山西黑茶山自然保护区药用植物资源研究
2014-12-16杜运鹏王西锋
高 文,杜运鹏,王西锋
(1.陕西牛背梁国家级自然保护区管理局,西安710100;2.北京市农林科学院 生物中心,北京100097)
药用植物是我国中药的主体,古代书籍所载已逾3 000种[1],经目前整理高达11 146种,占中国中药资源的87%[2]。这些宝贵资源的开发与有效利用已有悠久的历史。它是我国中药医学发展的物质基础,也是我国中药文化和悠久应用历史的结晶。黑茶山自然保护区地理环境独特,植物资源丰富,极具保护价值和开发潜力。药用植物资源是黑茶山植物资源的重要组成部分,为给黑茶山自然保护区资源利用保护与开发利用提供科学依据,我们进行了药用植物资源调查与研究。
1 黑茶山保护区自然概况
黑茶山自然保护区位于山西省吕梁山脉西坡,111°11′39″~111°26′30″E,38°10′03″~38°24′05″N。南北长约26km,东西宽约24km,总面积24 415.4hm2。境内最高点为黑茶山主峰,海拔2 203.8m,最低点为兴县东会乡与临县白文镇交界的阳坡水库,海拔1 269m。黑茶山自然保护区的水系属黄河水系,境内湫水河为黄河一级支流,岚尾河为黄河二级支流。土壤区划属栗褐土和黄绵土地带,高山阳坡由于受强烈侵蚀,岩石斑驳裸露,土层薄而多含风化角砾;中低山阳坡土层瘠薄,甚至为粗骨性褐土。该保护区属温带大陆性季风气候区,年平均气温6.4℃,一月份平均气温-10℃左右,七月份平均气温18℃左右。全年10℃以上的积温1 500~1 950℃,年平均日照时数2 555h,无霜期120~135d,年平均降水量650mm左右,主要集中在七、八、九月份。由于保护区海拔相对高差显著,植被类型呈现明显的垂直带谱,由山麓到山顶植被类型依次为:黄土丘陵区草原及沼生草甸带(1 269~1 400m),低山落叶阔叶灌丛带(1 400~1 500m),中低山落叶阔叶林带(1 500~1 700m),高山针叶林带(1 700~1 900m),山地草甸带(1 900~2 203m)[3]。
2 黑茶山药用植物资源种类
黑茶山自然保护区药用植物资源比较丰富,经过初步调查研究,黑茶山野生药用植物共有73科233属357种。分别占中国药用植物总科数、总属数、总种数的19%、10%和3%(表1)。
表1 黑茶山自然保护区与全国的药用植物资源比较
2.1 药用蕨类植物
黑茶山药用蕨类植物共有6科6属7种(表2),主要有:中华卷柏 Selaginella sinensis、问荆Equisetum arvense、节节草 Equisetum ramosissimum、蕨Pteridium aquilinumvar.latiusculum、银粉背蕨 Aleuritopteris argentea、北京铁角蕨Asplenium pekinense、华北鳞毛蕨 Dryopteris goeringiana。
2.2 药用裸子植物
黑茶山药用裸子植物共有2科4属7种(表2),主要有:侧柏 Platycladus orientalis、圆柏Sabina chinensis、沙地柏 Sabina vulgaris、木贼麻黄Ephedra equisetina、子麻黄Ephedra monosperma、草麻黄Ephedra sinica。
2.3 药用被子植物
(1)双子叶植物
黑茶山药用双子叶植物共有60科200属316种(表2)。主要有:升麻Cimicifugafoetida、党参Codonopsis pilosula、红皮柳(簸箕柳)Salix sinopururea、核桃(胡桃)Juglans regia、狭叶荨麻Urtica angustifolia、槲寄生Viscum coloratum等。
(2)单子叶植物
黑茶山药用单子叶植物共有5科23属27种(表2),主要有:香蒲 Typha orientalis、画眉草Eragrostis pilosa、粟(小米)Setaria italica、玉蜀黍Zea mays、天门冬Asparagus cochinchinensis、玉竹Polygonatum odoratu、黄精Polygonatum sibiricu等。
表2 黑茶山自然保护区药用植物种类
2.4 药用植物科属分布
