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我国西北地区药用植物甘草(Glycyrrhiza uralensis)野生资源的地理分布与调查

2013-12-09杨路路陈建军杨天顺胡伟明

中国野生植物资源 2013年5期
关键词:甘草群落资源

杨路路,陈建军,杨天顺,李 重,胡伟明,王 瑛

(中国科学院武汉植物园植物种质创新与特色农业重点实验室,湖北武汉430074)

甘草属(Glycyrrhiza L.)隶属于豆科、蝶形花亚科、山羊豆族、甘草亚族,为多年生草本植物。该属约有20个种,主要分布于欧亚大陆,在美洲、非洲和大洋洲则呈间断分布。在我国,甘草属约有8个种[1],即甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisch.),光果甘草(Glycyrrhizaglabra Linn.),粗毛甘草(Glycyrrhiza aspera Pall.),圆 果 甘 草 (Glycyrrhiza squamulosa Franch.),胀果甘草(Glycyrrhiza inflata Batal.),刺果甘草(Glycyrrhiza pallidiflora Maxim.),云南甘草(Glycyrrhiza yunnanensis Cheng f.et L.K.Daiex P.C.Li),无腺毛甘草(Glycyrrhiza.eglandulosa X.Y.Li)。甘草广泛分布于我国的三北地区(东北,华北,西北),为我国甘草属分布最为广泛的物种,也是《中国药典》规定的药用甘草的主要来源之一。

甘草作为传统的中草药,始载于《神农本草经》,具有很高的药用价值。根及根茎入药,具有抗炎、抗免疫、解毒、镇咳祛痰等作用,是最常用的中草药材之一,素有“十方九草”之称。同时现代药理研究还表明甘草具有抗肿瘤、保肝、利尿镇痛、抗艾滋病等功效[2-5]。

乌拉尔甘草的根和根状茎中含有三萜皂甙(主要是甘草酸)、黄酮、香豆素、生物碱、挥发油、有机酸、糖类等,其中三萜皂甙和黄酮类是其主要活性成分[6]。甘草有效成分的深入研究[7-8],不仅显示了其药用价值,而且推动了甘草在其他行业,比如食品、保健品、化妆品、烟草、轻工、石油、消防等的发展和使用[9-10]。同时,甘草地上部分粗蛋白含量高,粗纤维含量低,是干旱和半干旱地区的重要植物资源和优良牧草[9]。另外,甘草也具有较强的抗旱、抗寒、耐盐碱和防风固沙能力[11]。

随着甘草资源在医药及其他相关产业的巨大发展潜力的逐步发掘[12],使得甘草市场再次面临供不应求的局面,但是我国野生甘草资源已经在上个世纪末遭到严重的破坏,而作为甘草道地性产区的西北地区,破坏最为严重,以至于影响到内蒙古和甘肃等地的生态环境,威胁到中国中药产业和西北地区的生态安全[13]。为此国务院特于2000年6月发布了《关于禁止采集和销售发菜、制止滥挖甘草和麻黄草有关问题的通知》,明令制止对甘草的掠夺性采挖[14]。因此,在详实而准确的掌握甘草资源状况的基础上,拟定出科学而合理的可持续利用对策,对于保护甘草资源,保护生态环境具有十分重要的意义。尽管不少学者开展过一些针对甘草的资源调查的工作[15-17],但是近年来对道地产区的野生甘草现存情况,破坏情况介绍的不尽详细,因此在该法案颁布十年后,有必要对我国甘草道地产区,同时也是破坏最为严重的西北地区进行详细的调查。本研究对甘草主产区西北地区(山西,陕西,内蒙古,宁夏,甘肃5省,共31个旗县)展开了详细的调查,旨在探清我国西北地区野生甘草分布区域,资源状况,群落结构等,为今后有效保育、开发和可持续综合利用这一重要野生资源提供依据。

1 调查方法

在广泛收集资料和查阅甘草属植物标本的基础上,根据《中国植物志》及各地方植物志记载并参考标本馆所采集的标本及其他研究文献等,于2010年和2011年的8月至10月份,针对甘草在我国西北地区主要分布区内的山西,陕西,内蒙古,宁夏,甘肃5个省份,开展了相应的访问调查和实地考察,具体的实施过程如下。

1.1 访问调查

主要是向当地药材公司、农业局等相关事业单位,以及当地的群众了解甘草资源分布情况、大致数量、保护与利用状况,以及近年来甘草资源的消长状况。

1.2 实地考查

根据访问调查的结果,参照有关的生态调查方法,有针对性的选择有代表性的地块设立标准地进行现地测定。调查项目包括:野生甘草的地理位置、海拔高度、分布状况、土壤条件、群落状况、植株形态等。另外,在各调查地点均采集样本制作腊叶标本并拍摄照片以利于物种鉴定。

