Распространение и запасы Patrinia intermedia (Hornem.) Roem. et Schult. в некоторых районах Каркаралинского горно-лесного массива

В статье рассмотрены биоэкологические и популяционные особенности широко распространенного в Каркаралинском горно-лесном массиве лекарственного растения Patrinia intermedia (Hornem.) Roem. et Schult. Приведены сведения о плотности запаса, биологических, эксплуатационных запасах сухого сырья подземных органов. Кроме того, предложена сравнительная оценка плотности запаса P.intermedia, характерная для различных сообществ. Установлено наибольшее количество ювениль-ных особей, свидетельствующее об устойчивости популяции P.intermedia в различных сообществах. Авторами даны рекомендации по использованию P.intermedia в качестве лекарственного сырья.

Богатая и разнообразная дикорастущая флора Республики Казахстан может быть источником доступного и дешевого сырья для производства жизненно важных фитопрепаратов широкого спектра действия. Однако недостаточная изученность приводит к тому, что более 70 % лекарственного сырья и препаратов импортируется в Казахстан из стран ближнего и дальнего зарубежья. Кроме того, из-за ухудшения экологической обстановки уровень различных заболеваний, особенно сердечно-сосудис­тых, в настоящее время возрастает. В связи с этим актуальными являются работы, посвященные изу­чению лекарственных растений, содержащих сердечные гликозиды. При этом большой теоретиче­ский интерес представляет изучение распространения и выявление запасов лекарственных растений, которые являются заменителями растений, не произрастающих в местной флоре. В Центральном Ка­захстане к числу таких растений относится Patrinia intermedia (Hornem.) Roem. et Schult., произра­стающая в различных экологических условиях.

Патриния средняя — многолетнее травянистое растение высотой 25-30 см, со стержневым мно­гоглавым темно-коричневым корневищем, из семейства валериановых (Valerianaceae) (рис.). Стебли покрыты волосками или голые. Стеблевые листья сидячие, цветки ярко-желтые в щитковидно-метельчатом соцветии, прикорневые листья бесплодных побегов черешковые, все листья супротивные, гладкие, глубоко перисторассеченные с узкими зубчатыми краями. Чашечка незаметная, венчик желтый, плод продолговатый, прицветник при плоде яйцевидный или почти округлый. Цветет в мае-июле, плоды созревают в июле-сентябре. Растет в горно-степном поясе по каменистым горным скло­нам, на осыпях, речных галечниках и в каменистых ковыльно-разнотравных степях [1].

По литературным данным [2], в подземных органах патринии средней содержится большое ко­личество (до 35 %) сапонинов, дубильных веществ, эфирных масел, алкалоидов, сахаров и органиче­ских кислот. Препараты патринии обладают выраженным успокаивающим действием, превосходя в этом отношении на 50 % валериану лекарственную, и являются ее заменителем [3]. Поэтому изуче­ние биоэкологических особенностей Patrinia intermedia из мест с разными экологическими условия­ми, а также оценка её промышленных запасов являются актуальной задачей.

Цель данной исследовательской работы — изучение биоэкологических особенностей и возрас­тного состава популяции, определение плотности запасов сырья в сообществах, в которых преобла­дает Patrinia intermedia.

По данным И.М.Анапиева [4], на территории Каркаралинских гор, расположенных в подзоне су­хих типчаково-ковыльных степей, в зависимости от рельефа, почвенного покрова и условий увлаж­нения, выделены: степной, луговой, кустарниковый и лесной типы растительности.

Степная растительность занимает предгорные равнины, низкогорья и склоны сопок. На крутых склонах и вершинах гор с щебнисто-черноземной почвой произрастают петрофитные разнотравно-типчаковые и типчаково-патриниево-разнотравные ассоциации с участием типчака бороздчатого, по­лыни австрийской, вероники серебристой, лапчатки серебристой. Лесная растительность гор образо­вана как мелколистными, так и хвойными видами. Кустарниковая растительность гор представлена ассоциациями ксерофильных, мезофильных и петрофитных видов. Типичные степные ксерофильные кустарники — карагана и таволга образуют типчаково-полынно-карагановые и типчаково-разнотрав-но-таволговые ассоциации. Типчаково-разнотравно-таволговая ассоциация произрастает на пологих остепненных склонах гор, а также на повышенных и равнинных участках межгорных долин с сугли-нисто-черноземной почвой. Луговая растительность встречается в дополнительно увлажняемых ме­стообитаниях, приуроченных к пониженным элементам рельефа: межгорным долинам, западинам, лесным опушкам.

