Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Основные лекарственные растения Кировской области

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Егошина, Татьяна Леонидовна, Киров

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОХОТНИЧЬЕГО ХОЗЯЙСТВА И ЗВЕРОВОДСТВА им. проф. Б.М.ЖИТКОВА

На правах рукописи

Егошина Татьяна Леонидовна

ОСНОВНЫЕ ЛЕКАРСТВЕННЫЕ РАСТЕНИЯ КИРОВСКОЙ ОБЛАСТИ (ЭКОЛОГО-ЦЕНОТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА)

03.00.05 - Ботаника

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научные руководители: доктор биологических наук,

профессор Н.А. Миняев

кандидат биологических наук И.А. Паутова

Киров -1999

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение.................................................................................................5-10

Глава 1. Материал и методика.................................................................11 - 28

Глава 2. Физико-географическая характеристика территории.......................29-35

2.1. Географическое положение и климат...................................................29-30

2.2. Геологическое строение, рельеф и гидросеть......................................30-33

2.3. Почвы ..................................................................................................33

2.4. Население, дорожная сеть....................................... ........................34-35

2.5. Заключение...........................................................................................35

Глава 3. Флора и растительность Кировской области..................................36-81

3.1. Заключение......................................................................................78-81

Глава 4. Эколого-ценотическая характеристика, урожайность и

влияние на нее экологических факторов....................................82 -114

4.1. Achillea millefolium L...........................................................................82-84

4. 2. Arctostaphylos uva-ursi (L.) Spreng ....................................................84-86

4.3. Convallaria majalis L...........................................................................86-89

4.4. Hypericum perforatum L......................................................................89-92

4.5. Origanum vulgare L...........................................................................92-95

4.6. Tanacetum vulgare L.............................................................................95-96

4.7. Tussilago farfara L................................................................................96-98

4.8. Vaccinium vitis-idaea L........................................................................98-102

4.9. Valeriana officinalis L........................................................................102-107

4.10. Экспресс-методы определения урожайности

лекарственных растений...............................................................107 -109

4.11. Заключение..................................................................................109-114

Глава 5. Ресурсы основных лекарственных растений в отдельных

районах Кировской области......................................................115 -124

5.1. Заключение....................................................................................122-124

Глава 6. Рациональное использование и охрана ресурсов

лекарственных растений...........................................................125-186

6.1. Динамика запасов сырья лекарственных растений...............................125-134

6.2. Сроки восстановления зарослей лекарственных растений

после заготовки сырья.................................................................134-173

6.2.1. Achillea millefolium L.................................................................134-141

6.2.2. Arctostaphylos uva-ursi (L.) Spreng............................................141-146

6.2.3. Convallaria majalis L..................................................................146-152

6.2.4. Hypericum perforatum L.............................................................152-166

6.2.5. Origanum vulgare L..................................................................156-161

6.2.6. Tanacetum vulgare L.................................................................161-164

6.2.7. Tussilago farfara L.....................................................................164 -167

6.2.8. Vaccinium vitis-idaea L...............................................................167-173

6.3. Предложения по рациональной эксплуатации ресурсов

лекарственных растений..............................................................173 -180

6.4. Заключение....................................................................................181-186

Выводы................................................................................................187-189

Список литературы................................................................................190 - 224

Приложения.........................................................................................225 - 274

ВВЕДЕНИЕ

В декларации о сохранении флоры, фауны и среды их обитания, принятой Европейской экономической комиссией в 1988г., подчеркнуто, что "природные экологические системы и дикие животные и растения, характерные для каждой страны -члена ЕЭК, представляют собой великое национальное достояние и являются важным вкладом в природное достояние Европы и мира". В связи с этим правительства государств - членов ЕЭК приняли решение разработать программы по сохранению находящихся под угрозой и характерных для Европы видов (Кодекс практических мер ...,1992). Проблема сохранения природного биоразнообразия, как основы экологического жизнеобеспечения населения особенно обострилась в России за последнее десятилетие (Шилов, Абрамов, Баранова и др., 1996). Основными направлениями деятельности по сохранению биоразнообразия растительных ресурсов является их мониторинг, воспроизводство, рекультивация естественных популяций, культивирование, охрана генофонда. "При этом сохранение биоразнообразия требует не только сиюминутных, экстренных мер спасения, но и разработки долговременной системы мер, включая и неистощительное природопользование" (Юрцев, 1996).

