黑龙江双鸭山市岭东区野生菊科药用植物资源调查与分析*
2021-11-22郭盛磊
张 炜,谭 龙,郭盛磊,孙 阎
(1.黑龙江大学现代农业与生态环境学院,黑龙江 哈尔滨 150080;2.黑龙江中医药大学药学院,黑龙江 哈尔滨 150040)
菊科(Compositae)是被子植物中最大的科,广布于全世界,约有1 000属,25 000~30 000种[1],具有区系成分复杂、系统演化特殊、经济价值高等特点。我国菊科植物有240属,约2 300种[2],产于全国各地。东北地区菊科植物有89属,311种[3]。菊科植物大多数种类都具有较高的药用价值,主要以全草、根及根茎、果实和种子入药,具有抗炎[4]、清热、解表、活血祛瘀、利水渗湿、补虚、止痛和止咳等功效[5]。黑龙江省地域广阔,独有的黑土资源孕育了诸多的生物种类,植物资源较丰富,一些学者也进行了有关的植物资源调查研究。吴修红等[6-8]对黑龙江庆安县植物资源调查发现共有药用植物83科243属380种,其中包含17种重点调查品种,特色药材6种,优势科为菊科和毛茛科等。周璇等[9]调查记录了富锦市野生药用植物共计410种,并发现2个新记录种,其中16个重点调查品种总蕴藏量为1 675.1 379 kg。张美萍等[10]对大庆地区的植被调查发现该区共有野生药用植物71科200属276种,资源相对丰富,功能多样,具有较大的开发前景。
双鸭山市位于黑龙江省东北部,辖四区四县,分别为尖山区、岭东区、四方台区、宝山区、集贤县、友谊县、宝清县和饶河县,林区面积主要位于岭东区。岭东区地处低山丘陵地带,地形起伏、西高东低,平均海拔360 m;属于温带大陆性季风气候,春季多风少雨,夏季短暂炎热,秋冬季节温度较低且持续时间长。该区森林覆盖率64%,拥有两个省级自然保护区和两座大型水库,拥有“三山两湖一河”的生态资源优势[11],野生植物资源丰富,尤其是药用植物。但迄今为止,尚未见对双鸭山市岭东区野生药用植物资源种类与药用情况的研究与报道。因此,有必要对岭东区菊科药用植物资源进行调查与分析,以期对该地区菊科药用植物资源的研究和开发提供参考。
1 调查方法
野外样地调查工作依据第四次全国中药资源普查技术方案进行[12],并根据全区境内植被类型和地形地貌的不同,结合交通可达性,共调查36个样地。每个样地内按等距法设置5个样方套,每个样方套由6个不同大小样方组成[13]。同时,为减少样地内植物种类的局限性,在样地外植被较好的区域设置踏查路线,全面调查岭东区野生药用植物的种类、分布等。物种的鉴定参考《中国植物志》[2,14-16]和《东北植物检索表》[3]等工具书;药效药性的鉴定参考《中国中药资源志要》[17]、《全国中草药汇编》[18]、《中药大辞典》[19]等书籍。
2 结果与分析
2.1 岭东区菊科药用植物资源概况通过对岭东区的实地调查、标本采集和鉴定,数据整理后发现该区菊科植物所占种数最多,为该区药用植物资源的优势科,共包括23属30种。大多数种类为多年生草本类型,入药部位也以全草为主。其中以蒿属(Artemisia)植物种类最多,有7种;其次为蟹甲草属(Parasenecio),有2种。国家重点调查品种有4种,分别为腺梗豨莶、黄花蒿、牛蒡和蒲公英,仅蒲公英为多年生草本,其它3种均为一年生草本。这些菊科植物被《中华人民共和国药典》收录入药的有2种,分别为牛蒡和蒲公英。(见表1)
表1 岭东区菊科药用植物资源
2.2 岭东区菊科药用植物生活型物种分布与其环境之间的关系可以通过植物体自身形态有所表现,即植物生活型。岭东区菊科药用植物的生活型可以分为一年生或二年生草本、多年生草本、半灌木3种类型。并以多年生草本为主要生活型,有19种,占该地区菊科药用植物总种数的63.3%(19/30);其次是一年生或二年生草本,有10种,占该区菊科药用植物总种数的33.3%(10/30);半灌木仅有1种,占该区菊科药用植物总种数的3.4%(1/30)。可见,该区菊科药用植物中多年生草本占绝对优势,说明该生活型对岭东区环境有较强的适应性。(见表2)
