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青海省微孔草资源及开发利用前景



全 文 :西北农业学报 2006 , 15(3):37 ~ 40
Acta A griculturae Boreali-occidentalis Sinica
青海省微孔草资源及开发利用前景*
刘玉萍 ,吴学明 ,苏 旭 ,高 晖 ,张彦芬
(青海师范大学生命与地理科学学院 ,西宁 810008)
摘 要:微孔草是青藏高原特有的野生油料植物 。种子含油率高 , 其中不饱和脂肪酸含量达 85%以上 , 且富
含γ-亚麻酸 、亚油酸 , 是一种品质优良的保健型食用油料植物。同时也是研制治疗心血管病 、高血脂等的重
要药物 ,具有重要的开发利用价值。但由于过渡开采 , 使得该野生植物资源量呈显著下降趋势 , 这对于青藏高
原的生态环境保护及药用植物的可持续开发利用都是不利的。本文采用最小样方面积的方法对青海微孔草
的生物学特性 、群落生态环境特点和特征及资源量进行了研究 ,并计算出微孔草的资源储量 , 旨在为青海微孔
草资源的保护和合理开发利用提供科学依据。
关键词:微孔草;生物学特征;群落特征;资源储量;开发利用
中图分类号:Q949.95    文献标识码:A     文章编号:1004-1389(2006)03-0037-04
The Resource and Prospect of Utilization and Exploitation about
Microula sikkimensis H.in Qinghai Province
LIU Yu-ping ,WU Xue-ming ,SU Xu ,GAO Hui and ZHANG Yan-fen
(C ol lege of Geograph y and Li fe S cience , Qingh ai Normal University , Xining 810008 , C hina)
Abstract:Microula sikkimensis H .is a kind of rare wild oil plant in Qing-Tibet Plateau.The seeds of
Microula sikk imensis H .contain abundant oil , above 85 percent o f unsaturated fat ty acids and majo rity
of γ-linen acid and lino lenic acid.It i s a type of e xcellent quality and healthy oil-eating plant.Mean-
while , i t i s the important medicine curing and studying ca rdiovascular diseases and hepatic lipid.
Hence , it has important v alue o f utilization and exploitation.But the resource of w ild plant decrease s
markedly because o f excessively exploration.That is det rimental to ecolog ical envi ronmental protec-
tion o f Qing-Tibet P lateau and sustainable uti lization and exploi tation o f medical plant.This article ,
apply ing the method of mini area , studied biological characteristics , popula ted ecological envi ronment
and characteristics and resource accumulat ion of Microula sikkimensis H .in Qinghai province , and
calculated resource accumulat ion of it.It pro vided scientif ic basis for utilizat ion and exploi tation of