2 野生甘草资源现状

2.1 分布及群落状况

2.1.1 地理分布

本次调查主要针对我国西北地区的甘草道地产区展开,西北部地区甘草的现代分布情况如下:

山西:历史上,甘草曾分布于山西的绝大部分地区[18],但是由于自然环境的变化和人为因素,本次调查仅在山西的离石及大同地区发现有少量零星分布。

陕西:陕西的榆林、延安地区一直是甘草的传统分布区域[18]。调查发现,在延安地区的安塞县、志丹县、延长县均有野生甘草呈片状分布,分布面积较大,但有明显的盗挖现象;而榆林地区的靖边县和定边县,野生甘草只呈零星分布状态,据当地村民介绍,20世纪末期,该地区的野生甘草分布面积还是比较大的。

宁夏:宁夏的多个县市一直是甘草的主产区,本次调查中在盐池县、灵武县、平罗县、固原县及中宁县均发现有野生甘草的分布,其中盐池县、灵武县、中宁县的野生甘草保护较好,呈现连续片状分布,而在其他的县市为零星分布。

甘肃:本次调查在甘肃的泾川县、合水县、会宁县、通渭县、定西县、兰州市、敦煌市、金塔县均发现有野生甘草的分布,其中在金塔县发现有成片分布的野生甘草,其他地区均为零星分布。

内蒙古:本次调查在包头市、乌拉特前旗、土默特前旗、托克托旗、阿拉善盟额济纳旗、巴彦淖尔市噔口、杭锦旗、乌审旗、鄂托克前旗均发现有野生甘草的分布,其中在阿拉善盟额济纳旗、巴彦淖尔市噔口和鄂托克前旗有大面积的片状分布,其他的均为零星分布。

表1 野生甘草资源生境特征

2.1.2 生境状况

甘草生长的地方,多为极端大陆性气候[19],夏季酷热,冬季严寒,昼夜温差大,在比较极端寒冷的条件下,野生甘草仍可连片分布,生长良好。同时,甘草对海拔地形、土质的要求不甚严格,本次调查海拔高度在989 m~1 376 m之间,地形有梯田阳坡,山地阳坡或半阴坡以及沙滩地。土壤类型主要有干燥黄壤土,不同程度的沙壤,以及白浆土及重度盐碱的沙壤。从水分条件来看,甘草本身比较耐旱,但是有一定水分供应且透气性良好的的生境中,甘草生长茂盛,根系比较发达,比较典型的是在内蒙古额济纳旗发现的面积超过100 hm2的野生甘草纯群丛,该处距地表20 cm以上为干燥沙壤,20 cm以下为湿润沙壤,有一定的水分供应,透气性也较好。

2.1.3 群落状况

甘草生长于西北较干旱地区,所在群落结构比较简单,物种组成也较单一。调查中发现与甘草伴生的植物中以芦苇、野大豆、黄蒿、灰蒿居多,其中也有野菊花、苦苦菜、苜蓿、柴胡、野生枸杞等植物。本次调查的31个样地中,植物种类相似,但是植物物种个体数及种群密度差异比较大,分布于山西和甘肃南部的典型黄土高原梯田田埂上的植被密度普遍较小,这可能与田地经常耕作翻新有关;而分布于陕西的山地植物群落,物种个体数较多,密度较大,但甘草种群相对密度较小;分布于甘肃西北部、宁夏及内蒙古中西部的沙地群落,物种个体数较山地少,密度较小,甘草种群相对密度反而较大。甘草在群落中多为伴生种,但在甘肃定西县、敦煌市,宁夏中宁县、盐池县以及内蒙古巴彦淖尔市噔口和阿拉善盟额济纳旗等的成片生长的群落中处于优势种的地位。

2.1.4 甘草形态变异

甘草为羽状复叶,小叶5~17枚,卵形,长卵形或近圆形,不同居群叶形有一定差异,长宽比变异范围为1.32~2.10,小叶先端圆钝或急尖。较典型的是分布于甘肃会宁县和兰州市的野生甘草,叶形长宽比在2.10左右,为长卵形;而分布于内蒙古乌拉特前旗和巴彦淖尔市噔口的野生甘草,叶形长宽比为1.35左右,为近圆形。根及根状茎的表皮颜色及根直径也存在明显的差异。甘草根表皮颜色一般为褐色,而在调查中发现,分布于宁夏平罗县、内蒙乌拉特前旗、山西离石市及陕西定边县等地区的甘草,根表皮为红褐色或紫红色;甘草根直径0.3 cm~2.5 cm,居群平均根直径为0.5 cm ~2.0 cm,分布于甘肃会宁和阿拉善盟额济纳旗等地区的甘草,根系较粗,平均直径可达1.8 cm ~2.5 cm。

