濒危药用植物金铁锁的资源调查研究
2017-08-08朱常成尹子丽
朱常成 尹子丽
1.昆药集团股份有限公司,云南 昆明 650100;2.云南中医学院民族医药学院,云南 昆明 650500
资源调查
濒危药用植物金铁锁的资源调查研究
朱常成1尹子丽2*
1.昆药集团股份有限公司,云南 昆明 650100;2.云南中医学院民族医药学院,云南 昆明 650500
通过对濒危药用植物金铁锁的资源现状进行调查研究,为金铁锁资源的开发和可持续性利用提供了科学依据。通过走访与野外样方相结合的调查方法及蕴藏量估算法对云南、四川、贵州16个分布区的金铁锁野生资源进行了调查,发现金铁锁野生生境大多遭到破坏,药材蕴藏量有限,资源逐渐减少,发展其人工种植是解决问题的唯一途径。
濒危药用植物;金铁锁;资源调查
金铁锁为石竹科植物PsammosilenetunicoidesW.C.Wu et C.Y.Wu.的干燥根,秋季采挖,除去外皮,晒干。金铁锁具有散瘀、消炎、祛风湿、止痛的功效,主治跌打损伤,风湿疼痛,胃疼痛,外治疮疖,蛇咬伤。金铁锁是许多著名中成药的主要原料之一,由于长期供药用,一直完全靠野生采挖并且生境遭到破坏,药材蕴藏量有限,以致资源逐渐减少,现已作为稀有濒危物种列于《中国植物红皮书》中,并为国家二级保护植物。
1 历史沿革
金铁锁是我国西南地区特有的单种属植物[1],始载于《滇南本草》[2]:“金铁锁,味辛、性大温, 有小毒, 吃之令人多吐。专治面寒痛、胃气痛,攻疮痈排脓, 为末每服五分, 烧酒服。”《云南中草药》记载:“苦, 辛, 麻, 大温, 有毒。止血,止痛, 活血祛瘀, 除风湿, 主治跌打损伤, 创伤出血, 风湿疼痛, 蛔虫。孕妇忌服, 忌酸、冷, 豆类, 鱼腥。”《四川常用中草药》记载:“性温, 味甘, 苦, 辛。攻痈疮, 排脓, 治肺痈吐脓, 痛疡疼痛”。现代对金铁锁的研究, 认为其味苦、辛, 性温, 小毒,归肝经。具有散定痛瘀, 止血,消痈排脓的功效,主治跌打损伤, 风湿, 胃痛, 痈疽疮疖, 创伤出血。《植物名实图考》蔓草卷二十三载云:“昆明沙参即金铁锁,生昆明山中,柔蔓拖地,对叶如指,厚脆,仅露直纹一缕。夏开小淡红花五瓣,极细,独根横纹,颇似沙参,壮大如萝卜,亦有数根攒生者。”《滇南本草图谱》对其原植物和分布进行了考证:“本属种产滇省西部及东北部, 沿金沙江各支流诸山中温暖地带, 海拔2600~3200m, 喜生松林内、沙质、石灰质、荒地或山腰。”该植物1824年归属于Visiani属, 1912年转为Silene属中,正式定名PsammosilenetunicoidesW.C.Wu et C.Y.Wu[3]。1979年载入《中药志》并首次较全面地对金铁锁的植物形态、分布、生长环境、化学成分、药材鉴定等方面做了介绍。1982年版《贵州植物志》详细记载了金铁锁原植物形态及其分布,2010版《中华人民共和国药典》(一部)将金铁锁列入其中。
2 分布区
金铁锁主要集中分布在横断山区内,特别是滇西北和川西南,此区域是金铁锁的分布中心。同时云南中部、东北部和贵州西北部也是一个相对集中的分布区域。而西藏东南部、滇南、滇西也有零星分布。①云南的德钦、中甸、宁蒗、维西、丽江、永胜、鹤庆、洱源、宾川、保山、富民、昆明、易门、江川、会泽、宣威、东川、寻甸、个旧、红河;②贵州的赫章、威宁;③四川的芒康、巴塘、稻城、乡城、得荣、木里、盐源、米易;④西藏的察隅、林芝。
金铁锁分布于中国西南部的四省(滇、贵、川、藏),其中在云南分布最为广泛,覆盖了滇东北、滇西、滇西北、滇中、滇南,因此本课题选择主产区云南作为主要调查区,同时也对其他三省做了随机选点调查(如贵州的威宁,四川的木里,西藏的林芝)。
3 调查路线和方法
3.1 调查方法
3.1.1 样地调查 在上述线路调查的基础上,对主产区及金铁锁分布较集中的地区按不同的海拔高度,不同坡度、坡向、坡位,不同土壤类型等自然环境,设立样地(10m2),进行具体调查记录样方内金铁锁的植株数量、产量、生长状况,及其伴生植物种类等。同时采集制作植物腊叶标本,挖取土样,植物样品,野生金铁锁种子以及图片影像等记录资料。
