全 文 ：广 西 植 物 Guihaia 29(6)：777— 782 2009年 11月
马
(1．中
广西千层塔资源调查研究
小军 2，闫志刚1，刘 敬宝3，冯世鑫1，袁经权l
国医学科学院 药用植物研究所 广西分所 ，南宁 530023；2．中国医学科学院 药用
植物研究所，北京 ]00094；3．J～西大学 林学院，南宁 530005)
摘 要：通过对广西千层塔主要分布区 1O个野外样点和总样方量 3O．5 km 的调查，结合 6个标本馆 4j份千
层塔馆藏标本及现有文献的研究表明：千层塔在广西主要分布在桂东北 、桂东南等地 ，实际分布生境总面积约
1 886．3 km2；野外生物量调查得到了千层塔在不同地理区域的生物量分布格局 ，并结合科学评估方法对样方
调查结果和间接推导数据的权重分析及环境参数进行评估 ，初步确定广西千层塔天然生物量为 413．1 t；进一
步考虑人为采集能力的前提下 ，估测广西千层塔的理论可采量 20．6 t。千层塔资源分布分散，且主要分布在
自然保护区和风景区范围内，因此，不宜大规模开采，应进一步寻找科学合理的途径解决资源紧缺问题 。
关键词 ：千层塔 ；分布面积；天然生物量 ；蕴藏量 ；年允收量
中图分类号：Q948．2 文献标识码：A 文章编号：1000 3142(2009)06—0777 06
Investigation and assessment on resource
of Huperzia serrata in G uangxl
MA Xiao—Jun]，2，YAN Zhi—Gang ，LIU Jin-Bao0，
FENG Shi—Xin1，YUAN Jing-Quanl
(1．Guangj i Branch，Institute of Medi~inal Plant Development，Chinese Academy of~gledical Science，Nanning
530023，China；2．Institute of Medicinal Plant Deuelopment，Chinese Academy of Medical Science，Beijing
100094，China；3．College of Forestry，Guangxi University，Nanning 530005，China)
Abstract：By investigating 10 wild sample stands(with total area of 30．5 km )located in the main distribution area of
Huperzia serrata in Guangxi，combining with the studies of Fnore than 45 specimens stored in six herbariuln as wel
as the existing documents，it’s found that northeast and southeast Guangxi were the main distribution area of H．Set～
rata，and an actual distribution area was l 886．3 km or so；its biomass distribution pattern at different areas were ob
tained via field biomass investigation，and the assessment of direct sampling results，indirect reasoning data，and envir—
pnmettal parameter were made with the scientific method of evaluation．It could be ascertained that the natural stor—
