陶明爽 田梅 张青青 马春英
摘要 [目的]调查河北省保定市曲阳县不同功能植物,为曲阳县不同功能植物的开发利用提出理论依据。[方法]结合第四次全国中药资源普查,采用样地调查、样线调查方法,对曲阳县植物资源进行调查。通过查阅文献,按照不同功能,将曲阳县植物资源进行分类整理,并提出了开发利用建议。[结果]对曲阳县调查所得332种植物按照功能分类,可分为药用植物、饲料植物、油脂植物、观赏植物、色素植物、蜜源植物、纤维植物、淀粉植物、香料植物、保护和改造环境植物资源、鞣质植物。[结论]曲阳县不同功能植物资源丰富,药用植物种类最多,其中29种植物具有5种以上功能,共有的植物功能是药用。结合蕴藏量计算,酸枣、益母草、芦苇是千吨以上的植物品种,在多功能评价中可将酸枣、益母草、芦苇作为曲阳县优势种进行资源开发,针对不同器官进行不同功能的开发,促进曲阳县经济的发展。
关键词 功能植物;调查分析;曲阳县
中图分类号 Q948文献标识码 A文章编号 0517-6611(2021)02-0095-5
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2021.02.027
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
Investigation and Analysis on Plant Resources with Different Functions in Quyang County
TAO Mingshuang1,TIAN Mei2,ZHANG Qingqing1 et al
(1. College of Agronomy,Agricultural University of Hebei,Baoding, Hebei 071000;2. National Resource Center for Chinese Materia Medica, China Academy of Chinese Medical Sciences,Beijing 100700)
Abstract [Objective]To investigate different functional plants in Quyang County, Baoding City, Hebei Province, and to provide theoretical basis for the development and utilization of different functional plants in Quyang County. [Method] Combining with the fourth national survey of traditional Chinese medicine resources, the plant resources in Quyang County were investigated by using the methods of sample plot survey and sample line survey. [Result]According to the function classification, survey of Quyang collected 332 kinds of plants, including medicinal plants, forage plants, oil plant, ornamental plants, plant pigment, nectar plant, fiber plants, starch plants, spice plants, plant resources protection and renovation environment, tannins plant. [Conclusion] Quyang County was rich in different functional plant resources and had the most medicinal plant species, among which 29 plants had more than 5 functions, and the common plant functions were medicinal. Combining with the reserves calculation, wild jujube, motherwort, reed had more than one thousand tons of plant varieties. During the multifunction evaluation, we can take wild jujube, motherwort and reed as Quyang dominant species for resource development, different functions were developed according to different organs, so as to promote the economic development of Quyang County.
