山东省栖霞市药用植物资源多样性研究
2023-03-17杨永鹏王兴顺魏国栋
杨永鹏,王兴顺,魏国栋,刘 波
(山东中医药高等专科学校,山东 烟台 264199)
栖霞市为山东省烟台市的县级市,是烟台市唯一不靠海的内陆市,境内“六山一水三分田”。栖霞为传统农业大市,也是我国重要的药材产区,出产黄芩、全蝎、滑石等多种植物类、动物类、矿物类中药材。但是,关于栖霞市的中药资源的具体情况,未见有报道。根据公开资料,我国于上世纪80年代进行了全国范围内的第三次中药资源普查。三十多年过去了,因气候变化、社会发展等原因,中药资源已经发生变化。如栖霞市1987年至2003年的土地利用结构发生了明显变化,果园面积增加,耕地和未利用土地面积明显减少,林地和草坡减少[1-2];平均降水量呈下降趋势[3]。因此,彼时的调查数据已经难以反映现状,现时的栖霞市中药资源家底仍然是不清晰的。为了摸清栖霞市中药资源家底,从而为该地区的中药资源开发利用和保护、中药材发展规划提供基础调查数据,团队对栖霞市的药用植物资源进行了较为全面的现场调查和文献调查,现报道如下。
1 调查地范围
2020年6月30 日,根据鲁政字〔2020〕105号《山东省人民政府关于同意变更烟台市福山区和栖霞市部分行政区域界线的批复》和鲁政字〔2020〕176号《山东省人民政府关于山东栖霞经济开发区更名为山东烟台福山经济开发区的批复》,臧家庄镇和经济开发区正式划转至福山区。由于本次调查的野外调查部分在此行政区划变更前已经完成,因此调查区域为区域调整前的栖霞市范围:介于北纬37°05′~37°32′,东经 120°33′~121°15′之间,东西63 km,南北51 km,总面积为2 016 km2,包括翠屏街道、庄园街道、松山街道等3个街道,观里镇、蛇窝泊镇、唐家泊镇、桃村镇、亭口镇、臧家庄镇、寺口镇、苏家店镇、杨础镇、西城镇、官道镇、松山镇、庙后镇等12个镇。
2 调查地自然地理概况
栖霞市位于山东胶东半岛腹地,东临牟平区、海阳市,西襟招远市、龙口市,南与莱阳市毗邻,北与福山区、蓬莱市接壤。栖霞地处丘陵山区,由东向西,依次排列牙山、唐山、方山、艾山、蚕山等五大山系,以东部之牙山和西北部之艾山两大山系构成境内地形脊背,素有“胶东屋脊”之称。地势最高点为艾山主峰,海拔814 m,最低点为桃村镇陈家疃村一带,海拔40 m,海拔差为774 m。栖霞市境内河流属于季风雨源型山溪性河流,受“胶东屋脊”影响,分别向北流入渤海或向南注入黄海。山地占总面积的72.1%,丘陵占21.8%,平原占6.1%。栖霞属暖温带东亚大陆性季风型半湿润气候。多年平均气温11.4℃,年均日照总时数为2 659.9 h,平均无霜期209 d;年平均降水量为640~846 mm。
3 研究方法
3.1 野外调查
按照国家中医药管理局《全国第四次中药资源调查技术规范》[4]和山东省中药资源普查工作实施方案的要求,对栖霞市开展调查。国家中药资源普查信息管理系统中设置了43个样地,实际完成了37个样地,其余6个样地因山高无路无法到达而未进行调查。37个样地分布于13个乡镇街道(表1)。共设置样方套185个,每个样方套再设置1个10 m× 10 m的样方、1个5 m × 5 m的样方、4个2 m × 2 m的样方,依次用于调查木本、灌木和草本植物。调查时,详细记录样方的地理位置和植物的种类、数量、生活型等信息,拍摄植物生境照、个体照片等,同时采集标本、药材和种质等。在未设样地的重点地形地貌区域和庄园街道、松山街道,进行样线调查,同样记录以上地理和植物信息。
表1 栖霞市调查样地信息统计Tab.1 Statistics of survey sample area of in Qixia City
3.2 内业整理
外业调查结束后,及时整理调查资料和实物,查阅文献[5-6]进行植物的分类鉴定,确定学名。依据文献[7-11],确定并分析植物的药用价值、药材名等药用信息,并进行归类分析。
3.3 重点药材蕴藏量计算
基于技术规范和县域实际情况,确定需计算蕴藏量的重点药材名录,收集药材原植物在样方内的数量,称量药材鲜重和干重,按参考文献[12]方法计算蕴藏量。
4 结果与分析
4.1 药用植物资源种类分析