从表3可以看出,仅含一种的单种科(仅针对生长在黑茶山的药用植物的统计,以下同)有21科(如卷百科、桦木科等),占黑茶山自然保护区药用植物总科数的28.8%,占总种数的6.4%;含2~5种的寡种科有37科(如柏科、胡桃科等),占黑茶山自然保护区药用植物总科50.7%,占总种数的32.5%;含6~10种的区域中等科有9科(如蓼科、石竹科等),占黑茶山自然保护区药用植物总科数的12.3%,占总种数的19.9%;含11~20种区域较大科有2科(伞形科、唇形科),占黑茶山自然保护区药用植物总科数的2.7%,占总种数的9.0%;含20种以上的区域大科有4科(毛茛科、蔷薇科、豆科、菊科),占黑茶山自然保护区药用植物总科数的5.5%,占总种数的32.2%;优势科是毛茛科、蔷薇科、豆科和菊科。
从表4可见,仅含1种的区域单种属(仅针对生长在黑茶山自然保护区的药用植物的统计,以下同)占明显的优势,有167属(如石韦属、葎草属、大麻属等),占黑茶山自然保护区药用植物总属数的71.7%,占总种数的46.8%;含2~4种的区域寡种属有57属(如酸模属、藜属、银莲花属等),占黑茶山自然保护区药用植物总属数的25.3%,占总种数的40.1%;含5~7种的区域中等属有6属(如蓼属、铁线莲属、委陵菜属等),占黑茶山自然保护区药用植物总属数的2.6%,占总种数的3.3%;所含种大于7种的区域较大属仅含1属(蒿属),占黑茶山自然保护区总属数的0.4%,占总种数的3.3%;优势属是蒿属。
表3 黑茶山自然保护区药用植物不同科所含种数统计
表4 黑茶山自然保护区药用植物各类属所含种数统计
3 黑茶山药用植物生活型
黑茶山自然保护区药用植物生活型多样,按生活类型不同分为一、二年生草,多年生草本,草质藤本,木质藤本,灌木,乔木六种类型(表5)。
3.1 药用草本植物
一、二年生草本较多,共85种,占黑茶山药用植物总数的24%。主要有:大麻Cannabis sativa、萹畜Polygonum aviculare、灯心草蚤缀Arenaria juncea、播 娘 蒿 Descurainia sophia、葶 苈 Draba nemorosa、瓦松Orostochys fimbrialus、绿豆Phaseolus sativum、亚麻Linum usitatissimum 等。
多年生草本所占比例最大,共176种,占黑茶山药用植物总数的49%。主要有:节节草Equisetum ramosissimum、华北石韦 Pyrrosia davidii、狭叶荨麻Urtica angustifolia、酸模Rumex acetosa、芍药Paeonia lactiflora、升麻 Cimicifugafoetida、北乌头Aconitum kusnezuffii、紫苜蓿 Medicago sativa、苦马豆Swainsonia salsula、蒙古黄芪Astragalus mongolicus等。
3.2 药用藤本植物
药用草质藤本较少,共7种,仅占黑茶山药用植物的2%。集中在毛茛科、萝藦科、桔梗科。包括芹叶铁线莲Clematis aethusifolia、黄花铁线莲Clematis intricata、宽萼铁线莲Clematis terniflora、短尾铁线莲 Clematis bervicaudata、粉绿铁线莲Clematis glauca、隔山消Cynanchum wilfordii、党参Codonopsis pilosula。
药用木质藤本所占比重最少,共5种,仅为黑茶山药用植物的1%。且仅集中于葡萄科的葡萄属和蛇葡萄属。包括山葡萄Vitis amurensis、掌裂草葡萄Ampelopsis aconitifolia var.palmiloba、葡萄Vitis vinifera、乌头叶蛇葡萄Ampelopsis aconitifolia、华北葡萄Vitis bryoniaefoli。
3.3 药用灌木植物
药用灌木所占比例也相对较大,共41种,占黑茶山药用植物总数的11%。主要包括木贼麻黄 Ephedra equisetina、乌柳 Salix cheilopbild、槲寄生Viscum coloratum、黄芦木Berberis amurensis、复盆子Rubus idaeus、本氏木蓝Indigofera bungeana、胡枝子Lespedeza bicolor等。
3.4 药用乔木植物
药用乔木共32种,占黑茶山药用植物的9%。主要包括:圆柏Sabina chinensis、杜松Juniperus rigida、核桃(胡桃)Juglans regia、桑(家桑)Morus alba、花楸树Sorbus pohushanensis、桃Amygdalus persica、 黄 海 棠 Hypericum ascyron等。