Кустарниковый ярус, состоящий из таволги городчатой и зверобоелистной, кизильника крупно­плодного и шиповника колючейшего, выражен хорошо. Его проективное покрытие 45-50 %. Траво­стой образован овсяницей бороздчатой, пыреем ползучим, ковылем перистым, подмаренником рус­ским, патринией средней, лапчаткой вильчатой, очитком гибридным.

Патриниево-разнотравно-кустарниковая ассоциация встречается на седловинообразных меж­скальных понижениях с фрагментарной почвой. Кустарниковый ярус состоит из жимолости мелколи­стной, кизильника малоцветкового, можжевельника казачьего, таволги городчатой, шиповника колю-чейшего. Проективное покрытие 15-20 %. Травяной покров изреженный. В его сложении участвуют патриния средняя, очиток гибридный, подмаренник русский, зверобой продырявленный, вероника узколистная, лабазник шестилепестной, зизифора пахучковидная. Проективное покрытие составляет 25-30 %.

Сосновые леса Каркаралинских гор детально описаны П.Л.Горчаковским [5]. Им выделены сле­дующие ассоциации, образованные сосной обыкновенной: сосновое редколесье с курильским чаем мелколистным на матрацевых плитах; сосняк каменисто-скальный с очитком гибридным и вероникой серебристой на крутых и пологих склонах с относительно ровной поверхностью; сосняк каменисто-лишайниковый с кошачьей лапкой двудомной на выравненных перевалах и понижениях между ска­листыми гребнями; сосняк кустарниковый с кизильником черноплодным и шиповником колючей-шим на шлейфах склонов и в глубоких ложбинах.

Сосновые леса в составе растительного покрова Казахского мелкосопочника — реликты, ото­рванные от своего основного ареала, — разбросаны островками среди зональной степной раститель­ности, приурочены исключительно к гранитным низкогорьям и за их пределами отсутствуют. Для последних характерны маломощная почва, наличие оголенной поверхности, слаборазвитый травяной покров без ясного доминирования каких-либо видов. Полевые исследования нами проводились в Каркаралинском горно-лесном массиве в различных сообществах с преобладанием Patrinia intermedia на трёх ключевых участках: в сосняках Каркаралинских гор в древесно-разнотравно-патриниевых, патриниево-древесных сообществах (в районе дома отдыха КарГУ); в полынно-кустарниково-патриниевых  и  древесно-разнотравно-патриниевых  сообществах,  среди сосняков в окрестности озера Шайтанколь; а также в районе горы Большая палата в древесно-разнотравно-патриниевых и кустарниково-древесно-патриниевых сообществах.

Фитоценологическая характеристика и определение флористического состава проводились по методике Б.А.Быкова [6], а изучение возрастного состава популяции — по методике Т.А.Работно-ва [7]. По данным Т.А.Работнова (1950), наиболее полное представление о роли растения в ценозе и его устойчивости может дать изучение полного состава популяции. Поэтому изучение возрастного состава популяции Patrinia intermedia в различных сообществах играет большую роль для сохране­ния генофонда и заготовки сырья. В связи с этим в некоторых наиболее продуктивных патриниево-древесных ассоциациях нами изучался возрастной состав популяций патринии средней. Определение плотности запасов сырья проведено по общепринятой методике И.Л.Крылова и А.И.Шретера [8].

При рассмотрении возрастного состава популяции подсчет Patrinia intermedia проводился на ос­новании изучения комплекса качественных морфологических и биологических признаков различных особей на 100 м² в четырехкратной повторности.

Возрастной состав популяции Patrinia intermedia в сосняках на первом ключевом участке — в районе дома отдыха КарГУ среди древесно-разнотравно-патриниевых сообществ показал следую­щие результаты: ювенильные — 157, имматурные — 83, виргинильные (только вегетативного проис­хождения) — около 26; генеративные — 40 (молодые генеративные — 10, среднегенеративные — 15, старые генеративные — 15) и постгенеративные — 22 (субсенильные — 13, сенильные — 9).