age capacity of H．Serrata was 413．1 t；based on this figure and the factor of manpower colection，the theoretical ex—
ploitation capacity was 2O．6 t．However，the large-scale exploitation should not be feasible because of their scattering
status and relative concentrated distribution areas in the natural reserxres and scenic spots．Therefore，t()avoid the re—
source shortage of H．Serra[~a，it must rely on other scientific and rational approaches．
Key words：Huperzia 8errala；distribution area；natural storage capacity；stock；annual exploitation capacity
千层塔 (Huperzia serrttta)为蕨类植物 ，属石
杉科(Huperiaceae)石杉属，又名蛇足石杉 、蛇足草 、
救命 王等，分 布于 全 国各地 ，其 内含 的石杉 碱 甲
(Huperzine A，HupA)作为 乙酰胆碱酯酶 (AchE)
抑制剂具有低毒 、高效 、可逆和高选择性等优点，对
重症肌无力 、记忆力减退和老年性痴呆具有很好的
收稿日期：2∞9一OG—l2 修回El期：2009一IO一20
基金项目：国家高技术研究发展汁划项目(863计划)(2007AA021 504)；广西科技攻关项目(桂科攻 0815005—2一1)；广西区科技厅应fH丛础研究专项
f}I：科基 099101 j)；广西区卫生厅重点项 目(重 200731)[Supported by the National High Technology Research and Development Program of China
( 7 6A021 50 1)；KeyTechnologies Research and Development Program ofGuangxi(0815005—2—1)；Special Fundfor Application1％sed Research of Sciel1c
31．1j I cchnology I)epa rl131(211 of Guangxi(0991019)；Key Project of lhe Public Health De{)aftFilenl of Guangxi(200731)]
作者简介： 0小 ’(1 958)，男，北 京人，博上，研究员，主要从事分子生药学研究，(Email)xima@ImbIic hta．not c
778 广 西 植 物 29卷
疗效，且 毒 副 作 用 小 (王 月 娥 等 ，1986；I iu等，
1986)，潜在的市场前景广阔。
有关千层塔的药物化学及有效成分的研究报道
较多，但其天然资源状况及其利用可行性方面的研
究鲜有报道 ，李保贵等(2009)对蕨类植物多样性变
化进行了研究，其野外调查方法可以借鉴参考，但有
关蕨类植物生物量及可采收量报道极少 ，方法不完
善 ，只能借鉴林木的生物量调查方法 ，但这种较为成
熟完善的评估方法无法满足特定调查对象和 目的需
要 。目前只有吴荭等(2005)对全 国的千层塔资源进
行了报道，调查范围涵盖全 国大部分省区，基本上反
映出全国千层塔资源的分布现状 ，但由于其调查范
围广，具体每个地区的调查有一定的局限性，且近年
来随着千层塔资源 的不断开发 ，其资源量发生很大
的改变，因此重新开展调查显得尤为重要。
本研究对广西区内千层塔主要分布区的 lO个市
县开展了为期 】年的野外调查工作，共设样点 15处，
