隗立國 軒菲洋 朱振宇 王逸飛 楊景柳 任廣喜▲
1.北京市房山區中醫醫院藥劑科,北京 102400;2.北京中醫藥大學中藥學院,北京 102488
北京市房山區處于暖溫帶半濕潤地區,夏季炎熱多雨,冬季寒冷干燥。氣溫和降水量分布不均勻,年平均氣溫11℃。多年平均降水量587 mm,夏季占全年降水量的85%,七、八月份易產生暴雨洪澇,無霜期185 d[1-2],地貌類型復雜多樣,山地和丘陵面積占總面積的2/3[3]。現中藥資源種類、分布、量值和應用都在不斷變化,多種野生中藥材瀕危,解決資源稀缺問題最終得靠人工種植[4]。但中藥資源普查周期過長、資源監測網絡不健全、資源家底不清、過度利用等問題已經成為制約中醫藥業發展的瓶頸[5]。本研究根據第四次全國中藥資源普查要求,對北京市房山區內的所有中藥資源進行調查,收集區域內中藥資源的種類和每種資源的分布等信息,掌握區域內重點資源的種類、分布和數量,旨在為北京市房山區內的中藥產業發展提供科學依據,期望能為有效保護和合理利用中藥資源提供一份準確的數據。
2020年5月至2021年5月,本課題組對北京市房山區野生藥用植物資源進行普查。按照《全國中藥資源普查技術規范》[6]的要求,調查北京市房山區的野生藥用植物資源。具體包括:對北京市中藥資源普查方案中的野生重點藥用植物資源的種類、數量、分布、蘊藏量等進行調查,拍攝樣地、生境、重點品種個體及藥用部位照片,采集標本、采挖藥材;結合樣地調查對一般品種進行拍照、采集標本,同時拍攝樣地、生境照片并記錄經度、緯度,海拔。依托遙感(remote sensing,RS)、全球定位系統(global positioning system,GPS)和地理信息系統(geographic information system,GIS)三者結合的“3S”技術,采用系統抽樣方法設置樣地。
在此次資源普查外業調查中,共完成38 個樣地,190 個樣方套,1140 個小樣方的野生藥用資源普查。通過內業整理工作,完成制作藥用植物臘葉標本1000 余份,整理植物照片2000 余張。
由中藥資源普查信息管理系統根據房山地區的植被類型信息自動擬合生成44 個樣地,參考《中華人民共和國藥典》[7]、《中藥大辭典》[8]、《中華本草》[9]等資料,按照根及根莖類、果實和種子類、花類、莖木類、皮類、全草類、葉類、樹脂類統計北京市房山區藥用植物的藥用部位信息,標本由北京中醫藥大學任廣喜老師鑒定完成。
對標本進行壓制、烘干、鑒定和裝訂;藥材稱量、烘干、包裝;將普查后的數據、影像等資料填報普查系統數據庫進行整理和分析;經北京市中藥資源普查專家指導委員會討論決定防風、柴胡、黃芩、知母、苦參、北烏頭、穿山龍、北蒼術、丹參、桔梗為北京市重點藥材。
本研究采用Excel 進行對文中數據進行描述性分析。采用SPSS 19.0 統計學軟件進行模型擬合,并進行方差分析(F 值檢驗),以P<0.05 表示模型方程顯著。
蘊藏量的計算,具體如下。
(1)符號說明。m 表示代表區域(m>0)。n 表示樣地(n≥36)。i 表示樣方套(i≥5)。Inm表示第m 個代表區域內第n 個樣地內的樣方套總數。j 表示樣方(0<j≤6)。Km表示第m 個代表區域內采挖某種藥用植物的總株數。Xjmni表示第m 個代表區域內第n 個樣地的第i 個套方的第j 個樣方內某種藥用植物的總株數。Wkm表示第m 個代表區域內第k 株藥用植物的入藥部位干重(k>0)。m 表示第m 個代表區域某種藥材的單株產量(入藥部位干重)。AWm表示第m 個代表區域內某藥材單位面積蘊藏量。T 表示樣方套內某種生活型的樣方數量,T=1 生活型為喬木和灌木;T=4 生活型為草本。Y 表示在一個樣方套內某種生活型植物所在樣方的總面積,Y=100 生活型為喬木;Y=25 生活型為灌木;Y=16 生活型為草木。Fm表示某種藥用植物在第m 個代表區域出現的頻度。Am表示第m 個代表區域的面積,A'm表示第m 個代表區域內某藥材的適宜生長的面積。S 表示縣域內某藥材的總蘊藏量。Hnm為決策變量,某藥用植物出現在樣方內取值1,否則為0。
