Evaluation of wild medicinal plant resources on Nanji Islands

南麂列岛位于浙江东部海域， 27°25′~27°30′N，120°03′ ~121°10′E^[15]，由52个岛屿组成，陆地总面积约11.3 km²，是中国东南沿海的重要岛屿之一，最高海拔为299.1 m，海岸线总长为24.8 km。南麂列岛属于中亚热带海洋性季风气候，年平均降水量约为1 200.0 mm，年平均气温为16.5 ℃^[16]。土壤类型以黄壤和海岸砂土为主，贫瘠，具有较高的盐碱性，部分区域因海鸟活动和植被覆盖，土壤有机质较高^[17]。南麂列岛特殊的地理条件孕育了丰富的野生药用植物资源^[14]。

前期调查发现：南麂列岛的89科275属382种野生药用植物中，以全株药用类(63.35%)、苦味类(59.95%)、解毒杀虫止痒类(21.32%)和消毒类(22.12%)植物为主，其他药用部位、药味和药用功能类型的种类较少^[14]。

基于2017—2018年南麂列岛森林植被本底调查和2021—2022年南麂列岛野生药用植物资源调查结果，结合相关资料确定南麂列岛野生药用植物名录。参考文献[18−24]，分析统计南麂列岛野生药用植物的生活型、药用部位、药用类别、药用功效和群落地位等数据，用于建立综合评价指标体系。

根据野生药用植物资源开发利用的特点，参考前人的经验^[25]建立指标体系，应用德尔菲法^[26]确定层次分析法的指标层与方案层。根据层次分析法的分析步骤，向专家发放调查问卷，对野生药用植物特征进行客观打分。进行综合评价首先需确定权重^[27]。权重大小直接影响评估结果，体现了单项指标在评价指标体系中的重要性，反映了评价者对不同指标价值的态度^[28]。确定相关指标的平均值，根据与之相关联的比例结果构建相应的判断矩阵，进行一致性比例(consistency ratio，CR)检验。当CR＜0.1时，表示判断矩阵具有较高的一致性，各指标权重值分配适当；当CR≥0.1时，不具一致性，其结果不能接受，需要重新分配权重^[6]。通过一致性检验后对单个南麂列岛野生药用植物按评分标准进行打分，并汇总，使用YAAHP软件^[29]进行模糊综合评价，运用等距划分法将各个约束层的权重以及综合评价结果划分为3个等级，确定各权重以及综合评价结果的估量值分界，以便对结果进行分析和讨论。等距划分法的公式为：

式(1)中：$ {h}_{r} $表示各约束层权重估量值的区间；R为约束层权重或综合评价得分最大值与最小值的差；k为区间数量，本研究中为3。用h₁表示资源价值估量值；h₂表示资源开发利用潜力估量值；h₃表示生态学特性估量值；h_A表示综合药用价值估量值。

最后根据评价结果对南麂列岛野生药用植物开发潜力进行综合排序。

利用层次分析法建立综合评价模型(表1)。模型分为目标层、约束层、标准层、最底层。

目标层(A)在保证南麂列岛生态环境不被破坏且得到逐渐改善的前提下，遵循自然规律，科学有效地开发利用野生药用植物资源。

约束层(B)包括制约和限制南麂列岛野生药用植物资源开发利用的各种因素。本研究仅列出对目标层制约作用较强的3个因素作为约束层：资源价值(B₁)，作为该项资源所具有的特定价值，其质量直接影响吸引公众的程度；资源开发利用潜力(B₂)，南麂列岛的野生药用植物资源的开发利用必须在保护的前提下，视实际情况进行，资源开发利用潜力决定野生药用植物利用的规模和前景；生态学特性(B₃)，主要反映资源自身的特征和空间分布规律，影响开发利用的难易程度。

