Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Природные условия, районирование Пермского края, работы по изучению флоры дикорастущих лекарственных растении хи 16
1.1. Физико-географическая характеристика Пермского края 16
1.2. Ботаническая характеристика Пермского края 24
1.3. Флористический состав лекарственных растений Пермского края 31
1.4. Антропогенная обстановка 38
1.5. Научные исследования в области изучения флоры Пермского края 46
Глава 2 Объкты и методы исследования 52
2.1. Объекты исследования 52
2.2. Методы исследования 66
2.2.1. Методы ресурсоведческих исследований 66
2.2.1.1. Определение запасов сырья 66
2.2.1.2. Установление ценокомплекса вида 69
2.2.1.3. Влияние факторов местообитания на продуктив ность зарослей 69
2.2.1.4. Маршрут экспедиций 70
2.2.2. Методы фармакогностических исследований 71
2.2.2.1. Морфологический и макроскопический анализ 71
2.2.2.2 Микроскопический анализ 71
2.2.2.3. Качественный анализ 72
2.2.2.4. Оценка качества лекарственного растительного сырья 72
2.2.2.5. Исследование содержания тяжелых металлов, макро- и микроэлементного состава, радионуклидов 73,
2.2.2.6. Определение микробиологической чистоты 73
2.2.3. Статистическая обработка материалов исследований 73
Глава 3 Ресурсоведческая характеристика и запасы сырья дикорастущих лекарственных растений Пермского края 75
3.1. Ресурсоведческая характеристика 75
3.1.1. Багульник болотный — Ledum palustre L. Распространение, ресурсы, влияние некоторых эколого-ценотических факторов на продуктивность зарослей 75
3.1.1.1. Литературные сведения 75
3.1.1.2. Распространение и ресурсы Ledum palustre L. в Пермском крае 76
3.1.2. Брусника обыкновенная — Vaccinium vitis-idaea L. Рас пространение, ресурсы, влияние некоторых эколого-ценотических факторов на продуктивность зарослей 8
3.1.2.1. Литературные сведения 80
3.1.2.2. Распространение и ресурсы Vaccinium vitis-idaea L. в Пермском крае 81
3.1.3. Черника обыкновенная - Vaccinium myrtillus L. Распространение, ресурсы, влияние некоторых эколого-ценотических факторов на продуктивность зарослей 85
3.1.3.1. Литературные сведения 86
3.1.3.2. Распространение и ресурсы Vaccinium myrtillus L. в Пермском крае 88
3.1.4. Душица обыкновенная - Origanum vulgare L. Распространение, ресурсы, влияние некоторых эколого-ценотических факторов на продуктивность зарослей 94
3.1.4.1. Литературные сведения 94
3.1.4.2. Распространение и ресурсы Origanum vulgare L. в Пермском крае 94
3.1.5. Зверобой продырявленный и пятнистый - Hypericum perforatum L. et H. maculatum Grantz. Распространение, ресурсы, влияние некоторых эколого-ценотических факторов до на продуктивность зарослей
3.1.5.1. Литературные сведения 98
3.1.5.2. Распространение и ресурсы Hypericum perforatum L. et H.maculatum Grantz. в Пермском крае 98
3.1.6. Тысячелистник обыкновенный - Achillea millefolium L. Распространение, ресурсы, влияние некоторых эколого-ценотических факторов на продуктивность зарослей 102
3.1.6.1. Литературные сведения 102
3.1.6.2. Распространение и ресурсы Achillea millefolium L. в Пермском крае 102
Глава 4. Определение запасов лекарственного растительного сырья других видов 107
4.1. Распространение, ресурсы лекарственных растений 107
4.1.1. Распространение, ресурсы валерианы лекарственной - Valeriana officinalis L 107
4.1.2. Распространение, ресурсы вахты трехлистной - Меп-yanthes trifoliata L 108
4.1.3. Распространение, ресурсы горца змеиного - Polygonum bistorta L 109
4.1.4. Распространение, ресурсы крапивы двудомной - Ur-tica dioica L 110
4.1.5. Распространение, ресурсы кровохлебки лекарственной - Sanguisorba officinalis L 112
4.1.6. Распространение, ресурсы крушины ломкой - Fran- gula alnus Mill 113
4.1.7. Распространение, ресурсы малины обыкновенной -Rubus idaeus L 114
4.1.8. Распространение, ресурсы мать-и-мачехи обыкновенной -Tussilago farfaraL 115
4.1.9. Распространение, ресурсы можжевельника обыкновенного - Juniperus communis L 116
4.1.10. Распространение, ресурсы пижмы обыкновенной -Tanacetum vulgare L 117
4.1.11. Распространение, ресурсы полыни горькой - Artemisia absinthium L 119 >
4.1.12. Распространение, ресурсы пустырника пятилопаст-ного -Leonurus quinquelobatus Gilib 120
4.1.13. Распространение, ресурсы рябины обыкновенной -Sorbus aucuparia L 122
4.1.14. Распространение, ресурсы фиалки трехцветной -Viola tricolor L 123
4.1.15. Распространение, ресурсы хвоща полевого - Equise-tum arvense L 124
4.1.16. Распространение, ресурсы чемерицы Лобеля - Vera-trum Lobelianum Bernh 125