调查记录栖霞市药用植物84科221属297种。分析显示(表2),双子叶植物占绝对优势,共70科182属248种,其次为单子叶植物7科31属39种,被子植物种数占比91.66%。裸子植物3科3属4种,蕨类植物3科3属4种,菌类植物1科2属2种。由此可知,栖霞市药用植物资源的主体为双子叶植物。
表2 栖霞市药用植物资源类型Tab.2 Types of medicinal plant resources in Qixia City
4.2 药用植物的科属多样性分析
按科内种数对栖霞市药用植物资源进行统计分析,发现各科所含种数有较大差异,如表3所示。科内种数超过20种的大科有2个,分别是菊科20属29种,蔷薇科16属21种。科内种数超过10种的较大科有禾本科、豆科、唇形科、蓼科。单种科和寡种科的数量最多,二者科数占比84.53%,种数占比46.48%。因此,栖霞市药用植物资源的主体是单种科和寡种科,大科和较大科数量较少。
如表4所示,对栖霞市药用植物的属进行分析。蒿属内有6种药用植物,是含种数最多的属,而其所在的菊科也是种数最多的科。含1种药用植物的单种属数量最多,达到171个;其次是含有2种药用植物的属。从结果可知,栖霞市药用植物属构成具有丰富的多样性,以单种属为主。
表4 栖霞市药用植物资源的属构成分析Tab.4 Analysis of genus for medicinal plants in Qixia City
4.3 药用植物生活型多样性分析
分析栖霞市药用植物的生活型如表5所示。其中草本植物有222种,占调查药用植物总数的74.76%;木本植物73种,占调查药用植物总数的24.57%。草本植物中,多年生草本植物数量最多。木本植物中乔木数量最多,再次是灌木,藤本种数最少。另外,菌类植物仅2种,占比0.67%。因此,栖霞市药用植物最主要的生活型为多年生草本。
表5 栖霞市药用植物的生活型统计Tab.5 Statistics of life style of medicinal plants in Qixia City
4.4 药用植物的药用部位多样性分析
在此次调查到的栖霞市药用植物中,全国性中药资源文献[7-9]中有记录的有268种,占比90.24%,其余记载于地方性资料[10-11]中,共出产药材432种,按药用部位划分如表6所示。其中,全草类药材数量最多,占比37.97%,其次是果实和种子类,再次是根及根茎类药材。因此,栖霞市药用植物的主要药用部位为全草。
表6 栖霞市药用植物的药用部位统计Tab.6 Statistics of the medicinal part of medicinal plants in Qixa City
4.5 药用植物的功效多样性
栖霞市药用植物功效类别多样,可划分为清热药、祛风湿药、利水渗湿药、止血药、补虚药等18类,如表7所示。部分药用植物有多种功效,如桑(Morus albaL.)的果实为补虚药、根皮为止咳化痰平喘药、叶为解表药、枝为祛风湿药。因此,栖霞市297种药用植物的不同功效累计有356种。从统计结果看,具有清热功效的种数最多,为药用植物最主要的功效类别。
表7 栖霞市药用植物的功效类别统计Tab.7 Statistics of effect of medicinal plants in Qixia City
4.6 重点药用植物分析
经过调查,栖霞市有53科93属106种药用植物为《全国中药资源普查技术规范》中的重点调查品种,涉及药材127种(表8),分别占栖霞市药用植物总种数的35.69%、药材总数的29.40%。除北马兜铃(Aristolochia contortaBunge)外,均收载于2020年版的《中华人民共和国药典》中。重点药用植物中,85种为野生,12种为栽培,9种为栽培和野生均有。其中,数量较多的有菊科10属13种、蔷薇科8属8种、唇形科6属6种,蓼科2属5种,充分体现了该地区药用植物资源的多样性。
