渭河河道蓼屬植物資源調查和應用價值分析

張庭瑋，張帆，何濤，高鴻永，高旭日，李厚華*

(1. 陜西秦草生態環境科技有限公司， 陜西 咸陽 712000；2. 西北農林科技大學風景園林藝術學院， 陜西 楊凌 712100；3. 內蒙古河套灌區義長灌域管理局， 內蒙古 五原 015100)

蓼屬(Polygonum)隸屬于蓼科(Polygonaceae)，蓼屬是蓼科中最大的屬，全世界約有230種，主要分布于北溫帶。我國約有113種(23種特有)，分布于南北各省(區)，常見于路邊或水濕處[1]。蓼屬植物適應范圍廣，大多數極耐寒，喜光照或半陰條件以及濕潤土壤環境。蓼屬植物與人們生產、生活有著密切關系，絕大多數具有藥用價值?；ㄉ宓匮?，花期持久，生命力頑強，可作觀賞植物應用于巖石園及濕地等處；在水土保持以及污染治理上也起著重要作用[2-3]。

目前對渭河河道植物的系統研究極少，限制了渭河河道野生植物資源，尤其是蓼屬植物資源的保護以及進一步地開發利用。通過實地調查、查閱文獻等方法，對渭河蓼屬植物資源的種類組成、觀賞特點和生態特性等重要性狀進行研究，并對其園林應用價值、生態價值、藥用價值進行初步分析，并提出關于在資源保護、生態修復和園林應用三個方面的合理利用建議，為本區域蓼屬資源保護和綜合利用提供基礎資料。

1 調查地區概況與調查方法

1.1 調查地區概況

渭河自甘肅省渭源縣鳥鼠山發源，流經甘肅省的天水以及陜西省的寶雞、咸陽、西安、渭南等地市，至渭南市潼關縣匯入黃河，是黃河第一大支流，干流全長818 km。渭河流域面積1.348×105km2，流域北部為黃土高原，南部為秦嶺山脈，渭河流域整體處于干旱和濕潤地區過渡地帶，屬于大陸性季風氣候，夏季炎熱但降水較多，多為短時暴雨，冬季寒冷干燥，年平均氣溫約為7.8～13.5℃，降水量400～800 mm，春季伏旱較多[4-5]，年日照時數2 000～2 500 h，年積溫(≥10℃)4 000～4 450℃，無霜期155～219 d[6]。

1.2 調查方法

采用線路調查和重點調查相結合的方法。調查河道主干段全長為818 km，自甘肅省渭源縣設置第一個調查樣點，每間距15 km在河岸兩側各選取具有代表性的區域設樣點1個，并在陜西省潼關縣設置最后一個樣點，總計83個調查樣點。在每個樣點的河兩岸分別設置樣帶條，樣帶短邊與河流走向平行，并緊靠河緣，長邊與河流走向垂直。選取靠近河緣一點作為中點，分別向河上游和河下游延伸50 m，即樣帶寬為100 m；垂直河流走向，從河緣出發到河堤即為樣帶長度。調查小組于2018年5月到2020年8月對樣地內的蓼屬植物資源進行系統性調查，拍攝照片，采集植物標本，在查閱《中國植物志》等資料的基礎上，對蓼屬植物進行鑒定和分類，最后對調查結果進行分析總結。

2 資源調查結果與分析

2.1 渭河河道蓼屬植物資源調查結果

渭河河道蓼屬(Polygonum)植物共計12種(含變種)，分別為：兩棲蓼(P.amphibium)、萹蓄(P.aviculare)、紅蓼(P.orientale)、水蓼(P.hydropiper)、習見蓼(P.plebeium)、叢枝蓼(P.posumbu)、長鬃蓼(P.longisetum)、圓基長鬃蓼(P.longisetumvar.rotundatum)、尼泊爾蓼(P.nepalense)、酸模葉蓼(P.lapathifolium)、綿毛酸模葉蓼(P.lapathifoliumvar.salicifolium)、西伯利亞蓼(P.sibiricum)，分述如下：

2.1.1 兩棲蓼(P.amphibium)