3.1.2 蕴藏量调查 采用实测法与估量法相结合,并根据金铁锁原料收购的历史资料,测算调查区域的金铁锁野生资源蕴藏量。
3.2 调查地点 详见表1。
表1 调查地点GPS数据一览表
4 调查结果与分析
4.1 生态环境及种群特征 主要生于紧密、干燥的石灰岩、红壤、黑壤或红棕土中,其分布区地面自然植被覆盖率较少,推断生物有机体本身的代谢给土壤的有机质非常少,土壤贫瘠。
金铁锁分布区中以滇西北较为集中,分布于丽江、鹤庆等地的向阳坡地,海拔2100~2600m, 多为高山栎、松林下,少数为石灰岩的荒坡灌丛,为黄棕土壤。其中丽江居群多位于玉龙雪山保护区内,资源保护较好。滇中一带主要分布于昆明、东川等地,海拔大约1900m左右,资源破坏严重。金铁锁在红河州个旧也有少量分布,是分布区最南端,海拔最低。会泽、宣威的资源保护也较好。其中宣威居群分布于松林下,在1700m 处发现金铁锁随着海拔升高,分布密度越来越大。1900~2100m之间数量最多,高于2100m后,随着海拔升高,数量逐渐减少,2400m以上未发现。
金铁锁同时分布于比较寒冷的地区,主要是云南中甸、德钦、西藏林芝、芒康和四川稻城、乡城等地的向阳坡地,多为松林、高山栎林下或流石坡,海拔多为3000m以上,其中中甸资源破坏严重,当地藏医多将其作为治疗外伤出血用药。
在调查区域的最西端保山市,怒江以东的杨柳镇、金鸡乡等地的向阳坡上也发现了金铁锁,呈狭长状分布,海拔2000m,多为流石坡、黑壤土。资源破坏非常严重,基本处于灭绝边缘。木里、盐源等地位于分布区的最北端,多为高山栎林下、松林下、石灰岩荒坡、流石坡,海拔2300~3900m,木里多为红壤土,盐源为黑壤土,其中木里、盐源资源破坏不严重,资源量较大。
金铁锁分布区内多以灌木和草本伴生,除木里、宣威、中甸察隅居群生于乔木云南松Pinusyunnanensis下,丽江有人工种植的黄栎Cyclobalanopsisdelavayi外,其余的无乔木伴生。与金铁锁伴生的的灌木层主要为粉叶荀子Cotoneasterglaucophyllus、雪球荚迷Viburnumplicatum、小铁籽MyrsineAfricana、小六道木Abeliaparvifolia、地盘松Pinusyunnensisvar.Pygmaea,盖度为10%左右;草本层为野坝Elsholtziarugulosa、蕨菜Pteridiumexcelsum、刺芒野枯草Arundinellasetosa、锈线菊Spiraeasalicifolia,盖度75%左右。
4.2 野生资源现状 经对云南省11个分布地区、四川和西藏各1个分布地区进行金铁锁资源蕴藏量的测算(见表2),结果显示:由于长期以来完全靠野生采挖,药材蕴藏量有限,加之资源严重被破坏,因此金铁锁野生资源急剧减少。如云南丽江牦牛坪人为开发严重,比起以前资源量大大减少;昆明西山小墨雨因开山采石对生境严重破坏导致野生资源日益减少;鹤庆县螺峰山破坏不大,但是人为采挖现象严重导致资源量逐渐流失;曲靖市会泽县和宣威市西泽乡戈平村野生药材蕴藏量有限,采挖现象也较严重,资源量流失速度快;保山市金鸡乡萝卜山部分被开发成农用山地,牲畜破坏严重;红河州个旧老厂开荒成山地现象严重导致资源大量流失;德钦县奔子栏人为开发较多,破坏现象严重,不能保存其资源量,因而资源量逐渐减少;迪庆州香格里拉县那帕海部分被开发,多分布于流石坡,仅那帕海草原附近的资源保护得比较好,其余地区资源破坏严重;西藏林芝地区林芝县更张乡部分被人为开发,部分资源量流失,人为、动物对其均有破坏;云南迪庆香格里拉县的药材交易市场在2000年以前交易量每年可上百吨,而至今的交易量已经减少到每年20~30吨(鲜品);贵州省主要分布于西部地区的威宁县、水城北部和赫章西部少数地区,蕴藏量在威宁县约为3吨,水城、赫章蕴藏量约为0.1吨左右[4]。