标准层(C)体现了约束层(B)的具体选择标准。资源价值包括药用功效(C₁)、药用部位(C₂)以及药用类别(C₃)。开发与利用潜力包括了利用程度(C₄)、群落地位(C₅)和频度(C₆)；生态学特性包括了生活型(C₇)、水分生态型(C₈)以及生态习性(C₉)。选择上述9个因素，运用定性与定量相结合的方法来确定分值作为评价指标(表2)。

最底层(D)为待评价的野生药用植物种类。

各指标的权重及判断矩阵一致性比例见表3。约束层、标准层、综合评价指标权重(分别为$ {W}_{{B}_{i}} $、$ {W}_{{C}_{j}} $、$ {W}_{ij} $)之间的关系为：

式(2)中：$ {W}_{{B}_{i}} $表示约束层权重；$ {W}_{{C}_{j}} $表示标准层权重；$ {W}_{ij} $则表示综合评价指标权重。综合评价指标的判断矩阵一致性比例(CR)检验结果中，CR=0.030＜0.100，同时资源价值、资源开发利用潜力、生态学特性的CR分别为0.009、0.047和0.016，均小于0.100，表明通过了判断矩阵的一致性检验。

综合评价得分需要专家按各个指标打分标准对野生药用植物进行逐一打分，每个标准层的得分($ C $)由权重和向量与评分向量的点积而得。用公式表示为：

式(3)中：$ {W}_{{C}_{j}} $为标准层中第j项指标的权重值；$ {P}_{{C}_{j}} $为对应的评分；$ n $为标准层数量。最后的综合评价得分A用公式表示为：

式(4)中：$ {W}_{{B}_{i}} $为约束层第i项的权重值；m为约束层总数。

南麂列岛382种野生药用植物资源价值划分为3个等级(图1)：第1级，资源价值估量值(h₁)＞3.80的野生药用植物占总量的18%，包含海金沙Lygodium japonicum、阔叶乌蕨Odontosoria biflora、扇叶铁线蕨Adiantum flabellulatum、井栏边草Pteris multifida以及伏石蕨Lemmaphyllum microphyllum等67种；第2级，2.60＜h₁≤3.80的野生药用植物占总量的50%，包含芒萁Dicranopteris pedata、野雉尾金粉蕨Onychium japonicum、蜈蚣凤尾蕨Pteris vittata、渐尖毛蕨Cyclosorus acuminatus以及干旱毛蕨Cyclosorus aridus等193种；第3级，h₁≤2.60的野生药用植物占总量的32%，包含傅氏凤尾蕨Pteris fauriei、珠芽狗脊Woodwardia prolifera、中华复叶耳蕨Arachniodes chinensis、全缘贯众Cyrtomium falcatum以及太平鳞毛蕨Dryopteris pacifica等122种。

Figure 1.  Proportion of estimated values of wild medicinal plants in the Nanji Islands

根据南麂列岛野生药用植物资源特点，选取利用程度、群落地位以及频度作为指标对南麂列岛野生药用植物的资源开发利用潜力进行评价，依其分值大小将野生药用植物资源开发利用潜力划分为3个等级(图1)：第1级，资源开发利用潜力估量值(h₂)＞3.72的野生药用植物占全部野生药用植物的49%，包含半边旗Pteris semipinnata、青绿薹草Carex breviculmis、扁穗莎草Cyperus compressus、砖子苗Cyperus cyperoides以及异型莎草Cyperus difformis等186种；第2级，2.44＜h₂≤3.72，占全部野生药用植物的41%，包含天南星Arisaema heterophyllum、风藤Piper kadsura、红楠Machilus thunbergii、艳山姜Alpinia zerumbet以及天门冬Asparagus cochinchinensis等157种；第3级，h₂≤2.44，占全部野生药用植物的10%，包含杯盖阴石蕨Davallia griffithiana、江南星蕨Microsorum fortunei、马兜铃Aristolochia debilis、叉唇角盘兰Herminium lanceum以及萱草Hemerocallis fulva等39种。