多年生草本，兩棲植物，有根狀莖。陸生型，莖直立，高可達60 cm；葉寬披針形，全緣，長5～13 cm，寬1～2 cm，先端急尖，基部近心形；托葉鞘筒狀，有緣毛。水生型，莖呈漂浮型，無毛，節部生根；葉長圓形或寬披針形，長5～11 cm，寬2～4 cm，全緣，先端較鈍，基部心形，兩面無毛；具葉柄；膜質托葉鞘筒狀，上端平截?；ㄐ蛞恢?，總狀花序呈穗狀，長2.5～4 cm；苞片漏斗形，淡綠色；花被5深裂，白色或粉紅色；雄蕊5枚；花柱2，線形，基部合生。黑褐色瘦果雙凸鏡狀，包于花被中?；ü?～9月。

2.1.2 萹蓄(P.aviculare)

一年生草本，陸生型。莖平臥、斜上或直立，基部多分枝，長10～35 cm；幼枝具有角棱。葉橢圓形或披針形，藍綠色，全緣，長1～3.5 cm，寬0.5～1.2 cm，先端鈍或尖銳，基部楔形，下面側脈明顯；葉柄短，基部具關節；托葉鞘膜質，上部白色，具撕裂脈?；▎紊驍刀浯厣谌~腋；每花簇6～9花，苞片膜質；花被5深裂，花被片長2～2.5 mm，綠色，邊緣白色或淡紅色；雄蕊8枚；花柱2，極短，柱頭頭狀。黑褐色瘦果卵狀三棱形，具3棱?；ü?～9月。

2.1.3 紅蓼(P.orientale)

一年生草本，陸生型。莖直立，高90～200 cm，上部多分枝，全株密被長柔毛。葉卵形或橢圓形，全緣，長9～20 cm，寬4～12 cm，先端漸尖，基部圓形或近心形；葉柄長3～8 cm。膜質托葉鞘管狀，具緣毛，先端具綠色的草質翅?？偁罨ㄐ虺仕霠?，長3～8 cm，通常多個再組成圓錐花序；苞片闊漏斗狀，長約0.4 cm，內有3～5朵花；花被深5裂，白色或粉紅色；雄蕊7枚，伸出花被外；花盤有數裂片，花柱2，基部合生，稍露出花被外。近圓形瘦果黑色，扁平，直徑約3 mm，全包于花被內?；ü?～10月。

2.1.4 水蓼(P.hydropiper)

一年生草本，濕生型。莖直立，高40～75 cm，多分枝，無毛，節部較膨大。葉橢圓狀披針形或披針形，全緣，長5～8 cm，寬0.5～2.5 cm，先端漸尖，基部楔形，兩面有黑色腺點，有緣毛，葉腋具閉花受精花；葉柄短；具辛辣味。褐色托葉鞘膜質，管狀，長約1 cm，疏生短伏毛，先端截形，有短緣毛?？偁罨ㄐ蛩霠?，長3～8 cm；漏斗狀苞片綠色，邊緣膜質，具短緣毛，內含3～5花；花被5深裂，綠色，上部粉紅色或白色；雄蕊6枚；花柱2～3個，柱頭頭狀。瘦果卵形，黑褐色，雙凸鏡形或三棱形，包于花被中?；ü?～10月。

2.1.5 習見蓼(P.plebeium)

一年生草本，陸生型。莖平臥，高可至20 cm，自基部分枝，小枝節間較葉片短。葉倒披針形或窄橢圓形，長0.5～1.5 cm，寬0.2～0.4 cm，基部呈窄楔形，葉柄極短；白色托葉鞘膜質，透明，長0.2～0.3 cm，頂端撕裂狀?；?～6簇生葉腋，遍布植株；苞片呈膜質?；ū黄L橢圓形，綠色，5深裂，邊緣白色或淡紅色，長1～1.5 mm；雄蕊5枚；花柱2或3，極短。黑褐色瘦果寬卵形，具3棱，雙凸，長1.5～2 mm，包于宿存花被內?；ü?～9月。

2.1.6 叢枝蓼(P.posumbu)

