1. 引言
菊科(Asteraceae)是被子植物的第一大科,属于双子叶植物纲,约1000属,25,000~30,000种,广泛分布全世界,主要分布于温带地区 [1] ,热带较少。我国约240多属,2300种,产于全国各地 [2] 。菊科植物大多经济价值高、用途广。在中国菊科植物中,大约有300种可为药用,如泽兰、紫菀、旋覆花、茵陈蒿、艾、蒲公英等,这些品种含有许多活性成分具有多方面的药用价值 [3] ,如萜类、黄酮类、生物碱类等,在抑菌消肿、清热解毒、调节血糖血脂 [4] 、保肝利胆 [5] 、抑制肿瘤等方面有显著作用。此外,菊科植物还具有其他多方面的用途,如莴苣、莴笋、茼蒿等作蔬菜;向日葵、小葵子、苍耳的种子可榨油,供食用或工业用;菊、翠菊、大丽菊等,花朵美丽鲜艳,是良好的观赏植物 [6] 。目前,国内外学者对菊科植物的野生资源、化学成分及药理作用方面有一定的研究,但对太行山一带野生菊科植物种质资源的调查较少。本文对太行山野生菊科植物进行调查分析,以期为该地区菊科植物资源的开发与利用提供依据。
2. 太行山自然概况
太行山又名五行山、王母山、女娲山。是中国东部地区的重要山脉和地理分界线,位于(北纬34˚34'~40˚43'、东经110˚14'~114˚33')华北中心地带 [7] ,北起北京西山,南至豫北黄河北崖,西接山西高原,东临华北平原,绵延400余公里,是山西东部、东南部与河北、河南两省的天然界山。为中国地形第二阶梯的东缘,也是黄土高原的东部界线。太行山北高南低,河北省一侧海拔较低,山西省境内海拔较高 [8] ;山势东陡西缓,由多种岩石构成,呈现不同的地貌,东西两侧的植被垂直带特征存在明显差异,东侧植被属于暖温带落叶阔叶林地带类型,西侧植被则属于森林草原和干草原地带类型,海拔多在1200 m以上 [9] 。
太行山属于暖温带半湿润大陆性季风气候,全年无严寒酷暑,雨热同季,四季分明,冬长夏短。年平均气温在10℃左右,1月份最冷,平均气温为−5℃,平均最低气温在−10℃左右;7月份最热,平均气温为23℃,平均最高气温在28℃上下,高温天气较少。年日照时数将近2500小时,月平均日照时数在200小时左右。太行山年降水量在534 mm左右,7月温度较高、降水最多,为132.3 mm左右,12月最少,为4.4 mm左右。
3. 太行山野生菊科种质资源调查方法
自2015年9月至2018年10月,对太行山河南省境内菊科植物进行实地考察,采集样本,根据其生长性状进行分类,记录各个品种的生长环境和分布地区;并查阅《中国植物志》、《救荒本草》等大量相关菊科植物资料,总结不同品种的药用价值。
4. 太行山野生菊科种质资源调查结果
调查研究结果表明(见表1),太行山菊科植物有65属,165种,11变种,占全国菊科总属数的27.08%。主要分布在太行山济源、沁阳地区,生长地区海拔多为800~2000 m,2000 m以上分布较少,环境为湿度略大的山坡、山谷、草地、灌丛及路边,低山丘陵和盐碱地分布较少。
在太行山河南境内所有菊科植物中以蒿属最多,有22种,占总数的13.33%。其次是风毛菊属,有9种。第三是千里光属,有8种。变种是一个种在形态上较稳定的变异。太行山河南境内野生菊科的变种有11个,包括:泽兰属的轮叶泽兰、狗桂花属的灰白狗哇花和多叶狗桂花、紫苑属的异叶三褶脉莞和卵叶三褶脉紫苑、香青属的疏生香青、豨莶属的无腺豨莶、菊属的甘野菊、苍术属的北苍术及莴苣属的多裂山莴苣和高莴苣。这些植物资源的分布、生境、药用部位及功效见表1。
5. 太行山河南境内野生菊科种质资源特点分析
通过对调查结果的深入分析,发现太行山河南境内野生菊科种质资源有以下特点。
1) 太行山河南境内菊科药用植物资源丰富,具有较大的开发潜力。
从表1可以看出:其中具有药理作用的46属,85种,分别占太行山菊花总数的70.77%和51.51%,集中分布在济源的天台山、水洪池、鳌背山、曼坪、黄楝树、五龙口、上架及沁阳的云台、白松岭、榆树坪、天苍峪等地区。在所有药用植物中,全草入药的有63种,占太行山河南境内药用菊科植物的74.12%,根入药的有21种,茎入药的有13种。这些药用菊科植物具有清热解毒、润肺止咳,解毒、活血散瘀、调经、利尿、消炎止血、祛风湿、健胃、祛痰等功效,具体见表1。其中清热解毒作用的最多,有48种,占太行山河南境内药用菊科植物的56.47%;其次是消肿止痛、活血散瘀,有45种;第三是止咳化痰,有19种。菊科药用植物资源主要分布在在蒿属、千里光属、莴苣属、蓍属等,其中蒿属高达8种,占太行山药用植物总数的9.41%。风毛菊属、火绒草属、蟹甲草属、麻花头属和盘果菊属等的药用价值较低。
2) 在菊科植物中除药用价值外,很多种类还有其它用途。
进一步对表1调查结果进行分析发现:黄鹌菜嫩叶含有较高的膳食纤维可作野菜食用,也可作饲料;莴苣可作为蔬菜,有促进人体肠胃蠕动、提高食欲的功效;金盏花、大丽花因花期长、花色多,可用于全国各地做观赏花卉;黄花蒿可用作制酒饼或香料,也可用作牲畜饲料;金盏花富含多种维生素可用于化妆品原料和茶饮;马兰有较强的抗病虫力,一般不需要用药治虫防病,可开发人工栽培,作为淡季蔬菜;红花因出油率高可作为食品添加剂和油料作物,也可制油漆;葵花籽可作坚果,花穗、种子皮壳及茎秆可用作工业原料和饲料;山莴苣由于粗纤维含量少,畜禽的采食率和消化率都很高,可作为优良饲用植物饲喂猪、禽等;沙蒿由于茎多数丛生,阻沙作用好,可用作优良的固沙植物等。这些广泛用途有利于人们对太行山地区菊科植物进行综合开发利用。
6. 结束语
太行山河南境内的菊科种质资源十分丰富,有多种药用和观赏价值,但目前对菊科药用植物的研究和开发利用仍较落后,可加强对这些资源的利用,收集、保存并保护现有品种。菊科植物具有种类多、数量大、活性物质含量丰富的优势,市场发展前景广阔,在保健品、绿色食品、添加剂、化妆品等方面进行综合开发利用后,必然会获得更大的价值和经济效益。
基金项目
本研究由1) 国家自然科学基金(31372105,U1704120);2) 国家大学生创新创业训练计划项目(校级25501)资助。
NOTES
*通讯作者。