甘肃省通渭县豆科植物资源评价分析*

2023-04-06 18:51李倩倩马晓辉席少阳郭延秀李嘉琪晋玲
陕西中医药大学学报 2023年1期
关键词:豆科植物通渭县锦鸡儿

李倩倩 马晓辉 席少阳 郭延秀 李嘉琪 晋玲

(甘肃中医药大学,甘肃 兰州 730000)

豆科植物在我国有172属1485种[1],全国各省区广布,其中甘肃省豆科植物资源有32属128种[2],占我国豆科植物资源总属数的18.6%,总种数的8.6%,豆科植物不仅为人类生活提供不可缺少的淀粉、蛋白质等生命物质,同时也具有较大的药用及经济价值[3],目前基于普查以县域为单位梳理豆科植物资源综合价值研究较少,因此开展县域专科资源调查对于开发其植物资源及制定县域中药材产业规划具有重要意义。

本文通过系统开展通渭县中药资源普查工作,梳理豆科植物相关信息,结合文献资料,利用统计学的方法对县域豆科植物的资源现状及利用现状进行分析,为豆科植物资源潜在价值的发掘和资源的合理开发利用提供依据。

1 地理资源概况

通渭县地处黄土高原丘陵沟壑区,海拔在1410~2521 m之间,为温带半湿润半干旱性季风气候,年太阳辐射量达128.6千卡·cm-2,年平均气温6.6 ℃,年平均降水量440.1 mm。植被类型为典型的丛生禾草草原,据第四次通渭县中药资源普查结果,通渭县有植物资源67科205属297种,其中豆科植物17属34种,占通渭县植物资源总属数的8.3%,占总种数的11.4%。

2 研究方法

2.1外业调查 根据第四次全国中药资源普查技术要求,依据全国第四次中药资源普查技术规范[4]以及国家中药资源信息系统自动生成的样地信息,通渭县属于丛生禾草草原代表区域,通过软件模拟共生成38个样地,每个样地(1 km×1 km)设置有五个样方套,每个样方套设置六个样方,包括1个10 m×10 m用于调查乔木的样方,1个5 m×5 m用于调查灌木的样方,4个1 m×1 m用于调查草本的样方。然后对每个样方内的药用植物进行标本的拍照,采集,称重,记录(经纬度,海拔,株高,直径,植被类型,土地利用类型)。

2.2标本鉴定归科整理 外业采集的标本,经兰州大学蒲训教授鉴定并进行归科归属整理。

3 资源评价

3.1区系评价

3.1.1属种组成 由表1可得,通渭县豆科植物资源种类丰富,其中单种单属植物有11属,分别占总属、总种数64.7%、32.4%,含有2~5种植物的属有5属,分别占总属、总种数29.4%、50.0%,含有6~10种植物的优势属有1属,为黄耆属Astragalus,共有植物资源6种,包括扁茎黄芪A.complanatusR.Br.、草木樨状黄耆A.melilotoidesPall.、多枝黄耆A.polycladusBureau & Franch.、拟糙叶黄耆A.pseudoscaberrimusS.B.Ho.、小果黄耆A.tataricusFranch.、斜茎黄耆A.adsurgensPall.。

3.1.2群落组成 由图1初步统计可得,通渭县豆科植物资源群落组成多样,其中所占比例最大的是伴生种,占比达到总群落数的64.7%,建群种次之,占比23.5%,其所占比例最小的是单一和优势种,均占总群落数的5.9%。

3.1.3分布型分析 根据吴征镒对中国种子植物属的分布型研究[5],对通渭县豆科植物资源进行区系成分分析如表2。

由表2可得,通渭县豆科植物资源分布型多样,17属豆科植物隶属于9个分布区类型,其中温带分布成分所占比例最大,包括锦鸡儿属Caragana、米口袋属Gueldenstaedtia等13属豆科植物,达到总属数的76.5%,古地中海分布型成分次之,包括驴食草属Onobrychis、豌豆属Pisum、甘草属Glycyrrhiza等3属,占总属数的17.6%,分布型成分所占比例最小的是世界广布型,仅有黄耆属Astragalus,占到总属数的5.9%。

3.1.4生活型分析 通渭县豆科植物资源生活型多样,涉及乔木、灌木、草本三个层次,其中所占比例最大的是草本植物,达到23种,占总种数的67.6%,其中多年生草本植物占到63.6%,灌木成分次之,包括9种,占总种数的26.5%,乔木成分最少,仅占总种数的5.9%。

