赵多明,张 杰,胡生新,高万林,薛斌瑞,曾新德,狄晓玲,李 锐,杨晓宝
(甘肃民勤连古城国家级自然保护区管理局,甘肃 民勤 733399)
甘肃民勤连古城国家级自然保护区药用植物资源*多样性及珍稀濒危和优势药用植物资源调查
赵多明,张 杰△,胡生新,高万林,薛斌瑞,曾新德,狄晓玲,李 锐,杨晓宝
(甘肃民勤连古城国家级自然保护区管理局,甘肃 民勤 733399)
为给有效保护和合理利用甘肃民勤连古城国家级自然保护区药用植物资源提供科学依据,采用样地调查与查阅资料相结合的方法,在编撰甘肃民勤连古城国家级自然保护区药用植物名录的基础上,对甘肃民勤连古城国家级自然保护区药用价值资源的多样性进行了研究及珍稀濒危和优势药用植物资源调查。结果表明,甘肃民勤连古城国家级自然保护区的药用植物种类共有35科、87属、116种,其多样性特征明显,在科属种、地理分布、生活类型、药用部位、药效等方面均表现出了丰富的多样性,保护区内有珍稀濒危药用植物8种,隶属6科、7属,重点介绍5科6种具开发利用价值的主要优势药用植物,并就甘肃民勤连古城国家级自然保护区药用植物资源的保护和利用问题提出了几条建议。
连古城;多样性;资源调查
甘肃民勤连古城国家级自然保护区位于甘肃省河西走廊东北部,石羊河流域下游武威市民勤县境内的荒漠区域,南邻凉州区,东、西、北均与内蒙古自治区接壤,内线与绿洲农区交错,呈半环形从北、西、南三面紧紧护卫着民勤绿洲。其地理位置在北纬38°10′09″~39°09′09″,东经102°30′02″~103°57′55″,总面积389882.5hm2,以荒漠生态系统类型为主,海拔1295~1700m。保护区具有明显的盆地地貌特征[1]。西北隆起被沙漠和低山残丘环绕,中部低平与农田绿洲接壤。东沙窝原始荒漠区和红崖山部分属于武威盆地末端,其它部分属于民勤盆地。属温带大陆性干旱荒漠气候区,常年干燥,冬冷长、夏热短,气候学四季表现极不分明,年平均气温为8.3℃,年均降水量为113mm,且时空分布不均,相对湿度年平均为47%,无霜期为189d。日平均气温大于10℃持续期178d,持续期积温平均3248℃。光照充足,热量资源丰富。年均大(等)于6级大风日数为46d,大(等)于8级大风日数为25d,年均沙尘暴(强风、沙土吹起、空气相当浑浊、能见度小于1km)27d[2]。保护区自然环境严酷,地形地貌多样,区系构成复杂,地带分布典型,是民勤天然植被群落最完整、分布最多的区域,并有大量珍稀特有的荒漠天然野生动植物种类,是干旱荒漠区重要物种基因库。与同纬度干旱、半干旱地区相比至今仍保存有较丰富的野生动植物资源,是我国干旱区最具代表性的荒漠生态系统的自然保护区。
采用搜集整理文献记载资料、线路实地调查、设置样地调查为主,结合访问中医药材工作人员、室内标本鉴定的方法对保护区的药用植物进行统计、分析和归类。多样性调查的样方面积为10m×10m,按对角线五点法计数样方,调查于7、8、9月份进行。
2.1 甘肃民勤连古城国家级自然保护区药用植物资源概况
2.1.1 甘肃民勤连古城国家级自然保护区药用植物种类组成
根据调查统计:甘肃民勤连古城国家级自然保护区现有药用植物共有3门(裸子植物门、被子植物门、蓝藻门)、4纲(买麻腾纲、双子叶植物纲、单子叶植物纲、蓝藻纲)、35科、87属、116种(包括变种)。其中药用裸子植物现有1纲、1科、1属、4种;药用被子植物有2纲、33科、85属、111种 (其中单子叶药用植物有5科、13属、16种;双子叶药用植物有28科、72属、95种);蓝藻类1纲、1科、1属、1种。科属比为0.40,属种比为0.75。重要的名贵和常用中药材有甘草Glycyrrhiza uralensis Fisch、肉苁蓉Cistanche deserticolaMa、锁阳 Cynomorium songaricumRupr、枸杞LyciumbarbarumL.var.barbarum.、黑果枸杞LyciumruthenicumMurr、麻黄Ephedrasinica Stapf、蒙古扁桃Prunusmongolica、发菜Nostocflagelliforme、罗布麻Apocymumvenetum等40多种。
2.1.2 甘肃民勤连古城国家级自然保护区药用植物资源与甘肃省和中国药用植物资源数量的对比结果