Разработка систем неистощительного природопользования особенно актуальна для лекарственных растений, как важнейшего источника сырья для медицинской и фармацевтической промышленности.

Лекарственные растения и получаемые из них фитопрепараты издавна используются для лечения и профилактики практически всех заболеваний человека. Они не потеряли своего значения даже на фоне успехов современной синтетической химии. В настоящее время около 40% от общего числа лекарственных средств, разрешенных к применению для медицинского использования в России, составляют препараты растительного происхождения (Николаев, 1981; Лекарственные растения

Кировской области, 1984). При лечении некоторых заболеваний лекарственные растения являются незаменимыми, так как биологически активные вещества, вырабатываемые ими, пока еще не поддаются химическому синтезу. К ним относятся сердечные гликозиды. Поэтому более 80% всех лекарств при болезнях сердечнососудистой системы составляют препараты из растений (Казаринова Н.В., Ломоносова М.Н., Триль В.М. и др., 1991).

По данным Всемирной организации здравоохранения во многих странах и регионах наблюдается тенденция к увеличению масштабов использования веществ растительного происхождения. В сложившихся социально-экономических условиях в России наблюдается устойчивая тенденция к увеличению уровня потребления населением России дикорастущих лекарственных растений. Экономическая нестабильность, нарушение системы закупки и сбыта лекарственного сырья, отсутствие реального контроля над проведением заготовок привели к дальнейшему усилению эксплуатационного стресса на естественные популяции лекарственных растений.

В последнее время вследствие усиления всего комплекса антропогенных воздействий на природную среду происходит значительное сокращение площадей, занятых популяциями ценных лекарственных растений, а зачастую и их полное исчезновение. Так за период с 1985 по 1990 г. в Кировской области сократилась площадь зарослей Origanum vulgare L. почти на 50%, Juniperus communis L. - на 40% значительно сократились площади ценопопуляций Hypericum perforatum L., Arctostaphylos uva-ursi (L.) Spreng, Vaccinium vitis-idaea L., Rosa acicularis Herrm, R. cinnamomea Lindl. и многих других видов растений. Наиболее сильной регрессии подвержены фитоценозы пригородных зон. При этом не только уменьшается сырьевая база для заготовок, но и происходит обеднение генетических ресурсов.

Основными способами сохранения генетических и сырьевых ресурсов естественной растительности являются их рациональное неистощительное использова-

ние, основанное на ресурсной и эколого-ценотической характеристиках вида, охрана местообитания наиболее ценных видов.

Объектом исследования явились 9 наиболее распространенных видов лекарственных растений: Achillea millefolium L., Arctostaphylos uva-ursi (L.) Spreng, Convallaria majalis L., Hypericum perforatum L., Origanum vulgare L., Tanacetum vulgare L., Tussilago farfara L., Vaccinium vitis-idaea L., Valeriana officinalis L., на долю которых приходится больше половины объема заготовок лекарственного сырья в Кировской области.

Цель настоящей работы заключалась в изучении экологических и фитоцено-тических особенностей вышеуказанных видов лекарственных растений, определении их ресурсов, отслеживании динамики ресурсов, разработке путей рационального использования и охраны ресурсов.

Осуществление поставленной цели стало возможным в результате решения следующих задач: 1 ) исследование специфических особенностей растительности и флоры Кировской области, как основы формирования ценокомплексов лекарственных растений; 2) изучение урожайности лекарственных растений в различных растительных сообществах и влияние факторов местообитания (освещенность, возраст, сомкнутость полога, полнота древостоя, эдафические условия) на эти показатели; 3)выявление взаимосвязей показателей участия видов в сложении сообществ (урожайность, проективное покрытие, высота растений, их численность) и разработка экспресс-методов определения урожайности; 4) определение биологических запасов, эксплуатационных запасов, возможных ежегодных заготовок и разработка практических рекомендаций по рациональному использованию лекарственных растений в 12 районах области; 5) отслеживание динамики ресурсов в северных районах области; 6) изучение особенностей восстановления зарослей лекарственных растений после заготовки сырья.