1o Tn×10 m专项调查样方 305个，样方总面积 3O．5
km：，采集不同产地的千层塔干鲜样品 17份。同时，
查阅了区内外 6个有影响力的植物标本馆 的千层塔
标本共 45余份 ，对有关千层塔的野外分布情况进行
了全面研究。试图利用实地野外样方调查结果和千
层塔地理分布特征的分析作为主要依据，初步探索
和定量分析广西全区千层塔的资源状况和蕴藏量及
可采量问题。
1 研究方法
1．1调查内容
本次调查覆盖广西全区，在进行野外调查时 ，一
般以自然保护区或国营林场为基本凋查单位。调查
千层塔及近源种的蕴藏量、允收量的同时，对其变异
类型进行标本的采集、整理、鉴定。
1．2调 查方法
在查找相关文献的基础上 ，每到一个区域首先
进行座谈 ，对有关人员进行访问，全面收集千层塔的
资料，再进行实地调查。由于千层塔为广布种，成散
生或团状分布，在进行样方调查同时增设样带调查。
1．2．1访问调查 每到一个原有千层塔记载的区
域，在当地林业部门的配合下 ，进行座谈和访问当地
村民，然后根据访问调查的结果深入千层塔分布地
； 行实地凋查，判断有无 ，勾绘其现状分布图，调整
面积 。
1．2．2样带调查 (1)收集面积资料 ：收集广西大明
山、大瑶山、岑王老山、金钟山、大容山、六万大山、九
万大山、元宝山、天平山、东风岭等山脉千层塔适生
环境的面积资料。(2)线带设置：根据千层塔的生物
生态学习性与分布规律 ，在上述各个山脉布设千层
塔的调查线带 ，每个区域设 5条线带 ，记录千层塔在
各线带的出现频度，用此频度对全面积进行修正，得
出可能有干层塔分布的面积。(3)线段设置：在每条
线带内等距划 分 1O个线段单 元，单元 长度为 100
m，调查每个线段单元内是否有千层塔出现，记录千
层塔在各线段单元出现 的频度 ，用此频度对可能有
千层塔分布的面积进行修正，得 出千层塔分布的面
积。抽取有千层塔分布线段单元 ，按照样方调查法
的样方设置步骤 ，设置样方调查千层塔的资源情况。
表 1 群落分布面积与样方数量的设置
Table 1 Setting on samples of quantity and
distribution area of community
群落分布面积 (km ) 应设样方数量
Distribution area of communities Samples of quantity
< 5
5～ 6
6～ 7
7～ 8
8～ 9
9～ 10
> 10
资 料来 {15 ：国 冢林 业 局 统 一 调 力 巢
1．2．3样方调查 (1)确定千层塔分布区面积 ：在 l
：l0000的地形 图上 ，标明千层塔生长的范围和界
限，用求积仪算出分布区面积。(2)确定需要调查的
样方数量：用求积仪求算出各千层塔在群落中的分
布面积，按照表 l规定需要调查的样方数量，进行样
方设置和调查。(3)样方设置原则及方法：按典型取
样原则 ，在千层塔种群密度高、中、低 ，生长好、中、差
的地段上 ，根据地形和群落结构合理设置样方，样方
不能设置在群落的边缘。主样方 中含有干层塔，按
正方形设置，面积为 l m×l Il_。主样方设定后 ，又
分别在其 4个对角线上设置形状 、大小与主样方相
同的副样方 ，主样方与剐样方的间距为 2 rn．主样
方作详细的调查 ，副样方则仅调查千层塔的有与否，
不计其数量、不测量其大小与蓄积量等参数。(4)出
现度 ：为避免样方内调查 由于主观因素造成误差，用
“出现度”来作为资源总量的修正系数。(5)蕴藏量：
以样方大小和数量与调查对象的频度变化试验为依
据 ，以样点为单位，收获每一调查样点至少 2O个 l
6期 马小军等 ：广西千层塔资源调查研究 779
m×l m 的主样方 内发现的所有千层塔个体 ，并逐
一 在 8O℃温度进行 4 h烘干 ，称重得到实测蕴藏
量 ，以此作为依据估测天然蕴藏量。
1．2．4 千层 塔 变异 类 型 的调 查 据 张 丽 兵 等
(2000)、《中国植物志》及有关地方植物志的记述 ，结
合本次调查对千层塔其变异类型及同属植物进行标