Microula sikk imensis H .in Qinghai province.
Key words:Microula sikk imensis H .;Biological characteristics;Populated characteristics;Resource
accumulation;U tilizat ion and exploi tation
  微孔草(Microula sikk imensis H .)别名野菠
菜 ,为紫草科(Borginaceae)微孔草属 2 a生草本
植物 。该属植物全世界共有 30种和 8个变种 ,我
国均有分布 ,其中 26种为我国特有种 ,主要分布
在甘肃 、青海 、四川西部 、西藏 、云南北部 、陕西西
部等地 ,青海有 14种 ,生长于海拔 2 900 ~ 4 500
m 的高寒草甸 、农田 、荒地等植被带[ 1] 。
研究表明 ,微孔草种子含油率高达 45%[ 2] ,
* 收稿日期:2005-12-11  修回日期:2005-12-20
基金项目:青海师范大学研究生科研经费。
作者简介:刘玉萍(1980—),女 ,青海民和人 ,在读硕士研究生 ,研究方向为资源植物学 ,主要从事高山药用植物开发利用的研究。
Tel:0971-3878022;Emai l:liuyuping@qhnu.edu.cn
在脂肪酸中不饱和脂肪酸约占 86%,人体必需脂
肪酸(EFA)约占 43%,其中γ-亚麻酸(γ-LA)含
量为 8.1%,与月见草油相近 ,并含有月见草所不
含有的α-亚麻酸(α-LA)等不饱和脂肪酸[ 2] 。微
孔草种子所含γ-亚麻酸是一种多功能油脂成分 ,
具有较高的药用 、保健和营养价值 ,是研制治疗心
血管病 、高血脂等的常用药物 ,无毒性反应 ,并有
护发 、护肤和保健作用[ 3] 。另有研究表明 ,微孔草
块根含有大量淀粉 、糖类 、蛋白质和多种氨基
酸[ 4] ,是一种优良的保健食品原料。其茎秆含粗
蛋白 3.16%、粗脂肪 2.63%、粗纤维 27.31%[ 5] ,
是一种优质的饲料植物。
微孔草是青海目前正在开发的一种优质高效
油料植物 ,但由于过渡开采和不科学的大量使用
除草剂 ,导致该野生植物资源的分布及储量越来
越少 ,这与野生植物的可持续开发利用是不相符
的。鉴于此 ,本文对青海微孔草的生物学特性 、群
落生态环境特点和群落特征以及资源量进行了研
究 ,并计算出资源储量 ,旨在为青海微孔草资源的
保护和合理开发利用提供科学依据 。
1 研究方法
1.1 研究地点
研究点设在青海省大通县 、天骏县 、泽库县 、
都兰县 、乌兰县 、刚察县 、海晏县有微孔草分布的
草地 、荒地 、农田等。进行取样调查 ,定期进行研
究。
1.2 最小样方面积的确定
利用逐步成倍扩大样方面积的方法 ,记录样
方中植物的种类 ,绘制种-面积曲线 ,确定样方的
最小面积为 1 m 2 。
1.3 取样方法
在每县设 5个观测点 ,从中选择 2 个点作为
样地 。在每个样地随机选择一点作为原点 ,以此
点作 10 m 长的两条互相垂直的直线 ,作为 X轴 、
Y轴 ,建立直角坐标系 。利用随机数字表产生两
组 10个两位数的随机数字 ,分别代表 X 、Y值 ,利
用(X ,Y)作为样方 。共 10个样方 ,每个样方为面
积 1 m2 的正方形。
1.4 测量方法
记录样地的海拔高度 、土壤类型和气候类型;
统计样方中植物的种类 、密度 、盖度 、频度和多度 ,
多度采用 Braun-Blanque t多度/盖度级法进行分
级[ 6 , 7] ;微孔草地上部分的高度 、鲜重 、干重和根
的长度。以大通县为主要观察点 ,研究微孔草的
生物学特征。
1.5 数据处理
利用 SPSS 统计软件对数据进行分析 ,计算
微孔草的资源储量。
2 结果与分析
2.1 微孔草的生物学特性
通过对以上各点微孔草的观察表明 ,在青海
微孔草为 2 a 生草本植物 ,一般植株高 10 ~ 60
cm ,茎自基部起有长毛或短的分枝 ,有开展的刚
毛 ,四棱形 ,中空。基生叶平均长 7 cm ,宽 2.8
cm ,两面具有糙毛 ,叶片卵形或卵状披针形 ,先端
微尖至渐尖 ,基部宽楔形至近心形;中上部叶较
小 ,线状披针形或卵状披针形 ,无柄;苞片卵形 ,花
密集排列在同一方向;花萼 5深裂 ,裂片线状披针
形 ,果期增大 ,后期星状开展 ,外面及边缘被较密
短毛和刚毛;花冠蓝色或白色 ,附属物梯形 ,被毛;
雄蕊 5 ,内芷 , 子房 4 裂;小坚果卵形 , 长 2 ~ 3
mm ,有小瘤状突起和短刺毛 ,背面有环状突起;
