全 文 ： 资源开发
收稿日期:2010-01-20;　修订日期:2010-04-27
基金项目:国家科技支撑计划项目(No.2007BAI27B01);
海南省自然科学基金(No.30836)
作者简介:孟　慧(1980-),女(汉族),山西晋中人 ,现任中国医学科学院北
京协和医学院药用植物研究所海南分所·海南省南药资源保护与开发重点
实验室研究实习员,硕士学位 ,主要从事药用植物学方面的研究工作.
降香黄檀产地适宜性分析
孟　慧1 ,谢彩香 2 ,杨　云 1 ,魏建和1, 2 ,冯锦东 1 ,陈士林2
(1.中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所海南分所 ,
海南省南药资源保护与开发重点实验室 ,海南 万宁　571533;
2.中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所 ,北京　100094)
摘要:目的 分析了降香黄檀适宜生长区域 , 为确定降香黄檀种植产区及合理生产布局提供科学依据。方法 采用中药材
产地适宜性分析地理信息系统(TCMGIS-I),以道地产区海南省东方和昌江野生降香黄檀分布点的适宜生长环境因子 ,
如气温 、海拔 、土壤和降水量等为依据 , 对降香黄檀的适宜区进行分析。结果 海南 、广东 、广西 、福建 、中国台湾 5省区 ,
共 147个县市 , 总面积 60 111.2km2为降香黄檀适宜产区。其中海南及广东 、广西南部是最适宜分布的集中区。结论 降
香黄檀适宜区分析结果与历代本草记载产地及现代引种成功实践相吻合。研究方法为降香黄檀的引种和扩种提供较好
的理论依据。
关键词:降香黄檀;　产地适宜性;　中药材产地适宜性分析地理信息系统
DOI标识:doi:10.3969 /j.issn.1008-0805.2010.09.083
中图分类号:S567　　文献标识码:A　　文章编号:1008-0805(2010)09-2304-03
SuitableProducingAreasofDalbergiaodoriferaT.Chen
MENGHui1 ,XIECai-xiang2 ,YANGYun1 , WEIJian-he1, 2 ,FENGJin-dong1 ,CHENShi-lin2
(1.HainanBranchInstituteofMedicinalPlant, ChineseAcademyofMedicalSciences＆PekingUnionMedical
Colege, HainanProvincialKeyLaboratoryofResourcesConservationandDevelopmentofSouthernMedicine,
Wanning, Hainan571533, China;2.InstituteofMedicinalPlantDevelopment, ChineseAcademyofMedicalSci-
ences＆PekingUnionMedicalColege, Beijing100194, China)
Abstract:ObjectiveToanalyzethesuitableproducingareasofDalbergiaodoriferaT.Cheninordertoprovidescientificbasis
fordeterminationtheplantingareasofD.odoriferaT.Chen.andrationallayoutofproduction.MethodsTCMGIS-I(Suitability
EvaluationGeographicInformationSystemofTraditionalChineseMedicineProductionArea)wasusedtoanalyzethesuitablepro-
ductionareasofD.odoriferaT.Chen, andtheoptimumecologicalfactors, fromDongFangandChangJianginHainanprovince
whichwerethetraditionalproducingareasofD.odoriferaT.Chenincludingtemperature, altitude, soiltypeandrainfall, werean-
alyzed.ResultsTheproducingareasofD.odoriferaT.ChendistributedHainan, Guangdong, Guangxi, Fujian, Taiwanwhichcov-
ered60111.2 km2 and147 countiesHainanandthepartsofGuangdongandGuangxiwerethemostsuitableproducingareas.
ConclusionTheanalysisresultswereaccordantwiththerelatedrecordsofthemainproducingareasofD.odoriferaT.Chenin
thepastyearsandthesuccessfulpracticeofactualintroduction.TheTCMGIS-Iisvaluablefortheanalysisofsuitableproducing
areaswhichwasanimportantreferenceforthedevelopmentofD.odoriferaT.Chenplanting.
Keywords:DalbergiaodorigeraT.Chen;　Suitabilityofproducingareas;　TCMGIS-I
　　中药降香为豆科黄檀属植物降香檀 DalbergiaodoriferaT.