本采集 、整理和鉴定结果确定。
1．3评估依据、指标和方法
1．3．1评估依据 直接依据：各调查样点上千层塔的
实测干重单位面积蕴藏量 (X ，kg／km2)以及实测样
点、样方数量 、分布面积与频度。间接依据：以直接依
据为基础 ，确定资源的中值蕴藏量幅度分级和估测单
位面积蕴藏量中值 (X)，得出有关蕴藏量与植被地理
区划的关系格局(Ns)与比率(R)，由此推算出各调查
样点所属的植被地理区域(即北热带、南亚热带、中亚
热带南部)的间接干重单位面积蕴藏量推算(X )。
1．3．2相关的指标 以直接 、间接依据为基础。考
虑样方估测干重单位 面积蕴藏量 (X )单位面积蕴
藏量中值(X)、蕴藏量于植 被地理 区划 的关系格局
绝对值于比率的量化体系、间接干重单位面积蕴藏
量(X )、环境系数等。
1．3．3计算方法 (1)出现度计算 ：出现度即千层塔
在某一群落出现的样方数占总样方数的比例，其计
算公式如下 ：F—n／(N +N：)。式 中，F：千层塔在
某群落的出现度；n：该群落 中千层塔 出现 的主副样
方数；N ：千层塔 在同一群 落类型 中的主样方数；
： ：在该群落中设置的副样方数 ，N 一4N 。
(2)单位 面积 (km。)的蕴 藏量 (kg／km )计算 ：
X 一W。·10 ／N。·Sl。式中，N ：该群落类 型中所
设的主样方数；s．：主样方面积；W ：各类型群落的
调查主样方中千层塔累计的蕴藏量。
(3)直接干重蕴藏总量计算 ：W—F·X ·S ，。
式中，X ：单位面积(km。)的蕴藏量 ；S ：千层塔分
布的面积；F：千层塔在某群落的出现度。
(4)间接蕴藏量计算 ：间接干重单位面积蕴藏量
(kg／hm。)计算 ：X 一X·Ri。式 中，X ：估测单位面
积蕴藏量中值；Ri：单位面积蕴藏量与植被地理区划
的比率 。
(5)间接蕴藏总量计算 ：W—Cr·S ·X。。式
中，Cr：环境系数；S ：千层塔实 际分布的面积；X：：
间接干重单位面积蕴藏量。(6)蕴藏总量计算：w
总一∑Wi。式中，wi：各个区域千层塔蕴藏量。
(7)年允收量计算 ：对于年允收量的制定是合理
开发千层塔资源的一个关键环节。千层塔过度采挖
必然会导致其种群数量和质量的急剧减少和品质的
低劣 ，并使其珍贵的资源面临灭绝 ，所以确定千层塔
年允收量成为必要 。年允收量是指保证野生植物资
源永续利用每年允许的采收量 。允收量计算公式如
下：W 一W ×K ×K：。式中，w ：干重蕴藏量 ；K ：
经济量的 比率 ；K。：允收量的比率。①经济量系数
K 的确定 ：经济量是指所获得的，符合有关质量要
求的植物可利用部位 (茎、叶、花 、种子、果实、根、地
下茎等)的数量。比率系数的确定是借鉴俄罗斯学
者波斯特尼索夫提出的经济量比率系数值(唐树金
等 ，2007)，即茎 、叶类系数为 0．7～0．8；果实、种子
类系数为 0．6～0．7；根及根茎类系数为 0．5。由于
千层塔是全草用药，单位风干重与鲜重的比在 jO
～ 60 之间。所 以，经 济量比率 系数确定为 0．5j。
②允收量系数 K。的确定 ：比率 系数 的确定同样是
借鉴俄罗斯学者波斯特尼索夫提出的年允收量 比率
系数值 ，即果实类 比率系数定为 l～O．9，茎叶类比率
系数定为 0．3～0．4，根 和根茎类 比率系数为 0．1。
自然状态下 ，千层塔生长成苗也要 ～6年，地茎生
长和高生长在 10a后进人老熟状态。所以，允收量
系数确定为 0．1。③ 千层塔年允 收量方 程：W —
0．05×W总，式 中，w总：干重蕴藏量。
2 结果与分桥
2．1变异类型
此次野外调查 、标本采集及鉴定(标本经广西中
医药研究院方鼎研究员鉴定)发现 ，广西有石杉属植
物3种 l变型，即：千层塔、长柄石杉、康定石杉和雷
山石杉 ，其中康定石杉和雷山石杉在广西是新记录。
其中长柄石杉为种下变型 ，重点介绍长柄石杉。
长柄石杉 (变型)
Huperzia Iongipetiolata (Spring)C．Y．Yang in