调查过程中,得到了93种重点药材的蕴藏量数据,并进行分档(表8)。结果显示栖霞市不同药材之间的蕴藏量差异较大。苦参、益母草、商陆、葛根等4种药材的蕴藏量大于50 t,具有非常大的开发价值。黄芩、茜草、金银花、牛膝、瓜蒌、天花粉、杠板归、忍冬藤等8种药材蕴藏量在10~50 t,具有较大的开发价值。桔梗、白头翁、酸枣仁、丹参、瞿麦、萹蓄、蒲公英、茵陈、芦根、小蓟等10种药材蕴藏量在5~10 t,可进行合理的开发利用。罗布麻叶、半夏、薄荷、徐长卿、白茅根、葶苈子等16种药材蕴藏量在1~5 t,应在开发的同时注意资源保护。五味子、穿山龙、知母、北刘寄奴等55种药材的蕴藏量少于1 t,应特别加以保护。
表8 栖霞市重点药用植物和部分药材蕴藏量统计Tab.8 Statistics of key medicinal plants and its reserves in Qixia City
续表
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5 讨论与建议
栖霞市地处胶东半岛腹地,县域内有“六山一水三分田”的地形地貌,适宜的暖温带东亚大陆性季风型半湿润气候,造就了多样的植物生境,孕育出了丰富的药用植物资源。此次调查发现,栖霞市有药用植物84科221属297种,以双子叶植物数量最多,生活型主要为多年生草本。科属的组成上,单种科和寡种科占比84.53%%,单种属占比77.38%,体现出栖霞市药用植物资源的复杂性和丰富性。但是当地药用植物科的多样性并不稳定,尤其是单种科容易随环境变化而消亡,应加强对这类植物的保护,避免科稳定性的降低[13]。
此次调查统计栖霞市出产植物药材432种,药材功效类别多样全面且以清热药为主,入药部位主为全草。以全草为主要入药部位,可能与栖霞市药用植物的生活型主要为多年生草本植物有关。药材功效类别多样全面,可能是因为药用植物的科属众多、所含成分丰富多样。
栖霞市有53科93属106种药用植物和127种药材为重点调查品种,占比达到35.69%和29.40%。针对93种重点调查药材的蕴藏量计算显示,栖霞市重点药材的蕴藏量分布不均衡。有12种药材的蕴藏量超过10 t,具有较大的开发利用的价值。如苦参、黄芩、垂序商陆等药用植物对于环境的要求不是很严格,山坡、草地、路旁、灌丛等地皆可生活,分布广泛,而且单株的药材产量高,因此蕴藏量比较大。另有55种药材的蕴藏量不足1 t,需要加以合理保护。如酸枣、徐长卿、远志等药用植物虽分布广泛但是单株产量比较低,因此蕴藏量小。黄精、玉竹、五味子、穿山龙、赤芝等则是因为药材的野生资源本身就极为稀少,故而需要特别注意资源保护。
前期进行资料搜集时,即使普查团队多方努力,仍未获得第三次全国中药资源普查(以下简称“三普”)时栖霞市的原始资料。后来,普查团队基于三普时山东省和烟台市的资料,初步分析整理后认为三普时栖霞市有药用植物76科168属223种。本次调查到的栖霞市药用植物种数多于三普时药用植物种数,可能是因为三普受当时调查方法和技术的限制,植物种类调查不够全面细致,而本次中药资源普查采用了3S技术[14]等新技术和更加科学合理的调查方法,因此调查的结果更为科学、全面。但普查团队也发现,三普时记载的如五叶木通、瓜子金等野生药用植物,本次普查过程中尚未发现,这表明经过近三十年栖霞市经济社会发展和自然环境变化,药用植物资源发生了一定变化,尤其表现在野生植物资源种类的变化。
作为“中国苹果之都”,栖霞市苹果种植面积达853.3 km2,其林下有较多闲置土地空间,而栖霞市的黄芩素有“栖芩”之称,产量高,品质亦较佳,因此可以探索开展黄芩-果树套作种植模式[15],在果园内套种中药材。栖霞市山地面积大,设有牙山省级自然保护区,并有艾山省级自然保护区的一部分,在依托两个保护区进行中药资源保护的同时,可探索开展如连翘野生抚育、知母仿野生林下种植等工作。在调查过程中,我们还发现,栖霞市的中药滑石产量比较高,尤其是庙后镇有较多储存,但是长年累月的开采使得滑石的储藏量急剧下降,应该适度的限制开采。
栖霞市的药用植物资源丰富,但现今其中药材发展并未得到充分重视,许多药材未得到有效利用,应进行合理的开发和利用,加强资源保护,开展中药栽培,探索野生药材抚育、药-果套种等种植模式。受条件所限,部分样地因地形复杂无法到达,未能进行调查,而这些山地区域恰是植被资源最为丰富的。今后,将继续进行该区域尤其是山地区域的中药资源调查,进一步摸清栖霞市的中药资源家底,为栖霞市中药材产业发展提供本底资料。