0 引 言
中医事业的发展离不开中药资源,几千年来一直保障着我们的生产与生活。古有神农氏尝百草,始有医药,而植物药是中药资源的主要组成部分,只有做好植物资源调查、弄清药用植物的分布与特点,才能在合理利用药用植物资源的前提下更好地继承中医药事业,并将其发扬光大
[1]。黑龙江省地域广阔,土壤肥沃,孕育着丰富的植物资源。其研究工作也由最初的植物考察和标本采集,逐渐发展为更加广泛深入的植物资源调查研究。其中,也不乏局部地区的药用植物资源相关调查,如:完达山
[2]、小兴安岭
[3]和大兴安岭等
[4]区域的植物资源调查,并促进了这些地区中药产业的发展。鹤岗市大部分的森林覆盖地都集中在东山区内,当地药用植物资源的数据资料仅源于20世纪80年代开展的全国第三次中药资源普查,且留存的基础资料极其有限。近40年来,我国生态环境发生了明显变化,药用植物资源也随之受到影响,因此开展了新一轮的全国中药资源普查工作。本研究基于全国第四次中药资源普查项目,对东山区野生药用植物资源进行深入调查,通过查阅相关资料对药用植物的多样性、区系特点和生活型等方面进行分析,并计算重点种类的蕴藏量。旨在了解东山区野生药用植物资源现状,为该地区生物多样性研究提供基础资料,并为东山区药用植物资源的保护和开发、利用,甚至为林区和农业区划提供科学依据。
1 调查区域概况
东山区是鹤岗市唯一的城郊型行政区,区域地理坐标为129°40′~130°41′E,47°4′~48°19′N,城区位于鹤岗市东部,山区位于鹤岗市的中北部和西部。山区为低山丘陵地带,是小兴安岭山脉的绵延地区,海拔200~1 000 m,海拔最高处为小白山,达1 022 m。该区总面积为4 575 km²,林区面积占比较大,为2 312 km²,植被类型以森林和灌草为主。土壤以典型暗棕壤和黑土为主,具有丰富的矿产资源和林木资源。当地气候为中温带大陆性季风气候,夏季往往温润多雨,冬季通常寒冷干燥,年平均气温为2.8 ℃,年均降水量640 mm,无霜期152 d,光照充足。河流分属松花江和黑龙江水系,水资源充足。
2 调查方法
2.1 外业调查
根据《中药资源普查信息管理系统》生成的普查方案样点,并结合调查区域的地形、生态环境等情况确定普查路线。依据普查技术规范
[5],调查并记录东山区内药用植物种类,同时拍照保存和采集标本。野外调查完成42个样地,包括灌丛、草甸和针叶林等5个代表区域。调查时在每个样地范围(1 km×1 km)布置5个样方套,样方套间距≥100 m。单个样方套内设有6个样方,样方大小见
图1,其中1号样方和2号样方分别调查乔木和灌木;3至6号样方调查草本植物。出现在样方内的重点调查种类,则需要记录样方内其植株的株数,同时采集相应药材样品,分别称量和记录药材的干鲜重,用于计算其蕴藏量。
2.2 内业整理
根据《中国植物志》
[6]《黑龙江省植物志》
[7]《东北植物检索表》
[8]《中国药材学》
[9]和《中药学》
[10]等资料对药用植物种类进行鉴定,并对其科属组成、生活型、入药部位以及入药功效等信息进行整理分析。
依据普查规范
[5]中的《全国中药资源普查重点调查中药资源(中药材)目录》确定东山区重点调查野生药用植物的种类,并根据文献[
11]的方法计算这些重点种类的蕴藏量。
3 结果与分析
3.1 东山区药用植物资源基本情况
通过调查可知,东山区的野生药用植物共333种,隶属于75科224属,其科属种所包含的数量在黑龙江省
[12]和全国
[13]的占比均逐级递减(
表1)。东山区的总面积分别占全省(47.3万km
2)和全国的0.97%和0.047%;而当地药用植物种数分别占全省
[12]、全国
[13]的40.71%和2.99%。可见,东山区的野生药用植物资源较为丰富。植物类群组成见
表2,其中蕨类植物共10种,隶属于6科8属;裸子植物共6种,均是松科(Pinaceae),隶属4属;被子植物68科212属317种,占比最大,是当地药用植物类群的主体组成部分。
3.2 东山区药用植物资源组成分析
3.2.1 科的组成
根据东山区野生药用植物种数并参考李锡文
[14]对种子植物科的等级划分,将区域内的药用植物划分为单种科、寡种科、中等种科、较大科和大科5类(