表2 野生甘草资源群落状况

2.2 现阶段野生甘草资源保护状况

2.2.1 野生甘草资源的保护成效

本次调查中发现,国家禁止滥挖甘草的有关通知发布以来,各地在实施甘草保护的过程中采取了不同的措施,例如加强甘草生态作用的科普知识宣传,围栏保护,建立保护区,增强惩罚力度等。野生甘草资源的乱采滥挖现象已经明显减少,虽然在甘肃,陕西部分地区仍然存在盗挖现象,但是这已经不是野生甘草资源减少的主要原因。更加令人欣慰的是,在宁夏、内蒙古部分地区,保护野生甘草资源已经深入人心,当地普通群众有着很强的资源保护意识。而在甘肃、陕西、山西等省,野生甘草资源的保护意识仍然相对薄弱,同时由于执法力度不强,盗挖现象时有发生。

2.2.2 现阶段甘草野生资源减少的可能原因

从本次调查结果来看,西北地区甘草野生资源分布没有发生大的变化,但是甘草密度普遍比较小,且群落间呈现片状,间断的分布格局。总的来说,甘草野生资源仍然在日趋减少,结合访问调查和实地考查将原因归结为以下几方面:

破坏后的群落难以恢复:上个世纪末,甘草野生资源的过度采挖及毁草种田,不仅使我国野生甘草资源大幅度减少,同时,也使得甘草生长的野生环境遭到严重破坏,成为野生甘草资源零星,片段化分布的最直接原因。而生境的破坏,又导致了甘草群落自身恢复困难的问题。

不合理放牧:由于没有安排轮牧或者放牧量过大,使得甘草地上部分不能得到良好的生长,造成甘草群落日趋退化。

生态建设不尽合理:随着西部大开发的推进,“退耕还林”和“退耕还草”政策的实施,我国中西部地区生态环境有待得到明显改善。但是,在部分地区,生态建设不尽合理,还草还林,不能因地制宜。部分野生甘草群落的生长点,由于乔木的大面积高密度种植,使得甘草无法得到充足的阳光而趋于退化。

自然灾害:在某些地区,由于连年干旱少雨,给甘草的生长带来不利的影响。

城市建设:近些年来,随着西部地区经济发展,许多地区扩大城市建设,改善现有交通状况的同时,也使得大面积的野生甘草群落被破坏。尤其在内蒙古部分县市比较严重。

3 野生甘草资源的可持续利用对策

随着对甘草药用价值及有效成分的研究不断深入,国内外市场对优质甘草的需求进一步提高,甘草市场,特别是优质甘草市场再一次出现供不应求的局面[20]。我国西北地区野生甘草资源,历来就是药用甘草中的优品,其较高的药用价值和丰富的多样性不仅是优质甘草市场的主要来源,更是培育优质栽培甘草品种的基础。因此,保护野生甘草资源,加快优良种质的选育和研究是实现甘草资源的可持续利用的有效途径。结合上述调查结果,我们认为西北地区野生甘草资源的可持续利用可从以下两大方面着手进行。

3.1 野生甘草资源的保护

3.1.1 继续加强宣传力度

加强甘草生态作用的宣传,增强群众甘草资源保护意识,在甘草保护中起着重要的作用。在过去的十年中,通过各级政府的努力,群众的甘草资源保护意识已经明显增强。但是,在部分较偏僻地区,仍需要继续加强甘草生态作用及政府相关法规的宣传力度。

3.1.2 实施严格合理的封育措施

处理好草场建设和畜牧业发展之间的关系,是草原甘草资源保护的关键。严格实行轮牧政策,将草原所有权,甘草管护权承包到户,调动广大牧民保护草原的积极性,确保甘草资源永续利用。

3.1.3 合理推进生态建设和城市建设

增强“退耕还林”和“退耕还草”的合理化,根据当地生态环境,合理选择草种和树种,做到因地制宜,宜乔则乔,宜灌则灌、宜草则草,乔灌草合理配置。同时,正确处理城市建设和生态建设的关系,城市的发展建设,不能以破坏植物资源为代价。

3.2 加强甘草优良种质选育及栽培技术的研究3.2.1 加快甘草优良种质的选育

甘草资源作为中药材具有一定道地性,虽然道地产区在不同历史时期有一定变化,但都与现代甘草的基本分布范围相符,即主要集中于东北,西北,华北地区[18]。对甘草资源形态学研究,有效成分含量的研究[21-22],及遗传多样性的研究[23-24]都指出我国甘草资源存在丰富的多样性。所以,利用现有野生资源,研究其遗传多样性,及药用化学成分合成机理,结合药用植物的特性,挖掘优异种质资源,对其进行系统的多水平的分析和评价,可以为甘草优良种质的选育提供理论依据,同时为甘草的高效栽培提供重要的优良品种。

