秦艽為常用中藥,為龍膽科龍膽屬G entiana(Toum.)L.秦艽組(Sect.Apters)植物。始載於《神農本草經》,列為中品。秦艽組植物全世界約20種,我國有17種,作為"秦艽"藥用的約12種。其中秦艽Gentiana macrophylla Pall.與麻花艽G.straminea Maxim.均為藥典規定的正品秦艽。主要分佈於西南、西北、華北及內蒙。本文主要研究甘肅產秦艽及麻花艽的生態地理分佈與生物學特性,利用現狀及瀕危原因,保護價值與解危途徑等,旨在為合理利用和待續保護髮展這一瀕危藥用植物資源提供科學依據。
一、生態地理分佈與植物群落特性
一、生態地理分佈 秦艽的分佈,北自大興安嶺,經內蒙古草原,沿祁連山北麓至天山一線;東界太行山脈;向南分佈到雲貴高原西北緣;西達青藏高原東部。麻花艽分佈於青海、甘肅、西藏、四川及寧夏,湖北西部亦有分佈。生於高山草甸、灌叢、林下、林間空地、山溝、多石干山坡及河灘地。
從資源分佈的常見度來看,黃土高原及青藏高原東緣是我國秦艽資源分佈中心。位於該區的甘肅、陝西、四川、山西等省是秦艽的主要產區。其中甘肅產秦艽以量大質優在國內外享有盛譽。甘肅產秦艽主要分佈於隴東地區,甘肅產麻花艽主要分佈於甘南高原和祁連山河西自然區域,見表1。
表1 甘肅產秦艽、麻花艽產區分佈表
種類 分佈區 主產區
秦艽 :慶陽 環縣、華池、正寧、慶陽、合水 平涼、 莊浪、華亭、天水 、北道、清水、隴南 、康縣、西和、禮縣 、定西 、岷縣、漳縣、臨夏、東鄉、積石山、臨夏
麻花艽 :張掖 民樂、山丹 武威、天祝、古浪 蘭州、榆中、永登 甘南、舟曲、卓尼、臨潭、迭部、瑪曲、夏河、定西、岷縣、漳縣
二、群落特徵 秦艽為多年生旱性草本,一般分佈在海拔1100-1400m的山區或高原,喜生長在山地或高原的草地,林緣或灌叢中,生態環境適應幅度較寬,土壤較濕潤,富腐殖質陽光較充足。甘肅主要分佈區為隴東、隴中黃土高原地帶,年降雨量較多,氣候濕潤。如六盤山以東海拔1000-1500m地帶,地面平緩,山谷開闊,野生秦艽主要分佈於子午嶺和關山兩個林區;六盤山以西海拔1200m以上的黃土丘陵溝壑地區,野生秦艽主要分佈於山麓地區。
麻花艽為高山特有種,生長在海拔2000-4950m的亞高山草甸、灌叢中。在甘肅主要分佈於西南部的甘南高原及河西祁連山一帶。年降雨量較少,平均氣溫較低,多為林區或牧區。如祁連山海拔2500~3500m的陽坡,土壤為高山草甸土,常為矮蒿草草甸、雜草類草甸、小蒿草草甸、金露梅灌叢等群落的伴生種。
三、生物學特性 中藥秦艽均為多年生草本植物,春天返青時植株呈蓮座叢,夏秋之交抽莖開花(7-9月),蒴果成熟後(9-10月),地上部分逐漸枯萎。中藥秦艽主要靠種子進行繁殖,一般從種子萌發的2-3年後,植物即可開花、結果。在氣候溫暖、土壤條件較好的地區,植株生長較快,從種子萌發到形成商品,一般約需3-6年。而生長在高寒地區的植株,由於夏季氣溫低,無霜期短,故生長緩慢,從種子萌發到形成商品約需8~10年。
二、資源利用現狀