花果期 6 ~ 9月 。
大通点研究表明微孔草特别适应高寒草地的
气温 、土壤 、水热条件。土壤解冻后 ,微孔草块根
陆续出苗 ,7 d 基本结束 , 20 d 植株进入分枝期 ,
分枝前植株平均高度为 15.5 cm ,分枝期间高度
迅速增加 ,平均为 25.6 cm 。18 d后进入花期 ,初
花期到盛花期时间为 15 d左右 。这时植株的高
度无明显增加 ,但分枝的枝条长度递增 ,随机抽测
平均长度 10.8 cm 。20 d开始结籽 ,成熟一枚 ,脱
落 1枚 ,种子不宿存 。
微孔草耐寒 、耐旱 、抗风 、抗暴 、喜强光照 ,生
态适应能力极强 ,生长力旺盛 ,可通过有性与无性
繁殖 ,二回分枝比一回分枝的结实率高出 2 ~ 3
倍。
2.2 微孔草群落的生态环境特点
微孔草生长在海拔 2 612 ~ 3 943 m 处 ,虽然
微孔草生长的土壤和地质类型有很大差别 ,但各
个观察点的植株都能正常生长 ,表明它对土壤的
要求不严格(表 1)。微孔草生长的地区气候类型
从湿润到高原半干旱气候类型 ,可见它对水分含
量的要求不十分严格 。
2.3 微孔草分布的垂直区域性变化
随着海拔高度的递增 ,微孔草的分布呈现出
明显的差异。其分布的垂直区域性变化规率为海
·38· 西 北 农 业 学 报                15 卷
拔由低到高(2 612 ~ 3 943 m),分布由稀至密。
一般海拔 2 200 ~ 3 200 m 的高山峡谷区域内 ,微
孔草分布呈零星状 ,适应能力较差;海拔2 800 ~
3 400 m的高原山地区域内 ,微孔草分布递增 ,但
并不形成群落 ,适应能力相对较强;海拔3 200 ~
3 900 m的丘状高原区域内 ,微孔草分布数量较
多 ,常形成优势群落 ,适应能力强。
表 1 典型样地记录表
Table1 Recording table of the typical experimental location
编号 No. 地 点 Location 海拔/m Alt itude 土壤类型 Soil patterns 气候类型C limatic pat tern s
1 大通县 2612 栗钙土 高原温带半湿润气候区
2 刚察县 3240 高山草原土 高原温带半干旱气候区
3 都兰县 3313 沼泽土 高原温带半干旱气候区
4 海晏县 3357 栗钙土 高原温带半干旱气候区
5 天骏县 3491 高山草甸土 高原温带半干旱气候区
6 乌兰县 3508 高山草原土 高原温带半干旱气候区
7 泽库县 3943 高山草原土 高原亚寒带湿润气候区
2.4 微孔草群落的数量特征
微孔草所生长的植物群落主要由微孔草 、密
花香薷 、宝盖草 、金露梅 、野薄荷 、二裂委陵菜 、蒲
公英 、珠芽蓼等 8种植物组成(表 2),其中微孔草
盖度和频度是 8 种植物中最大的 , 频度超过
80%。虽然微孔草的密度不大 ,但由于微孔草基
部分枝较多 ,结果致使微孔草的盖度很大 。微孔
草在该群落中应属优势种和建群种 ,伴生种应为
宝盖草和密花香薷。
表 2 大通县微孔草种群的数量特征
Table 2 Quantity characteristics of the population species about Microula sikkimensis Hemsl.in Datong county
植物种类
Plant types
多度/级
Abundance/Grade 密度/(株·m
-2)
Density/(St rain·m-2) 盖度/ %Coverage 频度/ %Frequency
微孔草 Microu la sikkimensis Hemsl. 8 12 40 85
金露梅 Potent i l la f rut icosa L. 2 3 5 12
宝盖草 Henbi t 6 12 12 16
野薄荷 Men tha haploca ly x Briq. 4 4 8 25
珠芽蓼 Po ly gornum viviparum 2 15 6 10
二裂委陵菜 Potent i lla bi f urca L. 3 25 2 38
密花香薷 E lshol tz ia den sa 7 18 35 79
蒲公英 T.mongolicum Hand. 3 3 6 43
2.5 微孔草资源量
利用 SPSS 对样地微孔草的密度 、平均株高 、
根长度 、重子千粒重 、平均每株种子总数及平均干
重的有关数据进行统计 ,植株平均产量约为 8.53