表2 岭东区菊科药用植物生活型
2.3 岭东区菊科药用植物属的区系分布及多样性分析属所包含的种类通常具有相同的起源和演化趋势,分类特征也相对稳定,其分布区类型可以体现出物种的演化扩展过程。根据中国种子植物属的分布区类型[20],岭东区野生菊科药用植物可归属为8个分布型和1个亚型。其中以北温带分布类型最多,共有7个属,占本区总属数的30.4%(7/23),如蒿属、凤毛菊属和蓟属等;其次为旧世界温带分布型与东亚分布型,均有3个属,各占本区总属数的13.1%(3/23);世界分布、泛热带分布、温带亚洲分布及北温带和南温带(全温带)间断分布较少,各有2个属,分别占本区总属数的8.7%(2/23);热带亚洲分布型与东亚和北美洲间断分布最少,分别只1个属,各占本区总属数的4.3%(1/23)。从属的分布区类型来看,当地野生菊科药用植物区系的地理成分具有一定的多样性,且以温带分布型为主。而岭东区正处于温带地区,说明该区的菊科药用植物区系与温带植物区系有一定关联性。(见表3)
表3 岭东区菊科药用植物属的分布区类型
岭东区菊科野生药用植物共有23属,属包含种数5种及以上的优势属仅有蒿属,共7种;种数2~4种的属有蟹甲草属,其余均为单种属。单种属占绝大多数,有21属21种,分别占药用植物总属数与总种数的91.4%(21/23)和70.0%(21/30);含2~4种的属有1属2种,占药用植物总属数与总种数的4.3%(1/23)和6.7%(2/30);含5~9种的属有1属7种,占药用植物总属数与总种数的4.3%(1/23)和23.3%(7/30)。可见,单种属构成了该区菊科植物的主体,且在属的水平方向上具有较高的多样性。(见表4)
表4 岭东区菊科药用植物不同属所含种数组成
2.4 岭东区菊科药用植物药用特点分析
2.4.1 入药部位 药用植物的功效与药用部位密切相关,参照徐国钧[21]对药用植物入药部位划分的标准(对于多部位入药的植物,仅选最重要的一个部位),将岭东区菊科药用植物分为7类,分别为全草类,根及根茎类,根类,块根、茎及叶类,果实及种子类,地上部分类,茎及果实类。该区全草入药的植物种数最多,包含22种,占该区菊科药用植物总种数比例为73.3%(22/30),主要有三脉紫菀、东风菜和全叶马兰等;根及根茎入药次之,有3种,占比16.7%,分别为和尚菜、山牛蒡和日本毛连菜;果实及种子类,根类,块根、茎、叶类,地上部分类,茎及果实类入药的各有1种,皆占比3.3%(1/30),分别为牛蒡、关苍术、菊芋、腺梗豨莶、丝毛飞廉。可见,该区植物入药的主要部位为全草类和根及根茎类。(见图1)
图1 岭东区菊科植物药用部位
2.4.2 药用功效 经查阅文献及走访了解到,岭东区野生菊科药用植物功效多,涵盖面广。统计时将药效相同或相近放在同一类,对于多重药效植物叠加统计[22],该区菊科药用植物药效类型共分为7类。清热类植物有16种,占比53.3%(16/30),如三脉紫菀、东风菜、一年蓬等;解表类11种,占比36.7%(11/30),如小蓬草、牛蒡、黄花蒿等;泻下类6种,占比20%(6/30),如猪毛蒿、宽叶山蒿、山尖子等;祛风湿类6种,占比20%(6/30),如丝毛飞廉,腺梗豨莶,日本毛连菜等;利水渗湿类4种,占比13.3%(4/30),如毛果一枝黄花、和尚菜、屋根草等;外用类2种,占比6.7%(2/30),为山柳菊、苦荬菜;止血类1种,为菴闾,占比3.3%(1/30)。可见,岭东区菊科植物主要功效类型为清热类和解表类,这些植物多数具备一药多效的特点,间接说明当地菊科药用植物的开发潜力较大。(见图2)
图2 岭东区菊科药用植物功效