Chen树干和根的心材 ,入药始见于我国唐代 , 在传统中医学和藏
医学中已有上千年的历史 , 具有行气 、活血 、止痛 、止血之功效。
同时降香黄檀是我国 5属 8类 34种珍贵红木品种之一 , 其心材
是制作家具的优良材料。
由于其药用和木材价值高 , 市场需求极大 ,近年来遭到掠夺
式砍伐 , 野生资源趋于枯竭。在《中国药典》能被直接利用的 426
种药用植物中 , 有 28种被列入 《中国植物红皮书》, 其中就包括
国家二级保护植物降香黄檀。因其种子萌发力强 , 耐旱热 、脊薄
环境生长 , 除原产地海南大规模种植外 ,广东 [ 1 ～ 4] 、广西 [ 5 ～ 9] 、福
建 [ 10 ～ 16] 、云南等局部地区已引种成功 ,加之近年来栽培技术的规
范化 , 使得种植势头逐年上升。但降香黄檀自然生长周期较长 ,
一般 8 ～ 10年才开始形成心材 , 成材至少需要 30年以上 ,因此人
工种植幼苗期正常生长并不说明该环境适合心材形成 ,人工种植
会受多种因素的影响。已有关于海南各地区因环境条件不同造
成降香黄檀心材品质差异的相关报道 [ 3] , 所以科学选择适宜种
植区域 , 保证降香药材产量和质量 , 已成为降香黄檀推广种植迫
切解决的问题。中药材产地适宜性地理信息系统(TCMGIS-I)
是以气候因子数据库 、土壤数据库 、基础地理信息数据库等作为
平台 , 对中药材适宜区进行定量 、空间化 、多生态因子 、多统计方
法快速分析的系统 ,能科学 、快速 、准确地分析出与道地药材产区
最为相近的地区。本研究应用 TCMGIS-I系统 , 以降香黄檀道
地药材产区最适宜生长环境因子为依据 ,对降香黄檀产地适宜性
进行分析 ,为合理布局发展降香药材生产 、避免盲目引种 、保证降
香品质提供科学依据。
1　方法
1.1　TCMGIS分析原理与方法 生物引种的基本原则是气候相
似 , 即引种地与原产地气候相似。气候相似性引种不仅能保证引
种中药材获得正常产量 ,而且能保证引种地的药材与道地产区的
药材具有相同或相似的品质。 而多种气象因子和土壤条件与中
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时珍国医国药 2010年第 21卷第 9期 LISHIZHENMEDICINEANDMATERIAMEDICARESEARCH2010VOL.21NO.9
药材品质形成有密切关系。
根据生物引种的原理 , 以地理信息系统(GIS)为平台 , 把与
中药材生长环境相关的各个环境因子分别量化成栅格数据结构 ,
即将海拔 、降水 、温度 、湿度 、土壤 、日照等因子数据换成 1km2的
单元网格 , 每一个网格相当于一个数据对象 , 其观测值存放在相
应网格属性表中 , 然后对生成的网格数据进行空间聚类分析。根
据相似程度划分等级 ,确定药材的适宜区 , 为该药材的引种和扩
种提供较好的理论依据 ,避免盲目引种。
1.2　TCMGIS分析软件 采用中药材产地适宜性分析地理信息
系统(TCMGIS-I),该系统依托地理信息系统平台开发而成 ,主
要后台数据库包括国家 1:100万国家基础地理信息数据 , 1∶400
万的土壤数据库 , 气候因子数据库是基于全国气象站点 30年
(1971 ～ 2000年)地面气象数据。按国家认可的方法计算所得的
按月栅栏格数据(单元大小为 1 km2)及衍生数据 , 包括 6个指
标:海拔 、降水 、温度 、湿度 、土壤 、日照 , 系统在输入相关数据 ,经
过空间聚类分析 , 可生成矢量分析地图 , 计算出与原产地不同相
似系数的区域面积。
1.3　降香黄檀生态学特征与生长因子的确定 降香黄檀属阳性
树种 , 喜光 ,耐干旱 、瘠薄 、高温 , 忌水涝 ,抗逆性和萌芽力强。野
生资源主要分布于海南西部 、西南部和南部的东方 、昌江 、乐东 、
白沙和三亚 [ 17] ,北部的海口琼山区也有零星分布。天然分布多
以散生或团聚状散在台地与山地交接处海拔 100 ～ 600 m的半
落叶季雨林及稀树灌木林中 ,也有单优群落。降香黄檀林下的植
物种类不多 , 常见的是一些较耐旱的植物 , 如马鞭草科的黄荆 、大