4.1.17. Распространение, ресурсы череды трехраздельной -Bidens tripartita L 125
4.1.18. Распространение, ресурсы шиповника майского -Rosa majalis Herrm и ш. иглистого - Rosa acicularis Lindl 175
4.1.19. Распространение, ресурсы щавеля конского - Rumex confertus Willd 128
4.2. Сводные данные по запасам лекарственного растительного сырья в Пермском крае 129
4.2.1. Редкие и исчезающие виды 130
4.2.2. Лекарственные растения, имеющие промышленное значение 134
4.2.3. Лекарственные растения, имеющие ограниченные запасы 138
4.3. Динамика распространения лекарственных растений и запасов лекарственного растительного сырья в Пермском крае 139
4.4. Специализация районов Пермского края по заготовке лекарственного растительного сырья 144
Глава 5 Оценка качества лекарственного растительного сырья 151
5.1. Товароведческий анализ лекарственного растительного сырья 151
5.1.1. Определение числовых показателей 152
5.1.2. Определение содержания тяжелых металлов 152
5.1.3. Определение радиационного фона 153
5.1.1.1. Анализ побегов багульника болотного 154
5.1.1.2. Анализ травы душицы 156
5.1.1.3. Анализ травы зверобоя 162
5.1.1.4. Анализ листьев крапивы 167
5.1.1.5. Анализ листьев мать-и-мачехи 168
5.1.1.6. Анализ плодов можжевельника 169
5.1.1.7. Анализ цветков пижмы 172
5.1.1.8. Анализ травы полыни горькой 173
5.1.1.9. Анализ травы пустырника 177
5.1.1.10. Анализ травы тысячелистника 179
5.2. Определение элементного состава лекарственного растительного сырья 187
Глава 6 Материалы к разработке фармакопейной статьи на полыни горькой траву «Artemisiae absinthii herba» 191
6.1. Микроскопический анализ 191
6.2. Качественный анализ 198
6.3. Количественное определение 200
6.3.1. Разработка методики количественного определения флавоноидов 201
6.3.2. Определение эфирного масла 208
6.3.3.Определение экстрактивных веществ, извлекаемых 70% этиловым спиртом 208
6.4. Определение числовых показателей 208
6.5. Определение сроков годности сырья и норм содержания биологически активных веществ 216
6.6. Микробиологическая чистота 219
Выводы 221
Обсуждение результатов 222
Общие выводы 229
Литература 233
Приложение 268
- Флористический состав лекарственных растений Пермского края
- Влияние факторов местообитания на продуктив ность зарослей
- Душица обыкновенная - Origanum vulgare L. Распространение, ресурсы, влияние некоторых эколого-ценотических факторов на продуктивность зарослей
- Сводные данные по запасам лекарственного растительного сырья в Пермском крае
Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ
Сложившаяся ситуация в ассортименте ЛРС и его продукции показывает, что почти вся сырьевая база, обеспечивающая потребность в препаратах на фармацевтическом рынке России, оказалась на территории ближнего зарубежья.
Потери сырьевых источников, расположенных на территории бывших союзных республик, освоение минеральных ресурсов, интенсивные технологии в сельском хозяйстве, негативное влияние промышленных предприятий -все эти факторы обострили проблему обеспечения медицины и других отраслей растительным сырьем в полном объеме и ассортименте. Особенно это коснулось регионов с повышенной антропогенной нагрузкой, к которым относится и Пермский край.
Экологические изменения, связанные с антропогенным воздействием на природу привели к резкому сокращению естественных ресурсов многих ценных дикорастущих лекарственных растений на значительной территории. Одновременно происходят быстрые и глубокие, зачастую необратимые изменения растительного покрова, сокращаются запасы и ареалы многих лекарственных растений.
Чрезвычайно актуальна данная проблема для Пермского края, который является одним из наиболее промышленно развитых и густонаселенных регионов.
С целью расширения лекарственной сырьевой базы в академии на протяжении длительного времени проводили изучение запасов лекарственного растительного сырья Пермского края. Однако, эти исследования основывались лишь на ревизии лекарственной флоры.
В связи с этим, представляются перспективными исследования по изучению сырьевой базы ЛР отдельных регионов, в том числе Пермского края, позволяющие провести по массиву полученных данных системные ресурсо-
10 ведческие, фитохимические исследования и определение экологической безопасности ДЛР.
Цель и задачи исследования. Целью данной работы явилась комплексная оценка ДЛР Пермского края, включающая ресурсоведческие, фитохимические исследования и изучение экологической безопасности, для более полного и рационального использования местных сырьевых ресурсов.