2.5 园林应用价值分析实现资源的循环利用是当今社会发展的趋势,将野生药用植物应用于园林中,不仅可以展现区域特色,也有利于营造生态型园林和节约型园林[23],以野生地被植物替代人工草坪就是一种很好的节约资源的做法。分布于岭东区的菊科植物中,蒲公英可在春季配植,用于草坪地被绿化;山柳菊、林蓟、小花鬼针草、全叶马兰等可在夏季配植,用于花坛或林下绿化,但最好密植;一枝黄花、菊芋、一年蓬、三脉紫菀可在夏末秋初配植,营造出色彩丰富(黄色、白色和紫色)、层次分明的花色景观。此外,这些种类大多为多年生类型,一次种植即可,这也大大降低了绿化成本。通过这些药用植物营造花境模拟的自然环境,不仅使人有放松心情回归自然之感,也更有益于人民身体健康,切合以人为本的生态理念。
3 讨论与建议
3.1 岭东区植物资源现状本次普查共调查到23属30种野生菊科药用植物,物种组成相对丰富。从该区域药用植物生活型来看,以多年生草本类型最为丰富,有19种;其次是一年或两年生草本,有10种;最后是半灌木,仅有1种。草本类型占该区菊科药用植物的96.7%(29/30),是该区菊科药用植物的主要生活型,这也说明该科是比较年轻且进化程度较高类群。草本植物具有生活周期短、自然更新快的特点,有利于当地药用植物资源的可持续发展。从地理分布看,该区药用植物属的区系分布以温带分布型为主,占比60.9%(14/23),说明该区的野生菊科药用植物区系与温带植物区系有一定关联。从药用植物的属种水平看,岭东区菊科药用植物种类中单种属占比最高,高达91.4%(21/23)。单种属和寡属种代表着植物进化的两个方向,一个是新属建立,另一个是老属演化的终极,只有少数残遗种类[24]。从属的角度看,岭东区菊科植物单种属的绝对优势,可能意味着该区菊科植物多样性并不稳定,因而需要更加注重当地的环境保护。从该区药用植物的中药学特征看,在药用部位利用频次上以全草(株)类、根和根茎类居多,东北冬季严寒漫长,益于植物根部积累活性物质[25]。就药用功效而言,主要有7种功效,且多种植物具有一药多效的特点,反映出该区药用植物具备较为丰富的功效多样性。
3.2 岭东区药用植物资源保护与利用近年来,药用植物的利用方式渐渐从提取单一化学成分,转变为对全草的均衡利用,一些野生药用植物的资源消耗急速增长,甚至出现对某些单一植物品种过度利用的情况,因此对于这类植物可进行规模化的引种驯化。岭东区菊科植物的药用部位主要为全草和根、根茎类,过度采挖这些种类将会造成资源枯竭,因此需对其进行科学合理的采挖、利用,同时寻找其他可代替药用植物;对于市场需求量较大的药用植物,更应该加大人工种植力度。
研究指出,与其通过大量采集天然植物来鉴定其活性成分和药理作用,不如从民间医药的使用开始调查植物的功效,因为现代医学对药用植物的认知大多起源于世界各地人民对本土药用植物的尝试[26]。菊科植物虽然在民间被广泛利用,但采集不均衡,且加工制品质量差。除苍耳、豨莶、马兰、蒲公英等常见品种有较多研究外,对其他品种研究非常有限,这也限制了菊科药用植物资源的开发利用,应该加大民族植物学的科研投入力度。已有文献指出白莲蒿可作“茵陈蒿”代用品[27];红足蒿、宽叶山蒿的叶可作“艾叶”入药[28]。说明同科同属植物的亲缘关系、化学成分及疗效间可能存在着内在联系,应该加强该方面的研究工作,以期更好地开发广布于岭东区的这类药用植物资源。
此外,岭东区具有丰富的煤矿资源,但当地对其过度且单一的开采模式不仅造成巨大的资源浪费,也对当地植物生境带来了不可忽视的影响。针对以上情况,建议在保证经济发展的前提下限制大规模开采煤矿,并引进科学先进的采煤技术,在实现经济发展的同时改善植物生境。
4 展 望
双鸭山市岭东区林区面积较大,植物多样性丰富且地理成分多样。在本次调查中,尽管样方法与踏查法结合展开调查,但样方内不可能全部包含岭东区内所有的物种,这就可能导致了调查统计的结果可能比实际的数量略少。另外,药用植物中化学成分的产生与积累可能受到一定环境影响,进而使得地理成分与药效之间存在一定相关性[29-30],这还有待进一步研究。本次调查中,发现岭东区内的宽叶山蒿、红足蒿分布广、蕴藏量大,可作艾叶入药。目前对于艾叶和同属物种的亲缘学、药用价值的研究较少,因此具有极大的开发利用前景,未来研究可扩大深度与广度,甚至从世界范围着手,开展对更多物种更深层次的研究,扩大我国药用植物研究的范围。