南麂列岛野生药用植物生态学特性划分为3个等级(图1)：第1级，生态学特性估量值(h₃)＞4.28的野生药用植物占南麂列岛野生药用植物总量的49%，有换锦花Lycoris sprengeri、水仙Narcissus tazetta var. chinensis、天门冬、阔叶山麦冬Liriope muscari以及山麦冬Liriope spicata等188种，表明这类植物未受威胁，可开发利用；第2级，3.56＜h₃≤4.28，占南麂列岛野生药用植物总量的43%，有半夏Pinellia ternata、石蒜Lycoris radiata、饭包草Commelina benghalensis、裸花水竹叶Murdannia nudiflora以及野燕麦Avena fatua等165种，为渐稀种类，应注意保护与合理开发利用；第3级，h₃≤3.56，占南麂列岛野生药用植物总量的8%，有菝葜Smilax china、小果菝葜Smilax davidiana、凤尾丝兰Yucca gloriosa、看麦娘Alopecurus aequalis以及囊颖草Sacciolepis indica等29种，为珍稀濒危种类或渐危种类，亟待加以保护。

利用资源价值、资源开发利用潜力以及生态学特性3个子系统的评分对南麂列岛野生药用植物综合药用价值进行综合评价。依其最终分值的大小将南麂列岛野生药用植物综合药用价值划分为3个等级(图1)：第1级，综合药用价值估量值(h_A)＞4.04的野生药用植物占南麂列岛野生药用植物总量的36%，有芦竹Arundo donax、雀麦Bromus japonicus、虎尾草Chloris virgata、狗牙根Cynodon dactylon以及龙爪茅Dactyloctenium aegyptium等137种，其综合药用价值高，可大规模开发利用；第2级，3.08＜h_A≤4.04，占南麂列岛野生药用植物总量的45%，有鸭跖草Commelina communis、野黍Eriochloa villosa、显子草Phaenosperma globosa、筒轴茅Rottboellia cochinchinensis以及木防己Cocculus orbiculatus等171种，有综合药用价值，可适度开发或小规模开发利用；第3级，h_A≤3.08，占南麂列岛野生药用植物总量的19%，有黑松Pinus thunbergii、檵木Loropetalum chinense、山木通Clematis finetiana、小二仙草Gonocarpus micranthus以及朴树Celtis sinensis等74种，其综合药用价值低，应严加保护，保存种质资源。

综合南麂列岛382种野生药用资源的排序结果见附表(http://pdfedit.xml-journal.cn/pdfview/zjnldxxb_2024-0594-tab.pdf?_t=48462)，可优先选择陀螺紫菀Aster turbinatus、野菊Chrysanthemum indicum、小苦荬Ixeridium dentatum等综合药用价值较大的植物进行开发利用，而对马兜铃、叉唇角盘兰、化香树Platycarya strobilacea等综合药用价值低的种质资源进行保护，以待后续利用。

在评价系统中，评价指标权重的分配至关重要。为使评价体系中的指标权重符合实际情况，本研究采用层次分析法对南麂列岛野生药用植物综合药用价值进行评价。该方法具有定性、定量相结合的特性，可以处理以往无法解决的实际问题。

资源开发利用潜力权重最大，资源价值权重次之，生态学特性权重最小。表明野生药用植物资源的可持续开发利用，与该植物的资源开发利用潜力关系最为密切，说明群落地位、药用功效以及频度等指标是影响药用植物综合评价的重要指标，也是主导药用植物综合排名的最主要因素之一。这与前人研究结果基本一致^{[8−10, 30]}。

相对于目标层，标准层指标权重从大到小依次为群落地位、药用功效、频度、药用部位、利用程度、生活型、药用类别、水分生态型、生态习性。表明在野生药用植物的可持续开发利用过程中，应该把群落地位、生活型、频度以及水分生态型等作为首要考虑因素，同时也要兼顾野生药用植物的利用程度以及药用功效等因素。这符合野生药用植物资源可持续开发利用的特点。

