濒危中药材祖师麻资源现状调查与分析

2017-05-17 01:16耿路李思潼杨晓涵陈铭阳任广喜
中国中药杂志 2016年18期
关键词:资源保护可持续利用

耿路+李思潼+杨晓涵+陈铭阳+任广喜+李妍芃+张旭+张仲毅+刘春生

[摘要]为了摸清我国中药材祖师麻野生分布区和人工栽培的资源现状,分析野生祖師麻适生生境和致危因素,为其资源的合理利用、保护以及人工种植提供依据,课题组采取走访与现地样方相结合的调查方法以及线路样方法和植被+土壤类型图面积结合的估算法对陕西、甘肃、四川和青海4个省区23个县的祖师麻野生资源进行了调查。结果发现我国野生祖师麻分布范围与历史记载没有发生明显变化,然而种群密集程度却发生了较大改变;很多地区野生资源蕴藏量严重下降,部分地区濒临枯竭。根据调查结果估算,4个省区23个县当前野生祖师麻资源蕴藏量不足600 t;同时,只在甘肃陇南康县杨河坝村海拔2800m左右的山地发现了人工栽培的33000㎡2年龄的祖师麻,没有形成药材商品。毁灭性的采挖以及生长周期过长是导致祖师麻野生资源蕴藏量急剧下降,濒临枯竭的重要原因。栽培品日后必将成为其药材资源的主要来源。因此,保护祖师麻适生生境,制定合理采收政策,加强政府部门监管力度,收集并建立种质资源圃和种子库,在此基础上开展祖师麻良种选育、快速繁殖技术以及快速生长技术的研究已迫在眉睫。

[关键词]祖师麻;中药资源调查;资源保护;可持续利用

祖师麻Daphnes Cortex,别名祖司麻、大救驾等,最早见于《陕西中药志》,为瑞香科Thymelaeaceae植物黄瑞香Daphne giraldii Nitsche、唐古特瑞香D.tangutica Maxim及凹叶瑞香D.retusa Hemsl的干燥茎皮及根皮,此记载与1977年版《中国药典》和2005年版《河南省中药材炮制规范》(现行)一致。祖师麻味辛、苦,性温,有小毒;具有祛风除湿,散瘀止痛之功效,民间有谚云:“打得满地爬,就用祖师麻”。祖师麻含有香豆素类、木质素类、黄酮类、萜类、其他类等多类化学成分。木质素类成分主要有丁香脂素、瑞香新素、左旋松脂酚葡萄糖苷等;黄酮类成分主要有芫花素、木犀草素、34-二羟基-7-甲氧基黄酮-5-O-β-D-葡萄糖苷等;萜类成分主要有瑞香毒素、齐墩果酸、18-羟基弥罗松酚等;其他类有紫丁香苷、胡萝卜苷、丁香醛等;香豆素类成分主要有:祖师麻甲素、祖师麻乙素、4.甲基-7-羟基香豆素、西瑞香素等,其中祖师麻甲素是其主要活性成分。现代药理研究证明,祖师麻能抗炎、镇痛、抗疟疾、抗肿瘤。祖师麻甲素在体内、外均具有杀疟原虫裂殖体活性;祖师麻注射液能有效抑制肿瘤细胞增长;祖师麻提取物对冰醋酸所致小鼠的疼痛性反应具有抑制作用;对二甲苯所致的炎症具有抗炎作用;对佐剂诱发的原发性足跖肿胀具有良好的对抗作用;对肾小球肾炎也有非常显著的治疗效果。其制剂有注射剂、片剂、贴剂等,是治疗风湿、关节炎、类风湿性关节炎等症的特效药,市场需求量很大。随着祖师麻药材需求量急剧增加,其野生资源遭到毁灭性的采挖,从而导致资源日趋枯竭。查阅文献,未见有关祖师麻资源蕴藏量方面的报道。因此,开展祖师麻资源调查并估算蕴藏量,同时找到其资源量锐减的关键因素,并制定可持续利用方案具有重大意义。为此,本课题组于2015年7月下旬前往陕西、甘肃、四川和青海4个祖师麻主要分布区,对祖师麻3种基原植物开展了资源调查工作,旨在明确当前祖师麻野生与栽培资源情况,为祖师麻资源可持续利用方案的制定提供依据。