Key words Functional plants;Investigation and analysis;Quyang County
曲陽县地处华北平原西部,太行山东麓,是一个悠久历史、半山半川、古迹较多的县份[1]。曲阳有“恒山之阳”的美称。《水经注》云:“县在山曲之阳,是曰曲阳”。曲阳占地面积1 083.7 km2[2],地理坐标114°24′30″~114°53′54″E,38°26′48″~38°57′18″N。辖区包括4镇14乡,因雕刻业发达,所以被称为“雕刻之乡”。曲阳地势走向为西北高、东南低,有王快水库和西大洋水库,资源较丰富。
杨逢春等[3]指出,功能性植物即植物体内具有某种功能因子,对人体具有调节作用的植物。通过查阅《中国资源植物》[4]、《河北植被》[5]、《中亚植物资源及其利用》[6],将功能植物分为药用植物、饲料植物、油脂植物、观赏植物、色素植物、蜜源植物、纤维植物、淀粉植物、香料植物、保护和改造环境植物、鞣质植物。
中药以独特的中医药理论和用药安全性的特点,越来越受到大众的青睐。作为重要的植物资源,如何有效开发利用中药资源是亟待解决的问题[7];饲料植物中含有丰富的营养物质,如蛋白质、氨基酸、矿物质,饲料植物资源的开发利用对于畜牧业的发展有重要意义[8];其他功能植物包括油脂植物,既有营养价值,又可作为化工原料,从中提取可再生性能源—生物柴油,更是油脂植物研究的重点[9];观赏植物在城市绿化、环境保护等方面有重要的作用[10];色素植物中提取的天然食用色素,与合成色素相比,不仅安全性高,而且具有一定的药理作用,如花色苷可以清除自由基,长期使用对人体有益[11];蜜源植物与养蜂业密切相关,研究蜜源植物的分布、种类、花期、酿蜜规律是发展养蜂业的基础[12];纤维植物在造纸业方面有着光明的前景[13];淀粉植物中储藏的淀粉可食用,也可做造纸业中黏稠剂、纺织业中稠浆、医疗酒精等,从淀粉植物中提取再生性能源乙醇,可以缓解石油能源紧缺的状况[14];在化妆品、香料、精油等产品中,人类越来越倾向于从香料植物中提取安全有效的天然化学成分[15];保护和改造环境植物在保持水土、防风固沙、抗污染等方面对生态系统恢复有一定的帮助;鞣质植物中提制的栲胶是皮革工业的重要原料。
依托于第四次全国中药资源普查,曲阳县作为第四次中药资源普查区县之一,笔者对曲阳县植物资源进行全面调查,按照功能特点对曲阳县植物资源进行归纳整理,为植物资源开发利用提供参考依据,为曲阳县植物资源补充新资料,为曲阳县发展特色功能植物提供理论基础。
1 研究方法与数据来源
1.1 调查方法
根据《全国中药资源普查技术规范》[16],以样地调查、样线调查等调查方法为基础,对河北省曲阳县植物资源进行野外调查。共调查36个样地。每个样地设置5个样方套,每个样方套共6个样方,包括1个10 m×10 m的用于调查乔木的样方,1个5 m×5 m用于调查灌木的样方和4个2 m×2 m的用于调查草本的样方(图1)。
1.2 蕴藏量计算
蕴藏量是指某种药用植物资源在一定时间和区域范围内的自然蓄积量。利用下列公式计算药材蕴藏量[17]:
G总=1/1 000U均S分布面积;U均=G方i×1/S方i;
S分布面积=f×S调查区域;G方=N×G均式中,G总为药材总蕴藏量(kg);U均为样方单位面积蕴藏量(g/m2);S分布面积为该县药用植物的分布面积(m2);G方为样方内药材蕴藏量(g);f为含某植物的样方总数与总样方数的比值;S调查区域为曲阳县域面积(km2);N为样方内药用植物株数;G均为样方内药材个体干重(g)。
1.3 信息整理
基于第四次全国中药资源普查中河北省曲阳县所调查的植物进行归类整理,参考《中国植物志》[18]、《河北植物志》[19]、《中国药典》[20]、《中国资源植物》[4]、《全国中草药汇编》[21]、《中华本草》[22]、《中华大辞典》[23]等书籍以及相关文献,对河北省曲阳县植物资源进行较全面的分类研究。
2 结果与分析
2.1 曲阳县药用植物功效分析
