朝鲜淫羊藿生物学特性及适生区生态特征
2021-02-25容路生姜大成王英哲孙云龙
容路生,姜大成,王英哲,孙云龙
(长春中医药大学药学院,吉林长春130117)
朝鲜淫羊藿(Epimedium koreanum Nakai.)是2020年版《中国药典》淫羊藿的基原种之一,主要来源于野生资源,为吉林省的道地药材,又名三枝九叶草、淫羊藿、羊藿叶。其以叶入药,具有温补肾阳、祛风除湿、强筋健骨等功效,用于阳痿遗精、关节冷痛、筋骨酸软、早泄、小便失禁及月经不调等症状[1]。临床应用广泛,需求量日益剧增,市场供不应求。由于不合理地采收、繁殖能力弱以及尚未形成种植规模等原因,使其野生资源遭到严重的破坏,蕴藏量大幅减少,野生资源濒临枯竭,因此保持其资源种群的稳定是十分急迫的问题。本文通过详解朝鲜淫羊藿生物学特性和适生区生态特征,为保护野生资源、促进人工引种种植提供科学依据,以求资源的可持续开发利用。
1 朝鲜淫羊藿生物学特征
1.1 形态特征
2000年版《中国植物志》[2]中记载,朝鲜淫羊藿为多年生草本,植株高15~40 cm。根状茎横走,褐色,质硬,直径3~5 mm,多须根。花茎基部被有鳞片。二回三出复叶基生和茎生,通常小叶9枚;小叶纸质,卵形,长3~13 cm,宽2~8 cm,先端急尖或渐尖,基部深心形,基部裂片圆形,侧生小叶基部裂片不等大,上面暗绿色,无毛,背面苍白色,无毛或疏被短柔毛,叶缘具细刺齿;花茎仅1枚二回三出复叶。总状花序顶生,具4~16朵花,长10~15 cm,无毛或被疏柔毛;花梗长1~2 cm;花大,直径2~4.5 cm,颜色多样,白色、淡黄色、深红色或紫蓝色;萼片2轮,外萼片长圆形,长4~5 mm,带红色,内萼片狭卵形至披针形,急尖,扁平,长8~18 mm,宽3~6 mm;花瓣通常远较内萼片长,向先端渐细呈钻状距,长1~2 cm,基部具花瓣状瓣片;雄蕊长约6 mm,花药长约4.5 mm,花丝长约1.5 mm;雌蕊长约8 mm,子房长约4.5 mm,花柱长约3.5 mm。蒴果狭纺锤形,长约6 mm,宿存花柱长约2 mm。种子6~8枚。花期4~5月,果期5~6月,见图1。
图1朝鲜淫羊藿Fig.1 Epimedium koreanum
1.2 繁殖特性
1.2.1 有性繁殖特性朝鲜淫羊藿种群有性生殖途径并不发达,分株少,开花率、坐果率均较低。杨利民等[3]研究朝鲜淫羊藿不同生境种群生物量与更新潜力时,发现其平均开花率和结果率分别不超过8%和6%,次生杂木林下仅有2%和0.8%。朝鲜淫羊藿为早春植物,4月初冬芽萌发,5月开花结果,种子生长、发育成熟。种子细小,主要靠风传播,但通常在母株周围,形成聚生。朝鲜淫羊藿种子休眠现象明显,自然条件需1年才能萌发,这是由于种胚的形态后熟造成的,且种子内含有萌发抑制物质[4]。干燥的种子出苗率很低,最好是随采随种,新鲜种子也可用50%多菌灵800倍液消毒,拌入2~3倍的干净细沙(以手握成团为宜),埋入土壤,待其自然后熟,播种育苗[3]。干燥的种子需要通过层积来促进种子萌芽,先暖温沙藏3个月,再低温沙藏1~2个月,可加速种胚的发育[5]。播种期应选择5~6月,以腐殖土为佳。