Для реализации поставленной цели следовало решить следующие задачи:
изучить состояние растительного покрова, видовой состав лекарственной флоры региона и на основании анализа определить оптимальную номенклатуру растений, подлежащих заготовке;
провести изучение ресурсов 25 наиболее распространенных видов ДЛР, рассчитать биологический, эксплуатационный запасы и возможный объем ежегодной заготовки (ВОЕЗ), с учетом сохранения природных запасов в местах их произрастания, создать электронную базу данных.
разработать методологические подходы к рациональной эксплуатации зарослей ЛР, составить карты-схемы размещения зарослей ЛР для организации заготовки на территории края;
Разработать и составить карты-специализации районов края по номенклатуре заготавливаемых видов ЛР на основе индекса локализации;
изучить влияние эколого-ценотических факторов на продуктивность зарослей некоторых лесных и луговых видов, установить ценноареал хозяйственно продуктивных зарослей;
провести комплексную оценку ресурсно-сырьевого потенциала природных популяций и химическую таксацию зарослей на основе качественного и количественного анализа биологически активных веществ, определить экологическую безопасность сырья;
провести исследования по анализу уровня требований к качеству сырья полыни горькой; стандартизацию опытных и промышленных образцов
сырья для разработки нового стандарта качества «Полыни горькой трава».
Научная новизна.
На основании систематического обследования лекарственной флоры Пермского края, на базе современной методологии ресурсоведения, сформулированы научно-методологические принципы комплексных исследований растительных ресурсов региона, включающие пять основных направлений: исследование лекарственной флоры региона; экспедиционное обследование; оценка качества и экологическая безопасность сырья, химическая таксация зарослей ЛР; факторы, влияющие на состояние ресурсов ДЛР; внедрение результатов комплексных исследований.
Впервые проведены комплексные ресурсоведческие, фотохимические, экологические исследования для оценки состояния зарослей ДЛР края;
В процессе экспедиционного изучения 5 ботанико-географических зон региона составлен полный список лекарственной флоры, на основании которого был проведен целенаправленный поиск и мобилизация ресурсов наиболее перспективных видов. На основании статистических методов анализа и результатов экспедиционных исследований, для каждого района определена оптимальная номенклатура растений подлежащих заготовке и включающая 20-25 видов;
Впервые составлены карты-схемы специализации для 20 районов края с использованием индекса локализации, учитывающие биологические особенности вида и эксплуатационные запасы сырья;
Систематическая инвентаризация в течение 26 лет состояния ДЛР края позволила дать обоснование негативных последствий на качественный и количественный состав растительного покрова;
С использованием современных физико-химических методов, впервые проведены исследования по макро- и микроэлементному составу и экологической безопасности сырья в крае. Исследования показали, все заросли природных популяций относятся к экологически чистым, что позволяет вести за-
12 готовку сырья для нужд фармацевтического производства;
Впервые проведено определение радиационного фона в лекарственном растительном, сырье края. Учитывая, что доза гамма-фона не превышает установленные нормы для Пермского края, заготовка; сырья возможна во * всех обследованных районах;
На основании химической таксации зарослей, впервые для; 11 районов; региона установлены границы произрастания зарослей с высоким содержанием БАВ, что особенно важно дляполучения экстракционных препаратов, а также препаратов, производимых на основе индивидуальных веществ..
Практическая значимость. Диссертационная работа проводилась в рамках федеральной*программы «Вузы и регион»; областной целевой комплексной программы «Охрана окружающей среды Пермской области» по- теме: «Изучение ареалов и подготовка рекомендаций по охране дикорастущих лекарственных растений на территории Пермской» области»; «Охрана лесов т растительного мира путем сохранения в природном* состоянии ландшафтов, растительного и животного мира»; краевой программы «Мониторинг редких и исчезающих видов животного и растительного мира Пермского* края».,. «Проведение мероприятий по сохранению растений; имеющих лекарственное значение и занесенных в Красную.книгу Пермского края»:
Основные фрагменты работы, выполнены по заказу Управления по охране окружающей среды Министерства природных ресурсов (ранее; Министерство градостроительства и развития инфраструктуры) Пермского края;
Результаты комплексного изучения лекарственной флоры (подтвер
ждены актами внедрения) Управлением; по охране окружающей среды: по
ложены в основу: . .
Кадастра ДЛР;
Красной книги Пермского края,..
карт-схем размещения зарослей ЛР, для организации заготовки сырья вкрае.
Муниципальными образованиями края результаты исследования* использованы* для' реализации проекта «Пермский край - столица инновационных технологий» по направлению «Пермский край - долина здоровья».
Предложены методики стандартизации сырья полыни горькой, позволяющие объективно оценивать ее доброкачественность, которые' вошли в проект фармакопейной статьи «Artemisiae absinthii herba» для* Государственной фармакопеи ХП.издания.
