顧小琳,王怡然,韋柳仲,孫 閻
(黑龍江大學現代農業與生態環境學院,哈爾濱150080)
中醫藥文化歷經了幾千年的積淀與發展已自成體系,而中藥資源是中醫藥產業發展的物質基礎,更是國家的戰略性資源[1]。藥用植物資源作為中藥資源的主體,易受人類活動和環境變化的影響,掌握藥用植物資源的動態變化規律,清楚資源現狀,既是保證野生藥用植物資源可持續發展的前提,也是保證生物多樣性的重要手段,資源普查更是中藥資源得以長期保存和可持續開發利用的基礎性調查工作[2-3]。樺川縣氣候適宜,擁有適合植物生長的黑土條件,分布著多種藥用植物資源。目前縣域內藥用植物資源的數據僅是源于第三次全國中藥資源普查[4],雖然后期也有學者做過生物多樣性方面的報道[5-7],但植物資源方面的資料依然非常有限。由于樺川縣野生藥用植物資源基本情況比較模糊,使得縣域內藥用植物資源并未得到充分利用,急需新一輪普查工作的展開,以摸清當地中藥資源家底。樺川縣作為黑龍江省普查區縣之一,于2018年初啟動了第四次全國中藥資源普查工作。基于本次普查工作,對樺川縣域內藥用植物資源進行了調查與分析,在摸清藥用植物資源種類及分布的基礎上,對藥用植物區系分布、藥用特性和蘊藏量等內容進行分析,以期為今后樺川縣野生藥用植物資源的合理開發利用和可持續發展提供數據支持。
樺川縣位于黑龍江省東北部,地處東經130°16′—131°34′、北緯46°37′—47°14′,縣城距佳木斯市中心41 km。全縣國土總面積為2268 km2,耕地面積1564 km2,是典型的農業縣,主要種植水稻。屬大陸性寒溫帶季風氣候,冬、夏兩季節溫差較大,年平均氣溫為3.2℃,年降水量460~ 550 mm。無霜期約145天,光能充足。地勢西南高、東北低,境內西南部山區多為淺山、丘陵,屬完達山余脈;中部、東北和北部多為平原,地處黑土帶,土壤養分豐富。樺川縣位于松花江南岸,擁有豐富的水資源,地下水儲量大。得天獨厚的地理環境,使得當地具備適合植物生長的優良條件,也孕育了諸多種類的藥用植物資源。
根據當地的季節特點,野外調查時間分別在2018年和2019年2個年度的春季(5月)、夏季(7—8月)和秋季(9月)進行。依據中藥資源普查信息管理系統隨機抽樣方式設置樣地(圖1),并結合交通可達性確定普查路線。按照《全國中藥資源普查技術規范》[8],采用樣地調查和樣線調查相結合的方式對縣域內藥用植物進行調查、記錄、拍攝和標本采集。共調查完成42個樣地,每個樣地的大小為1 km×1 km。樣地內按等距法布置5個樣方套,每個樣方套內共設置6個樣方(圖2),1號樣方調查喬木(10 m×10 m)、2號樣方調查灌木(5 m×5 m)、3~ 6號樣方調查草本(2 m×2 m)。對無法完成規定標準樣方套數量的樣地按樣線調查法進行調查。

圖1 樺川縣樣地分布圖

圖2 樣方套示意圖
將野外調查采集的植物進行標本制作,結合相關文獻[9-10]對植物進行鑒定,確定其種名、生活型、藥用功效和入藥部位[11-12]等,再進一步對數據整理分析。
通過野外現地調查和《全國中藥資源普查重點調查中藥資源(中藥材)目錄》[8]獲取縣域內重點調查品種的種類,針對這些種類采集相應的藥材樣品,并稱量藥材鮮重和干重(充分干燥后稱量)。最后再根據其在樣方內的株數并參考文獻[13]所述方法進行重點調查品種蘊藏量的估算。
本次調查發現,樺川縣有野生藥用植物77科215屬316種,分別占黑龍江省藥用植物[4]科、屬、種總數比例的57.04%、46.94%、38.63%,占全國藥用植物[14]科、屬、種總數比例的20.10%、9.31%、2.84%(表1),縣域內野生藥用植物資源較為豐富。

表1 樺川縣與黑龍江省及全國藥用植物資源比較
所調查的種類中蕨類植物8科9屬10種,分別占科、屬、種總數的10.39%、4.19%和3.16%;裸子植物1科3屬4種,分別占科、屬、種總數的1.30%、1.39%和1.27%;被子植物68科203屬302種,分別占科、屬、種總數的88.31%、94.42%和95.57%(表2)。與裸子植物和蕨類植物相比,被子植物所占比例最大,為當地藥用植物的主體。