1材料与方法

1.1调查样点

通过查阅《中国植物志》、《甘肃省药品标准》等相关文献,熟悉祖师麻的别名、分布区域、生境等,为路线调查、样地调查区域的选择提供依据。本次调查选择调查样点为陕西省太白、留坝、宁强、镇巴、镇安、佛坪,甘肃省天水、康县、文县、宕昌、卓尼、迭部、临夏、天祝,青海省化隆、乐都、大通、互助、门源、果洛和四川省平武、茂县、黑水、马尔康、金川、康定、宝兴、冕宁共28个调查样点。

1.2走访调查

在调查地区广泛走访药农、野生药材采挖者、药商、农、林部门、大药房、药材市场、制药企业、农贸市场等,以了解当地祖师麻的资源分布、历史与现状、资源利用、年收购量、价格等状况。同时,对栽培祖师麻种苗来源、种植方式、种植面积、管理模式、产量和经济效益、存在的主要问题等进行了调查。

1.3样方调查

在线路调查基础上,每个县随机设置5~6个样方,样方间距离至少为500m。样方面积根据祖师麻分布的疏密程度确定,其中分布密集(约5株/㎡)的选用2mx2m样方,中密度(约1.25株/㎡)的采用4mx4m、较稀疏(约0.2株㎡)的采用10mx10m样方,对于特别稀疏的(零星分布)则用GPS划定更大的样方。样方确定后观察记录群落特征,重点记录样方内祖师麻的株数,单株鲜重,样方面积,海拔高度、经纬度,生境。选择3个有代表性的样方割取地上部分取皮称重,记录鲜重后寄回实验室,为了保护植株根系,不采集根皮。干燥后称其干重,作为样方药材产量数据用于估算药材蕴藏量。同时,从上述样品中抽取部分作为含量测定样品,此外,采集土样进行土壤元素分析,采集叶样进行DNA条形码分析,每个样地压制3份标本作为凭证。

1.4蕴藏量计算

祖师麻资源蕴藏量计算公式为:蕴藏量=单位面积产量x总分布面积。为了提高估算精度,采用线路样方法估测单位面积蕴藏量;基于植被和土壤类型图资料,采用称重法估测总体分布面积。具体方法如下。

1.4.1单位面积产量估算方法.线路样方法

线路样方法较传统的蕴藏量计算方法更加精确,其计算方法为:S线路=寻找资源过程中走过的路途长度x线路两边视野宽度。单位面积蕴藏量估算方法为:单位面积蕴藏量=各样方药材总产量/(S线路)。

1.4.2总分布面积估算方法.植被+土壤类型图面积法本次调查以各调查县的植被和土壤类型图为依据,总结各调查样点的植被和土壤类型,并进一步以此为依据,计算各县相应土壤和植被类型的分布面积,并以此作为该县的资源总分布面积,具体做法参照参考文献。此外,作为验证资料,还参考了各地方药材收购部、药商的统计数据,以及农、林部门等官方统计数据。

2结果

2.1祖师麻野生群落状况及蕴藏量估算

2.1.1祖师麻野生种群生态环境及种群特征

本次调查结果与文献记载相比,祖师麻分布区域没有明显改变,但其种群密度有所改变(表1)。

祖师麻在不同地区有不同的名字,在陕西和陇南地区当地人称为祖师麻,四川省的大部分地区称之为牛皮草、娃娃皮等,青海省及甘肃天祝地区称之为冬青、冬夏青,甘肃省卓尼、临夏地区称之为狗枇杷等。3种瑞香的生长环境具有明显的不同。从本次调查结果看,黄瑞香主要分布的海拔高度在1600~2600m。本次调查中发现黄瑞香的最高海拔为2975m,推测黄瑞香生长的海拔上限为2900m左右。黄瑞香主要分布在林缘的阳坡地带,主要是灌木和矮小乔木组成的群落,土壤多数为腐殖土,透气性好,pH多在6~7,呈微酸性,空气相对湿度适中,生长在该环境的黄瑞香长势良好,株高0.9m左右,密度和盖度较大。此外,在灌丛和高海拔的草甸上也有较少的分布,群落全部由草本组成。其土壤为草甸土,pH在7左右,近中性,空氣相对湿度低,生长在该环境的黄瑞香植株细弱矮小,部分因为过度干旱而枯死。唐古特瑞香主要分布在海拔1500~3300m的灌木丛和疏林当中,其群落类型为灌木型和乔木型。土壤多为腐殖土和壤土,pH近中性,空气相对湿润,生长在该环境的唐古特瑞香长势良好,株高1.3m左右,叶片肥厚宽大,种群密度和盖度较大。凹叶瑞香主要分布在海拔3000m以上草甸上,在灌丛和林缘也有较少分布,本次调查发现的凹叶瑞香最高分布海拔为3900m的高山草甸。其群落组成大多数为草本植物,土壤为高山草甸土,透气性一般,pH 7~8,呈微碱性。生长在该环境的凹叶瑞香植株矮小,株高0.4m左右,种群密度和盖度均较小。本次调查发现最多的是黄瑞香和唐古特瑞香,凹叶瑞香只在4个县有发现,有的样点有2种以上分布。从大的分布范围来讲,根据本次调查发现,黄瑞香主要分布在陕西和四川,唐古特瑞香主要分布在青海和甘肃,凹叶瑞香在四川和甘肃的高海拔地区有较少的分布。