秦艽為較常用的根類藥材,為甘肅省大宗藥材之一,在國內外市場享有一定盛譽。但由於長期以來過多強調開發利用,盲目採挖,已使野生資源日趨減少,各地收購量逐年下降,自1998年以來,價格已從24元/kg上升到40元/kg左右。據甘肅省中藥資源普查,1988年以前中藥秦艽(含粗莖秦艽和小秦艽)分佈面積約為67萬hm2,蘊藏量為7800t,收購量1976年達到歷史最高峰639t。90年代初期秦艽Gentiana macrophylla Pall.年收購量5-6t左右,但在1995年僅收0.5t。據2001年調查結果顯示,在甘肅省秦艽主要2要區天水、平涼等地區,已有2年未收購到野生秦艽。90年代初期,麻花艽G.straminea Maxim.的主產區天祝、古浪、民樂、山丹一帶野生資源蘊藏量在100萬kg,2001年調查結果,便於採挖之處已是零星偶見,收購量僅1-2t。80年代以來,甘肅慶陽、正寧、環縣等醫藥部門已開展了野生變家種實驗,但由於生長週期長,產量少,家種效益較低,所以未形成商品。據1995報道,全國秦艽年收購量為65萬kg,而年需求量達115萬kg,收購量僅佔需求量的56.5%,供不應求,屬緊缺藥材。
三、瀕危原因
影響秦艽瀕危的原因較多,只有那些直接或間接導致種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對中藥秦艽個體、種群或生態環境進行著長期而廣泛的危害,分析生境條件和影響其生長發育的因素,最主要的致危因素有以下幾種:
一、瀕危原因 中藥秦艽主要靠種子進行繁殖,經實驗研究種子萌發的量子佳溫度是20-25℃之間(每年的4月下旬,日最高溫度一般超過20℃,此時播種較適宜)。種子萌發率第1年為70%左右,第2年下降到20%。實驗證明,秦艽種子的壽命為1年,隔年種子在自然條件下保存發芽率低。如果播種後當年春旱持續時間較長或雨季來臨過遲,則會影響種子的萌發,對秦艽的小種群造成不同程度的危害。
二、外在因素 森林砍伐、墾荒、放牧、採挖是對秦艽種群生境的徹底破壞。人為干擾因素越大,生境條件越差,種群衰退越強。從表面看,森林破壞、草原沙化似乎不直接減少秦艽種群數量,降低種群生殖、生活能力,實際上這恰恰導致了秦艽種群生境條件從根本上惡化,限制了秦艽種群生存的發展。輕度放牧一方面通過牲畜的踩踏、取食,破壞了秦艽群落,另一方面則直接取食其地上部分--莖、葉、花、果,導致秦艽個體生長衰退,失去當年的繁殖能力。也毀滅了被採食的群落。
當地農牧民採挖秦艽根,導致秦艽種群數量直接減少。秦艽一般需3-6年方可長成,而祁連山地區則需8-10年以上,這些生長在自然條件較差的環境中,毀一個個體就等於毀一個種源,也毀掉種群未來發展的一部分後續資源。再加上採挖時對幼齡個體的踐踏,對種群的損害遠遠超出採挖的個體導致種群個體絕對數量減少所造成的危害。人為干擾與破壞是瀕危最主要的原因。
綜上所述,秦艽的瀕危過程是其內在因素和外部不良因素綜合作用的結果。
四、保護價值及解危措施
一、保護價值 秦艽及麻花艽在國家重點保護的藥用植物物種中列為國家三級重點保護植物,其保護價值主要是:
a 秦艽為常用中藥,不僅中藥中用,在藏藥、蒙藥中也是常用藥,實用性強,是具有重要藥用價值的有限自然資源;
b 生長週期長,數量少,不僅現存野生植株數量較少,而且由於人類"竭澤而漁"地掠奪式採挖利用,資源仍在繼續減少,供求矛盾較突出;
c 有重要科學研究和遺傳儲存價值,秦艽及麻花艽在區系成分上為我國的優良品種,對其保護具有重要的遺傳儲存價值。
二、解危措施
1、加強保護和宣傳 宣傳保護自然資源、保護生物多樣性,特別是保護珍貴瀕危物種對人類的意義。更新觀念,改變重利用輕保護的思想,響應國家退耕還林還草的政策號召,提高人們的自然保護意識和持續利用秦艽及麻花艽等可更新有限自然資源的意識。同時,在深入調查研究的基礎上制定保護規劃和保護政策,並加強立法,提高保護秦艽及麻花艽等珍稀物種的科學性和權威性。