表2 樺川縣藥用植物不同類群基本組成
3.2.1 科的組成 依據樺川縣野生藥用植物科所包含的種數,將其劃分為單種科、寡種科、中等科、較大科和大科5類(表3)。單種科、寡種科的植物占科總數比例高達84.42%,占種總數的比例為39.55%;而較大科、大科占科總數比例僅有9.09%,卻涵蓋48.11%的種類。藥用植物較多的屬、種集中于少數的科中,而少數的屬、種則分散于多數的科中,這充分體現樺川縣野生藥用植物資源存在優勢科現象。主要優勢科有菊科(52種,隸屬于30屬)、毛茛科(22種,隸屬于11屬)、薔薇科(21種,隸屬于15屬)、百合科(13種,隸屬于22屬)。

表3 科所包含種的數量統計
3.2.2 屬的組成 樺川縣藥用植物涵蓋215個屬,可將其劃分為單種屬、寡種屬、中等屬、較大屬4類(表4)。單種屬和寡種屬的植物占屬總數的98.61%,占種總數的91.45%;而中等屬和較大屬僅占屬總數的1.39%,占種總數的8.55%。說明單種屬和寡種屬是構成樺川縣藥用植物的主要組成部分。

表4 屬所包含種的數量統計
樺川縣藥用植物根據性狀的不同,可劃分為7種生活型(表5)。這些生活型根據所包含種類由多到少依次為多年生草本、1~ 2年生草本、灌木、喬木、藤本、水生草本、半灌木和小半灌木,并以多年生草本和1~ 2年生草本包含種類最多,分別有204種和46種。因此,樺川縣藥用植物的生活型具有較高的多樣性,以草本植物為主體,其中多年生草本植物占比最大。

表5 樺川縣藥用植物生活型統計
同一屬內植物通常具有相同或相似的起源與進化趨勢,因此研究屬的分布類型能較好地反映植物的演化過程和地理分布的特征等[15]。根據吳征鎰[16]的劃分方法將縣域內的野生藥用種子植物206屬的區系分成9個分布區類型和4個變型(表6)。世界廣布類型共37屬,占總分布類型的17.96%。熱帶性質分布(2~ 7分布類型)共18屬,占非世界分布的10.65%,其中泛熱帶分布最多,有14屬。溫帶性質分布(8~ 11分布類型)共140屬,占非世界分布的82.84%,其中北溫帶分布屬最多,有74屬。東亞分布(14~ 14SJ分布類型)共11種,占非世界分布類型的6.51%。屬水平中,溫帶性質分布類型占有較大優勢,并與熱帶成分相互滲透,一些泛熱帶分布屬如薯蕷屬等,隨著自然歷史條件的變更和植物的發展演化,逐漸延伸到北方溫帶地區,是熱帶的遺留成分。縣域內未見中國特有屬或狹域特有屬分布。

表6 樺川縣藥用種子植物屬的分布區類型
由于同一種植物可能多部位入藥,本研究通過統計入藥部位出現的頻次分析樺川縣藥用植物多樣性程度。縣域內藥用植物的入藥部位有8類,入藥部位頻次共計430次(表7)。以全草類入藥最多,頻次共計170次,占總頻次的39.53%,其次為根及根莖類(126次,29.30%)。可見,當地藥用植物以全草類入藥和根及根莖類入藥植物為主體。

表7 樺川縣藥用植物入藥部位統計
同一種藥用植物可以具備多種藥用功效,本研究根據其功效的使用頻次將縣域內藥用植物劃分為19類,功效頻次共計347次(表8)。清熱藥最多,頻次共計120次,占頻次總數的34.58%,其次分別為祛風濕藥、解表藥、化痰止咳平喘藥等;收斂藥、瀉下藥、化濕藥和開竅藥使用頻次較少,各自占總頻次的比例不足1%。因此,樺川縣藥用植物功效以清熱藥為主體。

表8 樺川縣藥用植物藥用功效統計
由實地調查結果和文獻[8]可知,樺川縣共有46種重點調查藥用植物,隸屬于27科43屬。其中9種重點調查藥用植物分布于樣地外,分別是紅蓼、萹蓄、苦參、苘麻、野葵、馬齒莧、防風、密花獨行菜和狼毒大戟。由于樣地外植物無法規范植株數量,因此僅對出現于樣方內的37種重點調查品種進行蘊藏量估算(表9)。重點調查種類以根及根莖類和全草類入藥為主要部分,分別有18種和16種,共占全部重點藥用植物的73.91%。37種重點調查品種的總蘊藏量為545122.5 kg,其中,蘊藏量大于10000 kg的藥用植物有8種,在5000~ 10000 kg之間有8種,在1000~ 5000 kg的有9種,小于1000 kg的有12種。因此,在開發利用重點藥用植物時,應注意植物的入藥部位對其自身再生性的影響,保證資源的可持續利用。

