孔冬梅

山西庞泉沟自然保护区菊科药用植物资源及多样性研究

孔冬梅

(山西大学生命科学学院,山西太原030006)

通过野外调查,并查阅文献资料,对山西庞泉沟自然保护区菊科药用植物资源及多样性进行研究.结果表明:该保护区菊科药用植物共有42属90种,分别占本区菊科植物资源总属数的93.33%、总种数的86.54%;属和种的地理成分均以温带成分为主,分别占本区菊科药用植物总属数和总种数的71.43%和54.44%.生活型以多年生草本为主.药用部位以全草类入药的最多,其次是根类.药用功能主要有清热、解表、活血祛淤、沥水渗湿、化湿、止血、止咳等.药用成分主要含多糖、生物碱、黄酮类、香豆素类、三萜皂甙等.

菊科;药用植物;多样性;庞泉沟自然保护区

菊科是被子植物的大科之一,也是中国植物区系中种数超过2 000种的唯一特大科,全世界有1 000属, 2.5～3万种,主要分布于温带地区[1,2].我国已知有235属,2 299种[3].菊科植物蕴含着大量的药用植物资源,其研究历来受到人们的重视.

庞泉沟自然保护区建立于1986年,是我国温带植物区系较丰富的地区之一,其复杂多样的自然条件,为众多植物的生长发育提供了有利条件.有关关帝山的植物区系和群落结构特征等已有报道[4,5],但有关该区菊科植物资源的研究目前尚少见报道.多年来,笔者结合教学、科研等野外工作对庞泉沟自然保护区菊科植物资源作了较为系统的调查,并参考有关文献,整理出该区菊科药用植物名录,在此基础上从种类、数量、利用、地理成分等方面对这些植物资源的多样性进行了较为系统的研究,旨在为该区菊科药用植物资源的可持续利用提供理论依据.

1 研究地区概况

研究地区概况略,详见文献[4,6].

2 研究方法

根据多年野外调查和收集标本的记录,参考《山西植物志》等文献资料[6-8],整理出庞泉沟自然保护区菊科植物名录.在此基础上对其中药用植物资源的多样性进行分析.

3 结果与分析

3.1 种类组成的多样性

据调查和统计,庞泉沟自然保护区菊科植物有104种,隶属于45属,其中药用植物多达42属90种,属、种分别占该区菊科植物总属数的93.33%、总种数的86.54%,分别占全国菊科植物总属数的17.87%、总种数的3.91%.

庞泉沟自然保护区菊科药用植物中,含1种的单种属有24属,包括24种,占菊科药用植物总种数的26.67%,这24属分别是和尚菜(A denocaulon)、香青(Anaphalis)、牛蒡(A rctium)、苍术(Atractylodes)、金盏花(Calendula)、飞廉(Carduus)、天明精(Carpesium)、秋英(Cosmos)、蓝刺头(Echinops)、飞蓬(Erigeron)、还阳参(Crepis)、泥胡菜(Hemistepta)、山柳菊(Hieracium)、马兰(Kalimeris)、鳍蓟(Olgaea)、毛连菜Picris、大丁草Leibnitzia、漏芦Rhaponticum、豨莶Siegesbeckia、兔儿伞Syneilesis、山牛蒡Synurus、蝟菊Takeikadzuckia、苍耳(Xanthium)、款冬(Tussilago)等属;含2～5种的属有17属,共47种,占总种数的52.22%,这17属分别是蓍(Achillea)、紫菀(Aster)、鬼针草(Bidens)、蟹甲草(Cacalia)、菊(Dendranthema)、蓟(Cirsium)、狗哇花(Heteropappus)、旋覆花(Inula)、苦荬菜(Ixeris)、莴苣(Lactuca)、火绒草(Leontopodium)、千里光(Senecio)、风毛菊(Saussurea)、鸦葱(Scorzonera)、藁乌(Ligularia)、苦苣菜(Sonchus)、蒲公英(Taraxacum)等属;6种以上的属只有蒿属(A rtemisia)1属,含19种,占总种数的21.11%.

3.2 区系地理成分的多样性

庞泉沟自然保护区菊科药用植物地理成分的多样性体现在属和种2个方面.

3.2.1 属的地理成分多样性

根据吴征镒[9]对中国种子植物属的划分方法,将庞泉沟自然保护区菊科药用植物属划分为11个分布区类型(含变型)(表1).具体分析如下:

世界分布 有鬼针草属、飞蓬属、千里光属和苍耳属4属.

热带分布 共3属,其中泛热带分布、热带亚洲分布和热带亚洲-热带美洲分布各1属,分别是豨莶属、苦荬菜属和秋英属.

温带分布 庞泉沟菊科药用植物的区系成分具有极明显的温带分布性质,温带分布共30属,占该区菊科药用植物总属数的71.43%,这与该区的地理特点和气候条件相一致.其中北温带分布12属,主要有蓍属、和尚菜属、香青属、紫菀属、蓟属、风毛菊属等,旧世界温带分布12属,主要有牛蒡属、天明精属、蓝刺头属、旋覆花属、鸦葱属、款冬属等,温带亚洲分布4属,分别是狗哇花属、马兰属、鳍蓟属和山牛蒡属;东亚-北美分布2属,即蟹甲草属和大丁草属.