kg/hm2 ,种子平均产量约为 0.61 kg/hm2 。频度
约 85%。据 2003年青海省土地资料统计结果表
明 ,全省牧草地面积 、荒草地面积 、沼泽地面积总
计 4.2×107 hm2 ,以上述面积的万分之一计算微
孔草的资源总蓄量。
表 3 微孔草资源情况表
Table 3 Summary table of the Microula sikkimensis Hemsl.resources
样地
Location
密度/(株·m-2)
Den si ty
平均株高
Mean st rain heigh t/ cm
根长/ cm
S tem leng th
平均干重/(g·m -2)
Mean d ry w eigh t
种子千粒重/ g
Weight of thou san d
grain seeds
平均每株种子总数
Total num ber of seed s
of each st rain
大通县 2.25 23.56 3.2 8.20 2.20 856
刚察县 3.57 25.43 4.2 15.48 2.15 932
都兰县 4.53 32.14 6.4 23.25 2.06 987
海晏县 6.12 28.96 5.1 25.35 2.10 908
天骏县 9.36 18.24 2.7 31.76 1.95 849
乌兰县 10.35 29.31 5.2 38.47 1.91 928
泽库县 15.46 21.36 3.8 40.42 1.85 892
平均值 7.37 25.60 3.6 26.10 2.03 907
  植株资源总蓄量(干重)=植株平均产量×面
积×0.1‰×频度=30.45 t。(估计误差限 ±
10%,估计精度 82%)。
种子资源总蓄量(干重)=种子平均产量×面
·39·3 期              刘玉萍等:青海省微孔草资源及开发利用前景
积×0.1‰×频度 =2.15 t。(估计误差限 ±
10%,估计精度 82%)。
3 微孔草资源开发利用前景
青海省地处青藏高原东北部 ,海拔高 ,气候严
寒 ,适宜微孔草生长 ,在青海大部分地区均有分
布。微孔草在青海的自然聚集量是十分可观的 ,
又是青藏高原的特有种 ,因而 ,是一种开发前景广
阔的野生油料植物。付华和周志宇(1999年)测
定 ,微孔草种子中含有 18 种氨基酸 , 总量为
15.30%,其中人体必需氨基酸含量为 6.08%,占
总量的 39.74%,含鲜味氨基酸 4.28%,甜味氨基
酸 2.97%, 分别占总量的 27.97%和 19.40%。
安承熙[ 8] 认为微孔草油可作为 γ-亚麻酸的新药
源。γ-亚麻酸直接参与人体内一系列代谢过程 ,
作为亚油酸的第一代谢产物和同型γ-亚麻酸的
直接前体 ,在前列腺素衍生物的生成中 ,占有特殊
地位 ,并可研制成治疗心血管病 、高血脂等常用药
物 ,无任何毒性反应 。田正科[ 9] 研究表明 ,γ-亚麻
酸是建造人体细胞膜的重要成分 ,是细胞膜中磷
脂结构功能的主要部分 ,又是维生素 E 的天然来
源和人体代谢过程的营养调节剂 ,能以很小的剂
量产生显著的生理效能。另外 ,微孔草块根富含
淀粉和糖类。因此 ,微孔草是可以充分利用的自
然资源。
长期以来 ,微孔草被视为杂草。虽然该草枝
叶繁茂 ,生活力强 ,但与牧草 、农作物争夺水 、肥 、
光 、热等资源 ,使其发育不良 ,生长受阻 ,产量下
降。近年来 ,由于农田化学除草剂的普及 ,微孔草
在农田的混生量已大为减少 ,使直接从农田收集
野生种子受到了限制 ,加之 ,对微孔草的过渡采
挖 ,使资源量大为减少 ,因此 ,当务之急是对微孔
草资源进行保护 ,当前主要措施是对微孔草进行
引种驯化 ,实现人工栽培 ,这样既减少了对微孔草
野生资源的破坏 ,同时亦可增加其生物量。
合理开发利用微孔草资源 ,首先 ,应组织一定
的技术科研力量 ,对微孔草的生理 、生化及生态等
方面进行基础性研究。在此基础上 ,加强对微孔
草栽培技术方面的研究 ,建立微孔草 GMP 生产
基地 ,逐渐实现规范化种植 ,为产业化发展奠定基
础。其次 ,进行微孔草深加工方面的研究 ,运用植
物化学的方法 ,对有效成分进行提取分离 ,并进行
药理毒理试验 ,对其疗效做出科学合理的评价 ,最
后形成微孔草深加工的工艺流程 ,使微孔草开发
利用的技术含量大大增加 。对微孔草资源的开发
利用 ,应达到经济效益 、生态效益和社会效益三者
的和谐统一。
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