一年生草本，陸生型。莖斜上生長，高35～70 cm，多分枝，具棱縱，節部略膨大。葉卵形或卵狀披針形，全緣，長3.5～6 cm，寬1～2 cm，先端尾狀漸尖，基部楔形，具緣毛，兩面均無毛，葉片中部具深色斑塊；膜質托葉鞘筒狀，外面沿脈疏生硬伏毛，先端截形，具有長緣毛；葉柄長不足1 cm?？偁罨ㄐ虺仕霠?，組成圓錐花序；長6～10 cm；淡綠色苞片漏斗狀，兩面無毛，邊緣具長毛，內含3～4花；花被5 深裂，粉紅色，長約0.2 mm；雄蕊8枚；花柱3，柱頭頭狀。黑褐色瘦果三棱形，長約2 mm，有光澤，包于宿存花被之內?；ü?～10月。

2.1.7 長鬃蓼(P.longisetum)

一年生草本，陸生型。莖直立、上升或基部近平臥，高35～60 cm，節部稍膨大。葉披針形或寬披針形，長6～12 cm，寬1～2 cm，基部楔形，先端尖，上面近無毛，下面沿葉脈覆蓋平伏毛，具緣毛；葉柄短，托葉鞘長7～8 mm，疏被柔毛，緣毛長6～7 mm。穗狀花序，長2～4 cm；苞片呈漏斗狀，無毛，具長緣毛?；üｉL2～2.5 mm；花被5深裂，淡紅色或紫紅色；花被片橢圓形，長1.5～2 mm；花柱3，中下部連合。瘦果寬卵形，具3棱，長約2 mm，包于宿存花被內?；ü?～9月。

2.1.8 圓基長鬃蓼(P.longisetumvar.rotundatum)

本變種與原變種的不同處是：葉基部圓形或近圓形。

2.1.9 尼泊爾蓼(P.nepalense)

一年生草本，陸生型。莖外傾或斜上生長，高25～40 cm，基部分枝。莖下部葉呈卵形或三角狀卵形，長3～5 cm，先端尖，基部寬楔形，沿葉柄下延成翅，兩面無毛或疏被刺毛，疏生黃色透明腺點；葉柄長1～3 cm，或近無柄，抱莖；托葉鞘筒狀，長0.5～1 cm，無緣毛，基部被刺毛?；ㄐ蝾^狀，頂生或腋生，基部具1葉狀總苞片，每苞內具1花；花序梗上部被腺毛；苞片卵狀橢圓形，無毛；花梗較苞片短；花被長圓形，4裂，淡紅色或白色，長2～3 mm；雄蕊5～6枚；花柱2，中上部連合。黑色瘦果寬卵形，扁平，雙凸，長2～2.5 cm，密生洼點，包于宿存花被內?；ㄆ?～10月。

2.1.10 酸模葉蓼(P.lapathifolium)

一年生草本，濕生型。莖直立，高30～90 cm，分枝，無毛，常呈棕紅色，節部膨大。葉寬披針形至長橢圓形，長6～15 cm，寬1～3 cm，先端尖，基部楔形，全緣，上面中部有新月形紫黑色斑紋；淡褐色托葉鞘筒狀，有多數脈紋，無毛及緣毛。1至多個總狀花穗再組成圓錐花序，下垂；苞片呈漏斗狀，邊緣斜而有細緣毛，含5～6花；花被白色或粉紅色，4或5裂；雄蕊常6枚；花柱由基部2裂，向外彎曲。黑褐色瘦果卵圓形，扁平，全部包于宿存花被內?；ü?～9月。

2.1.11 綿毛酸模葉蓼(P.lapathifoliumvar.salicifolium)

一年生草本，濕生型，本變種與原變種的區別是葉下面密生白色綿毛。

2.1.12 西伯利亞蓼(P.sibiricum)

多年生草本，陸生型。根狀莖纖細；莖斜上或近直立，高15～25 cm，基部分枝，無毛。葉線形或披行形，全緣，稍革質，長6～13 cm，寬約1 cm，基部楔形或戟形。膜質托葉鞘筒狀，易破裂。頂生圓錐狀花序，花稀疏；苞片漏斗狀，具4～6朵花；花柄短，中上部有關節；花被5深裂，黃綠色，裂片呈長圓形；雄蕊7～8枚，稍短于花被；花柱3，柱頭頭狀。黑色瘦果卵形，有3鈍棱，長約3 mm，稍凸出花被?；ü?～9月。