甘肃民勤连古城国家级自然保护区药用植物资源与甘肃省和中国药用植物资源数量的对比结果见表1。由表1可知,甘肃民勤连古城国家级自然保护区药用植物资源占甘肃省药用植物资源总科数的18.52%,总属的11.98%,总种数的6.24%;占中国药用植物资源总科数的12.92%,总属数的4.11%,总种数的0.98%[3]。调查结果表明了与甘肃省和中国药用植物数量的比较,甘肃民勤连古城国家级自然保护区药用植物区系的简单性和不丰富性,但是科、属的数量较多,是因保护区药用植物区系中的单种科、属与寡种科、属较多。这与阿拉善荒漠区的总体特征相似,在起源上与相邻地区是基本一致的,也是亚洲中部典型荒漠植物区系的一个重要特点。说明甘肃民勤连古城国家级自然保护区是甘肃荒漠区药用植物资源相对丰富和多样性保护的重要区域。
表1 甘肃民勤连古城国家级自然保护区药用植物与甘肃省和中国药用植物数量的比较
2.2 甘肃民勤连古城国家级自然保护区药用植物资源的多样性
2.2.1 药用植物科与种、属与种构成的多样性
甘肃民勤连古城国家级自然保护区药用植物不同科所含种数的统计结果见表2。按不同类别的科在总科数的比例分,含1种的单种科和含2~3种药用植物的小科均有13科,均占保护区药用植物总科数的37.14%,所占比例最高;根据每科内所含种数分,含4~5种药用植物的科所占比例最低,为7.76%,含2~3种的科所占百分比最高,为27.59%。根据以上数据分析甘肃民勤连古城国家级自然保护区药用植物种在科中相对分散分布,这一点说明了保护区药用植物科种组成的多样性。
表2 甘肃民勤连古城国家级自然保护区药用植物不同科所含种数的统计结果
根据属内所含药用植物种数分,甘肃民勤连古城国家级自然保护区药用植物属种数量如表3。以属的比例分析,含1种药用植物的单种属所占比例绝对优势,为80.46%,与全省和保护区单种属最为丰富的结论基本相同;以属内所含种数分析,含1种药用植物的小属所占比例同样最高,为60.34%,含1~3种药用植物的单种属和中等属所含种数合计比例达90.51%。这同样在一方面说明了保护区药用植物属种组成的多样性。
表3 甘肃民勤连古城国家级自然保护区药用植物不同属所含种数的统计结果
2.2.2 药用植物生活型的多样性
甘肃民勤连古城国家级自然保护区药用植物的生活类型见表4其中多年生草本类药用植物占有明显优势,其种数占保护区药用植物总种数的36.21%,代表种有大黄RheumpalmatumL、甘草GlycyrrhizauralensisFisch、车前PlantagoasiaticaL.、锁阳CynomoriumsongaricumRupr、肉苁蓉CistanchedeserticolaMa等42种;其次是一二年生草本和灌木类药用植物,分别占保护区药用植物总数的31.03%和24.14%,一二年生草本类药用植物主要有扁蓄PolygonumaviculareL、苦苣菜SonchusoleraceusL、王不留行Vaccariasegetalis(Neck)Garcke等36种;灌木类药用植物有枸杞 Lycium barbarumL.var.barbarum.、黑果枸杞LyciumruthenicumMurr、罗布麻Apocymumvenetum、麻黄EphedrasinicaStapf等28种。所占比例最少是藻类、多年生藤本、乔木类,这三者共占保护区药用植物总数的8.62%,其中藻类只有发菜Nostoc flagelliforme1科1属1种;多年生藤本有黄花铁线莲Clematis urophylla Franch、甘青铁线莲Clematistangutica(Maxim.)Korsh、戟叶鹅绒藤Cynanchum sibiricum、刺山柑Capparis spinosa L.等4种;乔木类有白榆UlmuspumilaL、胡杨Populuseuphratica、沙枣ElaeagnusangustifoliaLinn等5种[7-10]。
表4 甘肃民勤连古城国家级自然保护区药用植物生活类型的统计结果
2.2.3 甘肃民勤连古城国家级自然保护区药用植物的地理分布类型