(2)計算公式。
限制條件:
北京市房山區第四次中藥資源普查樣地信息結果見表1。本研究普查結果顯示,十渡鎮為草叢的代表區域,面積為5.16 km2,大安山鄉、大石窩鎮、佛子莊鄉、南窖鄉、蒲洼鄉、十渡鎮、史家營鄉、霞云嶺鄉、張坊鎮、周口店鎮為灌叢代表區域,面積為1064.18 km2,蒲洼鄉為闊葉林代表區域,面積為11.6 km2。
表1 北京市房山區第四次中藥資源普查樣地信息
北京市房山區野生藥用植物情況具體見表2。北京市房山區分布的野生藥用植物資源有85 科220 屬319 種,其中被子植物73科207 屬300 種,占總種數的94.04%;裸子植物2 科2 屬2 種,占總種數的0.63%;蕨類植物10 科11 屬17 種,占總種數的5.33%。
表2 北京市房山區野生藥用植物情況
北京市房山區藥用植物優勢科分析情況具體見表3。含10 種以上的科共有6 個,即:菊科、百合科、豆科、毛茛科、薔薇科和唇形科。
表3 北京市房山區野生藥用植物資源優勢科統計結果
北京市房山區野生藥用植物生活型分析情況具體見表4。北京市房山區第四次中藥資源普查的野生藥用植物的生活型可分為寄生草本、 一年生草本、多年生草本、藤本、灌木、喬木6 類,多年生草本種數占比最高,為71.47%。
表4 北京市房山區野生藥用植物生活型統計結果
北京市房山區分布主要中藥原植物在《中華人民共和國藥典》2020 版[7]的收載情況見表5。結果顯示,北京市房山區分布的主要藥用植物種類為百合科、豆科、毛茛科、薔薇科,傘形科等,有33 科70 種在《中華人民共和國藥典》2020 版中有收載,占北京市房山區野生藥用植物資源總種數的21.9%。此70種植物涵蓋了北京市房山區的10 個鄉鎮(圖1),其中霞云嶺鄉物種最為豐富,共53 種,占總數的75.71%,而周口店鎮出現的物種數最少,僅11 種,占總數的15.71%。
圖1 房山區各鄉鎮《中華人民共和國藥典》2020 版收載的藥用植物種類與分布情況
表5 北京市房山區分布主要中藥原植物在《中華人民共和國藥典》2020 版的收載情況
北京市重點調查藥材為黃精、玉竹、苦參、草烏、丹參、知母、防風、柴胡、穿山龍、桔梗、蒼術、黃芩共12 種,12 種在樣方中均有出現。
對以上12 種重點藥材進行分布范圍與株數的統計分析,重點藥材主要分布在史家營鄉、霞云嶺鄉、蒲洼鄉、大安山鄉與十渡鎮,其中柴胡在霞云嶺鄉的樣地調查中出現的株數最多,而且明顯高于其他鄉鎮;黃芩在大安山鄉的樣地調查中出現的株數最多,且明顯高于其他鄉鎮;知母在史家營分布最多;草烏、穿山龍在霞云嶺鄉與蒲洼鄉分布最多(圖2,封四,表6)。
圖2 房山區各鄉鎮重點藥材的分布情況
表6 房山區各鄉鎮重點藥材的分布情況統計(株)
將北京市房山區藥用植物資源調查中的720 個2 m×2 m 的小樣方,按照平原(海拔0~<200 m)、丘陵(海拔200~<500 m)、低山(海拔500~<1000 m)、中山(海拔1000~3500 m)的海拔梯度進行排序,統計柴胡在不同海拔梯度的分布情況,結果見表7。
表7 房山區柴胡不同海拔梯度的分布情況
并對柴胡的海拔梯度與分布情況進行模型擬合,以海拔梯度(m)為X,100 m2株數(株)為Y1,頻率(%)為Y2,模型擬合結果見表8。結果顯示,柴胡分布的海拔梯度與100 m2株數及頻率均呈線性相關。經F值檢驗顯示,模型方程顯著(P<0.01 或P<0.05),模型決定系數R2和校正系數R2adj均>0.9,表明擬合的回歸模型能夠解釋柴胡分布與海拔梯度的關系。
表8 房山區柴胡不同海拔梯度的關系模型擬合
在野外調查過程中,在樣線與樣地中發現國家二級保護植物手參、角盤蘭、軟棗獼猴桃與穿龍薯蕷,房山區珍稀藥用植物野外調查情況具體內容,見表9。24 號樣地(位于十渡鎮)發現37 株獨角蓮(Typhonium giganteum Engl.),原植物圖及臘葉標本圖見圖3a和圖3b。
圖3 北京市房山區新發現植物獨角蓮的原植物及臘葉標本圖
