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濒危中草药秦艽的资源利用和保护

来源: 《中药研究与信息》 文章作者: 张西玲 晋玲 刘丽莎 发布时间: 02-15

  秦艽为常用中药, 为龙胆科龙胆属Gentiana(Toum.)L.秦艽组(Sect.Apters)植物.始载于《神农本草经》, 列为中品.秦艽组植物全世界约20种, 我国有17种, 作为"秦艽"药用的约12种.其中秦艽Gentiana macrophylla Pall.与麻花艽 G.straminea Maxim.均为药典规定的正品秦艽.主要分布于西南、西北、华北及内蒙.本文主要研究甘肃产秦艽及麻花艽的生态地理分布与生物学特性, 利用现状及濒危原因, 保护价值与解危途径等, 旨在为合理利用和待续保护发展這一濒危药用植物资源提供科学依据.

  1生态地理分布与植物群落特性

  1.1生态地理分布秦艽的分布, 北自大兴安岭, 经内蒙古草原, 沿祁连山北麓到天山一线; 东界太行山脉; 向南分布到云贵高原西北缘; 西达青藏高原东部.麻花艽分布于青海、甘肃、西藏、四川及宁夏, 湖北西部亦有分布.生于高山草甸、灌丛、林下、林间空地、山沟、多石干山坡及河滩地.

  从资源分布的常见度来看, 黄土高原及青藏高原东缘是我国秦艽资源分布中心.位于该区的甘肃、陕西、四川、山西等省是秦艽的主要产区.其中甘肃产秦艽以量大质优在国内外享有盛誉.

  甘肃产秦艽主要分布于陇东地区, 甘肃产麻花艽主要分布于甘南高原和祁连山河西自然区域, 见表. 1.2群落特征秦艽为多年生旱性草本, 一般分布在海拔1100~1400m的山区或高原, 喜生长在山地或高原的草地, 林缘或灌丛中, 生态环境适应幅度较宽, 土壤较湿润, 富腐殖质阳光较充足.甘肃主要分布区为陇东、陇中黄土高原地带, 年降雨量较多, 气候湿润.如六盘山以东海拔1000~1500m地带, 地面平缓, 山谷开阔, 野生秦艽主要分布于子午岭和关山两个林区; 六盘山以西海拔1200m以上的黄土丘陵沟壑地区, 野生秦艽主要分布于山麓地区.

  麻花艽为高山特有种, 生长在海拔2000~ 4950m的亚高山草甸、灌丛中.在甘肃主要分布于西南部的甘南高原及河西祁连山一带.年降雨量较少, 平均气温较低, 多为林区或牧区.如祁连山海拔2500~3500m的阳坡, 土壤为高山草甸土, 常为矮蒿草草甸、杂草类草甸、小蒿草草甸、金露梅灌丛等群落的伴生种…. l-3生物学特性 中药秦艽均为多年生草本植物, 春天返青时植株呈莲座丛, 夏秋之交抽茎开花(7~ 9月), 蒴果成熟後(9~10月), 地上部分逐渐枯萎.中药秦艽主要靠种子进行繁殖, 一般从种子萌发的 2~3年後, 植物即可开花、结果.在气候温暖、土壤条件较好的地区, 植株生长较快, 从种子萌发到形成商品, 一般约需3~6年.而生长在高寒地区的植株, 由于夏季气温低, 无霜期短, 故生长缓慢, 从种子萌发到形成商品约需8~10年.

  2资源利用现状

  秦艽为较常用的根类药材, 为甘肃省大宗药材之一, 在国内外市场享有一定盛誉.但由于长期以来过多强调开发利用, 盲目采挖, 已使野生资源日趋减少, 各地收购量逐年下降, 自1998年以来, 价格已从24元/t元上升到40元/t左右.据甘肃省中药资源普查, 1988年以前中药秦艽(含粗茎秦艽和小秦艽)分布面积约为67万hm2, 蕴藏量为7800t, 收购量1976年达到历史最高峰639t.90年代初期秦艽Gentiana macrophylla Pall.年收购量5~6t左右, 但在1995年仅收0.5t.据2001年调查结果显示, 在甘肃省秦艽主要分布区天水、平凉等地区, 已有 2年未收购到野生秦艽.90年代初期, 麻花艽 G.straminea Maxim.的主产区天祝、古浪、民乐、山丹一带野生资源蕴藏量在100万kg, 2001年调查结果, 便于采挖之处已是零星偶见, 收购量仅1~ 2t.80年代以来, 甘肃庆阳、正宁、环县等医药部门已开展了野生变家种实验, 但由于生长周期长, 产量少, 家种效益较低, 所以未形成商品.据1995年报道, 全国秦艽年收购量为65万kg, 而年需求量达115万kg, 收购量仅占需求量的56.5%, 供不应求, 属紧缺药材.