Разработанные на базе современной методологии ресурсоведения научно-методологические принципы комплексных исследований растительных ресурсов региона могут использоваться в любом регионе Российской, федерации.
Внедрены и используются в*учебном процессе: университета г. Метц, Франция - монография «Etude des aspects environnementaux et medicinaux des especes vegetales communis a la region San-Lor-Lux en Europe occidentale et la region de L'Oural en Russie (Europe extreme - orientale»; Пермской государственной- фармацевтической академии - монография «Запасы, рациональное-использование ресурсов» дикорастущих лекарственных растений Пермского края»; МЗ «Бурятии - результаты качественного обнаружения и количественного определения основных групп биологически активных веществ (БАВ) в травеполыни горькой и данные ресурсоведческих исследований лекарственной флоры.
СВЯЗБ ЗАДАЧ С ПРОБЛЕМНЫМ ПЛАНОМ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИХ НАУК. Диссертационная работа выполнена на кафедре фармакогнозии ГОУ ВПО Пермская Государственная Фармацевтическая Академия Росз-драва России в соответствии с планом научно-исследовательских работ. Номер государственной регистрации 01.9.10018875.
АПРОБАЦИЯ. Результаты и основные положения диссертационной работы доложены на научно-практических конференциях Пермской.государ-ственной фармацевтической академии (1976 - 2008), областных межвузов-
14 ских конференциях «Экология: проблемы и пути решения» (Пермь, 1996 -2002); всесоюзных конференциях: «Ботанические исследования на Урале» (Свердловск, 1986), Биологические основы рационального использования, преобразования и охраны растительного мира (Свердловск, Уро АН СССР, 1990), ботаники Урала народному хозяйству (Сыктывкар, 1990); на международных научно-практических конференциях: «Экологические проблемы и способы их решения» (Соликамск, 1996), «Вузы и регион» (Пермь, 2003), «Фармация и здоровье» (Пермь, 2005), «Медицина и здоровье» ( Пермь, 2008); на Российских национальных конгрессах «Человек и лекарство» (Москва, 1992 - 2006); международных конференциях: «Фармация в XXI
j в.инновации и традиции» (Санкт-Петербург, 1999), «Мониторинг окружаю-
щей среды, оценка и возмещение экологического ущерба, наносимого здоровью населения, ее загрязнениями» (Пермь, 1994); республиканской конфе-ренции «Естественные науки в решении экологических проблем народного хозяйства» (Пермь, 1990); международной научно-практической конференции, посвященной 85-летию СПХФА( Санкт-Петербург, 2004); на II Всероссийском съезде фармацевтических работников (Сочи, 2005), 2-й международной Российско-китайской конференции «Fundamental pharmacology and pharmacy - clinical practice»( Пермь, 2006); научно-практической конференции «Новая технологическая платформа биомедицинских исследований (биология, здравоохранение, фармация)» (Ростов-на-Дону, 2006); первом интернациональном коллоквиуме «Health, Environment and Natural Substances» Metz, France universitet de Metz( France, Metz 2000).
ПУБЛИКАЦИИ. По материалам диссертации опубликовано 87 работ, из них 63 статьи, в т.ч. 8 - изданиях рекомендованных ВАК, 1 авторское свидетельство, 3 монографии.
ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, обсуждения результатов исследования, общих выводов, списка литературы, включающего 315 источников, из них 21 зарубеж-
15 ных авторов. Работа изложена на 564 страницах машинописного текста, содержит 83 таблицы, 38 рисунков, 1 схему, приложения А, В, С, D.
В I главе представлены литературные сведения о ботанико-географическом районировании, флористических и ресурсоведческих исследованиях, антропогенной нагрузке в Пермском крае.
В экспериментальной части изложена характеристика объектов и методов исследования (глава II); распространение, фитоценотическая приуроченность, влияние некоторых факторов местообитания на продуктивность зарослей лесных и луговых видов (глава III); характеристика сырьевой базы и ресурсного потенциала других видов ДЛР и результаты изучения- динамики распространения и запасов сырья ДЛР в Пермском крае (глава-IV); данные фотохимического и экологического мониторинга (главам V), материалы по разработке фармакопейной- статьи на траву полыни горькой (глава VI); обобщение результатов исследования, включающее методологические аспекты комплексной ресурсоведческой оценки зарослей.
На защиту выносятся:
результаты ресурсоведческого мониторинга ДЛР Пермского края;
данные комплексной оценки качества- сырья, включающие фитохи-мическое, экологическое, микробиологическое исследование;
оценка влияния некоторых эколого-ценотических факторов на запасы сырья ДЛР;
рекомендации по рациональному использованию ресурсов ЛР Пермского края;
данные сравнительного анализа состояния ресурсов ДЛР Пермского края за 26 лет обследования;
- материалы по разработке Фармакопейной статьи на полыни горькой траву.