对调查结果进行整理,初步确定曲阳县药用植物共73科299种。根据中医基础理论可将曲阳县药用植物功效分为18大类:清热药、利水渗湿药、活血化瘀药、止血药、化痰止咳平喘药、补虚药、祛风湿药、解表药、理气药、止痛药、消食药、杀虫药、安神药、泻下药、止泻药、收涩药、平肝熄风药、温里药。曲阳县所有药用植物中清热药和利水渗湿药、活血化瘀药、止血药和化痰止咳平喘药占优势,共占所有药用植物种数的69.0%。其他13种功效药用植物占比较小,总和只占31.0%。曲阳县299种药用植物的不同功效累加后有550种,药用植物种数与功效种数的比值为1.00∶1.84,因此曲阳县多数药用植物具有一药多效的特点,例如桑科桑(Morus alba L.)具有疏散风热、利水消肿、祛风湿、滋阴补血等功效(表1)。
2.2 曲阳县饲料植物种类分析
对调查结果进行整理,初步确定曲阳县饲料植物共51种。饲料植物种类较多的科为:禾本科15种,菊科10种,上述2科饲料植物占总饲料植物的49.0%;其他科的占比均不足10.0%。由此可知,曲阳县饲料植物优势科主要集中于禾本科和菊科。
从生活型来看,河北省曲阳县饲料植物,草本植物43种,灌木4种,乔木4种。由此可见,河北省曲阳县饲料植物草本植物最多,灌木和乔木较少。
从使用部位来看,河北省曲阳县饲料植物的使用部位有全草、茎、叶。灌木和乔木使用部位多为嫩枝叶,如构树(Broussonetia papyrifera(L.)Vent.)、刺槐(Robinia pseudoacacia L.)、栾树(Koelreuteria paniculata Laxm.);草本植物的使用部位多为全草和嫩茎叶,如萹蓄(Polygonum aviculare L.)、益母草(Leonurus japonicus Houtt.)、白羊草(Bothriochloa ischaemum(L.)Keng.)、狗尾草(Setaria viridis Beauv.)等。
2.3 曲阳县其他功能植物种类分析
对调查结果进行整理,初步确定曲阳县油脂植物27科45种,如胡桃科胡桃楸(Juglans mandshurica Maxim.)、卫矛科南蛇藤(Celastrus orbiculatus Thunb.)等;觀赏植物23科44种,如豆科合欢(Albizia julibrissin Durazz.inMag.Tosc.)、美丽胡枝子(Lespedeza formosa(Vog.)Koehne.)等;色素植物21科39种,如茜草科茜草(Rubia cordifolia L.)、桑科构树等;蜜源植物24科39种,如马鞭草科荆条(Vitex negundo L.var.heterophylla.)、鼠李科枣(Ziziphus jujuba Mill.)等;纤维植物20科37种,如苦木科臭椿(Ailanthus altissima(Mill.)Swingle.)、桑科大麻(Cannabis sativa L.)等;淀粉植物14科38种如薯蓣科薯蓣(Dioscorea opposita Thunb.)、桔梗科沙参(Adenophora stricta Miq.)等;香料植物15科28种,如唇形科薄荷(Mentha haplocalyx Briq.)、芸香科花椒(Zanthoxylum bungeanum Maxim.)等;保护和改造环境植物资源7科14种,如禾本科白茅(Imperata cylindrica(L.)Beauv.var.major(Nees))、豆科合欢(Albizia julibrissin Durazz.)等;鞣质植物8科9种,如蔷薇科地榆(Sanguisorba officinalis L.)、胡桃科胡桃楸(Juglans mandshurica Maxim.)等 。
2.4 曲阳县多功能植物种类分析
在332种植物资源中,经过统计筛选,得到以下29种具有5种及以上功能植物(表2)。29种多功能植物均为药用植物,具7种功能的植物有萝卜、合欢;具有6种功能的植物有白茅、草木樨、地榆、构树、鬼针草、芦苇、忍冬、桑、酸枣、野菊、益母草;具有5种功能的植物有苍耳、番薯、胡枝子、红蓼、花椒、荆条、桔梗、栝楼、栾树、南瓜、荠、柿、水蓼、委陵菜、向日葵丈菊、鸭跖草。从蕴藏量看,酸枣蕴藏量最丰富,达5 387.4 t,益母草、芦苇、白茅、苍耳、野菊、委陵菜、鬼针草、鸭跖草蕴藏量分别为2 605.3、1 271.6、394.5、256.1、231.9、201.7、83.1、52.4 t(表3)。由此可见,曲阳县多功能植物资源丰富、蕴藏量大,有很大的开发潜力。
3 讨论
3.1 曲阳县不同功能植物开发建议