  3濒危原因

  影响秦艽濒危的原因较多, 只有那些直接或间接导致种群衰退的因素才算致危因素.不同的致危因素以其不同作用方式对中药秦艽个体、种群或生态环境进行着长期而广泛的危害, 分析生境条件和影响其生长发育的因素, 最主要的致危因素有以下几种:

  3.1濒危原因 中药秦艽主要靠种子进行繁殖, 经实验研究种子萌发的最佳温度是20~25℃之间(每年的4月下旬, 日最高温度一般超过20℃, 此时播种较适宜).种子萌发率第1年为70%左右, 第2年下降到20%.实验证明, 秦艽种子的寿命为1年, 隔年种子在自然条件下保存发芽率低.如果播种後当年春旱持续时间较长或雨季来临过迟, 则会影响种子的萌发, 对秦艽的小种群造成不同程度的危害. 3.2外在因素森林砍伐、垦荒、放牧、采挖是对秦艽种群生境的彻底破坏.人为干扰因素越大, 生境条件越差, 种群衰退越强.从表面看, 森林破坏、草原沙化似乎不直接减少秦艽种群数量, 降低种群生殖、生活能力, 实际上這恰恰导致了秦艽种群生境条件从根本上恶化, 限制了秦艽种群生存的发展.轻度放牧一方面通过牲畜的踩踏、取食, 破坏了秦艽群落, 另一方面则直接取食其地上部分—茎、叶、花、果, 导致秦艽个体生长衰退, 失去当年的繁殖能力.也毁灭了被采食的群落.

  当地农牧民采挖秦艽根, 导致秦艽种群数量直接减少.秦艽一般需3~6年方可长成, 而祁连山地区则需8~10年以上, 這些生长在自然条件较差的环境中, 毁一个个体就等于毁一个种源, 也毁掉种群未来发展的一部分後续资源.再加上采挖时对幼龄个体的践踏, 对种群的损害远远超出采挖的个体导致种群个体绝对数量减少所造成的危害.人为干扰与破坏是濒危最主要的原因.

  综上所述, 秦艽的濒危过程是其内在因素和外部不良因素综合作用的结果.

  4保护价值及解危措施

  4.1保护价值秦艽及麻花艽在国家重点保护的药用植物物种中列为国家三级重点保护植物, 其保护价值主要是: ①秦艽为常用中药, 不仅中药中用, 在藏药、蒙药中也是常用药, 实用性强, 是具有重要药用价值的有限自然资源; ②生长周期长, 数量少, 不仅现存野生植株数量较少, 而且由于人类"竭泽而渔"地掠夺式采挖利用, 资源仍在继续减少, 供求矛盾较突出; ③有重要科学研究和遗传储存价值, 秦艽及麻花艽在区系成分上为我国的优良品种, 对其保护具有重要的遗传储存价值.

  4.2解危措施

  4.2.1加强保护和宣传宣传保护自然资源、保护生物多样性, 特别是保护珍贵濒危物种对人类的意义.更新观念, 改变重利用轻保护的思想, 响应国家退耕还林还草的政策号召, 提高人們的自然保护意识和持续利用秦艽及麻花艽等可更新有限自然资源的意识.同时, 在深入调查研究的基础上制定保护规划和保护政策, 并加强立法, 提高保护秦艽及麻花艽等珍稀物种的科学性和权威性. 4.2.2合理采收秦艽以根入药, 所以要进行合理采收, 特别要注意采收方法、采收季节和采收量.可采用边挖边育、挖大留小、挖密留疏等采收方法; 采收季节应在果实成熟以後, 這样可保证种子的成熟、散落, 使资源长期利用; 合理的采收量应控制在资源再生量之内, 要保证药材常采常存、永续利用.

