中药何首乌全球生态适宜性分析(1)
摘要 目的：何首乌Polygonum multiflorum野生资源紧缺，无法满足市场需求，对何首乌进行全球生态适宜性分析，为何首乌的人工栽培提供科学依据。方法：搜集何首乌道地产区、主产区及野生分布区的分布样点，应用药用植物全球产地生态适宜性区划信息系统(GMPGIS)系统对其进行7个生态因子的聚类分析，得到何首乌全球范围的生态适宜区和潜在人工栽培区。结果：何首乌在世界范围的生态适宜区域总面积约为780.7万平方千米，位于69个国家或地区，主要国家包括中国、美国、巴西、乌克兰、法国等；何首乌在中国的主要适宜区为云南、四川、广西、湖南、湖北、贵州等省区。不同产区何首乌品质不同。结论：何首乌的全球生态适宜性区域范围较广，GMPGIS为何首乌的全球人工栽培提供科学依据。
关键词 何首乌；生态因子；GMPGIS；区划
Abstract Objective：The wild resources of Polygonum multiflorum are scarce，and are unable to meet market demand.Methods：Here we collected its distribution samples in the main producing areas and applied them to Global geographic information system for medicinal plant(GMPGIS)to analyze the optimum producing area of Polygonum multiflorum worldwide.The GMPGIS used seven ecological factors to predict the suitable ecological region and potential artificial cultivation area.Results：Finally，we got the total optimum area of 780.7×104 km2 for Polygonum multiflorum cultivation，distributed in 69 countries and regions.The main countries are China，USA，Brazil，Ukraine，France and so on.The main producing areas in China are Yun Nan，Si Chuan，Guang Xi，Hu Nan，Hu Bei，Gui Zhou etc.Polygonum multiflorum from different areas show different quality.Conclusion：Through GMPGIS，we got a wide range of ecological suitability of Polygonum multiflorum in the world.It provides scientific basis for the artificial cultivation of this Chinese material medica.
Key Words Polygonum multiflorum；Ecological factors；GMPGIS；Zone division
中圖分类号：[R282.2]文献标识码：Adoi：10.3969/j.issn.1673-7202.2017.05.005
中药何首乌为蓼科Polygonaceae蓼属Polygonum多年生草本植物何首乌Polygonum multiflorum的干燥块根，为大宗常用中药，是广东省立法保护的八大南药品种之一，1990年版《中华人民共和国药典》及其后各版均有收载。在临床应用上，何首乌分为生首乌和制首乌。生首乌味苦、涩、性平，具有润肠、解毒、截疟之功效；制首乌味苦、甘、涩，性温，具有补肝肾、益精血、壮筋骨、乌须发之功效[1]。除了药用价值外，何首乌还广泛用于食品、保健、美容、化工等行业。何首乌的市场需求主要来源于野生资源。虽然何首乌在我国为一广布种，野生资源丰富[2]，然而野生何首乌生长慢、产量低，过度采挖、种质资源退化、生态环境破坏等原因造成何首乌资源紧缺。上世纪80年代，何首乌年产量约为1 000吨，国内基本产销平衡。2000年起，随着市场需求增加，何首乌野生资源遭到严重破坏，野生何首乌的产量每年递减15%左右。据估算，20世纪80年代全国何首乌的蕴藏量在20 000吨，90年代锐减至8 000～10 000吨[3]。近年来何首乌用量已经突破1 500吨[4]。在野生资源无法满足需求的情况下，栽培何首乌将成为市场的主流。
本研究应用中国中医科学院中药研究所自主研发的药用植物全球产地生态适宜性区划信息系统(Geographic Information System for Global Medicinal Plant，GMPGIS)对何首乌进行全球生态适宜性分析，研究影响何首乌生长分布的生态因子，在全球范围发现何首乌的适宜种植区，为何首乌的全球人工栽培提供科学参考依据。
1 数据
1.1 何首乌分布点数据 本研究在全球范围共搜集384个何首乌分布位点信息(图1)，主要来自于中国，位置涵盖何首乌道地产区、主产区以及野生分布点，包括个17个省区300多个县市。其中328个位点信息来自CVH中国数字标本馆(http：//www.cvh.ac.cn/search)，54个位点信息来自于文献[5-12]。
1.2 生态因子数据 本研究用于何首乌药材全球生态适宜性分析包括6个气候数据，其中年均温(BIO1)、最热季均温(BIO10)、最冷季均温(BIO11)、年均降水(BIO12)数据来自于WorldClim全球气候数据库(http：//www.worldclim.org/)；年均辐射(BIO20)和用于计算年均相对湿度的月均上午9时相对湿度和月均下午3时相对湿度数据来自于CliMond全球生物气候学建模数据库(https：//www.climond.org/)；用于何首乌药材全球生态适宜性分析的土壤数据来自全球土壤数据库HWSD(http：//www.iiasa.ac.at/)。, http://www.100md.com(黄志海 徐文 张靖)