2.1.2祖师麻野生资源蕴藏量估算根据蕴藏量估算方法,计算各调查样点祖师麻单位面积蕴藏量,最后估算4个省区祖师麻资源总蕴藏量(表2)。估算结果表明,上述4个省23个县(28个县中有5个由于时间限制没有找到祖师麻)野生祖师麻的总分布面积约69 469.06 k㎡,总蕴藏量约583.62t。其中黄瑞香蕴藏量约129.66t,唐古特瑞香蕴藏量约300.73t,凹叶瑞香蕴藏量约121t。祖师麻在陕西3个县的分布面积约7167.65k㎡,蕴藏量约65.31t;甘肃省的分布面积约19155.66k㎡,蕴藏量约137.26t;四川省的分布面积约28634.38 k㎡,蕴藏量约157.67t;青海省的分布面积约14511.37k㎡,蕴藏量约223.37t。甘肃省康县的蕴藏量最小,青海省门源县的蕴藏量最大,估算结果仅供参考。

2.2人工资源基本情况

本次调查仅在甘肃省陇南康县杨河坝村海拔2800m左右的山地发现了人工栽培的祖师麻,种植面积3.3h㎡,种苗来源为野生3种瑞香幼苗。移栽后只是适当浇水,没有施肥等其他措施。栽培2年高约40cm,年生长高度不足10cm,生长缓慢,目前没有形成药材商品。

3结论与讨论

3.1野生祖师麻适生生境

野生祖师麻主要分布于我国中西部,自陕西太白山区由北向南至秦岭大巴山以及青藏高原等地区,这些地区是我国地形地貌变化最为复杂、生态环境最为多样的地区。实地调查表明黄瑞香和唐古特瑞香生长群落以疏林、林缘和灌丛草地为主,凹叶瑞香以高山草甸分布较多;野生祖师麻分布海拔范围跨度大,在1500~4000m均有分布,本次调查发现的凹叶瑞香较少,可能与调查样点海拔太低有关。由于森林破坏、滥采滥挖,大部分地区祖师麻生境遭到破坏。从不同种群形态特征看,生长于茂密林下、灌丛等荫蔽,群落盖度较高生境中的植株矮小而瘦弱,生长于群落盖度低、光辐射较强生境下的植株同样矮小瘦弱;生长在稀疏林、灌丛下以及林缘等群落盖度适中的祖师麻植株高大粗壮,尤其是在水分适宜、土层深厚、透气性良好且腐殖质丰富的生境下,祖师麻根系较为发达,茎秆粗壮且枝叶繁茂。可见光照强度对祖师麻的生长有着显著影响,过强或过弱都会影响祖师麻的正常生长。导致上述现象的主要原因可能是:光照强度影响祖师麻的光合作用和正常的生理代谢过程。植物光合作用和生理代谢需要酶等物质的参与,光照过强,温度过高,会严重影响参与光合作用和祖师麻正常生理代谢的酶活性,这不仅会降低祖师麻的光合作用效率,严重情况下还会导致祖师麻生长代谢受阻而死亡;反之,光照不足,会导致其光合作用率下降,植株消耗多于同化,同样造成植株矮小甚至死亡,具体原因需要更深入的研究。

