内蒙古地区维管药用植物资源及其多样性研究
2015-06-01李晓旭张荣荣黄婧婧张一鸣王俊丽
李晓旭 张荣荣 黄婧婧 张一鸣 王俊丽
(中央民族大学生命与环境科学学院,北京100081)
内蒙古地区维管药用植物资源及其多样性研究
李晓旭 张荣荣 黄婧婧 张一鸣 王俊丽
(中央民族大学生命与环境科学学院,北京100081)
采用文献调查及聚类分析方法,对内蒙古地区药用植物资源及其多样性进行分析。结果表明:内蒙古地区共有蕨类、裸子和被子药用植物123科、521属、1 207种,分别占全国药用植物资源的45.76%、23.81%和10.21%,其中526种植物入蒙药,占内蒙古地区药用植物的43.58%;优势科主要有菊科、蔷薇科、毛茛科、唇形科等,优势属主要有蒿属、蓼属、委陵菜属、风毛菊属等;草本药用植物共计992种,占药用植物总数的82.18%,全草入药的植物共计524种,占总种数的43.41%。按不同地区属的相似性大小进行聚类分析,11个地区药用植物种的相似性可分为2组,阿拉善盟、伊克昭盟、呼和浩特市、包头市和巴彦淖尔盟聚成一组,赤峰市、呼伦贝尔盟、乌兰察布盟、锡林郭勒盟、兴安盟和哲里木盟聚成一组,相似性达显著水平。内蒙古地区药用植物资源丰富,乌兰察布盟是其分布的明显界限。
药用植物;资源;多样性;内蒙古
内蒙古地区植物资源十分丰富。《内蒙古植物志》(第二版,1998年)记载134科、681属、2 270种野生植物和70属、172种栽培种植物,总计2 442种植物[1]。药用植物资源是该地区植物资源中的重要组成部分,主要有沙棘(Hippophae rhamnoides)、杜松(Juniperus rigida)、麻黄(Ephedra sinica)、枸杞(Lycium chinense)、甘草(Glycyrrhiza uralensis)、黄芪(Astragalusmembranaceus)、防风(Saposhnikovia divaricata)、圆枝卷柏(Selaginella stauntoniana)、问荆(Equisetum arvense)、华北大黄(Rheum franzenbachii)、王不留行(Vaccaria segetalis)、土三七(Gynura japonica)、内蒙黄芪(Astragalusmembranaceus)、白鲜(Dictamnus dasycarpus)、远志(Polygala tenuifolia)、角蒿(Incarvillea sinensis)、华北蓝盆花(Scabiosa tschiliensis)、党参(Codonopsis pilosula)、艾蒿(Artemisia argyi)、牛蒡(Arctium lappa)、知母(Anemarrhena asphodeloides)、黄精(Polygonatum sibiricum)、玉竹(Polygonatum odoratum)、肉苁蓉(Cistanche deserticola)等[2]。《内蒙古植物药志》(1986年)记载有1 198种药用植物,其中包括藻类2种、菌类68种、地衣9种、苔藓13种,维管类1 106种[3]。目前,关于内蒙古地区风毛菊属(Saussurea)[4]、龙胆科(Gentianaceae)[5]等药用植物及巴彦淖尔盟[6]、呼伦贝尔盟[7]等局部区域的药用植物资源研究已有报道,但有关整个内蒙古地区的药用植物资源及其多样性研究未见报道。本研究旨在通过文献调查和分析的方法,对内蒙古地区药用植物资源及其多样性进行分析,为药用植物资源的开发利用和保护提供科学依据。
1 研究地概况
内蒙古自治区疆域辽阔,地跨“三北”地区,由东北向西南斜伸,呈狭长形。位于东经97°12′~126°04′,北纬37°24′~53°23′。横跨经度28°52′,相隔2 400多km;纵占纬度15°59′,直线距离约1 700 km。内蒙古的地形以高原为主,地势由南向北、西向东缓缓倾斜,全区总面积118.3万hm2。一般地区海拔1 000~1 500m,属典型的中温带季风气候,具有降水量少而不匀、寒暑变化剧烈的显著特点。其中1月份最冷,月平均气温从南向北由零下10℃递减到零下32℃。降水量受地形和海洋远近的影响,自东向西由500 mm递减为50 mm。与之相应的气候带呈带状分布,从东向西由湿润、半湿润区逐步过渡到半干旱、干旱区。
2 研究方法
依据现有文献资料及《内蒙古植物志》、《内蒙古植物药志》等进行统计分析。采用相似性系数[8](S)计算相似性:
S=[2a/(b+c)]×100%
式中:a为2个地方共有属数;b、c为出现于1个地方的属数。
采用SPSS 17.0按不同地区属的相似性大小进行聚类分析,探讨各区之间药用植物的相似关系及分布特征。
3 结果与分析
3.1 药用植物种类的多样性
据调查统计,内蒙古地区共有蕨类、裸子和被子药用植物1 207种,分属123科、521属。其中526种植物入蒙药,占43.58%(表1)。在所调查的植物中,高山龙胆(Gentiana algida)、北方獐牙菜(Swertia diluta)、獐牙菜(Swertia bimaculata)、红直獐牙菜(Swertia erythrosticta)、秦艽(Gentiana macrophylla)、紫苞风毛菊(Saussurea purpurascens)、裂叶风毛菊(Saussurea laciniata)、盐地风毛菊(Saussurea salsa)、银背风毛菊(Saussurea nivea)、小花风毛菊(Saussurea parviflora)、灰白风毛菊(Saussurea cana)等102种药用植物未被收录到《内蒙古植物药志》中。
3.2 优势科属分析