2.2 渭河河道蓼屬植物性狀分析

經過實地調查發現，渭河河道12種蓼屬植物雖然同屬，但是莖形態變化較大，主要分為直立型、半直立或平臥型以及漂浮型3種類型(為了便于統計分析，每種植物只取1種主要的莖形態類型進行分類)。其中，半直立或平臥型種類最多，共有6種，占總數的比例為50.0%，包括萹蓄、習見蓼、長鬃蓼、圓基長鬃蓼(變種)、尼泊爾蓼、西伯利亞蓼；直立型，共有5種，占總數的比例為41.7%，包括紅蓼、水蓼、叢枝蓼、酸模葉蓼、綿毛酸模葉蓼(變種)；漂浮型，僅1種，占總數的比例為8.3%，包括兩棲蓼(表1)。其中較為特殊的兩棲蓼除水生型植株莖形態表現為漂浮型外，陸生型還表現為直立型。

依據生活型，渭河河道12種蓼屬植物可分為一年生草本和多年生草本2種類型。其中，一年生草本的植物種類最多，共有10種，占總數的比例為83.3%，包括萹蓄、紅蓼、水蓼、叢枝蓼、習見蓼等；多年生草本的種類相對較少，僅2種，占總數的比例為16.7%，包括兩棲蓼、西伯利亞蓼(表1)。

依據生態型，渭河河道12種蓼屬植物可分為陸生型、濕生型以及水生型3種類型(為了便于統計分析，每種植物只取1種主要的生態型進行分類)。其中，陸生型種類最多，共有8種，占總數的比例為66.7%，包括萹蓄、紅蓼、叢枝蓼、習見蓼、長鬃蓼等；濕生型的種類較少，有3種，占總數的比例為25.0%，包括水蓼、酸模葉蓼、綿毛酸模葉蓼(變種)；水生型僅有1種，占總數的比例為8.3%，包括兩棲蓼(表1)。

渭河河道蓼屬植物花色豐富多彩，不僅種間花色有差異，種內變化也較大，以紅色類、白色類和綠色類為主。其中，花被淡紅色或紫紅色：長鬃蓼、圓基長鬃蓼；花被淡紅色：叢枝蓼；花被為淡紅色或白色：兩棲蓼、紅蓼、酸模葉蓼、綿毛酸模葉蓼；花被淡紫紅色或白色：尼泊爾蓼；花被綠色，邊緣為白色或淡紅色：萹蓄、水蓼、習見蓼；花被黃綠色：西伯利亞蓼(表1)。

表1 渭河蓼屬植物生物學特征Table 1 biological characteristics of polygonum spp. in Weihe River

3 應用價值分析

根據渭河蓼屬植物的特點與優勢，其應用價值主要體現在園林應用價值、生態價值及藥用價值這三個方面。

3.1 園林應用價值

野生觀賞植物具有觀賞價值高、耐寒耐旱、病蟲害少、見效快等優點[7]，這些優點正是許多園林栽培植物所缺少的。同時，野生植物是城市園林花卉的重要種質資源，不僅有較高的應用價值，而且是未來花卉育種的庫源[8]。以西安市為例，近幾年西安市政府高度重視城市園林綠化，但仍然存在外來樹種引種過多，忽視鄉土樹種的現象[9]，對野生植物的運用較少。將野生植物應用于園林中，不僅可以充分地展現當地地域特色，也有利于營造生態型園林和節約型園林[10]。渭河河道蓼屬植物作為野生觀賞植物，在園林上的開發應用應結合其觀賞價值、生態習性等方面來進行綜合考慮。

3.1.1 觀賞價值

觀花：渭河河道蓼屬植物的花型以呈穗狀的總狀花序居多；花色以紅色類、白色類和綠色類為主，具有較強的觀賞性。蓼屬植物的花期主要在秋季，花期較長。當渭河河道其他植物即將枯萎蕭條，蓼屬植物顯得尤為醒目，具有較高的觀賞價值，應用于園林中可豐富秋季觀花植物的種類，如紅蓼(圖1)。

圖1 紅蓼Fig.1 P. orientale

觀葉：渭河河道蓼屬植物的葉片形態較為豐富，從披針形到寬披針形，再到卵型、三角狀卵形。如萹蓄呈披針形，長鬃葉蓼、圓基長鬃蓼、酸模葉蓼等葉形呈寬披針形，紅蓼葉形呈卵形或橢圓形，尼泊爾蓼莖下部葉呈卵形或三角狀卵形。除了葉片形體的多樣性，蓼屬植物的葉色也別具一格，蓼屬植物的葉片上中部常具有深色的斑紋或斑塊，如酸模葉蓼(圖2)。另外，葉片被綿毛的蓼屬植物也極具觀賞價值，如綿毛酸模葉蓼(圖3)。