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Флористический состав лекарственных растений Пермского края
Флора-сосудистых растений Пермского края, изученная-наиболее полно; в. настоящее время насчитывает 1612 видов и подвидов дикорастущих растений; относящихся., к 493 родам и 105 семействам. Основные количественные показатели ее приведены в.таблице 1.1 и 1.2.
Во-флоре сосудистых растений-Пермского края, численно значительно преобладают травянистые растения (более 85% всех видов флоры), по большей части.многолетние.
Далее идут древесные растения (133 видов - 8,4 %), сосредоточенные среди- голосеменных и двудольных, 23 вида из которых - вечнозеленые (голосеменные и вересковые); деревьев 41 вид, остальные кустарники и кустарнички.
Довольно бедной является группа травянистых водных растений- (86 видов - 5,52 %)І из которых 49 видов являются собственно водными, 5 видов - земноводными, то есть растущими как в воде, так и на суше; остальные — воздушно-водные. Последние, чаще растут в воде на мелководьях, но ветречаются и по сырым берегам водоемов. Самой малочисленной группой являются полудревесные растения - всего 14 видов [111, 193, 194].
По территории края виды растений также распространены неравномерно. В ботанико-географическом районе среднетаежных пихтово-еловых лесов зарегистрировано 893 вида, в районе южнотаежных пихтово-еловых лесов - 1055 вида, в районе широколиственно-елово-пихтовых лесов — 1031 вид, в островной Кунгурской лесостепи — 957 видов, в районе средне -и южнотаежных предгорных пихтово-еловых и елово-пихтовых лесов - 846 видов, в районе северо- и среднетаежных кедрово-еловых горных лесов - 578 видов. Общими для всех районов является почти 1/5 всех видов флоры - 292 вида (18,2 % от общего числа видов).
Указать точное число видов флоры крайне затруднительно. Это связано с тем, что административные границы края неоднократно изменялись (в сторону уменьшения); населенные пункты неоднократно переименовались; некоторые горные вершины Северного и Среднего Урала имеют одинаковые названия; также одинаковые названия имеют и скальные обнажения на р. Чу-совой и т.п.
Всего на территории Пермского края произрастает 93 вида лекарственных растений, включенных в Государственный Реестр лекарственных средств РФ 2008 года (таблица 1.3) [70, 267]. Наибольшее количество видов лекарственных растений приурочено к различным типам лесов - 27 видов, на лугах произрастает 18 видов, среди зарослей кустарников, опушках, полянах, вырубках - 21 вид, на болотах - 4 вида, 21 вид представлен сорными лекарственными растениями (таблица 1.4.). Среди- дикорастущих лекарственных растений Пермского края травянистые растения составляют 62,3 %; деревья, кустарники, кустарнички и полукустарники - 29,0 %; споровые растения - 8,6 % (таблица 1.5) [193]. Интенсивное антропогенное воздействие на окружающую среду неизбежно проявляется в загрязнении растительного и животного мира, которые становятся возможными факторами риска в цепочке, одним из звеньев которой является человек [5, 27, 37, 192, 220]. В Пермском крае насчитывается 42 административных районов, 25 го- родов (в том числе 13 областного подчинения), 56 поселков городского типа и 516 сельских советов [51]. Постоянное и длительное антропогенное воздействие повлекло за собой значительное изменение экосистемы, включая естественный растительный покров Пермского края. Во многих районах произошла смена деревооб-разующего компонента лесных фитоценозов, в частности хвойных пород (сосны, ели, пихты, лиственницы, кедра) на лиственные (береза, осина). Роль последних, в формировании древостоя многих типов лесов значительно возросла [46, 192,253,254]. Нарушения экосистем под влиянием хозяйственной деятельности человека в различных природных зонах происходит неодинаково, и зависят от регионального положения [52, 241, 242]. При оценке антропогенного влияния на растительные экосистемы приходится иметь дело не с одним, а с комплексом факторов, действующих опосредованно [80, 168, 169, 170].
Всю совокупность антропогенных воздействий на растительный мир, включая популяции дикорастущих лекарственных растений, в конечном итоге можно свести к трем основным формам: полное уничтожение растительного покрова (при жилой и промышленной застройке, строительстве дорог и т.д.). Кроме прямого сокращения площадей, занятых дикорастущими лекарственными растениями при строительстве промышленных объектов, например, объектов нефтедобычи (Чусовской, Чернушинский, Осинский, Октябрьский и др. районы Пермского края), наблюдается косвенное, но существенное влияние добычи нефти на продуктивность популяций отдельных видов и, соответственно, качество лекарственного растительного сырья [20, 22, 25]. Так, из всего комплекса факторов негативного экологического воздействия нефтедобычи на видовое разнообразие и продуктивность природных комплексов Пермского края, для прилегающих к местам разработок фитоценозов лекарственных растений наибольшее значение имеет химическое за- 40 грязнение почвы нефтью и минерализованными водами [48, 90, 93, 103]. создание культурных сообществ, на месте уничтоженной естественной растительности: агрофитоценозов; защитных лесополос; парков и пр. При их создании часто наблюдается осушающий эффект, что в свою очередь опосредованно влияет на структуру и продуктивность ближайших, например низинных, заливных луговых или болотных фитоценозов в целом, и на состояние отдельных видов дикорастущих лекарственных растений [49, 91,104]. синантропизация растительного покрова. Синантропизация растительного покрова - самая малозаметная форма реакции растительного покрова на антропогенное воздействие, но приводящая к обеднению видового состава фитоценозов, вплоть до возникновения новых типов сообществ, называемых синантропными. К ним относят появляющиеся сообщества полевых сорных видов и рудеральную растительность, формирующуюся при восстановлении растительности после ее нарушения, либо при интенсивном и постоянном антропогенном стрессе. Однако, некоторые типы синантропных сообществ являются ценным источником лекарственных растительных ресурсов [59].