表2 金铁锁资源量测算
4.3 栽培资源现状
4.3.1 栽培条件 金铁锁为喜光植物,分布区内干湿两季分明,日照充足,气温较为缓和;主要生长于成土母岩为石灰岩的酸性-中性的红壤土中,且以分布于向东的山坡上、地表排水性能良好、不易形成积水为佳。
金铁锁繁殖方法为种子繁殖,主要是育苗移栽和种子直播。在对金铁锁进行人工种植时应选择宽敞、阳光较为充足的地方栽培,且向阳、排水良好的沙质土壤;多以采挖野生植株进行移栽,次年采收种子,进行播种育苗,因为种子成熟不一致,应注意随采随播;幼苗在10℃以上即能缓慢生长,夏秋季15℃以上生长发育迅速,移栽的种苗,2~3年后即可进行采挖,在此期间应注意田间管理和病虫害的防治。金铁锁秋季枝叶开始枯萎时,或初春发芽前即可采挖。采挖时,将根挖出,去净苗叶、泥土和外皮,晒干或用无烟火烘干即可。
4.3.2 栽培资源现状 金铁锁为稀缺中药材,并为常用中药之一,由于长期药用来源完全为野生采挖,生境遭到破坏,而药材蕴藏量有限,资源逐渐减少。为了满足市场需求,实现资源的可持续利用,应进行合理采挖,并重点进行种植试验,以扩大药源。如贵州植物园于1977年开始进行野生变家种工作,经过6年的实验,已获得成功。威宁县药检所1984年组织有关人员进行该品种野生变家种试验,经3年的培育,亦已获得成功[5]。目前云南白药集团武定基地已经有栽培面积近50多亩,而高黎贡山自然保护区也引种保存了20亩金铁锁种质资源。云南中医学院也引种了来自云南、贵州、四川和西藏的金铁锁种质资源,并且筛选了适合金铁锁愈伤组织诱导、芽增殖、生根的培养基,可以直接为云南白药提供原料种源,这些种质资源目前以实生苗和试管苗的形式保存了下来。目前宁蒗县益草中草药开发有限公司利用丽江得天独厚的自然气候和生态环境,计划用3年时间规范化种植1500亩,以保证该植物的可持续利用,现已完成种植基地12亩和相关技术的设计。该项目的实施,初步可解决云南白药等制药企业原料短缺问题,能稳定或扩大再生产,具有较好的经济、生态和社会效益。
4.4 市场需求和分析 随着近几年对金铁锁药理、化学的深入研究,其需求日益增大,以金铁锁参与组方研制的中成药种类在不断扩大,目前有百灵草散、跌打止痛膏、雪上一支蒿速效止痛搽剂、七龙散胶囊、痛血康胶囊、杜仲壮骨丸等传统中成药。同时也导致其价格不断攀升,2001~2002年的35元/kg,2006年为55元/kg,2007年为75元/kg,2008年价格为120元/kg,2010~2013年180元/kg,2015年一路攀升到300元/kg。
由于市场上对金铁锁的需求几乎全部来自野生,而目前金铁锁的种植基地的资源均没有投入市场的应用中,金铁锁药材逐渐将走入供不应求的趋势。因此加快从野生到种植过渡的研究工作刻不容缓,同时加强对其野生资源的合理利用和保护更是当务之急。
4.5 存在的问题及原因
4.5.1 野生资源存在的问题以及产生的原因 ①存在的问题:自然因素:物种的进化历史、所处的生态环境、物种的生殖生物学和居群动态特征、居群的遗传特征和遗传多样性;人为因素:过度采伐、采收、放牧、开垦及人为火灾等直接灾害;由于工业污染引起的酸雨、光化学烟雾、核物质泄漏、温室效应等导致森林大面积死亡而造成植物生境破坏;或者由于大面积破坏森林引起水土流失、土地沙化等使植物难以正常生存和繁衍[6]。②产生的原因:金铁锁被认为是现存的特提斯区系成分或有特提斯起源背景的残遗类群[7-8],种群可能自晚白垩纪和早古近纪(早第三纪)以来,经历了复杂的演化历史,最终在横断山区高海拔地区找到了避难所,为我国西南特有分布种。一方面随着金铁锁栖息地的复杂化和破碎化,导致栖息地边沿效应的增加,自然的核心区减少;另一方面,人为的开发利用导致其内部环境质量下降,同时地质历史的变迁和气候变化使得相关自然环境因子存在空间组织上的不匹配,而产生了空间分布上的破碎化,致使金铁锁栖息地环境恶劣,为其生存带来威胁。居群空间格局为成群型的金铁锁居群具有异花传粉的特征,在自然条件下进行有性繁殖,种子以人畜和弹力散布,并且种子散布后当年随即萌发,由于其主要分布区自然条件环境恶劣,人畜稀少,种子散布距离有限。
