郭敏娜 张孟容 杨东方 张玮玮 孙 靓 徐丽霞
(山西药科职业学院中药系,山西 太原 030031)
黄精(Polygonatum sibiricumRed.)又称“鸡头黄精”,为百合科黄精属多年生草本植物,具有补气养阴、健脾、润肺、益肾的功效[1]。黄精是一味传统补益中药,也是我国卫生部首批批准的药食两用植物,在提高免疫力和记忆力[2,3]、降血糖[4]、抗菌[5]、抗肿瘤[6]、保护心肌[7]等方面发挥着良好的作用。以黄精为原料的酒、茶饮、馒头等功能性食用产品已进入老百姓的生活[8,9]。近年来,黄精需求量成倍激增,最新数据[10]显示黄精年需求量已达到5000~10000 吨。山西自古以来就是鸡头黄精的重要产区之一[11],但目前尚未发现有关山西省野生黄精资源的相关报道。本研究以第四次全国中药资源普查工作为契机,开展山西省野生黄精资源的调查与收集工作,旨在摸清山西省野生黄精资源的“家底”,掌握其资源分布状况和特点,为黄精野生资源的保护和利用提供参考与依据。
黄精标本数据来源于2019 年—2020 年野外实地采集、国家标本资源共享平台(NSII)(http://www.nsii.org.cn/)和中国数字植物标本馆(CVH)(https://www.cvh.ac.cn/)。利用Excel、ArcGIS 10.8 和ImageJ 软件对获得的标本号、地理分布、生境、形态差异、花果期等信息进行整理分析。
2.1 地理分布格局
2.1.1 水平分布在222 份黄精标本中,有10 份缺失具体采集地点信息或者模糊无法辨别。剩余212 份采自山西省11 个地市,分别为太原市(9 份,4 个县)、大同市(7 份,4 个县)、阳泉市(2 份,2 个县)、长治市(11份,4 个县)、晋城市(8 份,4 个县)、朔州市(3 份,3个县)、晋中市(6 份,3 个县)、运城市(21 份,8 个县)、忻州市(15 份,3 个县)、临汾市(43 份,7 个县)、吕梁市(87份,8个县市)。见图1。
图1 山西省野生黄精资源分布
2.1.2 垂直分布在222份黄精标本中,138份有海拔记录。最低海拔为344 m,来源于朔州市山阴县马营乡大河湾村;海拔超过2300 m 的仅有2 份,占总数的1.45%,最高海拔可达2500 m。12.32%(17/138)分布在海拔700~1100 m;25.36%(35/138)分布在海拔1100~1500 m;海拔1500~1900 m范围内分布数量最多,为58份,占比达42.03%;15.22%(21/138)分布在海拔1800~2300 m范围内,以忻州市五台县五台山、太原市娄烦县云顶山、吕梁市离市区王虎塔、交城县关帝山等山地为多。
2.2 生态环境在222 份黄精标本中,162 份标本的分布生境信息缺失或者模糊无法识别,其余60份有分布生境信息记录。由生境信息可知,黄精主要生长在草丛、山坡阴处、林下、灌木丛,少数分布在山顶、崖底、山谷等人迹罕稀之地。见表1。山西省各地年均温度在4.2~14.2 ℃,年降水量在358.0~621.0 mm。野生黄精资源主要分布于年均温度为5.1~15.3 ℃、年降水量为376.1~700.0 mm 的地区;多集中于温度为9.0~10.0 ℃、年降水量为400.0~700.0 mm的环境中。见表2。
表1 60份山西省野生黄精资源采集地生境
表2 山西省野生黄精资源生态环境
2.3 形态差异通过对各地采集的黄精完整叶片进行测量,得到叶长和叶宽数据。结果显示,朔州市黄精叶长和叶宽均值最小分别为8.12 cm 和0.65 cm。晋中市叶长均值最大,为11.70 cm,叶宽均值仅次于朔州市,为0.70 cm,叶长宽比值最大,为16.79。临汾市叶宽均值最大,为1.29 cm,叶长均值为9.49 cm。晋城市叶长均值为8.17 cm,大于朔州市,叶宽均值为1.29 cm,小于临汾市,其叶长宽比值最小为6.42。不同采集地的黄精叶长、宽比值差异较大,叶片形态差异显著。
对222 份黄精标本进行统计分析,仅50 份为具果实标本,对黄精成熟果实进行测量,结果显示,运城市黄精果实横径和纵径均值为最大,均为0.62 cm,长治市果实横径和纵径均值最小,分别为0.49 cm 和0.50 cm。从果实横纵径比来看,运城市黄精横纵径比为1,果实呈显圆球形;大同市比值最大,为1.13,形态偏矮胖;太原市比值最小,为0.92,形态偏瘦高。不同采集地黄精果实形态差异显著。见图2。
图2 山西部分野生黄精生境、叶片和果实形态
2.4 花果期《中国植物志》记载黄精的花期为5~6月,果期为8~9 月,《山西植物志》记载黄精花期为5~6 月,果期为7~9 月。在222 份黄精标本中,85 份为具花标本,50 份为具果实标本。其中,花期主要集中在6~7 月,果期主要集中在7~9 月。果期与全国及山西省植物志描述相吻合,而花期差异较大。花期差异较大的主要原因,可能是文献记载为花初开放时期,而采集和压制标本时一般是花盛开果实初成熟期。
通过调查发现山西省野生黄精广泛分布于11 个市、50 个县,晋北、晋南和晋中均有野生黄精分布。其中,晋南和晋中部地区分布县域较多,野生黄精资源较丰富;晋北大同、忻州地区分布较少。与《山西植物志》(2004 年版,第五卷)[12]记载相比,新增分布县域37个,为原记载数量的近3 倍。以上结果补充了晋产野生黄精资源分布的数据和资料。
黄精为中偏阳性草本植物,主要在草丛、山坡阴处、林下、灌木丛中生长,其分布受到海拔、年均温、年降水量等影响。山西总体地势为“两山夹一川”,以山地、丘陵较多,约占80%,省内大部分地区海拔在1000 m 以上,为野生黄精提供了天然生长环境。山西省野生黄精多分布在海拔1100~2300 m 的区域,并随纬度的南移,资源分布量逐渐增加。年均温度5.1~15.3 ℃,年降水量376.1~700.0 mm 的地区均有野生黄精资源分布,特别是年均温度9.0~10.0 ℃、年降水量400.0~700.0 mm的地区最为密集。
山西省野生黄精花期主要集中在6~7月,果期主要集中在7~9月。省内南北地区野生黄精叶和果形态差异明显。从叶片形态来看,晋北地区叶片形态整体偏“短小”;晋南部黄精叶宽明显大于晋北部。从果实横纵径比来看,晋南部运城地区果实呈“圆球形”,晋中部太原地区果实“偏瘦高”,晋北部大同地区果实“偏矮胖”。研究过程中还发现不同采集地的黄精根茎长度和直径变异系数较大,推测可能与土壤、黄精生长年限和采收时间等因素有关。
此外,作者在调查过程中发现,一些地区大面积林下黄精被不合理采挖,资源殆尽;另一些地区常年无人问津,年久根茎腐烂得不到充分利用。虽然拥有丰富的野生黄精资源,但由于基础研究严重不足,导致迄今尚未形成明确的地方品种和规模化发展。因此,深入研究山西省黄精资源的生态环境、气候条件以及分布区域,对挖掘和利用好野生黄精资源,培育适合当地气候条件、产量高、性状好的栽培品种,促进山西省黄精药材产业可持续发展具有重要意义。