地中海分布 仅金盏花1属.

东亚分布 仅兔儿伞1属.

中国特有分布 仅蝟菊1属,表明该区菊科药用植物属的特有现象不明显.

表1 庞泉沟自然保护区菊科药用植物属的分布区类型T able 1 Areal-types of genera of Medicinal Compositae plants in Pangquangou N ature Reserve

3.2.2 种的地理成分多样性

依据王荷生等[10,11]对华北地区种子植物分布区类型划分的原则,将庞泉沟自然保护区菊科的90种药用植物划分为如下几种分布区类型(含变型).

世界分布 仅狼把草(Bidens tripartita)和金盏花1(Calendula of f icinalis)2种.

热带分布 共2种,其中热带亚洲-热带大洋洲分布1种,为泥胡菜(Hemistepta lyrata),热带亚洲分布1种,为牡蒿(Artemisia japonica).

温带分布 共49种,占该区菊科药用植物总种数的54.44%.亚洲温带分布是温带分布中最丰富的一类,共31种,代表植物有高山蓍(Achillea alpina)、和尚菜(A denocaulon himalaicum)、还阳参(Crepis crocea)、山尖子(Cacalia hastata)等;旧世界温带分布10种,代表植物有烟管头草(Carpesium cernuum)、西伯利亚藁乌(Ligulariasibirica)、山柳菊(Hieracium umbellatum)、款冬(T.f arf ara)等;北温带分布8种,代表植物有黄花蒿(A.annua)、冷蒿(A.f rigida)、高山紫菀(A.alpinus)、飞蓬(Erigeron acer)等.

东亚分布 共21种,占本区总种数的23.33%,典型的东亚分布仅甘菊(Dendranthema lavandulif olium)1种,中国-喜玛拉雅分布有白莲蒿(A.gmelinii)1种,其余19种为中国-日本分布,主要有茵陈蒿(A rtemisia capillaris)、苍术(Atractylodes lancea)、小花鬼针草(B.parvif lora)、烟管蓟(Cirsium pendulum)、兔儿伞(S.aconitif olia)、山牛蒡(S.deltoides)、腺梗豨莶(S.pubescens)等.

中国特有分布 共16种,占该区总种数的17.78%.根据这些种在我国的地理分布及其生态特点,将其分为5个亚型.其中华北特有分布有茭蒿(A.giraldii)、黄毛藁乌(L.xanthotricha)、羽裂蟹甲草(Cacalia tangutica)和桃叶鸦葱(S.sinensis)4种;东北-华北分布有歧茎蒿(A.igniaria)、华北风毛菊(Saussurea mongolica)、亚洲蒲公英(T.asiaticum)和芥叶蒲公英(T.brassiccaef olium)4种.三北(东北、西北和华北)分布有多叶狗哇花(H.altaicus)、山马兰(K.lautureana)、红轮千里光(Senecio f lammeus)和蝟菊(Takeikadzuckia lomonossowii)4种,西南-西北-华北分布有铃铃香青(A.hancockii)、狭苞紫菀(A.f arreri)和魁蓟(C.leo)3种,西南-江南-华北分布仅云南蓍(A.wilsoniana)1种.表明该区菊科药用植物种的分布与中国其他地区有一定联系.

3.3 生活型的多样性

庞泉沟自然保护区菊科药用植物以多年生草本为主,有69种,隶属于31属,占本区菊科药用植物总种数的76.67%,总属数的73.81%,常见的有和尚菜、紫菀(A.tataricus)、蓝刺头(E.latif olius)、旋覆花(I.japonica)、大丁草(L.anandria)、鸦葱(S.austriaca)、款冬等;其次是1、2年生草本,共14属18种,分别占总属数和种数的33.33%和20.00%,如黄花蒿、金盏花、飞廉(C.crispus)、泥胡菜、腺梗豨莶等;其余3种植物为蒿属的冷蒿、白莲蒿和毛莲蒿(A.vestita),均为半灌木.

3.4 药用部位的多样性

庞泉沟自然保护区菊科药用植物根据药用部位不同可划分为根类、叶类、全草类等7类[12](有些种类有多种部位入药,统计时仅统计其最重要的1个部位).以全草入药的植物最多,有67种,隶属于33属,占庞泉沟自然保护区菊科药用植物总种数的74.44%,总属数的36.67%,主要有云南蓍、铃铃香青、狼把草、还阳参、烟管头草、甘菊、飞蓬、山马兰、旋覆花、兔儿伞、腺梗豨莶等;根类药用植物居第二位,共12种,隶属于6属,占总种数的13.33%,总属数的14.29%,主要有和尚菜、蓝刺头、祁州漏芦(R.unif lorum)、几种鸦葱Scorzoneraspp.和几种藁乌Ligulariaspp.等;以叶入药的主要是蒿属植物如野艾蒿(A.lavandulaef olia)、歧茎蒿等,共5种;花类药用植物有3种,分别是狭苞紫菀、大波斯菊(Cosmos biplinnatus)和款冬;以块茎、根茎和果实入药的各1种,分别是羽裂蟹甲草、苍术和苍耳(Xanthium sibiricum).