  4.2.3就地保护要保存濒危植物及其遗传多样性, 则要保护濒危植物赖以生存的自然综合体及其生态系统, 這样才能使濒危植物得以保存.就地保护是濒危植物解危的主要措施.在秦艽及麻花艽分布较集中的地方, 可建立各种类型的自然保护区或保护点, 使其拥有一个休养生息的生存空间, 以进行就地保护工作.此外, 还要注意加强草原、荒漠、高原等各种生态类型保护区的建设.已建立的自然保护区, 要加强管理, 严禁滥挖乱采, 待其野生种群数量恢复和扩大後, 再进行有计划的开发利用.另一重要做法是就地建立大规模的药材规范化种植基地, 即可保证用药需求和药材质量, 又保护了野生资源不致枯竭, 也保证了药材质量.

  4.2.4迁地保护选择适宜秦艽及麻花艽生长之地, 开展引种栽培迁地保存工作, 并可扩大繁殖进行人工栽培, 变野生为家种.同时, 对家种秦艽及麻花艽和野生秦艽及麻花艽的化学成分、药用价值及遗传特性等进行研究对比, 探讨迁移引种人工栽培条件下秦艽及麻花艽可能发生的遗传变异.

  4.2.5就地一一迁地保护 就地保护可保护秦艽及麻花艽的野生状态及其进化发展的自然生态系统, 但建立自然保护区耗资巨大, 引种栽培迁地保护克服了就地保护的缺点, 但其离开了原来的自然生境, 长期的栽培状态会丧失其在野生状态所具有的许多遗传特性而发生变异.而就地—迁地保护, 即把秦艽及麻花艽相对集中地保存在其原生境附近, 這样, 就其自然分布范围而言, 仍属就地保护, 但进行了短距离迁移集中, 故称之为就地—迁地保护.此方法集中了就地保护和迁地保护两种方法的优点, 既有利于保护秦艽及麻花艽的遗传多样性, 又节省经费, 有利于科学研究.

  4.2.6离体保护 离体保护是目前生物种质保护较先进的手段.离体保护就是利用先进技术, 保存并研究携带全部遗传信息的物质片段, 即保存药用植物的某一部分器官、组织、细胞或原生质体等, 以达到长期保留药用动、植物的种质基因, 巩固和发展中药资源的目的.当前, 采用离体保护的主要方法有建立中药资源种质基因库和组织培养等.

  药材的优良特性主要是由内在的遗传特性所决定的.這种同遗传基因控制的药用优良性状, 在人們的栽培、选育和自然条件的影响下, 是可逐步发生改变或消失的.长期保存這种优良基因的载体, 就可以为研究和维持优良遗传种性提供先决条件.

  组织培养是將植物体的某一部分器官、组织、细胞或原生质体, 通过人工无菌离体培养, 定向诱导分化获得产品的一种技术方法.应用组织培养技术不仅使繁殖种群的速度加快, 而且能尽快实现野生物种的栽培养殖和人工育种.应用组织培养技术, 可以消除植株的病毒感染, 培养无病毒植株.

  4.2.7寻找替代品 利用植物分类学的原理, 在秦艽同组植物中找亲缘关系相近的种, 对其做化学成分及药理方面的研究, 来寻找秦艽的替代品.

  5结论

  甘肃产秦艽和麻花艽的种质资源和濒危原因的调查研究表明, 1987年国家提出的三级保护物种秦艽Gentiana macrophylla Pall.、麻花艽G.straminea Maxim.在甘肃省境内野生资源已近枯竭, 特别是秦艽几乎枯竭, 虽然某些医药部门开展了野生变家种实验, 但由于生长周期长、产量少、家种效益较低, 所以未形成商品.因此, 必须解决其种质资源的有效保护和合理开发, 并进行无毒苗、无公害的GAP生产和资源开发利用的技术创新, 建立秦艽种质资源的有效保护基因库和技术开发的推广体系, 建立优质无公害特色药材示范和生产基地, 缓解濒危程度, 以增加秦艽资源, 提高药材质量.

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