Влияние факторов местообитания на продуктив ность зарослей
На каждом ключевом участке, где определяли запасы багульника, брусники и черники, были проведены геоботанические описания по общепринятой методике [277, 278]. Определяли состав, возраст и сомкнутость крон древостоя, наличие и состав подроста и подлеска. Травяно-кустарничковый ярус описывали на площадках 100м , отмечая высоту растений, обилие по шкале Друде, жизненность и фенофазу [171, 173, 174, 177, 290]. На основе геоботанических описаний ключевых участков составили сводные списки ценокомплекса багульника, брусники и черники. Каждый сводный список включал только те ассоциации, в которых лекарственные растения играют роль доминантов или субдоминантов (обилие по шкале Друде не менее sp), а в популяции по занимаемой площади и сырьевой фито-массе имеют промышленное значение [1, 99, 100]. Таким образом, мы рассматривали только хозяйственно-продуктивные растительные сообщества [153, 154,157,249,258]. Для возможности экстраполяции данных ключевых участков на всю обследованную территорию и разработки системы рациональной эксплуатации, полученный материал классифицировали в соответствии с лесотиполо-гической схемой, разработанной в лаборатории лесоведения Института экологии растений и животных УНЦ АН СССР [105]. Методика исследования влияния эколого-ценотических факторов на плотность запасов сырья изложена в 3 главе.
При обработке результатов эксперимента по изучению влияния некоторых эколого-ценотических факторов на плотность запаса сырья багульника, брусники и черники для выявления наличия или отсутствия достоверных различий на различные показатели, нами применен способ обработки результатов наблюдений с помощью использования программы Microsoft Office Excel. Методом однофакторного дисперсионного анализа с разным числом повторностей определяли по критерию Фишера (F) наличие вариантов, отличающихся от остальных. Это позволило вычислить степень достоверности различий (Р) при небольшом числе измерений [68, 69, 83, 92, 217]. Обычно в биологии и медицине различие расценивается как достоверное, начиная со значений р=0.005, то есть в тех случаях, когда различия больше 95%, иначе, когда за правильность вывода имеем больше 95 шансов из 100, а против - меньше 5 шансов. Для установления влияния типа леса на продуктивность зарослей багульника, брусники и черники данные разбивали на группы в соответствии с типологией леса Пермского края [26, 98,131,182, 183]. Определили среднюю плотность запаса сырья в каждой выделенной группе. Совокупность показателей плотности запаса сырья и влияния факторов местообитания позволили выделить наиболее продуктивные заросли, перспективные для заготовки сырья [3, 30, 53, 57, 66].
Маршруты экспедиций составлялись после детального ознакомления с литературой по распространению и видовому составу лекарственных расте ний Пермского края, с таксационными описаниями лесов края, с таким рас четом, чтобы посетить наиболее вероятные и характерные места произраста ния ЛР, с целью установления приуроченности этих растений к тому или иному типу растительных сообществ. ; В каждом административном районе маршрут уточнялся в зависимости от состояния путей транспорта и сведений, полученных от лесников, местного населения о зарослях ЛР. Путь следования планировали с таким расчетом, чтобы радиальными и кольцевыми маршрутами пересечь все типы рельефа и связанные с ними типы растительных сообществ. В процессе работы маршрутами были пересечены 20 административных районов края. Общая протяженность автомобильного и пешеходных маршрутов составила около 45 000 км. В экспедициях принимали участие сотрудники и студенты Пермской фармацевтической академии. При составлении маршрута и выборе ключевых участков использовали карты лесхозов, лесничеств, административную карту края масштаба 1:700 000 и атлас автомобильных дорог Пермской области и Коми — Пермяцкого автономного округа масштаба 1:20 000 [105, 139, 215]. Морфологическое строение изучали на свежем материале при проведении полевых работ. Макроскопический анализ образцов сырья, для которых разрабатывалась нормативная документация, проводился по методикам ГФХІ для различных морфологических групп [68, 69]. Анатомо-морфологический анализ вегетативных и генеративных органов полыни горькой проводили как на свежем сырье, так и на высушенном материале. Для цельного, измельченного сырья и порошка изучали анатомические признаки листьев, стеблей, цветков (строение листочков обвертки, цветоложа, трубчатых цветков). Высушенное сырье размачивали холодным способом в смеси: вода — глицерин — этанол в соотношении 1:1:1 или кипячением в 5%-ном растворе натрия гидроксида. Для получения объективных результатов анализировали растения из разных местообитаний и разных мест произрастания. Препараты готовили с 10 растений. В качестве включающей жидкости использовали раствор хлоралгидрата. Измерение тканей и их структур выполняли с помощью окуляр-микрометра МОВ-1-15 (25-30 измерений) и микроскопа Биомед-6 при увеличении 7х, 10х, 40х. Микрофотографии выполняли на микроскопе Биомед-6 с помощью цифровой видеокамеры «Sony» и фотоаппарата Nicon D200 с оптическим адаптером и обрабатывали на компьютере в программе «Photoshop 8.0».