3.2资源蕴藏量估算及其相关问题

根据样方测定结果(表2),不同分布地区祖师麻单株药材均重在4.95~104.8g,平均为36.46g/株;各地区祖师麻药材蕴藏量在1.64~55.35t,平均为19.83t,表明不同地区祖师麻药材蕴藏量有较大差异,反映了不同产地生态环境综合条件和人为干扰因素对祖师麻野生资源蕴藏量的影响。由于不同药材标准收录祖师麻药材来源不一,故本次调查将3种瑞香分列开。在具体调查过程中,部分相邻2个样方之间的距离小于500m,这样就导致单位面积祖师麻药材蕴藏量增大,从而该样点资源蕴藏量估算过高。所以,在今后的调查过程中,要加大相邻样方之间的距离,以保证估算的精确度。本次调查得出的祖师麻总蕴藏量结果,仅是调查样点的资源总蕴藏量,并且仅是茎皮药材,不含根皮。除了调查样点之外的其他地区也有祖师麻分布。尤其是与调查样点相邻的县,他们和调查样点的气候等生态条件很相似,无论是文献记载还是走访调查都反映了祖师麻的分布。目前,在中药资源普查中比较先进的是基于3S技术估算药材分布面积进而估算蕴藏量的技术。但是,该技术成本太高,而且对于林下,灌丛下,零星分布的药用植物分布面积的估算精确度很低,所以本次调查采用线路样方法,既提高了精确度又节约了成本。

3.3祖师麻野生资源濒临灭绝

根据走访调查结果,23个县祖师麻5年前(2011年)平均每个县的收购量在30t左右,而最近1年(2015年)每个县的平均收购量不足10t,有的调查样点自从5年前收购之后,再没有收购。收购量的逐年递减,表明了祖师麻野生资源蕴藏量的减少。在样方调查过程中发现,残存的祖师麻植株附近到处可看到采挖的痕迹以及被破坏的生态环境,本次调查的四省23个县野生祖师麻总的蕴藏量不足600t,相當于5年前23个县祖师麻药材1年的总收购量,祖师麻野生资源自然更新速度极慢,因此,其野生资源已到了濒临灭绝的地步,并且被我国列为3级濒危保护植物。导致这一结果的主要原因有3点:①农牧民毁灭性的采挖。产地调查结果表明,近些年受利益驱使,产地农牧民对祖师麻滥采滥挖,只要当地有收购,采挖痕迹随处可见。祖师麻为茎皮和根皮入药,产地农牧民不分植株大小往往连根挖起,导致祖师麻资源恢复周期变长。有些分布区内祖师麻甚至消失灭迹,往往仅残留人迹罕至,山高坡陡不易采挖的植株,已很难见到成片的分布,当地政府部门管制不严。②祖师麻生长速度过慢。其1年内生长高度不到10cm,茎秆增粗不到0.5cm,8~9年龄植株茎粗只有5cm左右。③生态环境的破坏。森林过度砍伐、过度放牧引起的生态环境退化导致祖师麻适生环境面积不断缩减也是导致祖师麻资源量下降的原因之一。

3.4人工栽培资源

祖师麻人工栽培面积很小,目前没有形成药材商品。原因主要是祖师麻生长速度过慢,租赁土地等成本太高,药材产量低,市场价格一般,经济效益不高,药农积极性很低。有关祖师麻栽培的科学研究还处于起始阶段,没有成熟的技术,所以在短时间内祖师麻药材还是以野生为主。

3.5建议

综上分析,面对祖师麻资源不断减少的严峻形势,应当采取“开源节流”政策。所谓“节流”即政府需加强对野生祖师麻合理、限量的采挖管理,结合森林抚育、草场管理等工作采取封山育林、控制草场载畜量等措施保护和恢复祖师麻的适生生态环境,并加大对滥采滥挖行为的惩罚力度,同时建议野生药材采挖者只采集地上部分而不连根挖起。所谓“开源”,其具体措施有3个。其一,收集并建立种质资源圃和种子库,筛选优良种质,加大加深对祖师麻栽培技术的支持和研究,目前人工栽培成活率低且生长缓慢,这是祖师麻人工种植成功的核心难题;其二,优化提取工艺,改善剂型,提高药材利用率;其三,对瑞香属其他近源植物进行分子、化学、药理等方面的研究,发现新药源。

[致谢]在本次资源调查中,北京中医药大学中药学院本科生王学忠、周添达、王恒、田文仓、吕继文、王昆鹏、李思潼等参与了大量野外调查工作,各地方政府和农林部门给予了大力支持和帮助。

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