莫桑比克作为非洲有用豆科植物丰富宝库的综合性研究

《Heliyon》：Mozambique as a rich reservoir of useful Fabaceae plants in Africa

本刊推荐：为解决莫桑比克豆科植物（Fabaceae）传统知识零散、缺乏系统性评估的问题，研究人员开展了关于其多样性、分布及传统用途的综合研究。通过整合文献、标本馆记录及在线数据库，研究团队编制了包含220个分类单元的详尽数据库，揭示了材料、牲畜饲料和食品为主要用途，并评估了多个高利用价值的多用途物种及其保护状况。该研究强调了保护传统知识与促进豆科植物多样性可持续利用的紧迫性，对生物多样性保护及当地社区生计具有重要意义。

　　

在广袤的非洲大陆，植物资源一直是当地居民赖以生存的重要基础，它们提供食物、药材、建材、能源，并深深植根于文化实践之中。莫桑比克，这片位于非洲东南部的土地，凭借其热带与亚热带气候的交汇以及多样的自然生境，成为了植物多样性的热点区域，拥有超过6000种植物分类单元。其中，豆科植物（Fabaceae）家族尤为突出，包含了约800个分类单元，对该国的生态、经济和文化 richness 贡献卓著。然而，尽管其重要性不言而喻，关于莫桑比克豆科植物传统用途的知识却长期处于零散状态，往往局限于药用植物或特定区域，缺乏全面的综合梳理。这些宝贵的信息散落在科学出版物、灰色文献、历史资料和标本馆收藏中，使得系统评估和有效保护面临挑战。正是在这样的背景下，一项旨在系统收集和分析莫桑比克有用豆科植物的研究应运而生，其成果发表在学术期刊《Heliyon》上。

为了填补知识空白，由Miguel Brilhante、Maria Cristina Duarte、Riccardo Maria Baldini、Margarida Mold?o、Salom?o Bandeira和Maria M. Romeiras组成的研究团队，在2023年10月至2024年5月期间进行了一项广泛的调查。研究采用了综合性的方法，数据来源主要包括三大类：对来自里斯本大学热带科学研究所标本馆（LISC）、佛罗伦萨热带标本馆（FT）、邱园皇家植物园标本馆（K）等全球重要标本馆的标本标签进行分析；系统检索相关的书籍、科学文章和灰色文献等出版物；以及利用植物世界在线（POWO）、莫桑比克植物志（Flora of Mozambique）、热带非洲植物资源（PROTA）、世界自然保护联盟（IUCN）红色名录等在线数据库。研究人员构建了一个全面的数据库，收录了科学名称、亚科、原生状态、生长型、分布、IUCN保护状况、主要用途和所用植物部位等信息，并计算了相对引用频率（RFC）、相对重要性（RI）和使用价值（UV）等民族植物学指数进行定量分析。

3.1. 有用豆科植物的多样性和分布

研究结果显示，莫桑比克拥有丰富的有用豆科植物资源。共记录了220个植物分类单元（包括168个物种、33个亚种和19个变种），隶属于5个亚科、95个属。蝶形花亚科（Papilionoideae）是多样性最高的亚科，包含118个分类单元，其次是云实亚科（Caesalpinioideae，80个分类单元）。在属的水平上，豇豆属（Vigna，13个分类单元）和合欢属（Albizia，12个分类单元）最为丰富。绝大多数分类单元（73.2%）为本地物种（包括本地非特有种和特有种），仅有59个（26.8%）为引入种；其中发现了4个莫桑比克特有种。生长型以乔木（36%）和灌木（28%）为主。在地理分布上，马普托省（Maputo）的有用植物丰富度最高（142个分类单元），各省的有用豆科植物数量与其豆科植物总数呈显著正相关（r = 0.90, p < 0.001）。全球生物地理分布分析表明，这些分类单元主要分布于非洲热带区（169个分类单元）。

3.2. 莫桑比克豆科植物的传统用途

民族植物学分析揭示了豆科植物在11个用途类别中的广泛应用。最主要的用途类别是材料（84个分类单元，占21.4%），其次是牲畜饲料（71个，18.1%）、食物（64个，16.3%）和木材（56个，14.2%）。大多数分类单元（124个）仅与一个用途类别相关，但也有部分物种表现出多用途特性，例如Albizia versicolor、Cassia abbreviata和Tamarindus indica等5个分类单元具有多达6种用途。本地物种主要用于材料和木材，而引入物种则更多地用于材料和牲畜饲料。植物最常使用的部位是枝条/树干（23%）和叶片（22%）。定量民族植物学指数分析表明，Afzelia quanzensis（RFC = 0.264; RI = 0.917; UV = 0.434）、Tamarindus indica和Cordyla africana等物种具有最高的文化重要性。桑基图（Sankey diagram）展示了用途类别与生长型之间的密切关系，例如乔木主要用于材料和木材，而多年生藤本植物则主要用于食物和基因资源。热图（heatmap）分析进一步揭示了不同省份在用途偏好上的差异，例如加扎省（Gaza）、马普托省和赞比西亚省（Zambezia）在食物和牲畜饲料用途上更为突出。

保护评估

对本地物种的保护状况评估显示，在161个本地分类单元中，仅有85个（52.8%）经过了IUCN标准的评估。其中，78个被列为无危（LC），4个为近危（NT），1个为易危（VU）——Bussea xylocarpa，1个为濒危（EN）——Icuria dunensis（后者为特有种）。一些具有高商业价值的木材物种，如Afzelia quanzensis和Pterocarpus angolensis，由于其生长缓慢和人为采伐压力，面临潜在的威胁。

本研究首次对莫桑比克豆科植物的传统知识进行了全面梳理，不仅确认了该科植物在维持当地社区生计方面不可或缺的作用，例如提供建筑材料、食物来源和牲畜饲料，还新记录了33个具有传统用途的分类单元。研究强调了许多物种的多功能特性，这反映了当地社区对其环境资源的深刻理解和巧妙利用。通过将历史标本馆记录与当代文献相结合，研究展示了传统知识在不同世代间的延续性，这对于文化传承至关重要。然而，研究也揭示了对这些资源进行可持续管理和保护的迫切性，特别是对于那些具有高利用价值且面临栖息地丧失或过度开采威胁的物种（如特有种Icuria dunensis和Bussea xylocarpa）。定量民族植物学指数的应用为识别优先保护物种提供了科学依据。综上所述，该研究成果为制定基于实证的生物多样性保护策略、促进豆科植物资源的可持续利用以及保护与莫桑比克丰富文化遗产息息相关的传统知识奠定了坚实的基础。未来的研究应结合实地调查，更全面地记录动态变化的传统知识，并评估传统管理实践对物种保护的有效性。