Душица обыкновенная - Origanum vulgare L. Распространение, ресурсы, влияние некоторых эколого-ценотических факторов на продуктивность зарослей
Произрастает во всех исследованных районах на суходольных лугах, склонах южной, юго-восточной и юго-западной экспозиций, как один из основных компонентов придорожных лугов, на лесных полянах, заброшенных полях [25, 78]. Изучено две, наиболее характерные для душицы обыкновенной цено- популяции. При этом рассматривали сообщества, в которых душица встречается в достаточно больших количествах, т.е. в сообществах, которые могут представлять интерес для заготовки сырья. Ниже приводим краткую характеристику ценокомплексов душицы обыкновенной. 1. Разнотравный луг (склоны юго-западной, юго-восточной экспози ции). Микрорельеф ровный, почва светло-бурая, супесчаная, характер расти тельности пестрый с преобладанием белого - поповник, желтого - зверобой, сиреневого - душица. Доминантами фитоценоза являются: душица обыкно венная, зверобой продырявленный. Сопутствуют: бедренец камнеломка - Pimpinella saxifraga L. (обилие сор1), поповник обыкновенный - Leucanthemum vulgare Lam. (сор ), пупавка красильная - Anthemis tinctoria L. (сор2), земляника лесная - Fragaria vesca L. (сор2), клевер луговой - Trifolium pratense L. (сор1), василек скабиозный - Centaurea scabiosa L. (сор1), коровяк черный - Verbascum nigrum L. (сор1), короставник луговой - Knautia arvensis Coult. (сор"), чина луговая - Lathyrus pratensis L. (сор ), можжевельник обык новенный - Juniperas communis L. (сор1), подмаренник цепкий - Galium aparine L. (сор ), звездчатка ланцетовидная - Stellaria holostea L. (сор ), коло кольчик широколистный - Campanula latifolia L. (sp), лапчатка серебристая - Potentilla argentea L. (sp), полынь обыкновенная - Artemisia vulgaris L. (sp), пастернак посевной - Pastinaca sativa L. (cop1), погремок большой - Rhinanthus major L. (cop1). Плотность запаса сырья на склонах юго-восточной экспозиции колеблется от 1,5±0,2 (Октябрьский район) до 242,69±38,2 кг/га (Оханский район), а на склонах юго-западной экспозиции от 1,7±0,2 (Октябрьский район) до 298,7±18,0 кг/га (Добрянский район). 2. Разнотравно-злаковый луг (равнина). Микрорельеф ровный, почва светло-бурая, супесчаная; характер растительности пестрый с преобладанием белого - поповник, желтого - зверобой, сиреневого - душица.