表5 黑茶山自然保护区药用植物生活型多样性
4 黑茶山药用植物药用部位
根据山西植物志关于植物药用功能的叙述并结合全国中草药名鉴归类植物药用部位的标准,黑茶山自然保护区的药用植物(有些可多个部分入药)可分为八类(表4)。统计发现黑茶山自然保护区药用植物大多集中于根(根皮)及根茎类、果实种子类及全草类。另外,很多种药用植物可以有多个利用部位,如既可以利用茎叶,也可以利用花果等。
表6 黑茶山自然保护区药用植物药用部分
4.1 根(根皮)及根茎类药用植物
共116种,占黑茶自然保护区山药用植物总数的32%。其代表种如:皂柳Salix wallichiana、支 柱 蓼 Polygonum suffultum、蝇 子 草Silene fortunei、升麻 Cimicifugafoetida、牛扁Aconitum.barbatum var.puberulum、唐 松 草Thalictrum aquilegifoliumvar.sibiricum、白头翁Pulsatilla chinensis、红升麻Astilbe chinensis、地榆Sanguisorba officinalis、紫苜蓿 Medicago sativa、膜荚黄芪Astragalus membranceus等。
4.2 全草(全株)类药用植物
共117种,占黑茶山自然保护区药用植物总数的33%。其代表种如:问荆Equisetum arvense、北京铁角蕨 Asplenium pekinense、葎草Humulus scandens、荭蓼 Polygonum orientale、马齿苋 Portulaca oleracea、侧金盏花 Adonis amurensis、紫堇Corydalis edulis、瓦松Orostochys fimbrialus、龙牙草Agrimonia pilosa、天蓝苜蓿 Medicago lupulina、米口袋 Gueldenstaedtia verna、荠菜Capsella bursa-pastoris等。
4.3 果实种子类药用植物
共78种,占黑茶山自然保护区药用植物总数的22%。其代表种有侧柏Platycladus orientalis、胡桃楸Juglans mandshurica、榆(白榆)Ulmus pumila、大麻Cannabis sativa、独行菜Lepidium apetlum、播娘蒿 Descurainia sophia、芸苔Brassica campestris、葶苈 Draba nemorosa、刺梨Ribes burejense、花楸树Sorbus pohushanensis、复盆子Rubus idaeus、山刺玫 Rose davurica 等。
4.4 叶类药用植物
该类药用植物相对较少,共41种,占黑茶山自然保护区药用植物总数的11%。其代表种有沙地柏 Sabina vulgaris、桑(家桑)Morus alba、甘蓝Brassica oleracea、金露梅Potentilla fruticosa、稠李Padus racemosa、洋槐Robinia pseudoacacia、蓖麻Ricinus communis、锦葵Malva sinensis、柽柳Tamarix chinensis、沙枣Elaeagnus angustifolia等。
4.5 藤茎枝类药用植物
该类药用植物较少,共23种,仅占黑茶山自然保护区药用植物总数的6%。其主要种有北桑寄生Loranthus tanakae、北马兜铃 Aristolochia contorta、日本小檗Berberis thunbergii、蓖麻Ricinus communis、山葡萄Vitis amurensis、柽柳Tamarix chinensis、芫荽 Coriandrum sativum、暴马丁香Syringa reticulata、白薇Cynanchum atratum、黄芩Scutellaria baicalansis等。
4.6 花类药用植物