3.2价值评价 通渭县豆科植物资源丰富,根据文献资料和本文调查研究显示,按照其应用价值将豆科植物划分为七大类[6],如表3所示。

3.2.1药用价值 据统计结果显示,通渭县豆科植物资源丰富,其中具有药用价值的多达32种,其药用价值主要通过功效和化学成分二者来共同评价。

3.2.1.1功效多样性 早在《神农本草经》[7]就有记载甘草G.uralensisFisch.可坚筋骨,长肌肉,倍力,金创,解毒,更有《救荒本草》[8]中载有截叶铁扫帚L.cuneata(Dum.-Cours.)G.Don可补肝肾,益肺阴、祛痰、消肿,豆科植物药用历史悠久,按功效可分为10类,各类功效所占比例大小分别为补益药27%,清热解毒药23%,祛湿药20%,疏肝药7%,祛痰止咳药、升举阳气药均占4%,解表散寒药、止血药、抗癌药[9]、治疗高血压均为3%。

3.2.1.2化学成分复杂性 为探究不同通渭县豆科植物的化学成分的差异性,采用组间联结法对不同豆科植物的10种化学成分进行聚类分析,将22种豆科植物分为11类,第一类包括刺槐[10-11]、蚕豆[12]、歪头菜[13]、山野豌豆[14]、黄刺条[15]、草木樨状黄耆[16],其黄酮类成分含量较高,可用于黄酮类成分的资源筛选,第二类包括地角儿苗、多叶棘豆[16]、天蓝苜蓿[17-18],其除黄酮类成分以外,萜类成分含量较高,可用于萜类成分的资源筛选,第三类包括甘蒙锦鸡儿[19]、少花米口袋[20],该类植物甾体类成分含量较高,可用于甾体类成分的资源筛选,第四类包括扁茎黄芪[22]、兴安胡枝子、红花岩黄耆[23-24],该类植物中的脂肪醇类成分含量较高,可用于脂肪醇类成分的资源筛选,第五类包括柠条锦鸡儿[25]、红豆草、甘草[26],其挥发性物质及香豆素成分含量较高,可用于挥发性物质及香豆素类成分的资源筛选,其余豆科植物化学成分主要涉及多糖类[26]、生物碱类[26-27]、有机酸类[28-30]、毒性成分[31],通渭县豆科植物所含化学成分存在差异,为豆科植物资源进一步开发利用提供依据。

3.2.1.3入药部位多样性 不同的药用植物其入药部位不同,并且对于同一种药用植物而言,入药部位也存在差异,但功效可能会相近或相同,也有可能功效相反,根据通渭县豆科植物入药部位统计结果显示,主要分为根及根茎类、茎木类、全草类、叶类、花类、果实及种子类,具体如表4所示。

3.2.2饲用价值 豆科植物营养价值高,粗纤维少,适口性好,可作为牲畜良好的天然无公害饲料,通渭县豆科植物资源种类多,34种植物中可供饲用的有31种,占总种数的91.2%,并且这31种可供饲用的豆科植物中大多数营养价值极高,在饲用等级评价中63.3%属于优良牧草[32]。

3.2.3生态价值 部分豆科植物可与根瘤菌共生,改良土壤结构,如扁茎黄芪A.complanatusR.Br.、兴安胡枝子L.davurica(Laxm.)Schindl.、天蓝苜蓿M.lupulinaL.、白花草木犀M.albaMedic ex Desr.、驴食草O.viciifoliaScop.同时由于其根系发达,还可防风固沙,保持水土,如多枝黄耆A.polycladusBureau & Franch.、斜茎黄耆A.adsurgensPall.、柠条锦鸡儿C.korshinskiiKom.、甘蒙锦鸡儿C.opulensKom.、黄刺条C.frutex(L.)C.Koch、截叶铁扫帚L.cuneata(Dum.-Cours.)G.Don、刺槐R.pseudoacaciaL.等

3.2.4植物性农药 相当一部分的豆科植物,如甘蒙锦鸡儿C.opulensKom.、甘草G.uralensisFisch.、天蓝苜蓿M.lupulinaL.、白花草木犀M.albaMedic ex Desr.、豌豆P.sativumL.、刺槐R.pseudoacaciaL.、高山野决明T.alpina(Pall.)Ledeb.、广布野豌豆V.craccaL.具有杀菌、杀虫的特性,可开发成天然无公害的植物性农药[33]。