2、合理采收 秦艽以根入藥,所以要進行合理采收,特別要注意采收方法、采收季節和采收量。可採用邊挖邊育、挖大留小、挖密留疏等采收方法;采收季節應在果實成熟以後,這樣可保證種子的成熟、散落,使資源長期利用;合理的采收量應控制在資源再生量之內,要保證藥材常采常存、永續利用。
3、就地保護 要保存瀕危植物及其遺傳多樣性,則要保護瀕危植物賴以生存的自然綜合體及其生態系統,這樣才能使瀕危植物得以保存。就地保護是瀕危植物解危的主要措施。在秦艽及麻花艽分佈較集中的地方,可建立各種類型的自然保護區或保護點,使其擁有一個休養生息的生存空間,以進行就地保護工作。此外,還要注意加強草原、荒漠、高原等各種生態類型保護區的建設。已建立的自然保護區,要加強管理,嚴禁濫挖亂采,待其野生種群數量恢復和擴大後,再進行有計劃的開發利用。另一重要做法是就地建立大規模的藥材規範化種植基地,即可保證用藥需求和藥材質量,又保護了野生資源不致枯竭,也保證了藥材質量。
4、遷地保護 選擇適宜秦艽及麻花艽生長之地,開展引種栽培遷地保存工作,並可擴大繁殖進行人工栽培,變野生為家種。同時,對家種秦艽及麻花艽和野生秦艽及麻花艽的化學成分、藥用價值及遺傳特性等進行研究對比,探討遷移引種人工栽培條件下秦艽及麻花艽可能發生的遺傳變異。
5、就地--遷地保護 就地保護可保護秦艽及麻花艽的野生狀態及其進化發展的自然生態系統,但建立自然保護區耗資巨大,引種栽培遷地保護克服了就地保護的缺點,但其離開了原來的自然生境,長期的栽培狀態會喪失其在野生狀態所具有的許多遺傳特性而發生變異。而就地--遷地保護,即把秦艽及麻花相對集中地保存在其原生境附近,這樣,就其自然分佈範圍而言,仍屬就地保護,但進行了短距離遷移集中,故稱之為就地--遷地保護。此方法集中了就地保護和遷地保護兩種方法的優點,既有利於保護秦艽及麻花艽的遺傳多樣性,又節省經費,有利於科學研究。
6、離體保護 離體保護是目前生物種質保護較先進的手段。離體保護就是利用先進技術,保存並研究攜帶全部遺傳信息的物質片段,即保存藥用植物的某一部分器官、組織、細胞或原生質體等,以達到長期保留藥用動、植物的種質基因,鞏固和發展中藥資源的目的。當前,採用離體保護的主要方法有建立中藥資源種質基因庫和組織培養等。
藥材的優良特性主要是由內在的遺傳特性所決定的。這種同遺傳基因控制的藥用優良性狀,在人們的栽培、選育和自然條件的影響下,是可逐步發生改變或消失的。長期保存這種優良基因的載體,就可以為研究和維持優良遺傳種性提供先決條件。
組織培養是將植物體的某一部分器官、組織、細胞或原生質體,通過人工無菌離體培養,定向誘導分化獲得產品的一種技術方法。應用組織培養技術不僅使繁殖種群的速度加快,而且能盡快實現野生物種的栽培養殖和人工育種。應用組織培養技術,可以消除植株的病毒感染,培養無病毒植株。
7、尋找替代品 利用植物分類學的原理,在秦艽同組植物中找親緣關係相近的種,對其做化學成分及藥理方面的研究,來尋找秦艽的替代品。
五、結論
甘肅產秦艽和麻花艽的種質資源和瀕危原因的調查研究表明,1987年國家提出的三級保護物種秦艽Gentiana macrophylla Pall.、麻花艽G.straminea Maxim.在甘肅省境內野生資源已近枯竭,特別是秦艽幾乎枯竭,雖然某些醫藥部門開展了野生變家種實驗,但由於生長週期長、產量少、家種效益較低,所以未形成商品。因此,必須解決其種質資源的有效保護和合理開發,並進行無毒苗、無公害的GAP生產和資源開發利用的技術創新,建立秦艽種質資源的有效保護基因庫和技術開發的推廣體系,建立優質無公害特色藥材示範和生產基地,緩解瀕危程度,以增加秦艽資源,提高藥材質量。