戟科的余甘子 、桑科的雀肾树 , 及草本植物香泽兰 、仙人掌 、裸花
紫珠为主。与同座山上高海拔的热带季雨林相比差异很大 ,表现
出明显的旱生植物群落特征 [ 18] 。
通过野外调查 ,了解降香黄檀在全岛的生长状况 ,发现降香
黄檀心材材质因分布区不同而不同。就品质而言 ,大致可以按南
渡江流域和昌化江流域划分。生长在海南东北部的南渡江流域 ,
如海口琼山 、文昌一带 , 海拔较低 ,湿度较大 , 气温偏低 ,生长的降
香黄檀木质粗糙 , 心材含油量较低 , 香味不浓 , 木材色泽偏黄;生
长在海南西南部的昌化江流域 ,如乐东 、东方 、昌江 、白沙一带 , 海
拔较高 ,干旱且光照充足 ,气温高 , 适宜生长高品质的降香黄檀。
本文选取海南东方和昌江分布区调查点的经纬度为标准 , 采用
TCMGIS-I系统得到关键的环境生态因子(表 1):年均温 27 ～
29℃, 1月 , 最低温 17.3 ～ 19.8 ℃, 7月最高温 26.8 ～ 28.8 ℃;
年均降雨量为 1 757 ～ 1 846 mm;年均日照时间为 2 017 ～ 2 266
h;湿度(相对湿度)79.4% ～ 82.2%;土壤为砖红壤 、黄色砖红
壤 、黄壤。通过分析后确定各生态因子赋予权重系数为 0.14。
表 1　生态因子
名称 经度 纬度 年均温 T/℃ 湿度 年日照时间 t/h 年降水量 l/mm 土壤 极端最高温 T/℃ 极端最低温T/℃
昌江 109°3′4.6″ 19°6′53.6″ 28.4 81.0 2 071 1 780 黄壤 28.1 18.2
109°8′48″ 19°0′12″ 27.9 82.0 2 037 1 803 黄壤 27.2 17.7
109°11′46″ 19°1′0.4″ 27.6 82.0 2 017 1 809 黄壤 26.9 17.4
109°5′18″ 19°7′2″ 28.1 81.4 2 043 1 787 黄壤 27.7 17.8
109°4′30″ 19°4′25″ 28.3 81.4 2 023 1 787 黄壤 27.8 18
110°11′39″ 18°44′2.5″ 28.9 82.2 2 234 1 846 黄色砖红壤 28.3 19.1
109°11′30″ 19°1′4.8″ 27.6 82.2 2 017 1 809 黄壤 26.8 17.3
东方 108°38′3.1″ 19°5′54.6″ 28.8 79.40 2 127 1 757 砖红壤 28.8 18.6
108°38′4.2″ 19°5′46.4″ 28.8 79.40 2 127 1 757 砖红壤 28.8 18.6
108°53′6.9″ 19°10′29.9″ 28.6 80.20 2 082 1 766 砖红壤 28.4 18.3
108°52′29.8″ 19°9′54″ 28.6 80.20 2 084 1 766 砖红壤 28.4 18.3
108°59′30″ 19°1′40.5″ 28.5 80.80 2 095 1 782 砖红壤 28.2 18.3
108°57′55.7″ 18°53′53″ 28.5 81.10 2 100 1 793 黄壤 28 18.5
108°46′20.7″ 18°48′3″ 29 80.40 2 171 1 783 黄壤 28.6 19.1
2　结果
2.1　降香黄檀全国适宜区分布特点 采用 TCMGIS-I系统分
析 , 与降香黄檀道地生态地理因子比较得出不同相似度的降香黄
檀全国适宜区分布特点(见表 2,图 1)。图 1是按照国家地图出
版要求制作的降香黄檀在全国各省市的适宜区分布(相似系数
90% ～ 100%)情况 ,可知在我国有 5个省 147个县市理论上都有
适合降香黄檀生长的环境 , 适宜区分布面积理论值达 60 111.2
km2 ,其中以海南分布范围最大 , 全省 18个县市均有涵盖 , 适宜区
分布面积理论值占县市总面积 89.4%。相似度 90% ～ 95%称为
次适宜区 , 包括福建 、广东 、广西 、台湾 , 总面积为 24 574.7 km2 ,
以广东分布县市数最多 、面积最广 ,其次为广西 、福建和台湾东部
沿海区域;相似度 95% ～ 100%称为最适区 , 包括海南 、广东 、广