1.2.2 营养繁殖特性朝鲜淫羊藿种群更新主要以营养繁殖为主,其地下根茎发达,须根繁多,在一定面积内形成无性系种群。各无性分株间彼此相连,但分级明显。杨利民等[3]按根茎形成先后顺序,把当年生长季节内萌发所形成的根茎作为1龄根茎,其顶端芽翌年春季可形成地上植株;1龄根茎所着生的根茎为2龄根茎,其上着生有当年春季萌发的植株;2龄根茎所着生的根茎为3龄根茎,依次类推。杨利民等[3]研究发现,在6月末至7月初(果后期)以后,朝鲜淫羊藿主要在2龄、3龄和4龄根茎上形成潜伏芽,部分顶端潜伏芽生长发育,形成1龄根茎。绝大多数翌年春季的无性系小株由1龄根茎顶芽形成,植株长势正常;而极少部分由2龄根茎上的潜伏芽形成,但植株长势多数较弱。表明朝鲜淫羊藿无性系分株具有明显的顶端优势。
2 朝鲜淫羊藿的生态特征
2.1 生境特征
环境是否适合植物生长,其生态特征最能反映,生态特征在种植适应性评价中具有关键作用。朝鲜淫羊藿生于土壤疏松、肥沃、有机质丰富和排水良好等阔叶林、针阔混交林下环境。朝鲜淫羊藿喜阴、喜湿,具有不抗旱、不耐涝和对光敏感等特性,干旱、水涝及烈日直射均会造成植株矮小,叶片泛黄,茎细。生于海拔400~1 500 m的荫蔽林下、林缘、山坡灌丛、路旁及石缝等环境中,多生于阔叶林和针阔混交林下的阴面山坡、草地和山沟两侧。坡度较缓,一般为20~35°;土壤以中性、肥沃疏松、腐殖质含量高、有机质丰富、排水良好、土层深厚的湿润沙壤土为好[6]。在土壤肥沃的阔叶林下、林缘的坡地及小草坪等处会成片生长。
2.2 郁闭度
王晶等[7]研究发现,以50%遮光栽培朝鲜淫羊藿有利于生长及有效成分积累。罗燕等[8]采用遮阳网遮光方式探讨朝鲜淫羊藿对光照强度的响应时发现,朝鲜淫羊藿有较强的耐阴能力,且对光环境适应性较宽,但强光照环境下不利于其生长和光合生理特性。张永刚等[9]研究不同生境朝鲜淫羊藿生长与光合特征,发现朝鲜淫羊藿作为极易遭受利用和生境破坏威胁的物种,宜在适度荫闭的林缘和疏林下开展野生抚育或仿生态栽培。潘丕克[10]探讨遮阴对圃地栽培的朝鲜淫羊藿植株生长的影响,发现在圃地栽植时,必须加盖遮阳网,且遮阴强度最好在70%左右。在更荫蔽环境下,对朝鲜淫羊藿的繁殖、生长是不利的。因此朝鲜淫羊藿在栽培时,适度的遮阴才能使其正常生长。朝鲜淫羊藿种植区应适当搭棚或种植高大作物遮阴,1~2年生植株抗光力较弱,郁闭度可稍大些,应保持在0.6~0.8,3~4年生以上植株抗光力较强,遮阴可适当小些,郁闭度应保持在0.4~0.6。若林下种植,可通过疏整树冠等方法调节光照强度,使之适合生长。
2.3 分布地理特征
赵文龙等[11]对4种基原的淫羊藿适宜生境分布进行了研究,朝鲜淫羊藿作为特有种,对地域性要求较为严格,仅分布在与朝鲜接壤的辽宁和吉林部分地区,对其引种栽培最好也集中于上述地区。朝鲜淫羊藿在日本海沿岸、朝鲜北部和中国长白山地区均有分布[12],主要分布于吉林和辽宁两省东部,黑龙江省与吉林省交界的地区也有少量分布[13]。朝鲜淫羊藿自身朝向从西南到东北随着经纬度变化而变化[14]。在我国境内分布范围为北至黑龙江宁安,南至辽宁丹东,西至辽宁抚顺[15],东至吉林珲春,地域狭窄,呈西南—东北走势,种群更新的能力较弱。《中国植物志》[2]记载,浙江、安徽及朝鲜北部和日本有分布。