表3)。单种科和寡种科占比最大,均占总科数的38.67%,其所含种数分别占总种数的8.71%和24.62%。较大科和大科分别有6科和2科,各占总科数的8.00%和2.67%,而其所含种数却占总种数的26.13%和22.52%,占比较大,说明当地药用植物组成具有一定的优势科现象。种数较多的科依次为菊科(Asteraceae)和毛茛科(Ranunculaceae),分别包含50种和25种。
3.2.2 属的组成
属的等级划分参考文献[
14],将其分为单种属(1种)、寡种属(2~5种)以及中等种属(6~10种)3类(
表4)。单种属和寡种属占总属数的98.66%,占总种数的93.69%;而中等种属仅3属,分别为蒿属(
Artemisia)(种数8种)、堇菜属(
Viola)(种数7种)和蓼属(
Persicaria)(种数6种),占总属数的1.34%,占总种数的6.31%。可见,东山区野生药用植物属的组成上以单种属和寡种属为主体。
3.3 东山区药用种子植物属的区系分析
参照吴征镒等
[15]的标准将东山区药用种子植物属级分布区划分为10个分布型及4个变型(
表5)。世界分布属共33个,在总分布区类型中占比15.28%。热带性质包括泛热带分布、旧世界热带分布、热带亚洲至热带非洲分布和热带亚洲(印度⁃马来西亚分布)分布型4个,共21属,占非世界分布类型(183属)的11.47%,其中泛热带分布属数最多,有13属。温带性质包括北温带分布、东亚和北美洲间断分布、旧世界温带分布、温带亚洲分布型4个,北温带和南温带(全温带)间断分布、欧亚和南非洲(有时也在大洋洲)间断分布变型2个,共147属,占非世界分布类型的80.34%,其中北温带分布属数最多,达75属。东亚分布共有15属,占非世界分布类型的8.19%。可见,当地药用种子植物属的区系中的温带成分优势明显,呈现温带植被特征。
3.4 东山区药用植物生活型分析
根据
表6的统计,东山区野生药用植物的生活型有7类,主要以草本植物为主,而多年生草本植物种类最多,占东山区药用植物总数的69.97%;一年生草本、乔木和灌木种数大致相同;藤本、水生草本植物和半灌木与小半灌木的种数最少。
3.5 东山区药用植物入药部位分析
根据植物入药部位
[9]的不同可将当地野生药用植物分为10类,入药总频次为410次(
图2)。频次由高至低依次为全草类、根及根茎类、果实类(皮类)、茎类、花类、叶类、种子类、树脂类和其他类。全草类入药频次最高,共计175次,占总频次的比例为42.68%,根及根茎类次之,占比26.34%。可见,全草类和根及根茎类是东山区药用植物入药的主体。
3.6 东山区药用植物药用功效分析
参考《中药学》
[10]和《中药大辞典》
[16]将当地药用植物的功效分为18类,药用功效总频次为410次,具体见
表7。东山区野生药用植物的药用功效以清热药类最多,频次多达139次,其次是祛风湿药,频次有62次,二者几乎占药用功效总频次的一半;而平肝息风药、消食药、祛寒药、泻下药的种类较少,都未达到2%。
3.7 东山区重点药用植物分析
调查过程中,以普查技术规范
[5]中的《全国中药资源普查重点调查中药资源(中药材)目录》为依据,记录野生重点调查种类38种,其中32种出现于样方内,另外6种通过踏查法被发现,包括萹蓄(
Polygonum aviculare)、东方蓼(
P. orientale)、地锦(
Parthenocissus tricuspidata)、苘麻(
Abutilon theophrasti)、黄花蒿(
Artemisia annua)和欧亚旋覆花(
Inula britannica)。样地外植物无法估算其蕴藏量,故只估算样地内的32种植物的蕴藏量(
表8)。经统计,重点调查种类中多以根及根茎入药,达16种;其次以全草入药,达10种。32种重点调查植物总蕴藏量为2 847 378.59 kg,蕴藏量高于10万kg的植物有7种;在5万kg至10万kg之间有5种;1万kg至5万kg之间有11种;低于1万kg的有9种。蕴藏量较高的种类是地榆(
Sanguisorba officinalis)、粗茎鳞毛蕨(
Dryopteris crassirhizoma)和轮叶沙参(
Adenophora tetraphylla)等,分别出现于35个、16个、25个样地内,出现频次较高;较低的是挂金灯(
Alkekengi officinarum var. franchetii)、北乌头(