4.5.2 栽培资源存在的问题以及产生的原因 ①存在的问题:金铁锁生长周期长、产量低、种植出的药用部位细小、药材质量不易控制和栽培技术不完善等使之不能满足大规模种植的需要。②产生的原因:栽种者对金铁锁的特征特性缺乏深入的了解,对最合理的栽培技术掌握不够;栽种出的药材变异严重即药用部位根细小且出现了分支,使产品的产量和质量受到较大的影响,生产潜力不能正常发挥;栽培过程中农药使用不当,生长环境保护的变化和栽培地土质的差异均使药材质量存在严重的影响;野生金铁锁很少有病虫害而人工栽种的金铁锁易出现病虫害如根腐病,所以易导致等不到收获时期部分药材就已被拔出烧毁,使产量大大价低。
4.6 对策和建议
4.6.1 野生资源方面的对策和建议 ①适合对其同时进行就地保护、迁地保护研究工作。②应加强生态环境的保护,规划建立保护区,保护保存金铁锁野生种质资源,加强研究。③根据市场需求协调好金铁锁的人工种植,满足医药工业相关产品的协调发展,加强金铁锁的人工繁育工作。④对金铁锁的根、茎、叶进行系统研究,综合开发利用,以保证其资源可持续利用。
4.6.2 栽培资源方面的对策和建议 ①金铁锁耐旱耐强光,在湿度较大的环境中病害较为严重,在肥力较好、有机质含量较高、土壤深厚疏松的壤土中生长较快,忌粘重排水不良的黄泥土。由于人工种植病害严重,忌连作。②幼苗期,宜见草就拔,但因植株太小,不需中耕,以免伤根,导致幼苗死亡。成苗期,可结合追肥进行中耕除草。③金铁锁夏未秋初时根茎生长最为迅速,所以7~8月追肥可显著提高根茎生长量。④金铁锁忌积水,雨季注意排水防涝,以免积水烂根。出苗期要经常保持土壤湿润,以利出苗。干旱时适时进行浇水,使其生长良好。⑤加强病虫害的防治,如立枯病和根腐病。立枯病一般发生在5、6月,可进行及时排水,避免土壤湿度太大,发现病株及时拔出烧毁,苗床喷洒500倍50% 多菌灵,每隔7d1次,连续2~3次。根腐病5~11月发生,尤其是定植后,可选择地势高燥的地块种植,实行轮作。发现病株及时拔出烧毁,根腐病株内1%硫酸亚铁消毒加以防治。⑥加强金铁锁的细胞培养、组织培养、转基因技术等现代栽培方法的研究。⑦坚强优良品种选育和GAP基地建设等工作。
[1]王用平,赵英瑞.贵州珍稀濒危药用植物金铁锁的初步研究[J].中国野生植物,1992(1):26.
[2]兰茂.滇南本草(第1卷)[M].昆明:云南人民出版社,1976:86.
[3]中国科学院昆明植物研究所.云南种子植物名录(上册)[M].昆明:云南人民出版社,1984:259.
[4]王学勇,邱德文.苗药金铁锁研究进展[J].中国中医基础医学杂志,2002,8(11):77.
[5]贵州省中药审查办公室.贵州中药资源[M].北京:中国医药科技出版社,1992:211.
[6]万开元,陈防.珍稀植物濒危机制及保育策略中的营养条件[J].生态环境,2004,13(2):261-267.
[7]吴小巧, 黄宝龙,丁雨龙.中国珍稀濒危植物保护研究现状与进展[J].南京林业大学学报,2004,28(2):72-76.
[8]孙航.古地中海退却与喜马拉雅一横断山的隆起在中国喜马拉雅成分及高山植物区系的形成与发展上的意义[J].云南植物研究,2002,24 (3):273-288.
濒危药用植物金铁锁的胚胎学研究(2016ZZX122)。
朱常成(1981-),男,汉族,工程师,硕士研究生,研究方向为中药资源开发与利用。E-mail:chng810915@sina.com
尹子丽(1982-),女,白族,实验师,硕士研究生,研究方向为中药资源开发与利用。E-mail:zccyzl197974@126.com
R282.71
A
1007-8517(2017)13-0133-06
2017-06-01 编辑:程鹏飞)