龐 冰,郝建平,董永軍,張婷婷,陸子芳
(山西大學生命科學學院,山西太原030006)
遠志(Polygala tenuifolia Willd.)是我國大宗常用中藥材,始記于《神農本草經》,被列為上品,具有安神益智、祛痰、消除腫痛的功能,常用于治療心腎不交引起的健忘驚悸、咳痰不爽、神志恍惚、失眠多夢、瘡瘍腫毒、乳房腫痛等癥狀[1-2]。其主要分布于東北、華北、西北及山東、江蘇、安徽和江西等地。遠志自然生長緩慢,多年來無序采挖和過度利用導致野生資源急劇減少,已被列入《野生藥材資源保護管理條例》的三級保護物種名單,野生藥材無法滿足市場需求[3-4]。為了緩解市場供需矛盾,陜西、山西等地進行了規模化種植,但適合各種植地氣候條件的地方品種嚴重匱乏,藥材質量良莠不齊。
山西省地貌多樣,地形多變,海拔高度懸殊,既有緯度地帶性氣候,又有明顯的垂直變化,年平均氣溫在3~14℃,晝夜溫差大,南北溫差大。山西省是野生遠志的主要產地,也是人工栽培遠志的主產區。李占林等[5]調查了山西12個農業氣候區內栽培種遠志的植物學性狀,分析了氣候原因對栽培種遠志的影響,但尚未有對山西省野生遠志資源進行系統調查及植物學性狀分析的報道。
本研究對山西省野生遠志的分布狀況、生態環境以及植物學性狀進行調查,為了解山西野生遠志資源奠定了基礎,同時也為遠志新品種的培育提供了很好的種質資源。
試驗于2017年6—7月分別在山西省北部、中北部和南部的 13個產地(分布區域為 34°41′54″~40°24′12.68″N,110°22′0.55″~114°7′40.25″E) 進行了野生遠志資源的實地考察與采集(表1)。
1.2.1 考察內容 山西省野生遠志的分布范圍、生態指標(海拔高度、經緯度、年均溫度、年均降水量及生境等)、分布密度及生物學形態指標等。
1.2.2 考察方法 在調查區域內,使用海拔表測量野生遠志生長區域的海拔高度以及經緯度;查詢、收集產地的年均降水量、年均溫度以及氣候類型等相關數據;使用直尺和游標卡尺測量遠志植株相關的植物學性狀指標[6-8]。
2.1.1 山西野生遠志產地地理、氣候狀況及分布概況 山西地形復雜多樣,主要有山地、盆地、丘陵、平原、臺地等多種地貌類型,并且高差懸殊,既有緯度地帶性氣候,又有明顯的垂直變化。山西地處中緯度,距海不遠,但由于多重山脈阻隔,受夏季風影響不大,屬溫帶大陸性季風氣候。
由表1可知,在13個產地中,從水平分布看,山西野生遠志的地理坐標主要集中在34°41′54″~40°24′12.68″N,110°22′0.55″~114°7′40.25″E。整個區域跨緯度 5°42′18.68″,跨經度 3°45′39.7″。山西省野生遠志資源主要分布在晉南的運城地區和晉北的大同地區。其中,分布最南端為運城市永濟市的韓陽鎮(34°41′54″N),最北端為大同市的天鎮縣玉泉鎮(40°24′12.68″N)。山西野生遠志垂直分布區域海拔介于391~1 526 m,以400~1 100 m最為常見。其中,垂直分布最低區域為運城市永濟市虞鄉鎮石佛寺村的山底,海拔高度為391 m;最高區域為大同市左云縣廠漢營鄉八臺子村的山頂,海拔高度為1 526 m。山西省野生遠志主要分布于溫帶及中溫帶大陸季風性氣候區域,溫帶干旱性氣候區域分布也較為密集。

表1 山西野生遠志產地及其海拔高度與氣候條件
2.1.2 山西野生遠志的生境特點 由表2可知,在13個產地中,山西野生遠志多分布于向陽、排水良好的沙質土壤、黏壤土及石灰質壤土等;主要分布于半山腰及山頂,坡向一般為陽面山坡,陰坡極少分布。在山頂分布的遠志由于土質多石,較長時間處于多風的環境,生長狀態較差,一般在形態上表現為植株矮小,莖葉較為細小,根多為細長狀態,分布較為稀疏,生長狀態欠佳。從坡向來看,由于遠志喜涼爽、忌高溫、耐干旱,所以主要在陽坡分布,根莖粗壯,葉片較大,生長狀況良好。相比來說,長期處于樹蔭下及陰面山坡的植株生長狀況較差。山西遠志主要分布于年均溫5~14.1℃、年降水量為350~700 mm的地區;多集中于溫度為6.4~14℃、年均降水量為400~500 mm的環境中。
2.2.1 山西野生遠志的群落特征 由表2可知,在13個產地中,野生遠志的群落組成因為分布地區不同而存在差異。晉北地區,由于氣候過于干旱,土壤濕度較小,導致遠志生長密度相對較小,伴生植物多為狼毒、側柏等耐旱性較強的植物。晉南及晉中北地區,由于氣候相對較為濕潤,土質多為沙質土壤,能夠滿足遠志生長的條件,因而分布密度較大,且植物群落較為豐富,主要有酸棗、太行菊、野豌豆、蒿草等。晉北的部分地區(大同市天鎮縣玉泉鎮滹沱店村)也有分布密度較大的區域,但經調查主要是在農田周圍,由于人工原因導致周圍土壤滿足了遠志生長的需要,所以,該地遠志生長密度較大。