内蒙古地区药用植物种类最多的科是菊科,共有163种,占全部种类的13.50%;第2大科为豆科,共有81种,占全部种类的6.71%;其次为蔷薇科、毛茛科、唇形科等。含30种以上药用植物的科共计13科,占总科数的10.57%;13个优势科中含714种,占总种数的59.15%。
药用植物种类最多的属是蒿属,共有26种;第2大属为蓼属,共有22种,其次是委陵菜属、风毛菊属。含10种以上药用植物的属共计12属,12个优势属中含173种植物,占总种数的14.33%(表2)。
3.3 内蒙古地区与全国药用植物资源比较
内蒙古地区药用植物资源十分丰富,其种类占全国药用植物总数[9-10]的10.21%(表3),说明内蒙古地区是药用植物资源集中的地区之一。
表1 内蒙古地区药用植物科种构成Tab.1 The total number of families and species ofmedicinal plants in Inner Mongolia
表2 内蒙古地区药用植物优势科及优势属Tab.2 Statistics of dominant families(≥30spp.)and genus(≥10spp.)ofmedicinal plants in Inner Mongolia
表3 内蒙古地区与全国药用植物资源比较Tab.3 Comparison of themedicinal plant resources between Inner Mongolia and the whole country
3.4 药用植物生活型的多样性
内蒙古地区药用植物的生活型具有多样性,按其生活类型的不同[7],将植物生活型划分为草本药用植物(包括多年生草本,1、2年生草本,草质藤本)和木本药用植物(包括乔木,灌木和木质藤本),具体分为6种类型,见表4。
表4 内蒙古地区药用植物生活型统计Tab.4 Statistics on the life types of themedicinal plants in Inner Mongolia
由表4可知,内蒙古地区中草本药用植物种类较木本药用植物占优势,共计992种,占药用植物总数的82.18%;木本类共计215种,占17.71%。本区植物生活型特点的形成,是由当地严酷的生境条件所影响的,与该地区生态地理条件相适应,是在复杂漫长的历史过程中发生与演化而来。
3.5 药用植物药用部位的多样性
不同种药用植物入药部位的差异很大,有的多个部位同时入药。参照徐国钧等[11]对药用植物入药部位划分标准,将全区的药用植物分为25种类型,见表5。对于多个部位同时入药的植物以1个入药部位及其他的方式表示,例根及其他。其中全草入药的植物最多,共计524种,占总种数的43.41%。
3.6 内蒙古不同地区的药用植物地区性分析
为探讨内蒙古不同地区药用植物的区系亲缘关系及分布特征,分别对乌兰察布盟、阿拉善盟、兴安盟、哲里木盟(通辽市)呼伦贝尔盟、赤峰市、包头市、呼和浩特市、锡林郭勒盟、伊克昭盟(鄂尔多斯市)和巴彦淖尔市等11个地区分布的药用植物进行二元比较分析,见表6。
表6从一定程度上也能反映植物地理分布的特点。两地分布的植物种类越相近,亲缘关系越密切,两地的相似性系数也就越大。在55个相似性系数中,52个达到显著水平(>0.5),只有3个未达到显著水平,但相似性系数也较高。生活型的多样性,为该地区植被类型及其组成提供了区系基础。内蒙古地区呈狭长形,横跨东北、华北、西北,除东南部外,高原占总土地面积的50%左右;内蒙古地区大部分位于中纬度,属于温带大陆性季风气候区,地理位置、气温和降水量等均较接近,所以相似性系数较高。相似性系数反映出不同地区之间植物组成的联系以及环境和自然演化历史的共同性程度或关系的密切程度。
表5 内蒙古地区药用植物药用部位统计Tab.5 Statistics on the Medicinal parts of themedicinal plants in Inner Mongolia
表6 药用植物在内蒙古11个地区的共有种类和相似性系数Tab.6 The common species and similarity coefficient between eleven geographical regions ofmedical plant in Inner Mongolia
采用组内(within groups linkage)欧式距离法(euclidean distance),利用SPSS 17.0统计分析软件按不同地区属的相似性大小进行聚类分析,结果见图1。
由图1可知,可将11个地区药用植物种的相似性分为2组,阿拉善盟、伊克昭盟、呼和浩特市、包头市和巴彦淖尔盟聚成一组,赤峰市、呼伦贝尔盟、乌兰察布盟、锡林郭勒盟、兴安盟和哲里木盟聚成一组。这两组之间有明显的界限,以乌兰察布盟为界,以西区域远离海洋,干旱少雨,所以这些区域的药用植物相似性系数高。其中包头市和呼和浩特市之间相似性系数最高,其地理位置基本一致,气候条件基本相同。这也说明植物的种类分布与气象条件密切相关,在尤其与温度、降水量等气象要素极其密切。
3.7 内蒙古地区药用植物生产开发利用现状
内蒙古规模种植的中药材主要有甘草(Glycyrrhiza uralensis)、麻黄(Ephedra sinica)、黄芪(Astragalusmembranaceus)、肉苁蓉(Cistanche deserticola)、锁阳(Cynomorium songaricum)等。巴彦淖尔盟和阿拉善盟境内的乌兰布和沙漠正成为全国最大的肉苁蓉种植基地,鄂尔多斯市杭锦旗被列为国家级甘草基地,同时也是世界上最大的野生和人工甘草生产基地,包头成为全国最大的蒙古黄芪GAP生产基地,鄂尔多斯市鄂托克旗建成了约6 666 hm2麻黄种植基地[12]。