西 , 总面积为 35 536.5 km2 , 集中分布在海南全省和广东 、广西部
分县市(图 2)。
2.2　降香黄檀适宜产区与实际分布 、历史记载及种植实践的相
似度分析 利用中国科学院植物研究所标本馆 、中国科学院华南
植物园标本馆 、中山大学植物标本馆 、海南省热带林木标本馆 、广
西植物标本馆 、中国科学院西双版纳热带植物园标本馆的标本记
录以及世界生物多样性信息机构(Globalbiodiversityinformation
facility, GBIF)的记录 , 收集降香黄檀的实际分布资料:有 53个分
布点(海南 26个分布点 , 广东 19个分布点 、广西 3个分布点 、福
建 3个分布点 、云南 2个分布点),除海南外其余分布点均为栽培
种植。同时收集相关引种栽培的文献资料 , 在广西南宁 、马山 、凭
祥 、合浦 [ 5 ～ 9]等地及福建漳州云霄 、漳浦 、龙海 、华安和莆田仙
游 [ 10 ～ 16〗等地引种成功并有大面积栽培。项目组还对降香黄檀野
外分布和栽培种植点开展实地调查采样 , 发现降香黄檀在海南全
岛都能生长。这些数据与 TCMGIS-I系统对降香黄檀产地适宜
性分析 ,得出降香黄檀在全国适宜分布区包含海南 、广东 、广西 、
福建省区的分析结果有较好的重叠性 , 与历史记载和生产实践高
度吻合 ,在一定程度上验证了该系统的科学性和准确性 , 也为中
药材引种和栽培提供了理论依据。
3　讨论
一种药材道地产区的形成 , 取决于生态气候等环境因
子 [ 19 , 20] , 还受到各种地理因素 、社会因素 、各地种植习惯等的
影响 。本文主要根据实际分布点及对应的气候 、土壤等 5种
环境因子关系 , 利用 TCMGIS-I系统从点上反推其面上的可
能适宜分布区 , 发现以海南东方和昌江为道地药材分析基点 ,
相似系数 95% ～ 100%的最适宜区为海南 、广东和广西 , 分布
连续 , 应最优先发展;相似系数 90% ～ 95%的适宜区还包括
福建 、台湾 , 可适当发展 。 同时引种栽培时需注意以下几点:
①温度为降香黄檀引种的主要限制因子 , 研究发现其最低能
抵御 0℃左右的极端低温 , 应选择积温≥ 10℃的地区引种种
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LISHIZHENMEDICINEANDMATERIAMEDICARESEARCH2010VOL.21NO.9 时珍国医国药 2010年第 21卷第 9期
植;②极度干热的气候也限制其快速生长 , 种植时密度不易过
大;③对光照的要求较强 , 应选择向阳坡种植;④不耐水涝 , 种
植时不易选择低洼和不通风地种植 。
表 2　降香黄檀适宜区分布
适宜
区
相似系数 95% ～ 100%
县市数 面积A/km2
占县市总面积
(%)
相似系数 90% ～ 95%
县市数 面积A/km2
占县市总面积
(%)
海南 18 25 561.2 88 11 432.3 2
广东 24 8 892.5 21 50 11 224.4 12
广西 3 1 082.8 17 23 5 953.0 11
福建 / / / 17 5 470.9 22
中国台湾 / / / 1 1 494.1 5
合计 45 35 536.5 45 102 24 574.7 11
图 1　相似系数 90% ～ 100%的降香黄檀适宜区全国分布图
(如图中阴影所示)
图 2　相似系数 95% ～ 100%的降香黄檀最适宜区县区分布图
(如图中阴影所示)
TCMGIS-I系统得到的最适宜区中海南占到总面积的
71.9%,说明海南最适宜降香黄檀生长。但近十年海南降香黄檀
野生资源分布面积急速下降 , 野外调查发现海南现存 30年树龄
以上的野生降香黄檀不足 50株。 由于其心材药用和木材价值
高 , 种植和引种势头逐年加强。本文希望通过降香黄檀产地适宜
性分析指导种植户科学合理引种栽培 , 以防种植户仅凭其高的经
济价值 ,盲目引种栽培 ,最终难以培育成材。
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