Необходимость исследования данных вопросов вытекает непосредственно из требований практиков-заготовителей, работников природоохранных организаций, которые должны получить рекомендации о возможных объемах изъятия сырья из естественных популяциях лекарственных растений без ущерба для величины природных запасов.

Научная новизна. В пределах региона исследований впервые проведено комплексное изучение влияния эколого-ценотических факторов на биологическую продуктивность 9 видов лекарственных растений, различающихся по ценотической характеристике, жизненной форме, используемых в качестве сырья органах. Установлена экологическая амплитуда хозяйственно-ценных популяций каждого вида и их биологические параметры: урожайность, численность, проективное покрытие, степень развития экземпляров. Определены параметры фитоценотического оптимума для обследованных видов растений. Статистическими методами оценено влияние ряда экологических факторов на эти показатели. Разработан экспресс-метод определения урожайности 7 видов лекарственных растений. Изучены особенности восстановления зарослей 8 видов лекарственных растений после заготовки сырья. Определены биологические и эксплуатационные запасы, возможные объемы ежегодных заготовок и разработаны практические рекомендации по рациональному использованию лекарственных растений в 12 районах области. Изучена динамика запасов сырья лекарственных растений в 5 северных районах области за 15 лет.

Защищаемые положения.

1. Эколого-ценотическая характеристика основных лекарственных растений в Кировской области.

2. Зависимость биологических параметров ценопопуляций лекарственных растений (урожайность, численность, проективное покрытие, степень развития экземпляров) от отдельных экологических факторов.

3. Регрессия биологических запасов видов лекарственных растений, приуроченных к ненарушенным местообитаниям, как результат антропогенного воздействия на их местообитания.

4. Концепция рационального неистощимого использования запасов лекарственных растений, мониторинга ресурсов и охраны.

Практическая значимость работы. Данные, полученные в результате исследований, освещенных в данной работе, могут быть использованы в практике природоохранной работы, составлении кадастров лекарственных растений, в организации заготовок лекарственного сырья, как в районах исследований, так и в близлежащих регионах России, что позволит обеспечить рациональное использование ресурсов лекарственных растений без ущерба для их популяций. Применение разработанных экспресс-методов определения урожайности непосредственно по проективному покрытию значительно ускоряет и удешевляет работы по определению величины запасов лекарственных растений. С учетом полученных материалов разработаны и опубликованы рекомендации для работников райпотребсоюзов и аптек "Ресурсы и возможности заготовок лекарственного растительного сырья в некоторых центральных и южных районах Кировской области" (1983), Ресурсы и возможности заготовок лекарственного растительного сырья в некоторых северных районах Кировской области" (1985). Результаты исследования использованы при составлении "Кадастра недревесных растительных ресурсов Кировской области" (1991 - 1997 гг.), в части, относящейся к лекарственным растениям. Полученные материалы учтены заготовительными организациями Кировской области (Облпотребсоюз, А/О "Фармация", территориальное управление лесами) и отделом лицензирования Государственного комитета по охране природы Кировской области. Они используются при проведении учебных занятий по курсам "ботаника" и "растительное ресурсоведение" в Вятской государственной сельскохозяйственной академии.

