平利县药用植物资源调查与开发利用初探
2020-09-28陈利军吕鼎豪史美荣肖娅萍牛俊峰
陈利军,吕鼎豪,王 璐,史美荣,陈 宏,殷 刚,肖娅萍,牛俊峰*
(1. 陕西师范大学 生命科学学院,西北濒危药材资源开发国家工程实验室,药用植物资源与天然药物化学教育部重点实验室,陕西 西安 710119;2. 山西省医药与生命科学研究院,山西 太原 030000;3. 陕西省微生物研究所,陕西 西安 710043;4. 陕西国际商贸学院 医药学院,陕西 西安 712046;5. 平利县中医医院,陕西 安康 725500;6. 平利县神草园茶叶有限公司,陕西 安康 725502)
中药资源是中医药事业赖以生存发展的重要物质基础,也是国家重要的战略性资源,中药资源普查也是基本国情国力调查的重要组成之一[1]。药用植物资源作为中药资源的重要组成部分是指含有一定保健和药用功能的植物,其中野生药用植物资源占着绝大多数比例并且起着不可替代的作用。野生药用植物是指自然界生长、未经人工驯化栽培、具有药用价值的一类植物,是极其宝贵的天然药物种质资源库[2]。我国的野生药用植物资源丰富,近年来随着国家中医药国际化的开展,使得中药材在国际舞台逐渐发挥着不可替代的作用,中药材尤其是“高品质中药材”的需求量也大幅增长[3-4]。因此开展中药材野生资源、栽培产区与产量、市场供求等方面的系统调查可为后期形成中药资源调查、研究、监测和服务体系奠定基础。在此背景下,国家开展了第四次全国中药资源普查工作,陕西省作为首批试点省份,而平利县也作为首批试点县之一,开展了相关普查工作[1]。
1 研究区概况
平利县位于陕西东南部,大巴山北麓,隶属于陕西省安康市,东邻湖北竹溪县,南接重庆市城口县,西连陕西省安康市岚皋县,北靠陕西省安康市、汉滨区、旬阳县,居陕、鄂、渝三省交界处。地理坐标为北纬31°37′~32°39′、东经109°~109°33′之间。全县东西宽60 km、南北长95 km,海拔300~2 917 m,山势由南向北,逐次降低,为南高北低地貌特征,群山夹盆地,“八山一水一分田”,山地、丘陵、川坝纵横交错[5]。平利县属亚热带大陆湿润性季风气候,年平均气温13.9℃,无霜期为250天左右,年降水量958.5 mm,但分布不均,北部川道地区常受干旱,南部高山地区易遭阴雨灾害。境内河沟密布,水流湍急,落差较大,流域内降水量充沛,年径流量大。全县林地面积2 317 km2,占土地面积的88%。森林面积1 791 km2,占林地面积的77.3%;森林覆盖率为75.66%,林木绿化率为74.3%,活立木总蓄积量7.7×106m3万立方米,是陕西省林业工程重点县之一,境内森林和野生动植物资源非常丰富[6]。
由于地理位置独特,平利县境内蕴藏着极为丰富的野生药用植物资源,但针对整个区域的调查研究很少。因此根据第四次全国中药资源普查相关政策[4],通过全面调查平利县野生药用植物资源的种类和分布,结合查阅文献、归纳总结的方法对平利县药用植物的资源进行研究。并在分析区域药用植物资源现状的基础上,对如何合理有效地开发利用平利县药用植物资源进行探讨。
2 研究方法
普查队针对平利县生态环境代表性、地形地貌特征性、海拔梯度性、交通可达性等特点按照《全国中药资源普查技术方案》规定,一共设置了36个样地(见图1)。每个样地至少调查5个样方套,每个样方套设有6个样方(见图2),包括1个10 m × 10 m乔木样方, 1个5 m × 5 m灌木样方,4个2 m × 2 m草本样方。同时采取民间走访、样地、样线相结合的外业调查方法,利用GPS轨迹记录仪和单反相机对每个样方中所得的植物标本进行记录、拍照、收集并制成腊叶标本用于后续研究中的物种鉴定。最后参照2015年版《中国药典》和《中国植物志》并结合前人的分类方法[7-11],归纳总结调查所得药用植物的资源种类、生长型、药用器官类型、药效类型等相关结果,并针对调查结果,结合平利县实际状况提出相应的对药用植物资源进行合理保护及开发利用的建议。
图1 样地的分布Fig. 1 Distribution of sample plots
图2 样方套设置Fig. 2 The set of quadrat
3 结果与分析
3.1 药用植物的资源种类