В состав древесно-разнотравно-патриниевого сообщества, занимаемая площадь которого соста­вила 100 га, входят: сосна обыкновенная, тысячелистник благородный, подорожник большой, ку­рильский чай кустарниковый, шиповник колючейший, порезник бухтарминский, кошачья лапка дву­домная.

Собранные в этом сообществе цветущие особи Patrinia intermedia имели корни короткостержне-вого типа, проникавшие на глубину до 32-41 см, а также характеризовались мощными многочислен­ными укороченными, вертикально расположенными корневищами с почками возобновления. Сырая масса подземных органов растения на глубине 35 см составляла в среднем 67 г при средней длине корня 27-29 см, сухая масса корня — 33 г, число разветвления корня — 7 (табл.).

Плотность запаса корней в древесно-разнотравно-патриниевых, патриниево-древесных сообще­ствах определяли путем выкопки корней с 1 м² в 10-кратной повторности.

В этих сообществах плотность запаса в сыром виде составила 412 г, в сухом — 206 г с 1 м². Био­логический запас подземных органов среднегенеративных особей Patrinia intermedia в описанных выше сообществах с площади 100 га определен в количестве 74 ц/га, а эксплуатационный запас на этом массиве составляет 41 ц/га. Учитывая период возобновления после заготовки, объем возможных ежегодных заготовок патринии средней не должен превышать 8,2 ц/га в сухом виде.

Изучение возрастного состава популяции Patrinia intermedia на втором ключевом участке в рай­оне горы Большая палата в древесно-разнотравно-патриниевых и кустарниково-древесно-патриние-вых сообществах на площади 50 га показало следующее наличие особей: ювенильные — 37; имма-турные — 26; виргинильные (начало вегетационного периода) — 11; генеративные — 5, среднегене-ративные — 8, старые генеративные — 7-9 и постгенеративные (в том числе субсенильные — 7, се-нильные — 5).

Следует отметить, что на этих ключевых участках во время подсчета возрастного состава патри-нии средней ювенильных и имматурных особей оказалось очень мало. В состав указанных выше со­обществ входят: ястребинка зонтичная, сосна обыкновенная, тимьян ползучий, зверобой продыряв­ленный, живокость высокая, истод гибридный, шиповник колючейший, очиток гибридный.

В этом сообществе корневая система патринии средней имела толщину 3 см, длина корневой системы равнялась 30-35 см. Вес подземной массы с одного куста в среднем равнялся 30 г, при этом плотность запаса сырой массы с 1 м² составила 390 г, а сухой — 195 г.

Биологический запас Patrinia intermedia в данных сообществах с площади 50 га определен в ко­личестве 56 ц/га подземных органов в сухом виде, аэксплуатационный запас — 19,5 ц/га, и ежегод­ный объем заготовки не должен превышать в среднем 3,9 ц/га в сухом виде.

На третьем ключевом участке, в районе озера Шайтанколь, возрастной состав популяции патри-нии средней в кустарниково-полынно-патриниевом и древесно-разнотравно-патриниевом сообщест­вах среди сосняков показал следующие результаты: ювенильные — 75; имматурные — 42; вирги-нильные — 14; генеративные — 29 (молодые генеративные — 7, среднегенеративные — 10, старые генеративные — 12) и постгенеративные — 16 (субсенильные — 9, сенильные — 7).

У растений среднегенеративного возраста в районе Шайтанколь корневая система имела толщи­ну 3-3,5 см, длину 31-35 см. Средний вес подземной массы с одного куста в сыром виде составил 62 г, в сухом — 31 г.

Плотность запаса с 1 м² составила 510 г сырой массы, в сухом виде — 255 г. На этом ключевом участке, с преобладанием патринии средней в полынно-кустарниково-патриниевом и древесно-разнотравно-патриниевом сообществах, занимаемая площадь составила 50 га. В состав этих сооб­ществ входят следующие виды: полынь горькая, сосна обыкновенная, курильский чай кустарнико­вый, вероника серебристая, истод гибридный, шиповник колючейший, тимьян ползучий.

Биологический запас подземных органов Patrinia intermedia в районе Шайтанколь составил 85 ц/га в сухом виде, а эксплуатационный запас — 25,5 ц/га, возможный ежегодный объем заготовки определен в 5,1 ц/га в сухом виде (табл.).