表9 樺川縣重點調查藥用植物統計

續表9
樺川縣野生藥用植物現有316種,隸屬77科215屬,被子植物占絕對優勢。與土地面積相比,樺川縣野生藥用植物所占全省和全國的比例相對較高,表明縣域內藥用植物資源較為豐富,這與當地氣候和土壤環境條件的優越性是密不可分的。科組成上的單種科和寡種科占比高達84.42%,構成了縣域內植物資源科水平上的分散性和多樣性。但由于區域內的單種科易隨環境的變化而消失或滅亡,因此當地野生藥用植物科的多樣性并不穩定,應對這類植物加以保護,嚴禁采挖,以免科穩定性的降低。屬組成上以單種屬和寡種屬所占比例較大,占屬總數比例的98.61%,占種總數的91.45%,表明縣域內野生藥用植物種類豐富,多樣性較高,無明顯優勢屬。
樺川縣氣候四季分明,土壤肥沃,熱量適合草本植物生長,多年生草本植物是當地的主要生活型。其地下部分具有較強的耐寒能力,并且一些多年生草本植物的繁殖能力較強,所以該地區草本植物豐富。有許多種類還具備觀賞價值,可以成為未來園林花卉的重要種質資源[17-18]。屬水平上的區系組成有9個分布類型和4個變型,其中溫帶性質占比高達67.96%,并以北溫帶分布數量最多,與以往學者對黑龍江省植物區系分析結果相符[19-21]。北溫帶本只包括廣布于亞歐大陸和美洲溫帶的屬,經過地史的變遷,有些屬逐漸蔓延至南半球,如今北溫帶分布的科屬在國內廣布,但其分布中心仍未改變[22]。同樣,典型的熱帶分布也普遍分布于國內,如出現在樺川縣域內蕓香科的黃檗及葡萄科的葡萄屬等[23]。因此,樺川縣藥用植物資源地理成分具有與世界各地區相互滲透的特點。
在藥用植物資源開發利用時明確其藥材入藥部位,有目標的采摘,可減少對植物的傷害,進一步節約植物資源。樺川縣野生藥用植物入藥部位多樣,但以全草類和根及根莖類為主,這也與其主要的植物生活型一致。縣域內藥用植物的藥用功效多達19類,藥用價值廣泛,大部分都具備清熱類藥用功效。其中也有很多的近緣物種,如北烏頭與吉林烏頭、狹葉蕁麻與寬葉蕁麻、平榛與毛榛等,這些近緣種藥用成分和功效是否具有相似性,是否可作為新藥資源,應進行有關次生代謝產物和藥學方面研究,進而減輕資源開發的壓力。
樺川縣樣方內出現的重點調查品種總蘊藏量為545122.5 kg。其中路邊青、白屈菜的蘊藏量高達187531.5 kg和127701.8 kg,占總量的57.83%,儲量很大。一些大宗類藥材的蘊藏量也不低,如五味子、穿龍薯蕷、地榆等,但縣域內所售的這些藥材飲片均來源于外地采購,本地資源并未得到較好的利用。這主要是由于當地沒有正規的中藥材收購站和藥材市場,影響了資源的利用。政府部門可針對市場藥材流通情況,對縣域內的藥用植物進行合理開發,提高本地資源的利用率,創造當地特色藥材和相關產業鏈。一些蘊藏量比較低的種類,比如細葉百合、北烏頭、艾和暴馬丁香等,主要因其本身分布范圍狹窄、分布面積有限,在普查樣地內出現次數較少,因此其蘊藏量數據較低。在調查中發現,當地原生植被破壞較為嚴重,分析原因首先是早期的開荒種田和過度砍伐,后期雖然進行人工造林,但很難在短時間內恢復原有的植被類型。其次,縣域內地勢平坦,過度放牧現象普遍存在,大大降低了野生植物的物種豐富度和數量。最后,許多具有食用價值的野生植物,常被當地居民作為山野菜自食或販賣,不科學的采挖會對單一物種和其周圍物種造成一定程度的損害和踐踏,致使一些資源的枯竭。為實現資源的可持續發展,保護當地野生藥用植物資源已經極為迫切,可依據或參考此次普查結果制定相應的保護與扶持政策。
調查樣地的選取是通過中藥資源普查信息管理系統內的數據包隨機生成,有些區域并不能完全覆蓋,尤其樺川縣樣地的布點多集中于南部林區的橫頭山鎮周邊,而中西部和東部的平原范圍因耕地較多而布點較少。同時缺乏對村落周邊、防護林帶或路邊植物資源的調查,可能會導致一些種類未被調查到,應增加目的性線路調查[24]。在今后的相關研究中,可對這些布點不均或缺失的區域進行植物多樣性調研,以進一步全面了解當地的植物資源。