甘肃民勤连古城国家级自然保护区的植物区系属于泛北极植物区域,亚洲荒漠植物区,亚洲中部荒漠植物亚区,植物区系成分以干旱地区的种类占主导地位。保护区北面为阿拉善荒漠,西南面有祁连山,东面为黄土高原,植物区系受到多方面的深刻影响和渗透。按照吴征镒、王荷生对中国种子植物属分布区类型的划分标准,甘肃民勤连古城国家级自然保护区的87属药用植物可划分为10个分布区类型,详见表5[16]世界分布的有17属,如苋属、蒿属等;热带分布及其变型2~7共有16属,占总属数的18.39%,常见有芦苇属、画眉属、虎尾草属、蔓陀罗属等;温带分布属及其变型8~11共有36属,占总属数的41.38%,其中北温带及其变型的有15属,占总属数的17.24%,此为甘肃民勤连古城国家级自然保护区药用植物的主要分布类型;连古城自然保护区特有种2个,占总种数的1.72%。以上数据明显地反映出该地区药用植物区系中亚荒漠成分为主要成分以及戈壁成分、戈壁蒙古成分和地中海成分。该区药用植物的主要分布类型是北温带分布型,这与甘肃民勤连古城国家级自然保护区的植被类型和所处的地理位置是一致的。这显示了该区系药用植物地理成分的多样性。
表5 甘肃民勤连古城国家级自然保护区药用植物属和种的分布类型
2.2.4 甘肃民勤连古城国家级自然保护区野生药用植物药用部位多样性
甘肃民勤连古城国家级自然保护区野生药用植物药用部位(对多部位入药的植物,统计时统计其最重要或当地常用的入药部位)如表6。其中以利用全草(株)类、果实和种子的药用植物为最多,分别占该地区药用植物总数的62.93%、和18.10%,常见的有野薄荷Menthahaplocalyx、艾ArtemisiaargyiH.Lév.&Vaniot、枸杞Lycium barbarumL.var.barbarum.蒙古扁桃Prunusmongolica等94种;以利用脂类和藻类药用植物为最少,分别占该地区药用植物总数的1.72%和0.86%,常见的有胡杨Populuseuphratica、骆驼刺AlhagisparsifoliaShap、发菜Nostoc flagelliforme等3种;利用根及地下茎和花的药用植物分别占该地区药用植物总数的13.79%、2.59%,常见的有肉苁蓉CistanchedeserticolaMa、戟叶鹅绒藤Cynanchumsibiricum等19种。这就启示我们,在对药用植物的开发利用中,要注重资源的再生性,永续利用。
2.2.5 甘肃民勤连古城国家级自然保护区药用植物药效的多样性
按照中药材的药用功效来分类,甘肃民勤连古城国家级自然保护区药用植物可以分为解表药类、清热药类、泻下药类、袪风寒湿药类、利水渗湿药类、温里药(袪寒药)类、理气药类、消食药类、驱虫药类、止血药类、活血化瘀药类、止咳平喘化痰药类、平肝熄风药类、补虚(益)药类、催吐药类和外用及其他药类等(对很多药用植物,同种药用植物有好几种药效,统计时统计其最重要或当地常用的药效)。甘肃民勤连古城国家级自然保护区药用植物中解表药类的有麻黄、野薄荷等;清热药类有蒲公英、披针叶黄花等;泻下药类有大黄、蒙古扁桃等;袪风寒湿药类有苍耳、薄荷等;利水渗湿药类有扁蓄、车前等;温里药(袪寒药)类有艾叶、小茴香等;理气药类有沙芥.等;消食药类有白刺、碱蓬等;驱虫药类有鹤虱等;止血药类有马蔺、艾草等;活血化瘀药类有王不留行、唐菖蒲等;止咳平喘化痰药类有麻黄、沙地旋复花,等;平肝熄风药类有蒺藜、罗布麻等;补虚(益)药类有黑果枸杞、肉苁蓉等;催吐药类有石蒜等;外用及其他药类有小花棘豆、红砂等[11-14]。
2.3 甘肃民勤连古城国家级自然保护区珍稀濒危保护植物种类及保护级别
根据1984年国务院环境保护委员会公布 《中国稀有濒危保护植物名录(第一批)》查定,甘肃民勤连古城国家级自然保护区濒危保护植物6种,其中药用植物有 4种,即沙冬青 Ammopiptanthusmongolicus(Maxim.ex Kom.)Chengf渐危3级,肉苁蓉 Cistanchedeserticola Ma渐危 3级,蒙古扁桃Prunusmongolica稀有3级,胡杨Populus euphratica渐危3级。载入〈国家重点药用保护植物名录〉的有2种,即甘草GlycyrrhizauralensisFisch2级,肉苁蓉CistanchedeserticolaMa3级。根据1999年国家林业局公布的 〈国家重点保护野生植物名录 (第一批)〉,甘肃民勤连古城国家级自然保护区有8种。其中Ⅰ级1种,发菜Nostocflagelliforme;Ⅱ级7种,具体有蒙古扁桃 Prunus mongolica、沙冬青 Ammopiptanthusmongolicus(Maxim.exKom.)Chengf肉苁蓉 Cistanche deserticola Ma、草麻黄 Ephedra sinica Stapf、斑子麻黄EphedraLepidospermaC.Y.Cheng、沙拐枣Calligonum arborescens Litv甘草Glycyrrhiza uralensisFisch。综合以上名录,甘肃民勤连古城国家级自然保护区内共有珍稀濒危药用植物9种,隶属7科、8属[4-6]。
