大兴安岭地区杜香植物资源调查与应用前景

2019-10-19 02:10:16麻红娟王雪张跃华谷烨王长宝
中国林副特产 2019年5期
关键词:大兴安岭地区大兴安岭样方

麻红娟,王雪,张跃华,谷烨*,王长宝

(1.佳木斯大学理学院,黑龙江佳木斯154007; 2.佳木斯大学生命科学学院,黑龙江佳木斯154007)

杜香(LedumpalustreL.)是杜鹃花科(Ericaceae)多年生小灌木,多生于樟子松林、落叶松林、云杉林或针-阔混交林下,也常见于海拔400~1 400 m的山麓泥炭沼泽地边或高山草甸,产自黑龙江大、小兴安岭和内蒙古大兴安岭,杜香的枝叶、花果均可提取芳香油,其中花、果出油率较高[1]。近年来,从杜香中提取芳香油应用到医学、药学、工业生产的报道越来越多[2-3],但杜香资源及有效开发的问题还有待研究。

1 地区概况

大兴安岭位于121°12′~127°00′ E,50°10′~53°33′ N,在黑龙江最北部,平均海拔573 m,属寒温带大陆性季风气候,春季干燥多风,夏季温暖短促,秋季凉爽舒适,冬季寒冷漫长,昼夜温差较大,全年平均气温仅-2.8 ℃,最低气温达-52.3 ℃,无霜期80~110 d,年平均降水量746 mm。大兴安岭地区森林资源丰富,覆盖率达79%,林木总蓄积量5.87×108m3,植物群落结构简单,分为乔木、灌木、草本和地被4个层次[4-5]。

2 研究方法

采用样地调查法。根据大兴安岭地区地理状况,选择九曲十八弯、碧水林场、漠河机场、十八站林场和北极村5个调查区,每个调查区内随机设置3个20.0 m×20.0 m的实验样地,共计15个实验样地,在每个样地内随机设置5个5.0 m×5.0 m的灌木样方用来调查灌木指标,共计75个灌木样方,在每个灌木样方内随机设置5个1.0 m×1.0 m的草本样方用来调查草本指标,共计375个草本样方;对样地杜香密度、生境类型、伴生植物进行调查,用GPS测量每个研究区的经纬度和海拔高度[6](表1)。

表1 杜香资源调查样地的信息

3 结果与分析

3.1 种群密度

通过野外调查,统计杜香在研究区的分布密度见图1。结果表明:杜香在大兴安岭分布广泛,包括杜香原种、变种及其变型。杜香在5个样地中分别占全部植物密度的70%、85%、87%、73%、83%,在群落中杜香或为灌木-草本层建群种,或为优势种。表明大兴安岭特殊的地理位置和气候条件有利于杜香的生长繁殖。

图1 大兴安岭杜香种群密度

3.2 生境类型多样性

杜香主要生长在林下沼泽地,寒冷干燥地区也能生存。宽叶杜香生长在海拔1 000~1 750 m的环境中,一般成片生长在河谷或苔藓沼泽地,生长在树林下、水甸边等地方,常成片生长。小叶杜香的生态习性与原种相同,常生于河谷或苔藓沼泽地,在湿润的山坡或岩石上亦能成片生长,在大兴安岭的西北部分布较多。结合杜香的生境及前人研究[7],按种的生长分布可将其划分为以下等级(表2):湿冷生境、林下温暖生境(朝阳)、林下阴润生境(背阴)、干旱生境、湿润生境。

表2 杜香生境类型多样性

3.3 常见伴生植物

杜香的伴生植物较多,不同的伴生植物也形成了多个独特的群落,云杉、落叶松、白桦、樟子松为较大的乔木伴生植物;伴生灌木主要以兴安杜鹃、笃斯越桔、越橘等为主;伴生草本植物分布数量较多,如风毛菊、地榆、柳兰、山野豌豆、林问荆、苔草等(表3)。

表3 杜香的常见伴生植物

3.4 开发前景分析

3.4.1 药用前景分析。杜香除根部分,全株可入药。杜香挥发油具有很强的抗原生物作用,对青霉菌、酵母菌和金黄色葡萄球菌都有明显的抑制和消灭作用。采用氨气止咳法进行镇咳实验,结果表明杜香油能抑制氨气刺激所致小鼠的咳嗽,并具显著祛痰作用[8]。杜香的嫩枝中含有香豆素类、熊果酸。有学者研究发现香豆素类化合物对HIV-1型病毒的逆转录酶具有高度的专一性,HIV-1病毒在世界范围内都占据主导地位,这为寻找新的抗艾滋病药物开辟了新的道路。熊果酸属三萜类化合物,其具有化学预防作用,熊果酸对癌的化学预防体现在3个方面:抗始发突变、抗促癌作用、抗氧化作用。中国有研究者发现熊果酸能有效增强免疫,其有望成为新型天然的抗癌药物[9]。

3.4.2 工业前景分析。在工业上可用杜香挥发油制革。在大量生长杜香的国家,利用杜香资源制革都卓有成效。杜香还可以用作香料使用,将采收的杜香的嫩枝与叶,经水蒸汽蒸馏取得精油,经黑龙江省天然香料评香会鉴定,认为其具有特殊的莳萝醛香气,兼有木香,是很好的香料资源,可作为洗发香波、药皂、脚气水等产品的原料[10]。大兴安岭的特殊气候和地理环境有利于杜香的生长繁殖。杜香所占面积约为大兴安岭林地面积的20%左右,据实地考察,大兴安岭地区杜香总贮藏量约为6.0×109kg,杜香的全株均可提取芳香油,其各部位含油量:叶:1.50%~7.50%;枝:0.17%~1.50%;花:2.30%;果:0.17%[11]。采用最低(0.50%)出油率计算,出油量为3.0×107kg。上述数字属于理论数字,与实际会有很大误差[12]。但将蕴藏量折半计算,出油量为1.5×107kg,按每5年一个轮采期计算,每年可利用3.0×105kg芳香油。杜香是多年生小灌木,分布集中或为优势种,所以极易采摘,而且含油量高,是非常有开发价值的植物。

4 结论

经过实地调查,发现大兴安岭地区杜香资源丰富,其耐寒耐涝能力强,易于采收,如要广泛应用,还需对其化学成分进一步研究,使杜香能在合理的条件下与其他药物联合用药,应用到临床实验中,将会达到更好的治疗效果。加强对杜香提取挥发油方面的研究,对化妆品、工业都有重要的促进作用,可以提高当地的经济效益,但同时注意保护生态资源。

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