本次普查发现平利县具有药用价值的野生植物共有265种86科,从药用植物资源类别的分配情况来看,被子植物有215种,占药用植物总数的81.13%。蕨类植物有47种,占药用植物总数的17.74%,菌类与裸子植物仅分别为1种和2种,见表1。在药用植物中,种类最多的是蔷薇科(Rosaceae Juss),有22种,占总数的8.30%。其次是毛茛科
表1 平利县药用植物资源的种类
(Ranunculaceae Juss)和鳞毛蕨科(Dryopteridaceae Hene),分别有12种,各占总种数的4.53%。另外,忍冬科(Caprifoliaceae Juss)有11种,占总种数的4.15%;唇形科(Lamiaceae Martinov)有9种,占总种数的3.40%;豆科(Fabaceae Lindl)和百合科(Liliaceae Juss)各有8种,分别占总种数的3.02%;虎耳草科(Saxifragaceae Juss)和水龙骨科(Polypodiaceae J. Presl& C. Presl)各有7种,分别占总种数的2.64%;十字花科(Brassicaceae Burnett)、大戟科(Euphorbiaceae Juss)、卫矛科(Celastraceae R. Br)、鼠李科(Rhamnaceae Juss)、菊科(Asteraceae Bercht. & J. Presl)都分别有6种,各占总种数的2.26%。另外,单种单科的共有39科,如柏科(Cupressaceae Gray)仅有侧柏(Platycladusorientalis(L.) Franco),胡桃科(Juglandaceae DC. ex Perleb)仅有化香树(PlatycaryastrobilaceaSieb. et Zucc.),荨麻科(Urticaceae Juss)仅有水麻(DebregeasiaorientalisC. J. Chen),猕猴桃科(Actinidiaceae Gilg & Werderm)仅有京梨猕猴桃(ActinidiacallosaLindl. var.henryiMaxim.)等,部分药用植物的标本如图所示(图3与图4)。通过深入分析发现平利县重点野生药用植物共有25种,隶属于21个科23个属,见表2。其中蕨类植物有2种,种子植物有23种,包括裸子植物1种,被子植物22种。从药用植物资源类别的分配来看,重点药用植物占全县药用植物总科数的24.42%,物种数占9.43%,其中单科单种的植物有15种。
3.2 药用植物的生长型
从植物的生长型分析平利县265种药用植物的分布(表3)。其中木本植物122种,占所调查药用植物的46.04%;草本植物142种,占53.58%。木本植物中,灌木最多,共有70种,占总药用植物的26.42%;其次是乔木,有38种,占14.34%;藤本植物较少,共有14 种,占总数的5.28%;另外,菌类仅有1种,占总药用植物的0.37%。因此,平利县药用植物中草本占大多数,木本药用植物中最多的是灌木,其次是乔木,最少的是藤本植物。
图3 贯叶连翘Fig. 3 Hypericum perforatum L.
图4 三桠乌药Fig. 4 Lindera obtusiloba BI.
表2 平利县重点药用植物名录
表3 平利县药用植物生长型分类表
3.3 药用植物的药用器官类型
通过查阅文献[7-11],如表4所示,本次普查的药用植物中,大多数为全草入药,共87种,占总药用植物的32.83%;根及根茎入药79种,占29.81%;叶类入药44种,占16.60%,果实及种子类入药36种,占13.58%,其余部位入药的相对较少。在调查的265种药用植物中有24种植物含有多种药用器官。如图所示(图5~8)部分药用器官图。因此,针对不同的药用植物,如何合理有效的利用不同药用部位入药,将对平利县野生药用植物资源的保护和可持续利用产生重要意义。
表4 平利县药用植物的药用器官类型分类表
图5 白及块茎Fig. 5 The tuber of Bletilla striata(Thunb. ex Murray) Rchb. F.
图6 黄精根状茎Fig. 6 The rhizome of Polygonatum Sibiricum Delar. ex Redoute.
图7 金发藓全株Fig. 7 Whole plant of Polytrichum commune
图8 淫羊藿的干燥叶Fig. 8 The dry leaves of Epimedium brevicornu Maxim.