В результате сравнительного изучения плотности запасов и возрастного состава популяции Patrinia intermedia (Hornem.) Roem. et Schult. на трех ключевых участках получены следующие пока­затели: в сосняках Каркаралинских гор в древесно-разнотравном, патриниево-древесном сообществах (в районе дома отдыха КарГУ) установлено наличие в составе популяции патринии средней различ­ного возраста и особенно большого числа ювенильных растений, что говорит об устойчивости и большом значении этого вида в данном сообществе. Продуктивность особей различных возрастных групп патринии средней в разных районах неодинакова, что в значительной мере обусловлено спе­цификой условий их местообитания. Кроме того, из этих сообществ наибольшая плотность запаса сырья в окрестностях дома отдыха КарГУ.

Таким образом, в Каркаралинском горно-лесном массиве обширное пространство занимает древесно-разнотравно-патриниевое сообщество, и в его состав входят следующие виды: Pinus silvestris — Сосна обыкновенная, Thymus serpyllum — Тимьян ползучий, Artemisia absinthium — Полынь горькая, Achillea nobilis — Тысячелистник благородный, Plantago major — Подорожник большой, Veronica incana — Вероника серебристая, Veronica longifolia — Вероника длиннолистная, Potentila anserine — Лапчатка гусиная, Filipendula hexapetala — Лабазник шестилепестной, Hypericum perforatum — Зверобой продырявленный, Chamaenerium angustifolium — Иван-чай, Del­phinium elatum — Живокость высокая, Glycyrrhiza glabra — Солодка голая, Polygala hybrid — Истод гибридный, Dasiphora fruticosa — Курильский чай кустарниковый, Rosa spinossima — Шиповник ко-лючейший, Juniperus Sabina — Можжевельник казачий, Hieracium umbellatum — Ястребинка зонтич­ная, Seseli buchtormense — Порезник бухтарминский, Antennaria dioica — Кошачья лапка двудомная, Sedum hybridum — Очиток гибридный.

В результате полевых исследований установлено, что Patrinia intermedia широко распространена на открытых просторах у подножья гор среди разнотравья и в сосняках в разнотравно-патриниево-древесных сообществах и приурочена к сухим каменисто-щебнистым почвам, а по своей экоморфе относится к петрофитам.

Таблица

Всего на обследованных территориях площадью 200 га с участием или преобладанием патринии средней биологический запас сухих корней составляет 215 ц/га, а эксплуатационный запас — 86 ц/га, и возможный ежегодный объем заготовок равняется в среднем 17,2 ц/га, что позволяет рекомендо­вать заготовку подземных органов патринии средней соответствующим организациям для использо­вания в качестве лекарственного сырья — заменителя валерианы лекарственной.

Список литература

1. КукеновМ.К. Атлас ареалов и ресурсов лекарственных растений Казахстана. — Алматы: Ғылым, — С. 63.
2. Ахметжанова А.И., Ахтаева Л.В., Баедилова А.Ж. Запасы и распространение основных лекарственных и эфирно­масличных растений Карагандинской области // Охрана генофондов и рациональное использование растительности Цен­трального Казахстана. — Караганда, 1990. — С. 26-33.
3. Кукенов М.К., Грудзинская Л.М., Беклемишев Н.Д. Лекарства из растений. — Алматы: Мектеп, 2002. — С. 119.
4. Анапиев И.М. К растительности Каркаралинских гор // Флора и растительные ресурсы Центрального Казахстана. — Караганда: Изд-во КарГУ, 1992. — С. 29-33.
5. Горчаковский П.Л. Лесные оазисы Казахского мелкосопочника. — М.: Наука, 1987. — С. 160.
6. Быков Б.А. Геоботаника. 2-е изд. — Алма-Ата, 1957.
7. Работнов Т.А. Жизненный цикл многолетних травянистых растений в луговых ценозах // Тр. Бот. ин-та АН СССР. Геоботаника. — 1950. — Сер. 3, вып. 6. — С. 7-204.
8. Крылова И.Л., Шретер А.И. Методические указания по изучению запасов дикорастущих лекарственных растений. — М., 1971. — С. 31, 50.