圖2 酸模葉蓼Fig.2 P.lapathifolium

圖3 綿毛酸模葉蓼Fig. 3 P. lapathifolium var. salicifolium

觀果：蓼屬植物果實的特殊之處在于花被片在果期常宿存，將種子包被覆蓋。多數種類的花被片顏色在果期保持不變，呈紅色或粉色，從而延長其觀賞期，渭河河道蓼屬植物如叢枝蓼、習見蓼、長鬃蓼等在開完花后，其花被片依舊保持原有顏色。

3.1.2 應用方式

根據其特點和習性，蓼屬植物可應用于渭河流域多種園林景觀中。在濕地景觀營造中，水蓼、酸模葉蓼、綿毛酸模葉蓼、兩棲蓼等屬于濕生型或水生型的蓼屬植物可用于水體駁岸的綠化，從而使水體和駁岸自然相接。在花境營造中，株型相對低矮的長鬃蓼、叢枝蓼等蓼屬植物可應用于綴花草坪的營建或作為花境的前景；株型高大的紅蓼等可作為花境的中景或者背景[1]。在地被營造中，野生地被替代人工草坪就是一種節約資源的好做法[11]。相關資料顯示[12]，萹蓄在干旱、沙化、貧瘠和板結的土壤上生長良好，覆蓋率可達90%以上，多雨季節覆蓋率可達100%，并可以形成較純的植物群落，具有極高的坪用價值(圖4)。

圖4 萹蓄Fig. 4 P. aviculare

3.2 生態價值

除了在園林應用以外，蓼屬植物在山谷、河溝、田邊以及路邊都能生長，生境廣泛，有抗污染的、耐水濕的、耐寒的，花期長，生命力頑強，具有較高的遺傳多樣性和多種多樣的生態屬性[13]。利用其習性及抗逆性可應用于渭河流域地區的濕地修復、水土保持以及環境污染修復當中(表2)。

3.2.1 濕地修復

結合生物方法和生態方法對水體進行治理，具有低能耗、低投資、處理過程與自然系統有更大的相融性等優勢，即水生植物修復技術[14]。因部分渭河蓼屬植物為濕生或水生植物，具有耐濕、生命力頑強的特點，可作為濕地修復中重要的植物材料，如水蓼、酸模葉蓼、綿毛酸模葉蓼。有研究表明，酸模葉蓼具有優良的耐水淹脅迫的能力[15]。同時部分陸生型蓼屬也能適應濕地生境，如紅蓼、叢枝蓼、圓基長鬃蓼。

3.2.2 水土保持

渭河流域北部為黃土高原，黃土高原嚴酷的自然環境加之過度的農業墾殖和濫砍濫伐，使其原本的植被嚴重破壞，這也導致了黃土高原地區以及渭河部分流域河床淤積、水土流失嚴重[16]。此外，盲目進行引種、忽視鄉土植物的運用也是國內當前生態護岸植物選擇的普遍問題[17]。而酸模葉蓼等一些蓼屬植物是本區主要群落的建群種，根系較為發達?？衫盟崮Ｈ~蓼等植物進行河道護坡，作為渭河河道水土保持的重要植物材料。

3.3.3 環境污染修復

植物修復技術，即采用對重金屬抗性強、具有一定吸收富集能力且生物量大的特殊植物來修復重金屬污染，因對環境副作用小、廉價高效，已經成為當下的研究熱點[18]。水蓼、紅蓼可去除污水中的總氮、總磷，達到凈化富營養化水體的目的[19]，酸模葉蓼為錳超量聚積植物，是一種前景極佳的植物修復材料[20]。同時，酸模葉蓼對鎳、鋅等重金屬有富集作用，并將其大部分轉運到地上部分，以達到修復重金屬污染土壤的目的，對生態保護有積極意義[21]。西安浐灞生態區曾經是西安城區的污水排放地，浐灞兩河中氨氮含量嚴重超標，雖然為緩解環境污染建立了生態區，但是存在忽視野生植物應用、大量建造人工景觀的問題[22]?；诖颂攸c，紅蓼、水蓼、酸模葉蓼可用于渭河流域環境污染修復。

