采用药用植物全球产地适宜性信息系统(geographic information system for global medicinal plants,GMPGIS)结合最大熵模型(maximum entropy model,Max Ent)软件对渐危药用植物刺五加进行全球产地适宜区分析,依据刺五加主要生态因子年均温、最热季均温、最冷季均温、年降水量、年平均湿度、年均日照的阈值范围,结合冗余分析RDA评估主产区刺五加紫丁香苷含量与主要生态因子之间的关联性,综合得出与刺五加有效成分含量紧密相关的生态因子。中国、俄罗斯、日本、朝鲜为刺五加的主产区,该药用植物在全球潜在适宜区分布于美国、加拿大、乌克兰、罗马尼亚、匈牙利和德国等22个国家;在中国境内,黑龙江、吉林、辽宁为刺五加原主产区,河北、山西、陕西及四川等省区可考虑引种扩种;RDA分析结果表明年均湿度、降水、温度为影响刺五加紫丁香苷含量的主要生态因子,并且在一定范围与含量呈正相关。本研究结果为刺五加适宜区的合理规划与资源再生提供参考依据。
研究药用植物当归在全球范围内的生态适宜区和生态特征,根据109个当归样本点和37个生态因子,利用最大信息熵模型(Max Ent)和地理信息系统(Geographic information System,GIS)对其进行全球适宜性区划。结果表明,当归生态适宜区主要集中在北纬20—50°范围内的北美洲、欧洲、亚洲和南纬15—35°范围内的南美洲和非洲,共约593.07万km^2。其中生态相似度最高的区域主要分布在中国甘肃省南部、四川省、西藏自治区东部、云南省北部、贵州省、陕西省西南部等地区,可见中国十分适合当归的种植,是当归的主产区。影响当归地理分布的主要气候因子适宜值范围分别为:最暖季降水量为300—700 mm,最冷季平均温为-3—7℃,降水的季节性数值为70—98;影响当归地理分布的主要土壤因子适宜值范围分别为:碳酸钙含量为50%—60%,粘土比重为17%—24%。研究结果为当归人工引种栽培及精细化种植管理提供参考。
采用《药用植物全球产地生态适宜性信息系统》(Geographic Information System for Global Medicinal Plants,GMPGIS),对中药材三七进行全球产地生态适宜性分析,以道地产区、野生分布区及当前主产区的326个三七采样点的生态因子为依据,通过生态相似性分析获得三七在全球范围内的最大生态相似度区域。结果表明中国三七最适宜产区所占区域超过全球最适栽培区面积的70%;美国、巴西、葡萄牙等国家亦有少量最适栽培区域。三七主产国中国的最适栽培区主要为云南、广西等省区,该研究结果与近年三七主产区及种植新区发展相吻合;本文总结了三七栽培及野生抚育等资源再生模式和发展现状,从品质生态学角度归纳阐述了产地、光、热、水、土壤等因素对三七品质的影响。本研究为指导三七全球范围内生产基地合理布局、引种繁育等提供依据,为高品质三七的科学规范化生产奠定基础。
目前,世界上公认具有独特抗癌活性的紫杉醇主要来源于红豆杉属植物,该类植物在全球共有12种,均被所在国列为濒危树种保护。然而可利用的野生红豆杉属植物资源十分有限,急需加大引种栽培以满足人们对紫杉醇的需求。根据红豆杉属植物生长的生态相似性原理预测其在全球的适宜产地,为植物科学引种和合理规划生产布局提出建议。本文采用中国中医科学院中药研究所研发的药用植物全球生态适宜性分析系统(geographic information system for global medicinal plants,GMPGIS)详细分析了红豆杉属植物在全球范围内的潜在生态适宜分布区域。其中,红豆杉、南方红豆杉、欧洲红豆杉、短叶红豆杉和喜马拉雅红豆杉生态阈值范围广,在南北半球均有较大的适生区;东北红豆杉主要分布于北半球,南半球仅有零星分布;加拿大红豆杉、佛罗里达红豆杉和矮紫杉仅分布于北半球,且后两种预测产区相对较少;密叶红豆杉、墨西哥红豆杉和南洋红豆杉生长环境要求相对苛刻,属于小生境物种,在全球范围内有零星分布,面积均较小。本研究为扩大红豆杉属植物的种植,增加其资源量,保障紫杉醇生产的原料起到重要推进作用。最后,本文对红豆杉属植物品质生态及其资源保护等方面进行了阐述,为科学引种和栽培以获得高品质药材提供参考。