仅19种,占黑茶山自然保护区药用植物总数的5%。主要包括旱柳Salix matsudana、大麻Cannabis sativa、金莲花 Trollius chinensis、金露梅Potentilla fruticosa、美丽蔷薇Rosa bella、槐树Sophora japonica、蚕豆Vicia faba、锦鸡儿Caragana sinica、明开夜合 Euonymus bungeanus、蒙椴Tilia mongolica、锦葵Malva sinensis等。
茎皮类药用植物有9种,占黑茶山自然保护区药用植物总数的3%。包括侧柏Platycladus orientalis、乌柳Salix cheilopbild、红皮柳(簸箕柳)Salix sinopururea、白桦Betula platyphylla、榆(白榆)Ulmus pumila、黄芦木 Berberis amurensis、洋槐Robinia pseudoacacia、臭椿 Ailanthus altissima、黄瑞香Daphne giraldii。
除了上述种类还有一些比较特殊的种类,共12种,占黑茶山自然保护区药用植物总数的4%。包括白桦Betula platyphylla(药用芽)、桃Amygdalus persica(药用树胶)、李Prunus salicina(药用树胶)、落花生Arachis hypogaea(药用种皮、果皮)、卫矛Euonymus alatus(药用带翅枝)、鹅绒藤Cynanchum chinensis(药用茎乳汁)、长苞香蒲 Typha angustata(药用花粉)、水烛Typha angustifolia(药用花粉)、香蒲Typha orientalis(药用花粉)等。
5 讨论与建议
通过以上数据分析,可以看出黑茶山自然保护区野生药用植物资源无论从种类、生活型、科属构成还是从要用部位与基本功能等方面都具有比较明显的丰富性。为了妥善保护这一重要的种质资源,使该保护区成为一个重要的野生野生药用植物的引种、驯化、培育、加工和生产基地,特提出以下几点建议:
(1)加大对保护野生药用植物的宣传力度,并加强与完善相关领域的法律,以法律的权威来震慑并严厉打击不法分子。来杜绝当前对野生药用植物资源的破坏与浪费行为,有效遏制如今药用植物种群面积急剧萎缩的态势。
(2)在保护的同时,鼓励在保证不破坏植物种群的自我恢复能力限度内对其进行适度的开发与利用。适度的人为干扰与引种栽培也是加快种群演替与提高其物种丰富度的有效手段。
(3)在药用植物资源的开发利用过程中要制定好相应的规划,利用与恢复同时进行,不能只看见眼前利益而造成药用植物种群的自我恢复能力降低与资源的极度浪费。
(4)对野生资源的利用要因地制宜,选择优势大、有潜力、前景好的作为开发重点,集中力量和资金进行开发研究,建立驯化基地,对优良品种进行引种驯化栽培研究,充分依靠现代生物技术手段提高繁殖速度,做到科学高效的开发利用药用植物资源[12]。
(5)进一步扩大原有保护区的面积,改变药用植物群落的"孤岛化"现象,增加居群间的基因交流,从而提高其遗传多样性[13]。
[1]张传玲,张永鹏.日照沿海地区药用植物资源调查[J].山东林业科技,2004,(1):42.
[2]丁建,夏燕莉.中国药用植物资源现状[J].资源开发与市场,2005,21(5):453.
[3]白小东.山西省黑茶山自然保护区生物多样性保护探析[J].山西林业科技,2007,(2):62-63.
[4]《山西植物志》编辑委员会.山西植物志(1-5卷)[M].北京:中国科学技术出版社.1992-2004.
[5]刘学丽,上官铁梁.中条山野生植物资源研究[J].山西大学学报:自然科学版,2006,29(4):436-439.
[6]肖培根.新编中药志[M].北京:化学工业出版社,2002.
[7]谢宗万,余友琴.全国中草药名鉴(上、下册)[M].北京:人民卫生出版社.1996.
[8]徐国钧,何宏贤,徐珞珊,等.中国药材学[M].北京:中国医药科技出版社,1996.
[9]周繇,刘利,张明杰,等.长白山国家级自然保护区药用植物资源及其多样性研究[J].林业科学.2005,41(6):57-64.
[10]李艳霞.甘肃省木本药用植物资源及开发利用[J].甘肃林业科技 ,2000,(03)38-40.
[11]郑芳.平顺天脊山药用植物资源调查[J].北方园艺.2007(10):54-57.
[12]杨戈,阿布力米提-阿布都卡迪尔.中国天山山区药用植物资源及其保护与利用[J].旱区研究.2001,18(2):31-37.
[13]周繇,于俊林.长白山区药用植物资源及其多样性研究[J].北京林业大学学报,2007,29(3):58-59.