表9 房山區珍稀藥用植物野外調查情況
房山區藥用植物藥用部位分析情況具體見表10。北京市房山區具有明確藥用部位的藥用植物共計288 種,全草類、根及根莖類藥用植物最多,分別為115 種和104 種。
表10 北京市房山區藥用植物的藥用部位分析
本研究基本掌握了房山區野生藥用植物的種類和分布情況,結果顯示,北京市房山區分布的野生藥用植物資源有85 科220 屬319 種,其中被子植物73 科207 屬300 種,占總種數的94.04%;裸子植物2科2 屬2 種,占總種數的0.63%;蕨類植物10 科11屬17 種,占總種數的5.33%。在野外調查過程中,在樣線與樣地中還發現國家二級保護植物手參、角盤蘭、軟棗獼猴桃與穿龍薯蕷。由此可見,北京市房山區資源豐富,野生藥用植物種類多種多樣,可為藥用資源提供強有力的保障。
中藥資源是中醫藥事業賴以生存發展的重要物質基礎,也是國家重要的戰略性資源[10]。隨著中醫藥臨床用藥和中藥產業的發展越來越壯大,單純依靠野生中藥材供給已經不能滿足市場需求[11]。近年來,北京市房山區退耕還林,植被覆蓋面積逐年提升,野生藥材資源逐漸豐富。草烏、蒼術、柴胡、知母、桔梗、黃芩、苦參、穿山龍,這些均為大宗常用藥材且具有較好的經濟價值,在北京市房山區的蘊藏量達到20 噸以上,但此類藥材多為根及根莖類,若只一味地開發利用,會急劇減少甚至滅絕[12-13]。植物的生長受環境的影響較大,建議北京市房山區應順勢而為,借助優勢的自然環境,因地制宜,把生長具有優勢的大宗藥材,在原有的生境下,及早進行人工干預,促進其生長繁殖,待具有一定規模、市場時機又成熟時,再進行合理開發、利用,進而把有特點的藥材發展成道地藥材,最終呈現出“保護—在保護中利用—在保護中高效利用”的模式。
本研究結果顯示,柴胡在霞云嶺鄉的樣地調查中出現的株數最多,黃芩在大安山鄉的樣地調查中出現的株數最多,知母在史家營分布最多;草烏、穿山龍在霞云嶺鄉與蒲洼鄉分布最多,分析其原因為藥材的生長發育受光照、溫度、水分、土壤、海拔以及植被群落等自然條件的影響[14],霞云嶺鄉、大安山鄉、史家營的自然條件可能更適合柴胡、黃芩、知母的生長,北京市房山區若要發展中藥的種植產業,建議首先考慮在霞云嶺建立柴胡、草烏、穿山龍的種植基地,在大安山鄉建立黃芩的種植基地,在史家營建立知母的種植基地。海拔高度是影響植物群落分布的重要影響因素。本研究結果顯示,柴胡作為重點藥材,其在房山區的分布最廣、數量最多,本研究對柴胡進行海拔梯度方面的研究,對了解柴胡在房山區的空間分布特點以及柴胡的人工種植都具有重要意義。
北烏頭(Aconitum kusnezoffii Reichb.)的干燥塊根作為中藥草烏的唯一來源,由于過度采挖、天然更新能力較差等因素,使其野生資源幾近枯竭,遠遠滿足不了市場需求[15]。北烏頭的種植技術尚未成熟,且主要以塊根進行繁育[16]。本研究中發現,北烏頭生長在海拔500 m 以上,闊葉林下北烏頭的單位面積蘊藏量明顯增大,而且總有牛疊肚伴生,推測其生長繁殖可能跟牛疊肚有一定聯系,可在闊葉林下與牛疊肚進行套種來進行探索性的研究。
綜合考慮北京市房山區的人力成本、水電成本、土地成本,中藥的種植并不能產生直接的經濟效益。應由政府統一規劃,以區域自然資源為基礎,整合北京市房山區的藥用植物資源,建設藥用植物旅游觀光園以推動中藥旅游業的發展,促進中醫藥文化知識的傳播,形成一個較完善的產業鏈,從而帶動地方經濟的發展[17-20]。藥用植物旅游觀光園建設思路:①藥用植物的多元化,并明確標識藥用植物的科屬及功效以利于促進中醫藥知識的傳播。②大面積種植不同花期觀賞性強的藥用植物,形成地方特色來吸引游客,如歐李、白頭翁、祁州漏蘆、遠志、西伯利亞遠志在早春就開始開放,黃芩、桔梗、棉團鐵線蓮、禹州漏蘆、山丹在夏季開放,北烏頭、毛建草、菊花在夏季到秋季開放。③適度種植黃精、玉竹、蒲公英、黨參、羊乳、刺兒菜、牛蒡,嘗試引種懷地黃、懷菊花等,利用這類藥用植物的養生保健作用,發展藥膳與保健食品并對房山區較有名氣的黃芩茶進行深度挖掘與推廣。