3.2.2 加强甘草栽培技术的研究

从20世纪80年代开始,我国开始进行了栽培甘草的人工培育试验,也获得了成功。但是人工栽培的药材甘草酸含量大多低于药典2%的药用标准,严重限制了人工种植甘草产业的发展[15]。而甘草栽培技术的提高不仅需要科学工作者针对其生物特性,有效成分积累机制及与生长环境之间的相互关系展开多学科的交叉性研究,同时,也需要国家和政府对甘草规模化栽培进行有效的扶植,进而从根本上解决甘草市场对野生甘草的依赖,实现甘草资源的可持续发展。

[1] 中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志[M].北京:科学出版社,1998.

[2] Shiota G,Harada K,Ishida M.Inhibition of hepatocellular carcinoma by glycyrrhizin in diethylnitrosamine treated mice[J].Carcinogenesis,1999,20(1):59 -63.

[3] Yamazaki S,Morita T,Endo H.Isoliquiritigenin suppresses pulmonary metastasis of mouse renal cell carcinoma[J].Cancer Letters,2002,183(1):23 -30.

[4] 高章图,张建新,徐铎.甘草酸抗炎抗病毒及免疫调节作用研究进展[J].解放军药学学报,1999,15(5):27 -29.

[5] 刘丽萍,任翠爱,赵宏艳.甘草酸的免疫调节作用研究进展[J].中国实验方剂学杂志,2010,16(6):272 -276.

[6] 王巧娥,任虹,曹学丽.甘草研究开发与利用现状[J].中国农学通报,2011,27(04):290 -295.

[7] Cheol K H,Hong SC.Isoliquiritigenin isolated from Licorice Glycyrrhiza uralensis prevents 6-Hydroxydopamine-induced apoptosis in dopaminergic neurons[J].Bioscience Biotechnology and Biochemistry,2012,76(3):536 -543.

[8] Tao W W,Duan J A.Antithrombotic phenolic compounds from Glycyrrhiza uralensis[J].Fitoterapia,2012,83,422 -425.

[9] 苏俊喜,周颖,闫文军,等.甘草有效成分应用的研究进展[J].畜牧与饲料科学,2010,31(8):111 -113.

[10] 郑炯,黄明发,张甫生.甘草甜素的生理功能及其在食品工业中的应用[J].中国食品添加剂,2007,2,165 -168.

[11] 高明文,崔国栋,张彩枝,等.合理利用甘草资源[J].内蒙古草业,2008,20(4):40 -41.

[12] Eun M C.Liquiritigenin isolated from Glycyrrhiza uralensis stimulates osteoblast function in osteoblastic MC3T3 - E1 cells[J].International Immunopharmacology,2012,12,139 -143.

[13] 张翔宇,王一涛.甘草资源困境分析与保护策略[J].国土与自然资源研究,2009,3,95 -96.

[14] 映明.国务院明令制止滥挖甘草和麻黄草[N].经济消息报,2002-08-02(17).

[15] 魏胜利.乌拉尔甘草地理变异与种源选择[D].哈尔滨:东北林业大学,2004.

[16] 黄明进,王文全,魏胜利.我国甘草用用植物资源调查及质量评价研究[J].中国中药杂志,2010,35(8):947 -952.

[17] 魏胜利,王文全,王海.我国中西部地区甘草资源及其可持续利用的研究[J].中国中药杂志,2003,28(3):202 -206.

[18] 解军波.甘草道地性的物质基础和评价指标体系研究[D].北京:北京中医药大学,2009.

[19] 谷会岩.中国甘草资源生态学研究[D].哈尔滨:东北林业大学,2001.

[20] 丁立威.甘草市场告急发展迫在眉睫——来自市场的调查报告[J].中国现代中药,2006,8(12):40 -41.

[21] Lee Y S,Kim SH,Kim JK,et al.Rapid identification and preparative isolation of antioxidant components in licorice[J].Journal of Separation Science,2011,33:664 -671.

[22] Zhang Q,Ye M.Chemical analysis of the Chinese herbal medicine Gan- Cao(licorice)[J].Journal of Chromatography A.2009,1216:1954 -1969.

[23] 孙群,佟汉文,吴波,等.不同种源乌拉尔甘草形态和ISSR遗传多样性研究[J].植物遗传资源学报,2007,8(1):56 -63.

[24] Zhang JT,Xu B,Li M.Genetic diversity of populations of an endangered medicinal plant species(Glycyrrhiza uralensis)in different environment of North China[J].Journal of Medicinal Plant Research,2010,4:830 -836.

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