3.4 藥用價值

此次調查到的渭河野生蓼屬植物均具有藥用價值。蘊藏量大且具有較重要藥用價值的主要有紅蓼、萹蓄、水蓼等。紅蓼，果實入藥，名“水紅花子”，有活血止痛、消積、利尿等功效。萹蓄，全草供藥用，有清熱解毒、通經利尿功效。水蓼，全草入藥，消腫解毒、利尿、止痢。不同蓼屬植物的重要應用價值見表2。

表2 渭河蓼屬植物的主要應用價值Table 2 The main application value of Polygonum in Weihe River

4 討論與建議

通過此次調查研究，可以較全面地查清并研究渭河河道蓼屬植物資源狀況，解決渭河蓼屬植物本底資源不清的問題。12種蓼屬植物中，大部分具有園林應用價值及藥用價值，開發前景廣闊。特別是部分蓼屬植物為濕生或水生型(33.3%)，具有濕地修復、水土保持、環境污染修復等生態價值，能夠為渭河流域濕地修復植物材料的選擇提供優良的資源。

但目前，蓼屬植物在渭河流域園林綠化與生態修復中卻少有應用，因此充分保護和利用渭河蓼屬植物種質資源，豐富園林綠化與生態修復的植物材料，可以從以下三個方面著手。

4.1 在資源上加強對渭河蓼屬植物資源的保護、引種馴化

目前缺少對渭河野生蓼屬植物資源的專項保護和引種馴化，渭河流域尚未有野生蓼屬植物資源專類園或資源圃。渭河流域內水土流失較為嚴重，存在工業污水排入渭河的現象，致使渭河流域內蓼屬植物的生存條件逐漸惡化。在調查過程中，部分蓼屬植物在渭河僅有零星分布，渭河蓼屬植物資源狀況和前景堪憂。建議加強對渭河蓼屬植物資源的調查、保護和生物學特征的系統研究，可通過在部分渭河流域的濕地公園中建設蓼屬資源專類園或資源圃，收集保存渭河蓼屬植物資源。同時加強渭河蓼屬植物特點與習性的研究，根據其習性展開包括繁殖方式、栽培技術研究等引種馴化工作，為渭河野生蓼屬植物資源的開發利用奠定基礎。

4.2 在生態修復上加強對渭河蓼屬植物開發利用

目前，在實際應用中，渭河流域缺少供濕地修復和水土保持中應用的鄉土植物種苗，而作為渭河流域的鄉土植物，蓼屬植物部分種類具有耐濕、生命力頑強、耐污與吸附污染的特點，能夠解決該問題，從而擁有廣闊的開發前景。所以對具有廣闊開發前景的蓼屬植物，如紅蓼、水蓼、酸模葉蓼、綿毛酸模葉蓼等蓼屬植物應當加大研究與開發力度，大量繁育，使其可以在渭河流域的生態修復中發揮其作用。在濕地修復營造的過程中，可根據實際情況選用蓼屬植物，與其他野生的豆科、禾本科、菊科植物進行混播播種，從而營造復合的植物群落。因目前渭河耐濕的鄉土植物應用較少，針對渭河耐濕的蓼屬植物，進行濕地修復方面的開發利用，可替代國外引進的園林植物應用于濕地修復，避免外來物種對當地生態的影響，進而提升濕地生物多樣性和生態安全。

4.3 在園林綠化上加強對渭河蓼屬植物資源的推廣應用

針對觀賞性蓼屬植物，綜合考慮其觀賞部位、生態習性和栽植地段的環境條件，進行開發應用[3]。通過在園林綠化上加強對渭河蓼屬植物資源的推廣利用，可以豐富渭河流域鄉土植物的物種多樣性。如將紅蓼、酸模葉蓼等蓼屬植物作為花境、草坪、濕地岸邊的背景植物進行推廣應用，或者還可以把萹蓄作為地被在河灘上種植，從而發揮渭河蓼屬植物作為鄉土植物而擁有的優良特性，如病蟲害少、耐寒耐旱、見效快等優點，減少園林綠化養護的成本。