Доминантами фитоценоза являются душица обыкновенная, зверобой продырявленный. Со- путствуют: бедренец камнеломка (обилие copl) поповник обыкновенный (сор ), пупавка красильная (сор ), земляника лесная (сор ), клевер луговой (сор1), василек скабиозный (сор1), коровяк черный (сор1), короставник луго- вой (сор ), чина луговая (сор ), подмаренник цепкий (сор ), звездчатка ланцетовидная (сор1), колокольчик широколистный (sp), лапчатка серебристая (sp), полынь обыкновенная (sp), пастернак посевной (сор1), погремок большой (сор1), тысячелистник обыкновенный - Achillea millefolium L. (сор1), лопух паутинистый - Arctium tomentosum Mill, (сор1), тимофеевка луговая - Phleum pratense L. (сор1), манжетка обыкновенная - Alchemilla vulgaris L. (сор1), подорожник средний - Plantago media L. (сор1), подорожник ланцетный - 1 О Plantago lanceolata L. (сор ), мышиный горошек - Vicia cracca L. (сор"), Черноголовка обыкновенная - Prunella vulgaris L. (сор ), овсяница луговая -Festuca pratensis Huds. (сор1), колючник Биберштейна - Carlina Bibersteinii Bernh. ex Hornem. (copl). Плотность запаса сырья на разнотравно-злаковых лугах (равнина) колеблется от 2,73±0,3 (Октябрьский район) до 297,22±34,2 кг/га (Оханский район). Установлено достоверное различие плотностей запаса сырья в различных типах фитоценозов (t =4.77), однако, при оценке влияния экспозиции склона на продуктивность зарослей выявлено, что сила влияния (г=30%, F=l,20) не существенна и данный фактор не является определяющим. Анализ плотностей запаса сырья душицы выявил, что наиболее продуктивные заросли душицы обыкновенной сосредоточены в зоне широко-лиственно-елово-пихтовых лесов, а наименее продуктивные расположены в районе островной Кунгурской лесостепи. Ресурсная характеристика зарослей душицы обыкновенной в районах Пермского края приведена в таблице 4 приложения С. Анализ результатов ресурсоведческой характеристики зарослей души-цы обыкновенной позволил выявить заросли имеющие эксплуатационное значение для рационального использования и организации промышленных заготовок лекарственного растительного сырья, которые представлены в таблице 3.4. Заросли обнаружены в 9 районах: Большесосновском, Ильинском, Карагайском, Нытвенском, Чусовском, Чердынском, Сивинском, Оханском и Добрянском.
Сводные данные по запасам лекарственного растительного сырья в Пермском крае
На основании проведенных ресурсоведческих исследований составлены сводные данные по запасам ЛРС в Пермском крае, которые представлены в таблице 4.20. В результате, расчитанных нами запасов, все заросли лекарственных растений по ВОЕЗ разделены на 3 группы: 1. Редкие и исчезающие виды ЛР нуждающиеся в охране - 4 вида. 2. ЛР, имеющие промышленное значение - 16 видов. 3. ЛР, имеющие ограниченные запасы — 9 видов. В группу редких и исчезающих видов Пермского края входят: Адонис весенний —Adonis vernalisL. В пределах Пермского края произрастает лишь небольшими участками к югу от г. Кунгура, нигде невыходя за пределы Кунгурскои лесостепи, в Кунгурском, Ординском, Уинском, Су ксу иском и Октябрьских районах [16, 133, 134,135]. В Октябрьском и Кунгурском районах численность растений изучен- 1 ных популяций в среднем колебалась от 600 до 1500 особей, в Ординском и Уинском районах не превышала 110 особей. Общая численность особей сократилась за последние 15 лет на 20%. Площадь зарослей от 0,5 до 12,0 га. Астрагал серпоплодный-Astragalus falcatus L. В Пермском крае все места обитания приурочены к Кунгурской лесостепи. Известно 5 локальных популяций с небольшой численностью особей в них. Обнаружено 13 экземпляров астрагала серпоплодного в окрестностях д. Низкое, Кишертского района [133]. В пределах Пермского края произрастает лишь небольшими участками к югу от г. Кунгура, нигде не выходя за пределы Кунгурской лесостепи, в Кунгурском, Ординском, Уинском, Суксунском и Октябрьских районах [16, 133,286]. Численность в локальных популяциях колебалась от 9 до 365 модельных экземпляров. Изучение динамики численности вида показало значительное уменьшение количества особей и площади зарослей на 50% за последние 10 лет. Площадь обитания на территории Пермского края 6,2 га. Тимьян ползучий произрастает в зоне Кунгурскои островной лесостепи [133]. Площадь обитания на территории Пермского края составила 1,0 га. Изучение динамики численности вида показало значительное уменьшение количества особей и сокращения площади зарослей, более чем на 50 % за последние 10 лет. Численность особей в окрестностях д. Посад, Кишертского района колеблется от 15 до 316 модельных экземпляров.
Среднее количество особей на 1м2 составило 3 модельных экземпляра. В данную группу входит \6 видов лекарственных растений. Ассортимент сырья данной группы составляет -18 видов, т.к., у черники и брусники заготавливают по 2 вида сырья. Ресурсоведческая характеристика видов Анализ ресурсоведческих характеристик этой группы показал, что плотность запаса сырья значительно варьирует (рисунок 4.9). Нами выделены виды ЛР с ПЗС более 1000 кг/га — 6 видов: брусника обыкновенная - (побеги), крапива двудомная, можжевельник обыкновенный, полынь горькая, рябина обыкновенная, черника обыкновенная- (побеги). Группа видов с ПЗС 500-1000 кг/га - 5 видов: багульник болотный, брусника обыкновенная — (листья), крушина ломкая, малина обыкновенная, мать-и-мачеха обыкновенная; Группа видов с ПЗС до 500 кг/га — 8 видов: душица обыкновенная, 136 зверобои продырявленный и пятнистый, пижма обыкновенная, пустырник пятилопастной, тысячелистник обыкновенный, черника обыкновенная -(плоды), шиповники майский и иглистый.