朝鲜淫羊藿分布于长白山山脉、老岭、老爷岭及其周围余脉等,此境内山势连绵起伏、山峰林立、沟谷交错、河流纵横。主要分布于吉林省延吉市、白山市、通化县、敦化市、抚松县、临江市、集安市、长白县,辽宁省丹东市、恒仁县、宽甸县、凤城市[15]、本溪市、抚顺市、新宾县等,黑龙江省宁安市亦有少量分布。李靖等[16]通过对各地朝鲜淫羊藿黄酮成分含量的空间分析研究发现,朝鲜淫羊藿黄酮成分含量高低并非随机分布,而是具有明显的空间聚集特征,在空间上呈现连片分布,其中吉林省东南部和辽宁省东北部多为朝藿定A、朝藿定C含量较高,品质上乘,质量佳。朝鲜淫羊藿以吉林省和辽宁省产量最大。
2.4 分布气候特征
该分布区域水源丰富,地表水属于鸭绿江水系,浑江流域,代表性的为浑江、图们江和二密河等河流,雨量充沛,地表含水量充足,属于北温带大陆季风性气候,空气较为湿润[17],春季干燥多风,夏季高温多雨而短促,雨热同季,秋季凉爽多雨,冬季漫长且干燥寒冷,昼夜温差大。平均气温2~7℃,7月平均气温最高,1月最低。年平均降水量870~1 000 mm,6~9月降水占全年降水量的60%~70%。年日照时数平均2000~2400h;无霜期100~150 d。
2.5 伴生植物特征
作者连续3年奔走于鸭绿江沿岸,吉林省白山市、通化市、临江市、集安市,辽宁省恒仁县和宽甸县等20余地方,实地采集朝鲜淫羊藿样品和土样,并在其分布区域内观察主要伴生植物和伴生植物类型,并记录,乔木主要有蒙古栎、核桃楸等,灌木主要有榛、杜鹃毛榛等,草本主要有藜芦、穿龙薯蓣、辣蓼铁线莲、苍术和铃兰等,见表1。该地区降水丰富,积温较高,相对湿度大等气候因子较为适中,使之植被茂密,种类繁多,为朝鲜淫羊藿的生长提供了天然的生态坏境。
表1 分布群落主要伴生植物植被类型Table 1 Statistics of soil physical and chemical properties
3 展望
朝鲜淫羊藿种子繁殖较为困难,但其作为繁殖体,遗传性状稳定,能够选育优势种质,有利于种源保护。目前,人工栽培主要是根茎和野生植株移栽,但野生资源数量有限,制约朝鲜淫羊藿人工栽培规模化发展。朝鲜淫羊藿的人工引种栽培,可选择郁闭度宜林下、林缘开展仿野生栽培,作为朝鲜淫羊藿种植的主要模式,为林区经济发展开辟新道路[18]。地形地貌以湿润的岗地、山坡地为主,在其阴面山坡、草地或山沟两侧为宜。气候以降水丰富、气候适宜、积温较高、相对湿度适中为宜。植被以蒙古栎、枫树等为宜。发展陆地种植,应选择适宜的生态条件,需搭架遮阴,按GAP要求实行,建设规范化、规模化种子种苗种植基地,以便获得高质量的种苗,实现高产、优质高效。组织培养育苗是大量繁育种苗的有效方法,但朝鲜淫羊藿的组织培养研究进展迟缓,尚无法得到大量的植株。因此,朝鲜淫羊藿优良无性系的研究应当列为当前的重点,以实现朝鲜淫羊藿优良种苗的规模化的繁育,为朝鲜淫羊藿规模化栽培奠定基础,满足医药工业对朝鲜淫羊藿不断增长的需求,保护朝鲜淫羊藿野生资源,促进其可持续利用。