3.2.5食用价值 在调查得到的资源物种中,具有食用价值的豆科植物有豌豆P.sativumL.、蚕豆V.fabaL.、刺槐R.pseudoacaciaL.、柠条锦鸡儿C.korshinskiiKom.、歪头菜V.unijugaA.Br,其中豌豆P.sativumL.、蚕豆V.fabaL.在农田蔬菜园中广泛栽培,歪头菜V.unijugaA.Br的嫩叶、幼苗作为餐桌上的绿色蔬菜被食用,刺槐R.pseudoacaciaL.在生活中常以花入药用以止血,此外其花也可直接食用,槐SophorajaponicaLinn.其花和荚果入药,有清凉收敛、止血降压作用,叶和根皮有清热解毒作用,可治疗疮毒,是中药槐米的唯一来源,柠条锦鸡儿C.korshinskiiKom.种子含油量高达90%,可用来榨制非食用油。

3.2.6其他价值 豆科植物除了具有以上这些重要价值以外,部分豆科植物树形美观,花色艳丽,可作为绿化植物,可供观赏,比如树锦鸡儿C.arborescens(Amm.)Lam.花色鲜艳,枝繁叶茂,可以作为公园、园林绿化绿化的不二之选。还有一些豆科植物有芳香气味,可以产花蜜吸引蜜蜂,作为蜜源植物,包括扁茎黄芪A.complanatusR.Br.、柠条锦鸡儿C.korshinskiiKom.、黄刺条C.frutex(L.)C.Koch、牧地山黧豆L.pratensisL.、驴食草O.viciifoliaScop.、刺槐R.pseudoacaciaL.、山野豌豆V.amoenaFisch.ex Ser.、广布野豌豆V.craccaL.、窄叶野豌豆V.sativasubsp.nigra Ehrhart、歪头菜V.unijugaA.Br。

4 资源可持续发展及建议

4.1发掘豆科植物潜在化学成分,推动中医药可持续发展 加大豆科植物各器官有效成分的提取力度,对其所含有效成分进行量化评价,并将其投入中医药临床应用,实现资源的合理利用,如:豆科黄耆属Astragalus中的总黄酮具有抗肿瘤活性[9],可对黄耆属Astragalus植物各器官中总黄酮含量、抗肿瘤有效性进行研究,并进行优化分析,以期投入中医药抗肿瘤药物的开发中,进而推动中医药可持续发展。

4.2形成种养结合的产业化格局,促进农业经济发展 由于豆科植物饲养价值极高,可在当地种植一些饲用等级较高的豆科植物,例如驴食草,并结合牛、羊等养殖业的发展,实现豆科植物资源的产业化发展,进而促进当地经济的发展。

4.3加大生态投入,改善生态环境 根据国家调查数据显示,我国土地沙化严重,生态状况不容乐观[34],因此防风固沙,改良土壤是生态环境改善的必由之路,尤其是生物防治,利用一些具有防风固沙潜力的植物去改善环境,减少经济损失,从而加大资源合理开发利用。尤其是部分豆科植物,对土壤以及环境的改善能力极好,在环境改善方面具有很大的发展潜力。豆科绿肥作物,不仅可以改良土壤,还可作为肥效显著的速效性有机肥,大量投入农田生产,从而减少化学肥料的使用,发掘豆科绿肥资源,有利于更好地开展农业生产,为豆科资源的可持续发展奠定基础。

4.4开发植物性农药产品,推动绿色农业发展 一部分的豆科植物中含有杀虫生物碱类成分以及杀菌黄酮类成分,对昆虫、细菌具有毒害作用,而对植物本身无害,可以作为高效、低毒、低残留的天然无公害的杀虫杀菌剂,即植物性农药产品,可减少化学农药的使用,推动区域优势绿色农产品生产、储存、加工和销售一体化发展,推进传统农业与文旅、康养等产业结合,形成了集天然提取物、中药综合利用、营养保健品、绿色有机食品、健康包装材料为一体的生物健康产业集群,逐步实现十四五规划中的“农业绿色发展规划”。

4.5开发食疗产品,推进健康中国建设 豆科植物资源中可供食用的种类不多,应该利用其可供食用和可供药用的特性,多注重食疗产品的开发,比如槐花作中药槐米用于凉血止血、清肝泻火外,还可食用,可开发成不同类型的药食同源产品(果糕[35]、花茶[36]等),以形成健康文明的生活方式,减少疾病发生,进而推进健康中国建设。

4.6发展养蜂产业,助力脱贫攻坚 豆科蜜源植物种类较多,但未得到充分利用,可以利用其得天独厚的环境条件,结合自身优势,开发适宜养蜂的蜜源丰富地区,大力发展养蜂业,使豆科蜜源资源得到合理利用,养蜂产业现如今作为一个重要的农业生产部门,有着重要的经济价值,是增加农民收入的一项有效措施,并且配套其他产业融合发展,能够显著提高人民收入水平,助力打赢脱贫攻坚战。

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