3.4 药用植物的药效类型
经过调查研究,根据药用植物在中医学中的主要作用和用途[7-11],可将平利县调查的265种药用植物资源分为15类,并对具有各类作用和用途的药用植物资源进行了统计(表5)。可以看出清热药和解毒杀虫药最多,都分别有92种,分别占到平利县所调查获得的药用植物资源的34.72%。其次是止血药,有51种,占到19.25%。另外,活血祛瘀药和补益药分别有33种和21种,分别占12.45%和7.92%。最少的为泻下药,仅有1种,占总数的0.38%。表明在该地区药用植物资源的功能种类是相对较全面的,主要以清热药和解毒杀虫药为主。
表5 平利县药用植物的药效类型分类表
4 保护及开发利用
通过对平利县野生药用植物资源的调查研究发现,平利县野生药用植物资源极其丰富,共调查得到具有药用价值的野生植物资源86科265种,且药效类型覆盖广泛,包括清热药、解毒杀虫、止血药、活血祛瘀药、补益药等。因此,在有效保护野生药用植物资源的同时,充分且合理的利用丰富的野生药用植物资源,推广药用植物的规范化种植和生产,开发区域特色药用植物的产业化生产,使这些药用植物资源转化为实际的经济价值和社会价值是当前急需解决的一个问题[12-16]。结合对平利县野生药用植物资源的调查研究,及平利县实际情况提出几点建议:
4.1 加强野生药用植物资源的监管和保护
平利县地处秦巴腹地,被称为“神奇的北纬30度”。野生药用植物资源丰富,但由于过度的采挖导致许多野生药用植物资源濒危灭绝。以绞股蓝为例,绞股蓝在民间药用已有多年的历史,主要以采挖野生药材为主,随着绞股蓝下游制药产业及保健品产业的不断发展,促使其需求量逐年递增,野生资源破坏非常严重[17]。平利县土壤、气候、水质环境极适宜绞股蓝的生长,绞股蓝在平利县已经发展了很多年,也为平利县乃至整个陕西省的经济做出了卓越贡献,但目前绞股蓝野生资源破坏严重。另外,像白及、石斛类等药材在以前的普查过程中均可轻易挖到,但此次发现的野生资源量已经很少了。因此,对一些当地特色、濒危的药材开展一些适当的“原位”和“非原位”的保护是十分有必要的,通过建立保护区或者建立资源圃均是可行的手段,加强野生药用植物资源的监管和保护已迫在眉睫。
4.2 推广特色药用植物的规范化种植和生产
在野生药用植物资源遭到严重破坏之时,人工培养和种植的手段和方法就显得尤为重要。同样以绞股蓝为例,绞股蓝在平利县已经发展了很多年,目前已选育出如“福音”、“秦珑”、“平利一号”、“平利二号”等多个新品种(图9~10)平利县也被国家列为全国绞股蓝种植基地县,2012年“平利绞股蓝”更是被认定为国家驰名商标,但其药材生产经营分散,生产水平低下也已经成为制约平利县绞股蓝产业进一步发展的问题。由于绞股蓝资源丰富所造成的种质不清,盲目的无性繁殖和野生资源引种所造成的品质退化,以及缺乏对绞股蓝生长中病虫害的基本认识所造成的病虫害防治混乱等众多问题使得推广药用植物的规范化种植和生产至关重要。因此开发平利绞股蓝产业,建议从以下几个方面着手:(1)在平利县分别建立绞股蓝规范化种植示范基地,提高当地药农规范化种植技术;(2)以政府+公司+基地+农户+科技的运作模式,在平利县大面积推广绞股蓝的规范化种植与野生资源抚育技术,切实推动当地农村经济发展,帮助广大药农脱贫致富;(3)构建市、县、乡(镇)、村一体化的技术推广体系,培训药农,使先进科学的规范化栽培技术在项目实施区全面推广,发挥先进科技成果在惠及百姓生活、促进新农村建设中的支撑和引领作用;(4)利用筛选的新品种(系),建立良种繁育基地,扩大良种推广面积;(5)充分利用林下抚育技术,实现绞股蓝示范推广;(6)以绞股蓝为样板,推动平利县相关药材的产业化发展,加快当地惠民服务体系的建设。
4.3 加大区域特色药用植物的产业化生产
平利县具有丰富的硒资源,不但含量高,而且分布广,土壤中硒含量最高达到5.785 9 mg/kg, 最低达到0.025 2 mg/kg,平均含量0.653 7 mg/kg,全县农作物均含有硒,最高含量达到1.839 3 mg/kg,最低达到0.013 3 mg/kg。硒是人体生命必需的微量元素,富硒资源是大自然赋予平利人民的宝贵财富[18]。硒能够调节核酸和蛋白质代谢,促进DNA、RNA的生成,能调节维生素A、C、E、K的吸收与消耗,增加机体中免疫球蛋白含量,因而具有提高人体免疫机能、保护肝脏、延缓衰老、改善亚健康症状等多种功能。通过补硒能够有效预防高血压、心脏病、克山病、大骨节病等40多种疾病,因而它有“抗癌之王”、“心脏守护神”、“天然解毒剂”之称[19]。因此开发具有平利县特色的富硒药用植物产业化生产将有助于推动平利县药用植物资源的保护与利用,实现平利县经济、社会、资源、环境的协调发展,加快平利生态县建设和山区经济建设的进程。
图9 绞股蓝新品种“福音”Fig. 9 Gynostemma pentaphyllum(Thunb)Makino'Fuyin
图10 绞股蓝新品种“秦珑”Fig. 10 Gynostemma pentaphyllum(Thunb)Makino'Qinlong