2.4 甘肃民勤连古城国家级自然保护区优势药用植物
甘肃民勤连古城国家级自然保护区药用植物相对较多,我们要查清各药用植物的资源量,掌握开发利用价值,为更好地保护和开发利用保护区药用植物资源提供科学依据。笔者依据物种资源、分布范围、资源量和药用开发价值,筛选了资源丰富并在科学保护的前提下,可通过人工培育具有开发潜力的主要药用植物种类[12-15]。具体情况见表7。
表6 甘肃民勤连古城国家级自然保护区野生药用植物药用部位的统计结果
3.1 建立完善的保护区管理体制,加强环境与资源的保护
根据 《自然保护区类型与级别划分原则》(GB/ T14529-93)和 《中国荒漠自然保护区发展战略框架》的规定和划分原则,甘肃民勤连古城国家级自然保护区属“自然生态系统类”中的“荒漠生态系统类型”的自然保护区。以保护野生动植物资源和改善荒漠生态系统为宗旨,集生态保护、科学研究、宣传教育和可持续利用于一体的综合性保护区。保护区是民勤天然植被分布最完整、最多的区域,特殊的地理位置和生态环境孕育了特殊的药用植物资源,包括许多处于稀有和瀕危状态的珍稀药用植物。因此,依法依规保护生境和种质资源,确保物种多样性是保护区首要任务,要依据保护区的性质和功能,制定合理的管理体制和资源开发策略,在保护资源和环境的前提下充分利用资源。保护区的核心区和缓冲区是严格保护区域,绝对禁止开发药用植物,实验区是一般保护区域可适度合理开发,同时对现有野生药材植物资源进行普查和实时的动态管理。加大对社区和周边地区居民的宣传力度及保护相关法律的普及,提高社会保护生态环境及珍稀动植物资源的意识,共同营造新的经济增长点,引导帮助群众发展经济、脱贫致富,达到保护与发展的有机结合、人与自然的和谐生存发展。
表7 甘肃民勤连古城国家级自然保护区主要优势药用植物
3.2 科学规划,强化人工驯化与栽培
保护区野生甘草、麻黄、肉苁蓉和锁阳等药材品质优良,享有盛名,可以因地制宜利用这一资源优势,组织当地百姓进行人工引种、栽培和驯化,开拓市场,增加经济效益。特别要加大对珍稀瀕危药材引种、驯化和栽培的力度,扩大种类和数量,减轻对野生资源的压力,保护连古城药用植物资源的多样性。《甘肃民勤连古城国家级自然保护区总体规划》(2014-2023年)规划主要建设内容可持续发展工程中新建药材种植园;在种植园内可采用梭梭嫁接肉苁蓉、白刺嫁接锁阳的繁殖技术和人工种植其他中药材的方式,使药材利用由区内采挖变为人工种植,既可取得较好的经济效益,以能达到促进自然资源保护的目的;在保护区的勤锋、黄岭保护站周边选择适宜地块,作为经济林示范种植物基地,种植枸杞、黑果枸杞等药用经济植物,发展药用植物种植产业,不仅使贫困户脱贫致富,提高当地居民的收入,而且能够扶持当地的经济发展,提高经济效益。极积组织当地百姓对全保护区具有开发利用前景的甘草、枸杞、黑果枸杞、麻黄、肉苁蓉、锁阳等6种野生药物进行人工栽培,以推动天然药物产业的可持续发展。
3.3 加强药源植物的研究,开发保护区药用植物潜力
要重视保护区药源植物的调查研究,发现新药源植物的作用,开发药用植物潜力。要进一步对甘草、麻黄、大黄、王不留行、罗布麻等常用药用植物的栽培技术和药用潜力进行开发利用研究;加强连古城保护区抗癌、抗衰老、治疗心血管等疾病的药用植物甘草、枸杞、黑果枸杞、肉苁蓉、锁阳、发菜等保健药物的调查研究;大力研究推广食药用植物沙蓬、苦苦菜、白刺、沙葱等医药功效和人工栽培技术,合理开发利用药用植物。保护区植物药源的开发利用作为一项主要的研究课题加以深入的研究。
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△△ 通讯作者:张杰(1986-),男,甘肃天祝人,林业工程师,主要从事森林培育和自然保护区研究。624610399@qq.com