Chinese Traditional and Herbal Drugs．13(12)：33，
1982．— — L fop。 M serratum Thunb．var．1ong —
petiolatum Spring in Monogr．Lycopl2：28，1850．
L．serratul?1 vat．javcmic’“7 7(SW．)Makino in Bot．Mag
To—kio．12：12，l898— — L avanicuTn Sw．Syn．Fil
．
175：399，1850．— — Huperia serrata(Thunb．)~fi-ev．f．
ZfJ7 g pP 0Z“￡“(Spring)Ching in Acta Bot．Yun．3(3)：
294，l981．
多年生草本，高 l ～40 cm。根状茎，单生。茎直
780 广 西 植 物 29卷
立 ，中部直径 3～5 mm，一至数回二叉分枝，顶端有细
小芽苞。叶长椭圆状披针形 ，长 2．5-3．5 cm，宽 4～
7 mm，基部楔形，明显 变狭 ，柄十分 明显 ，长 3～5
mm，边缘微褶皱 ，粗齿整齐 ，中脉粗而明显 ，背面显著
凸起，半革质，螺旋状排列，疏生 ，平展或向上，上端明
显下弯，成层现象很明显。茎鳞叶线形 ，长 2-4 Film，
宽 0． mm，绿色。孢子囊 肾形 ，横生于叶腋 ，多生于
鳞叶叶腋，孢子叶与营养Ⅱ十同形 ，孢子期 7～12月。
产于金秀大瑶 山、那坡德孚、大明 山、金钟 山。
生于海拔 l l∞～1 600 rD_的林下。
2．2分布面积
据吴荭等(2005)的报道和标本资料可知，千层
塔在广西的分布海拔较高，故在收集千层塔适生环
境的面积时，考虑的是海拔 600 ITI以上的部分。由
样带调查结果结合查阅资料得出，广西千层塔在研
究区内有估算价值的植被面积约为l 886．3 km ，其
中大瑶山和天平山分布面积较大(表 2、5)。虽在进
行面积估算时把海拔 1 900 Fn以上的部分也包括在
内，但此部分面积不大，故估算的千层塔分布面积是
可信的。
表 2 千层塔调查样带设置与分布面积
Table 2 Investigated transect and distribution area of Huperzia serrata
e 嚣 E 出 度 R备谊emar
注 ：SP_风景区 ；NP一自然保护区；Ms—SBtr一中亚热带南部；S-SBtr南亚热带。
2．3蕴藏量调查
本次评估涉及广西大部分市县，足以反映广西
千层塔分布及蕴藏量的面貌 。本次调查在北热带区
域没有实测样方，十万大山千层塔间接单位面积蕴
藏量是以南亚热带实测单位面积蕴藏量为基础推算
出来 。根据实测样方估计和间接估计，千层塔在研
究区内有估算价值的植被面积约为 3 638．7 km。，蕴
藏总量为 801．6 t，平 均单位面积 蕴藏量 为 220．3
kg／km ，按收购价格 4O元／kg计算 ，广西千层塔 总
价值为 3 206．4万元。其中，大瑶山千层塔蕴藏量
达 245。8 t；桂北 的九万 大山、天平 山、八十里大南
山、越城岭有一定的蕴藏量，但是近年来过度采挖 ，
蕴藏量逐渐减少。
本次实地调查样点 lO个，按中国植被区划图，
广西千层塔分布的 区域属于中亚热带南部区、南亚
热带区和北热带区。其 中，地处桂西的东风岭千层
塔分布少，植株幼小 ，单 位面积蕴藏 量仅 为 l29．0
kg／km ，成为“贫矿区”。九万大山和天平山千层塔
6期 马小军等：广西千层塔资源调查研究 78l
资源遭到大 量采挖 ，单 位 面积 蕴藏 量均 小 于 300
kg／km ，在考虑环境系数 Cr的前提下，桂北的九万
大山、天平山、八十里大南 山、越城岭千层塔单位面
积蕴藏量比估测的要低。桂 中金秀大瑶山没有商业
采集，单位面积蕴藏量高达 613．03 kg／km ，成为广
西千层塔少有的“富矿区”；由于气候适宜和生态环
境 良好 ，没有商业采集 ，大容山成为南亚热带少有的
一 个“富矿区”。
2．4年允收量评估
由表 6看出，广西千层塔经济量为 438．1 3 t，年