3.5 药用功能的多样性

根据雷载权[13]对药用植物药用功效的划分标准,庞泉沟自然保护区菊科药用植物药用功能可划分为清热、解表、活血祛淤、沥水渗湿、化湿、止血、止咳等7类.清热解毒类是该区菊科植物中最多的一类,常见的有蒲公英(T.mongolicum)、甘菊、小花鬼针草、蓝刺头、狼把草等;止血类主要有高山蓍、云南蓍、野艾蒿、大丁草等;化痰止咳类主要有旋覆花、款冬、紫菀、牛尾蒿(A.subdigitata)、野艾蒿、几种藁乌等;活血化瘀类主要有兔儿伞、狼把草等;解表类有苍耳、牛蒡(A.lappa)等;沥水渗湿类主要有茵陈蒿等;化湿类主要有苍术等.

3.6 药用成分的多样性

该区菊科药用植物所含的化学成分多且复杂,主要有多糖、生物碱、黄酮类、香豆素类、三萜皂甙等.如菊属的药用成分为挥发油、胆碱、水苏碱、菊甙、维生素等.风毛菊属的药用成分为倍半萜内酯、三萜、甾体类、多糖类、有机酸类等;苦荬菜属药用成分为三萜、甾醇、倍半萜、黄酮、香豆素等.蓍属药用成分为生物碱、甙类、胆碱、氨基酸、挥发油等.蒲公英属药用成分为蒲公英醇、蒲公英甾醇、蒲公英赛醇、豆甾醇、胆碱、有机酸、菊糖、橡胶等.蓟属药用成分为三萜和甾体类、挥发油黄酮、黄酮甙、生物碱、尿苷、芦丁等.橐吾属药用成分为呋喃酮类化合物和生物碱[2,14].

[1] 李锡文.中国种子植物区系统计分析[J].云南植物研究,1996,18(4):363-384.

[2] 李玉平,龚 宁,慕小倩,等.菊科植物资源及其开发利用研究[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2003,31(增刊): 150-156.

[3] 王长如,李红生,任立刚.黄土高原菊科药用植物资源研究[J].安徽农业科学,2007,35(8):2273-2275,2290.

[4] 高润梅,石晓东,郭晋平.山西庞泉沟国家自然保护区种子植物区系研究[J].武汉植物学研究,2006,24(5):418-423.

[5] 袁建英,张金屯,席跃翔.山西关帝山亚高山灌丛、草甸物种多样性的研究[J].草业学报,2004,13(3):34-39.

[6] 孔冬梅,张义贤,张 峰,等.山西庞泉沟自然保护区植物学野外实习理论与方法[M].北京:中国农业科学技术出版社, 2008.

[7] 方奉德.山西省种子植物要目[M].北京:中国农业科技出版社,1996.

[8] 山西植物志编辑委员会.山西植物志(第四卷)[M].北京:中国科学技术出版社,2004.

[9] 吴征镒.中国种子植物属的分布区类型[J].云南植物研究,1991(增刊Ⅳ):1-137.

[10] 王荷生,张镒锂,黄劲松,等.华北地区种子植物区系研究[J].云南植物研究,1995(增刊Ⅶ):32-54.

[11] 王荷生.华北植物区系地理[M].北京:科学出版社,1997.

[12] 四川医学院.中草药学[M].北京:人民卫生出版社,1985.

[13] 雷载权.中药学[M].上海:上海科学技术出版社,1995.

[14] 刘 娟,宗希明,崔书文.中国菊科药用植物化学成分及开发利用[M].哈尔滨:东北林业大学出版社,1998.

Medicinal Compositae Resources and Their Diversity in Pangquangou N ature Reserve,Shanxi

KONGDong-mei
(School of Lif e Science,Shanxi University,Taiyuan030006,China)

Medicinal Compositae resources and its diversity in Pangquangou Nature Reserve were studied.There are 90 species of medicinal Compositae plants belonging to 42 genera,which accounts for 86.54%and 93.33%of the total species and genera of the family there.The geographic element of the flora is of multiplicity,and predominant with temperate floristic elements(71.43%for genera and 54.44%for species).The life form of them takes perennial the herbs as the dominant plants.The medicinal organ is whole plant at most,secondly root.They are mainly divided into diaphoretic,antipyretic,blood-quickening stasis-dispelling,damp-clearing,dampness-transforming, blood-stanching and antitussive according to the efficacy of medicinal plants.The active constituents of Compositae medicinal plants are mainly divided into polysaccharides,alkaloids,flavonoids,Coumarins and saponins.

Compositae;medicinal plants;diversity;Pangquangou Nature Reserve

Q949.95

A

0253-2395(2010)02-0302-04

2009-04-05;

2009-04-23

孔冬梅(1973-),女,山西阳城人,博士,研究方向:种子植物分类和植物生物技术.