Апробация работы. Основные положения работы доложены на конференции молодых ученых-биологов "Повышение продуктивности и рациональное использование биологических ресурсов Европейского Севера СССР" (Петрозаводск, 1982); "Экономика и охрана биологических ресурсов Прикамья" (Пермь, 1986); конференции молодых ученых и специалистов ВНИИОЗ (Киров, 1986); научной сессии, посвященной 50-летию издания книги И.А. Перфильева "Флора Северного края" (Архангельск, 1987); на Всесоюзных совещаниях "Сезонная ритмика и продуктивность дикорастущих лекарственных растений" (Москва, 1986) и "Брусничные в СССР" (Новосибирск, 1989), Областной научно-практической конференции "Социально-экономическое развитие Кировской области" (Киров, 1989); Первых естественнонаучных краеведческих чтениях памяти А.Д. Фокина (Киров, 1992); Областной конференции "Регулирование использования ресурсов растительного и животного мира (Киров, 1993); Первой Всероссийской конференции по ботаническому ресурсоведе-нию (Санкт-Петербург, 1986); научной конференции, посвященной 75-летию ВНИИОЗ им. проф. Б.М.Житкова "Вопросы прикладной экологии (природопользования), охотоведения и звероводства" (Киров, 1987); Международной конференции "Региональные и муниципальные проблемы природопользования" (Белгород, 1998); Всероссийской конференции "Муниципальные проблемы природопользования" (Кирово-Чепецк, 1998); Всероссийской конференции "Развитие идей академика С.С. Шварца в современной экологии" (Екатеринбург, 1999).

Глава 1. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА.

Материалы, положенные в основу работы, собраны в 1980 - 1997 гг. в 28 районах Кировской области, расположенных во всех растительных подзонах региона: Афанасьевском, Белохолуницком, Верхошижемском, Вятско-Полянском, Даровском, Зуевском, Кильмезском, Котельничском, Лебяжском, Лузском, Малмыжском, Нагор-ском, Нолинском, Подосиновском, Слободском, Советском, Уржумском, Халтуринском, Яранском. В некоторых районах проведено выборочное исследование отдельных видов растений или наиболее интересных популяций, например в Фаленском, Сунском, Верхнекамском Опаринском, Свечинском и др. Расположение обследованных районов на территории Кировской области представлено на рис. 1.1. Распределение наиболее полно обследованных административных районов изучаемого региона по растительным подзонам, количество выполненных в каждом районе геоботанических описаний и учетных площадок представлено в таблице 1.1.

В процессе работы изучалось распространение, эколого-ценотическая приуроченность, продуктивность, состояние популяций и определялись запасы 9 наиболее распространенных видов лекарственных растений: Achillea millefolium L., Arctostaphylos uva-ursi (L.) Spreng, Convallaria majalis L., Hypericum perforatum L., Origanum vulgare L., Tanacetum vulgare L., Tussilago farfara L., Vaccinium vitis-idaea L., Valeriana officinalis L.

Распределение количества геоботанических описаний и учетных площадок, выполненное для данного раздела работы, по исследуемым видам растений отражено в табл. 1.2.

Рис. 1.1. Степень изученности отдельных административных районов Кировской области

Исследования лекарственных растений проводили по общепринятым методикам ВИЛР (Шретер, Крылова, 1971, 1986), редких видов растений согласно "Программе и методике наблюдений за ценопопуляциями видов растений Красной книги СССР" (1986).

Таблица 1.1.

Распределение районов исследований и геоботанических описаний

по растительным подзонам

N п/п Название района Название подзоны Количество геоботанических описаний, шт. Количество учетных площадок, шт.

1 Афанасьевский средняя и южная тайга 18 380

2 Белохолуницкий южная тайга 21 430

3 Верхошижемский южная тайга 9 185

4 Вятско-Полянский хвойно- широколиственные леса 2 40

5 Даровской южная тайга 27 630

6 Зуевский южная тайга 9 360

7 Кильмезский хвойно- широколиственные леса 17 355

8 Котельничский южная тайга 18 395

9 Лебяжский хвойно- широколиственные леса 14 230

10 Лузский средняя тайга 20 445

11 Малмыжский хвойно- широколиственные леса 21 465

12 Нагорский средняя и южная тайга 26 600

13 Нолинский южная тайга и хвой-но-широколист-венные леса 12 225

14 Подосиновский средняя тайга 3 60

15 Слободской южная тайга 18 400

16 Советский хво