在曲阳县调查332种植物,其中药用植物299种、饲料植物51种、油脂植物45种、观赏植物44种、色素植物39种、蜜源植物39种、纤维植物37种、淀粉植物38种、香料植物28种、保护和改造环境植物资源14种、鞣质植物资源9种。药用植物作为种数最多的功能植物,可将药用植物全部信息纳入河北省药用植物动态监控网络,为建立河北省中药材资料源数据库和河北省中药产业的可持续发展提供依据。饲料植物作为曲阳县第二大类植物资源,禾本科长芒草、大油芒、长芒稗、马唐,豆科白花草木樨草质柔软、适口性强,为优良饲用牧草,应建立曲阳家畜养殖基地,加大饲料植物开发力度,以促进曲阳畜牧业发展。观赏植物44种,其中豆科合欢、美丽胡枝子不仅可做园林绿化,而且能够保持水土,曲阳县作为雕刻之乡,山体破坏现象明显、环境破坏严重,建议可以选择兼具观赏价值和生态价值的植物进行保护和种植[10]。
3.2 加强曲阳县多功能植物开发利用
酸枣是河北省一级品种,种子和果实入药,具有养心补肝,宁心安神,敛汗,生津功效[20];嫩茎叶做饲料。郑津英等[24]发现,酸枣提取液可以提高肉鸡的免疫能力;种子含油量31%。杨滔等[25]发现,酸枣仁油具有降低血脂,提高睡眠质量的作用,可用来开发保健食用油;酸枣叶具有镇静、安神、抗氧化等多种功效。闫艳等[26]指出酸枣可用来制备茶饮料。酸枣蜜源多、流蜜量大且酸枣蜜色泽亮味道甜,具有开胃健脾、生津止渴的功效[27];酸枣果实中含有丰富VC,刘建朝等[28]介绍了酸枣露、酸枣汁、酸枣酒的配制工艺;酸枣粉有独特气味,可开发做酸枣香精产品,苗志伟等[29]通过试验得到了优化的酸枣香精配方;曲阳县酸枣蕴藏量达5 387.4 t,且大部分处于野生状态,资源浪费严重。
益母草是河北省三级品种,地上部分入药。郭芳彬[30]发现益母草花粉充足、流蜜量多、气味清香、其功效和益母草相似,可制成商品蜜;闫路娜等[31]发现,益母草种子含油量高达38%,益母草全草含有丰富的氨基酸以及锰、硒等微量元素,可用作动物饲料;孙晓蛟等[32]发现在饲料中添加益母草可以提高绿壳蛋鸡蛋的品质。王慧[33]指出,益母草中的化学成分芦丁对紫外线有吸收作用,由此开发的化妆品具有防紫外线、防晒的功效;程静等[34-35]指出,益母草中的水苏碱等活性成分能够促进皮肤的新陈代谢,使皮肤变白,具有美容功能。曲阳县益母草蕴藏量达2 605.3 t。但在普查过程中发现,大部分益母草被牛、羊食用,作饲料用。由此可见,当地居民并未意识到益母草的价值,资源未得到充分开发。
芦苇根及根茎可入药,有清热泻火、生津止渴、除烦、止呕、利尿功效[20];根茎部含有淀粉,可用来熬糖酿酒等,钟南京等[36]以芦苇根为原料研制成芦苇根凉茶;张祥胜等[37]通过在煮沸的麦芽汁中加入预处理的芦苇叶而制得的保健啤酒,不仅满足国家标准,还可改进啤酒的风味。芦苇茎秆可做编织材料,杨炳军[38]指出,芦苇编织的苇席有素雅实用的特点;嫩茎叶作饲料,能够保持水土,对环境有一定改善作用[19]。曲阳县芦苇蕴藏量1 271.6 t,储量丰富。
统计显示,曲阳县多功能植物酸枣、益母草、芦苇蕴藏量达千吨以上,资源丰富、蕴藏量大,但由于当地居民植物保护和开发意识差,大多植物处于野生状态,未被利用。因此建议将酸枣、益母草、芦苇3种植物作为曲阳县优势功能植物,加强多功能植物的开发力度,建立野生抚育基地,将其植株不同器官加以利用,实现多功能植物的开发利用。而对于白茅、苍耳、野菊、委陵菜、鬼针草、鸭跖草等多功能植物野生抚育的同时,可以进行适当范围内的种植,以提高蕴藏量。总之,多功能植物在保护和扩大资源量的同时,要加大开采利用力度,以促进曲阳县经济发展。
3.3 曲阳县不同功能植物综合開发建议
综合开发利用曲阳县植物资源,应做到以下几点:①提高植物保护意识,改变“靠山吃山,靠水吃水”的传统观念,严格按照植物和环境保护法律来保护植物资源及其密切相关的生态系统。②建立多功能植物,如酸枣、益母草、白茅等生产基地,对植物进行深加工,提高产品的经济价值。③国家相关部门加大对山区产业扶持力度,给予创业者政策支持。④充分利用先进科学技术,如利用组织培养技术,对重要的药用植物进行品种纯化和快速繁殖;基因工程技术将某一植物具有的优良基因,通过基因工程技术转移到其他植物上,从而改变植物的外观性状、提高药用植物品种抗性,培养经济价值高的药用植物品种。
通过对河北省曲阳县不同功能植物资源的调查研究,发现曲阳县功能植物具有物种丰富、蕴藏量大的特点。该研究根据曲阳县的现状提出曲阳县功能植物开发利用建议,加强对多功能植物的深层次、综合性开发利用,增加资源的利用效率,将有利于对曲阳县植物资源进行循环利用,提高植物资源利用率,减少浪费现象,最终实现植物资源的可持续发展。
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