表2 山西野生遠志的生態環境
2.2.2 山西野生遠志的形態學特征 由表3可知,在13個產地中,山西境內分布的野生遠志的株高平均在239.8~364.3 mm,葉均長15.2~35.9 mm,葉均寬1.0~2.4 mm,葉形比11.6~17.1,根粗2.7~5.7 mm,莖粗 1.1~1.6 mm,葉間距 8.0~12.7 mm。大同市天鎮縣玉泉鎮滹沱店村的野生遠志植株最高、葉間距最大、根莖相對粗壯,主要是由于其在農田周圍,人為影響因素較大,所以,較大同其他地區的植株生長狀況較好。運城市永濟市韓陽鎮獨頭村的葉均長、葉均寬較大,葉間距最小。大同市左云縣廠漢營鄉八臺子村的野生遠志植株株高較低、葉均長及葉均寬相對較小。晉南運城地區的野生遠志植株平均較高,根莖較粗,晉北大同地區相對來說植株較矮,根莖細小;大同地區的葉間距相對于忻州及運城地區較大。

表3 山西省野生遠志形態學標準
上述數據表明,經過長期的自然選擇以及地理分布的差異,同一種類植株在不同的地理位置條件下生長,植物學性狀也會出現明顯變化;人為因素對野生植物的生長影響也相對較大。
據《山西植物志》(第三卷)記載,山西遠志產于大同市天鎮縣新平四方墩滹沱店村、靈丘縣紅石楞、朔縣(現朔州市朔城區)窯子頭上坡;忻州市五臺縣;太原市孟家井罕山、懸甕山、楊家峪、天龍山南峰、姚村杜里坪;臨汾市鄉寧縣山南村、蒲縣克城;運城市稷山縣城北、清河鄉、馬家溝,夏縣泗交、白萊溝,芮城縣大王;長治市沁源縣松溝平、伏牛山、郭道鄉;晉城縣(現晉城市澤州縣)大東掌、石東坡。生長分布區域在海拔1 100~1 800 m[9]。本研究調查了山西13個產區的野生遠志資源,范圍覆蓋整個山西省,補充了山西野生遠志資源分布的情況及數據資料,尤其是山西省運城及大同地區的一些野生遠志資源概況。
遠志喜好涼爽、忌高溫、耐干旱,野外主要生長于較干旱的田野、路旁、山坡等地。本調查研究發現,山西省野生遠志主要集中分布于陽面、半山腰的干旱沙質土壤中,在這種生境下生長的遠志長勢旺盛,根莖粗壯;在山頂生長的遠志植株則較為矮小,根莖較細小,植株相對弱小;在山底生長的野生遠志由于多碎石,土壤濕度大,導致遠志生長受抑制,所以,其分布密度較小,根莖較細。山西南部地區由于氣候、土質、土壤濕度等滿足遠志的生長需要,所以,植株較為粗大。而晉北地區由于常年多風,降雨量少,導致遠志生長受抑制,根莖較細及葉片相對較小。同時人工因素對野生遠志資源的分布及生長狀況也有一定的影響。
山西遠志規模化栽培始于20世紀,在此之前主要使用的是野生型遠志,野生藥材因生長周期長、植株弱小、單株產量低、分布分散和不易采收等原因而使野生遠志資源收購難度日益增加[10-12]。同時,由于當地人們大量采挖的原因,導致各地資源儲量明顯下降,分布區域也逐漸縮小,藥材質量也不斷下降,加之城鎮化進程的加快,對生態環境造成不可恢復的破壞,使其生長密度和再生能力直線下降,產生“越挖越少,越少越貴,越貴越挖”的惡性循環[13]。此外,過度放牧以及自然災害等因素也加速了遠志資源的破壞。隨著遠志的藥用作用不斷的開發,需求量進一步增加,更加需要合理的開發與利用,使野生資源得以休養生息;同時,應大力提高遠志栽培的技術,實現以野外采挖為主到人工栽培為主的轉變,培育新資源,以彌補野生資源的不足[14-16]。
因此,了解山西野生遠志種質資源的生態環境、氣候條件以及分布區域,對于挖掘、利用優良的種質資源,培育適合當地氣候條件的、產量高、性狀好的家種類型,促進道地藥材產地遠志藥材產業的可持續發展具有重要的意義。
志謝:山西大學生命科學學院王秋寶、史淑紅、潘春莉、姚運生、桂懷城同學參與了部分工作,謹表謝意!