大興安嶺地區(qū)杜香植物資源調(diào)查與應(yīng)用前景

麻紅娟，王雪，張躍華，谷燁*，王長寶

(1.佳木斯大學(xué)理學(xué)院，黑龍江佳木斯154007； 2.佳木斯大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，黑龍江佳木斯154007)

杜香(LedumpalustreL.)是杜鵑花科(Ericaceae)多年生小灌木，多生于樟子松林、落葉松林、云杉林或針-闊混交林下，也常見于海拔400～1 400 m的山麓泥炭沼澤地邊或高山草甸，產(chǎn)自黑龍江大、小興安嶺和內(nèi)蒙古大興安嶺，杜香的枝葉、花果均可提取芳香油，其中花、果出油率較高[1]。近年來，從杜香中提取芳香油應(yīng)用到醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、工業(yè)生產(chǎn)的報道越來越多[2-3]，但杜香資源及有效開發(fā)的問題還有待研究。

1 地區(qū)概況

大興安嶺位于121°12′～127°00′ E，50°10′～53°33′ N，在黑龍江最北部，平均海拔573 m，屬寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候，春季干燥多風(fēng)，夏季溫暖短促，秋季涼爽舒適，冬季寒冷漫長，晝夜溫差較大，全年平均氣溫僅-2.8 ℃，最低氣溫達-52.3 ℃，無霜期80～110 d，年平均降水量746 mm。大興安嶺地區(qū)森林資源豐富，覆蓋率達79%，林木總蓄積量5.87×108m3，植物群落結(jié)構(gòu)簡單，分為喬木、灌木、草本和地被4個層次[4-5]。

2 研究方法

采用樣地調(diào)查法。根據(jù)大興安嶺地區(qū)地理狀況，選擇九曲十八彎、碧水林場、漠河機場、十八站林場和北極村5個調(diào)查區(qū)，每個調(diào)查區(qū)內(nèi)隨機設(shè)置3個20.0 m×20.0 m的實驗樣地，共計15個實驗樣地，在每個樣地內(nèi)隨機設(shè)置5個5.0 m×5.0 m的灌木樣方用來調(diào)查灌木指標，共計75個灌木樣方，在每個灌木樣方內(nèi)隨機設(shè)置5個1.0 m×1.0 m的草本樣方用來調(diào)查草本指標，共計375個草本樣方；對樣地杜香密度、生境類型、伴生植物進行調(diào)查，用GPS測量每個研究區(qū)的經(jīng)緯度和海拔高度[6](表1)。

表1 杜香資源調(diào)查樣地的信息

3 結(jié)果與分析

3.1 種群密度

通過野外調(diào)查，統(tǒng)計杜香在研究區(qū)的分布密度見圖1。結(jié)果表明：杜香在大興安嶺分布廣泛，包括杜香原種、變種及其變型。杜香在5個樣地中分別占全部植物密度的70%、85%、87%、73%、83%，在群落中杜香或為灌木-草本層建群種，或為優(yōu)勢種。表明大興安嶺特殊的地理位置和氣候條件有利于杜香的生長繁殖。

圖1 大興安嶺杜香種群密度

3.2 生境類型多樣性

杜香主要生長在林下沼澤地，寒冷干燥地區(qū)也能生存。寬葉杜香生長在海拔1 000～1 750 m的環(huán)境中，一般成片生長在河谷或苔蘚沼澤地，生長在樹林下、水甸邊等地方，常成片生長。小葉杜香的生態(tài)習(xí)性與原種相同，常生于河谷或苔蘚沼澤地，在濕潤的山坡或巖石上亦能成片生長，在大興安嶺的西北部分布較多。結(jié)合杜香的生境及前人研究[7]，按種的生長分布可將其劃分為以下等級(表2)：濕冷生境、林下溫暖生境(朝陽)、林下陰潤生境(背陰)、干旱生境、濕潤生境。

表2 杜香生境類型多樣性

3.3 常見伴生植物

杜香的伴生植物較多，不同的伴生植物也形成了多個獨特的群落，云杉、落葉松、白樺、樟子松為較大的喬木伴生植物；伴生灌木主要以興安杜鵑、篤斯越桔、越橘等為主；伴生草本植物分布數(shù)量較多，如風(fēng)毛菊、地榆、柳蘭、山野豌豆、林問荊、苔草等(表3)。

表3 杜香的常見伴生植物

3.4 開發(fā)前景分析

3.4.1 藥用前景分析。杜香除根部分，全株可入藥。杜香揮發(fā)油具有很強的抗原生物作用，對青霉菌、酵母菌和金黃色葡萄球菌都有明顯的抑制和消滅作用。采用氨氣止咳法進行鎮(zhèn)咳實驗，結(jié)果表明杜香油能抑制氨氣刺激所致小鼠的咳嗽，并具顯著祛痰作用[8]。杜香的嫩枝中含有香豆素類、熊果酸。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)香豆素類化合物對HIV-1型病毒的逆轉(zhuǎn)錄酶具有高度的專一性，HIV-1病毒在世界范圍內(nèi)都占據(jù)主導(dǎo)地位，這為尋找新的抗艾滋病藥物開辟了新的道路。熊果酸屬三萜類化合物，其具有化學(xué)預(yù)防作用，熊果酸對癌的化學(xué)預(yù)防體現(xiàn)在3個方面：抗始發(fā)突變、抗促癌作用、抗氧化作用。中國有研究者發(fā)現(xiàn)熊果酸能有效增強免疫，其有望成為新型天然的抗癌藥物[9]。

3.4.2 工業(yè)前景分析。在工業(yè)上可用杜香揮發(fā)油制革。在大量生長杜香的國家，利用杜香資源制革都卓有成效。杜香還可以用作香料使用，將采收的杜香的嫩枝與葉，經(jīng)水蒸汽蒸餾取得精油，經(jīng)黑龍江省天然香料評香會鑒定，認為其具有特殊的蒔蘿醛香氣，兼有木香，是很好的香料資源，可作為洗發(fā)香波、藥皂、腳氣水等產(chǎn)品的原料[10]。大興安嶺的特殊氣候和地理環(huán)境有利于杜香的生長繁殖。杜香所占面積約為大興安嶺林地面積的20%左右，據(jù)實地考察，大興安嶺地區(qū)杜香總貯藏量約為6.0×109kg，杜香的全株均可提取芳香油，其各部位含油量：葉：1.50%～7.50%；枝：0.17%～1.50%；花：2.30%；果：0.17%[11]。采用最低(0.50%)出油率計算，出油量為3.0×107kg。上述數(shù)字屬于理論數(shù)字，與實際會有很大誤差[12]。但將蘊藏量折半計算，出油量為1.5×107kg，按每5年一個輪采期計算，每年可利用3.0×105kg芳香油。杜香是多年生小灌木，分布集中或為優(yōu)勢種，所以極易采摘，而且含油量高，是非常有開發(fā)價值的植物。

4 結(jié)論

經(jīng)過實地調(diào)查，發(fā)現(xiàn)大興安嶺地區(qū)杜香資源豐富，其耐寒耐澇能力強，易于采收，如要廣泛應(yīng)用，還需對其化學(xué)成分進一步研究，使杜香能在合理的條件下與其他藥物聯(lián)合用藥，應(yīng)用到臨床實驗中，將會達到更好的治療效果。加強對杜香提取揮發(fā)油方面的研究，對化妝品、工業(yè)都有重要的促進作用，可以提高當?shù)氐慕?jīng)濟效益，但同時注意保護生態(tài)資源。