层次分析法的评价结果表明：南麂列岛野生药用植物的资源开发利用潜力在整体评价中起到了主导作用。通过对综合评价指标权重分析，发现群落地位、生活型、频度以及水分生态型等因素是关键影响因素。因而，虽然海金沙和马兜铃等珍稀野生药用植物的资源价值得分较高，但因其资源开发利用潜力得分较低，导致综合得分较低，在本研究中排在靠后的位置。相对而言，单叶蔓荆Vitex rotundifolia等常见种类的资源价值较低，但资源开发利用潜力以及生态学特性得分相对较高，所以其综合得分比某些珍稀野生药用植物高。因此，在综合评价中，一些珍稀植物因其显著的市场价值和发展潜力被归入第1级，但因资源量较少，分布范围狭窄而被划分至第3级。这也符合南麂列岛的地方特点，体现了地域生态环境对药用植物分布及价值评估的影响。综合药用价值的评估结果还显示：常见且适应性强的野生药用植物，如茵陈蒿Artemisia capillaris，在本研究中获得了较高的排名。这一结果与对辽宁抚顺的药用植物研究结论相吻合。另如牛膝Achyranthes bidentata、枸杞Lycium chinense、山葛Pueraria montana等药用植物在秦岭^[10]和唐家河^[30]药用植物研究中排名前列，而在本研究中仅位于中上部分。主要是使用的标准层因素不同而产生的差异，其较为单一的药用功效和较为单一的药用部位，导致排名较低。由于药用植物的人工种植问题，以及中国国土广袤、立地条件多样造成的区域性影响，本研究的部分结论与现有文献中的研究结果略有不同。

目前，野生药用植物资源的评价方法较多，如基于BP人工神经网络的评价法、逐步法(STEM)、主成分分析法等。不同的评价方法优缺点不一，因此在评价过程中，常将多种评价方法综合使用，以增加结果的可靠性^[31]。层次分析法作为一种多准则评价的方法，被广泛应用于决策分析，具有结构清晰、操作简单等优点，但也存在主观性较强等局限性^[32]。本研究邀请多位不同领域的专家，进行线上调查问卷，引入德尔菲法以及模糊综合评价法，降低个人偏见的影响，对分级结果进行模糊综合评价，提高了研究结果的准确性和客观性。

南麂列岛地区，叉唇角盘兰、野菰Aeginetia indica以及阴行草Siphonostegia chinensis等面临重度威胁的野生药用植物亟需加强保护。这些野生药用植物在当地生态系统中起着关键作用，对它们进行保护有利于维持生态平衡和生物多样性；这些野生药用植物又具有独特的药用价值，其资源的持续利用对于中医药的传承和现代医药的发展至关重要。具体的保护措施包括建立保护区和种质资源库，开展生态监测和评估，实施严格的法律保护。通过科学的保护措施和可持续开发的策略可以实现这些珍稀植物资源的长期利用，为中医药的发展和现代医药创新提供坚实的基础。同时在开发利用方面可以加强科学研究与技术创新，提高繁育效率和植物的药用成分含量；还可以大力推进叉唇角盘兰、野菰和阴行草的人工种植与生态农业建设，开发先进的栽培技术，优化种植条件，增加产量，提高品质。除此之外，还可以探索这些野生药用植物在保健品、功能性食品和化妆品开发中的应用，增加其市场价值，进行多元化开发利用。最后可以建立社区参与和合作机制，鼓励当地社区参与濒危野生药用植物的保护与种植，建立利益共享机制提高社区保护意识和积极性。与科研机构、高校和企业合作，建立产学研结合的模式，共同推动濒危野生药用植物的保护和开发，实现生态保护与经济发展的双赢，推动当地生态文明建设和经济社会可持续发展。