允收量仅为 43．8 t，为蕴藏总量的 5．5％。但是上
述计算出来的年允收量是最大值，实际采收时，应该
表 4 单位蕴藏量级与植被地理区划的关系格局与比率
Table 4 Relationship of unit deposit classes and geobotanical division
注：Ns一样点数量；R一样点数量比率，其它同表 3。
表 5 千层塔蕴藏量估测
Table 5 The estimation of storage volume of Huperzia serrata
低于理论值才能保证资源的永续利用。如果根据总
蕴藏量或经济量采 收，必将逐渐造成 资源的减少和
枯竭，达不到资源永续利用 的目的。
3 结论与讨论
(1)通过野外调查 发现广西有石杉属植物 3种
1变型，即：千层塔、长柄石 杉、康定 石杉和雷 山石
杉，其中康定石杉和雷山石杉在广西是新记录，长柄
石杉为一变型种。康定石杉分布于广西融水与贵州
交接的九万大山、元宝山一带 ，在龙胜八十里大南山
也有少量分布。雷山石杉分布于广西融水元宝山以
及与贵州交接的区域 ，生于海拔 l 500～2 000 m灌
木林下。(2)本次调查虽未全部查清广西千层塔的
资源量，如桂东北的千家洞 、银殿山、西岭山、驾桥岭
自然保护区，桂东的云开大山、勾漏山，桂西的六诏
山、规弄山、都阳山、凤凰山等山脉有少量的资源量，
但通过样方调查可初步揭示广西千层塔资源现状，
包括蕴藏量 、年允 收量、变异类 型及 近源种植物种
类，对于一个广布种来说，调查的样点数量和面积尚
不能令人满意。与前人调查不 同，本次调查中增设
样带调查，对分布不均匀，呈散生或团状分布的千层
782 广 西 植 物 29卷
塔资源，增设样带调查可更好地反映其分布面积 ，使
调查的结果更趋可靠 。(3)千层塔在北热带、南亚热
带主要分布在风景区和 自然保护区内，例如大容山、
大明山、十万大山等 ，呈现 出散生状分布，桂东南的
大容山在高海拔区域分布比较均匀 ，但分布面积不
大，资源量有限。而在 自然保护区之外 ，低海拔区域
是人工林热带树种——桉树 (Eucalyptus urophel～
la)、马尾 松 (Pinus massoniana)、八 角 (IIIicium
VenUS)等，这些区域不利于千层塔的分布，只有在海
表 6 千层塔年允收量
Table 6 Annual permitted purchase
quantity of Huperzia serrata
拔较高、局部保存完好的次生林和人工杉木林 、柳杉
林林下有少量千层塔资源 。例如桂东南 的六万大
山、云开大山只是在海拔 800m 以上人为破坏少 的
靠近山顶的地方有少量千层塔资源。这些区域千层
塔蕴藏量少，没有开发价值。(4)在 中亚热带，千层
塔也主要分布于自然保护区内，此类区域杜绝任何
商业采集。而分布于自然保护区之外的千层塔，随
着新药的开发，药材价格不断上升，在利益驱动下千
层塔早已被掠夺完 ，只有人畜难 以到达 的偏远区域
有少量野生资源存在。桂北的九万大山、天平山、八
十里大南山和越城岭虽有一定量的资源量，但近几
年大量收购导致过度采挖 ，可供采集的资源量很少，
基本不具备商业采集价值。桂中的大瑶山由于独特
的气候条件 ，人为破坏较少 ，有一定的资源量。千层
塔是一种多年生、生长缓慢的小草本，年净生长量有
限，长成一株高 12 cm植株，在自然条件下大约需要 6
～ 7年时间(鲁润龙等，1999)。因此，综合考虑这些因
素 ，千层塔的可采量是十分有限的。(5)广西千层塔
资源分布区域广阔且蕴藏量较大，但分布星散，资源
更新周期较长，可供开采的天然资源可能比估计的开
采量还要小。因此，直接采收天然资源是不太可行的
利用途径，而要从根本上解决千层塔资源短缺问题，
则有必要寻求比较科学合理的开发利用方式，如开展
人工栽培和组织培养等，解决资源短缺的问题。
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