从产量来看,在内蒙古地区以麻黄产量最大,占全区总产量的57.60%;其次是黄芪,占8.00%;桔梗占0.70%;防风占0.30%;其他占27.90%。从蕴藏量来看,蕴藏量在1亿kg以上的有甘草、麻黄、苦豆根、苍术等4种;0.1亿~1.0亿kg的有赤芍、黄芩、狼毒等15种;100万~1 000万kg的有黄芪、桔梗、防风等30多种;10万~100万kg的有枸杞、肉苁蓉、银柴胡等37种;10万kg以下的有枣仁、罗布麻等45种。其中甘草、党参、枸杞、黄芩、桔梗、肉苁蓉、黄芪、远志、防风等20多个品种多年出口量达120万~300万kg[2]。
4 结 论
通过文献调查与分析得知,内蒙古地区共有蕨类、裸子和被子药用植物1 207种,分属123科、521属。其中526种植物入蒙药,占43.58%;菊科、蔷薇科、毛茛科、唇形科等13个科为优势科;蒿属、蓼属等12个属为优势属。
对内蒙古自治区11个行政区分布的药用植物进行二元比较分析,结果表明,在55个相似性系数中,52个达到显著水平(>0.5)。按不同地区属的相似性大小进行聚类分析,以乌兰察布盟为界东、西各分为一组。
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(责任编辑 曹 龙)
Study on Vascular Medicinal Plant Resources and Their Diversity in Inner Mongolia
Li Xiaoxu,Zhang Rongrong,Huang Jingjing,Zhang Yiming,Wang Junli
(College of Life and Environment Sciences,Minzu University of China,Beijing 100081,China)
A survey ofmedicinal plants resource and diversity in Inner Mongolia was conducted for their effective exploitation and protection by used literature review and analysis of clusteringmethod.The result showed that fern,conifers and angiosperm medicinal plants in Inner Mongoliawere found to include 1 207 species,belonging to 521 genera and 123 families,which account for 10.21%,23.81%and 45.76%of the respective species,genera and families ofmedicinal plant resource in all of China.There are 526 species ofmedicinal plants using asMongoliamedicinalmaterials,accounting for 43.58%of themedicinal plants there.Dominant families aremainly Composiatae,Rosaceae,Ranunculaceae,Labiatae etc;dominant genera aremainly Artemisia,Polygonum,Potentilla,Saussurea,etc.Furthermore,there are 992 species of herbs,occupying 82.18%,and whole herbs used asmedicinalmaterials occupy 43.41%of themedicinal plants there.Cluster analysis based on Euclidean distance showed thatmedicinal plants could be divided into two groups:Alashan,Yikezhao,Huhhot,Baotou and Bayannur League composed one group,while Chifeng,Hulunbuir,Ulanqab,Xilingol,Xingan,and Jirem League constituted one group.This study showed thatmedicinal plant resource in Inner Mongolia was very rich,and Ulanqab was clear boundary of their distribution.
medicinal plant;resources;diversity;Inner Mongolia
S718.3
:A
:2095-1914(2015)06-0072-06
10.11929/j.issn.2095-1914.2015.06.012
2015-07-24
高等学校学科创新引智计划项目(B08044)资助;一流大学一流学科建设项目(YLDX01013)资助。
第1作者:李晓旭(1982—),女,博士,讲师。研究方向:药用植物资源学。Email:12696412@qq.com。
王俊丽(1964—),女,博士生导师,教授。研究方向:药用植物资源研究。Email:wangjunli1698@163.com。