Aconitum kusnezoffii)和车前(
Plantago asiatica),均仅出现于1个样地内。样地分布情况中,以地榆和轮叶沙参的样地分布数量最多,苦参(
Sophora flavescens)、牛蒡(
Arctium lappa)、益母草(
Leonurus japonicus)、野薄荷(
Mentha haplocalyx)、挂金灯、北乌头和车前的样地分布数量最少。可见东山区药用植物的蕴藏量与其出现频率有关。
此外,根据《国家重点保护野生植物名录(2021)》,东山区内共有国家二级重点保护野生植物7种,为红松(Pinus koraiensis)、紫椴(Tilia amurensis)、黄檗、水曲柳(Fraxinus mandshurica)、兴安杜鹃、野大豆(Glycine soja)和大花杓兰(Cypripedium macranthum)。
4 结论与讨论
鹤岗市东山区地处小兴安岭东麓低山丘岭与松花江下游平原交界处,得天独厚的地理位置与气候条件孕育出丰富的植物资源。本次调查东山区现有野生药用植物333种,被子植物占绝对优势,科属组成中均以单种科属和寡种科属为主体。区系分布呈温带植被特征,与世界区系普遍联系且互相渗透。当地药用种子植物中存在起源较为古老的科属,如:五味子科(Schisandraceae)、杨柳科(Salicaceae)、芸香科(Rutaceae)等;松属(
Pinus)、胡桃属(
Juglans)、葡萄属(
Vitis)等
[17],进一步说明当地植物区系有一定的古老性。生活型以多年生草本为主,一年生草本占比其次,符合其所处的温带气候特征及植被分布特点。草本植物具有自然恢复快、栽培周期短、繁殖能力强等特点,一些种类在园林中可作花境、地被、垂直绿化等造景材料,当地的植物园或街道绿化可以适当引种栽培。
当地野生药用植物的入药部位多样,全草类和根及根茎类占比最大,此类入药往往给其自身带来毁灭性伤害,必须严格控制这类药材的采收量、采收时间与采收部位,以保证药材的产量和质量。药用功效多达18种,以清热药为主。药用植物中元素的差异赋予其防治作用的差异,相近功效药材的成分也相近
[18],可对功效相近且具有一定亲缘关系的药用植物进行单独研究,如玉竹(
Polygonatum odoratum)与小玉竹(
Polygonatum humile),通过药材替代来缓解医药行业的原材料短缺状况。
重点调查种类的蕴藏量与样地内出现频次相关,以地榆、粗茎鳞毛蕨最高,挂金灯、北乌头和车前最低;其次与药材单株重量大小有关。总体来说,东山区重点调查植物蕴藏量较大,但多以根及根茎或全草入药,采收时对于植株伤害较大,应在资源可持续性发展的前提下适当采挖。可联合科研院所对一些蕴藏量丰富的物种进行深入研究,发掘其更多价值,对一些较为珍稀的药用植物,可先建立药材种质资源库,并利用繁育技术扩大数量,再挖掘其自身价值
[19]。
在野外调查过程中,也常见当地居民上山挖取植物药材,甚至有的种类采挖过度。建议结合《国家重点保护野生植物名录(2021)》尽快制定相应法规,以侧重保护这些珍稀濒危种类。其次应该加大相关科普知识的宣传力度,提高群众保护生态环境的意识。东山区野生药用植物资源种类多,蕴藏量丰富,但缺少可行的保护措施,建议对需重点保护的种类进行圈地或迁地处理
[20],甚至是苗圃基地建设。另外,借助地域优势发展“中药农业”,特别是稀缺中药材和道地药材的种植
[21],同时针对多数药农并不具备相关专业知识和风险预判经验,东山区栽培产业可加大技术人才的引进并成立集中型药材栽培机构,以扶植农户科学地开展种植培育
[22],也有助于当地中医药产业的健康持续发展。
然而,本次调查选取的样地具有随机性,未能完全覆盖东山区所有区域,一些植被代表区域样地数量过少,致使植物种类调查会有所遗漏,后续应增加目的性线路调查,来完善东山区野生药用植物资源数据资料。记录数据的同时应增添其生长状况、物候等信息,以便后续相关科研人员分析其质量和产量。此外,本次调查主要是针对野生药用植物资源调查,并未涉及动物类和矿物类
[23]药用资源调查,后续应补充完善。
全国中药资源普查项目“黑龙江省野生药材资源、栽培及传统用药情况调查”(2018hljzyzypc-17)
全国中药资源普查项目“黑龙江省野生药材资源、栽培及传统用药情况调查”(GZY-KJS-2018-004)