关键词 何首乌；生态因子；GMPGIS；区划
Abstract Objective：The wild resources of Polygonum multiflorum are scarce，and are unable to meet market demand.Methods：Here we collected its distribution samples in the main producing areas and applied them to Global geographic information system for medicinal plant(GMPGIS)to analyze the optimum producing area of Polygonum multiflorum worldwide.The GMPGIS used seven ecological factors to predict the suitable ecological region and potential artificial cultivation area.Results：Finally，we got the total optimum area of 780.7×104 km2 for Polygonum multiflorum cultivation，distributed in 69 countries and regions.The main countries are China，USA，Brazil，Ukraine，France and so on.The main producing areas in China are Yun Nan，Si Chuan，Guang Xi，Hu Nan，Hu Bei，Gui Zhou etc.Polygonum multiflorum from different areas show different quality.Conclusion：Through GMPGIS，we got a wide range of ecological suitability of Polygonum multiflorum in the world.It provides scientific basis for the artificial cultivation of this Chinese material medica.
Key Words Polygonum multiflorum；Ecological factors；GMPGIS；Zone division
中圖分类号：[R282.2]文献标识码：Adoi：10.3969/j.issn.1673-7202.2017.05.005
中药何首乌为蓼科Polygonaceae蓼属Polygonum多年生草本植物何首乌Polygonum multiflorum的干燥块根，为大宗常用中药，是广东省立法保护的八大南药品种之一，1990年版《中华人民共和国药典》及其后各版均有收载。在临床应用上，何首乌分为生首乌和制首乌。生首乌味苦、涩、性平，具有润肠、解毒、截疟之功效；制首乌味苦、甘、涩，性温，具有补肝肾、益精血、壮筋骨、乌须发之功效[1]。除了药用价值外，何首乌还广泛用于食品、保健、美容、化工等行业。何首乌的市场需求主要来源于野生资源。虽然何首乌在我国为一广布种，野生资源丰富[2]，然而野生何首乌生长慢、产量低，过度采挖、种质资源退化、生态环境破坏等原因造成何首乌资源紧缺。上世纪80年代，何首乌年产量约为1 000吨，国内基本产销平衡。2000年起，随着市场需求增加，何首乌野生资源遭到严重破坏，野生何首乌的产量每年递减15%左右。据估算，20世纪80年代全国何首乌的蕴藏量在20 000吨，90年代锐减至8 000～10 000吨[3]。近年来何首乌用量已经突破1 500吨[4]。在野生资源无法满足需求的情况下，栽培何首乌将成为市场的主流。
本研究应用中国中医科学院中药研究所自主研发的药用植物全球产地生态适宜性区划信息系统(Geographic Information System for Global Medicinal Plant，GMPGIS)对何首乌进行全球生态适宜性分析，研究影响何首乌生长分布的生态因子，在全球范围发现何首乌的适宜种植区，为何首乌的全球人工栽培提供科学参考依据。
1 数据
1.1 何首乌分布点数据 本研究在全球范围共搜集384个何首乌分布位点信息(图1)，主要来自于中国，位置涵盖何首乌道地产区、主产区以及野生分布点，包括个17个省区300多个县市。其中328个位点信息来自CVH中国数字标本馆(http：//www.cvh.ac.cn/search)，54个位点信息来自于文献[5-12]。
1.2 生态因子数据 本研究用于何首乌药材全球生态适宜性分析包括6个气候数据，其中年均温(BIO1)、最热季均温(BIO10)、最冷季均温(BIO11)、年均降水(BIO12)数据来自于WorldClim全球气候数据库(http：//www.worldclim.org/)；年均辐射(BIO20)和用于计算年均相对湿度的月均上午9时相对湿度和月均下午3时相对湿度数据来自于CliMond全球生物气候学建模数据库(https：//www.climond.org/)；用于何首乌药材全球生态适宜性分析的土壤数据来自全球土壤数据库HWSD(http：//www.iiasa.ac.at/)。, http://www.100md.com(黄志海 徐文 张靖)
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