全 文 ：2009 第十一卷 第二期 ★Vol.11 No.2
〔World Science and Technology/Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Medica〕
槲蕨 Drynaria roosii Nakaike，又名毛姜、猴姜、猢
狲姜、申姜、岩姜，为槲蕨科槲蕨属多年附生草本植
物，其根茎是中药材骨碎补的主要来源。骨碎补为历
代常用药材，具有补肾、活血、止血、续伤之功效[1]。然
而在 2005 版《中华人民共和国药典》确定槲蕨为骨
碎补药材的唯一基原植物之前，长久以来药材的基
原物种有多种，包括了 3 科 9 属 20 种植物，来源比
较混乱[2~4]。本文以 2005版药典为依据，主要研究了
槲蕨的适宜性分布。
作为传统的中药材及新药原料，骨碎补主要来
源于野生资源，然而近年来随着对骨碎补药材的需
求量日益增大，野生资源已不能满足需求。为了保护
槲蕨的野生资源及生态环境，防止过渡开发，我国部
分省市计划进行槲蕨的人工种植，槲蕨的野生分布
区主要位于我国长江以南地区，但是在如此广大的
地区中，哪些地区适宜种植槲蕨，缺乏科学系统的调
查与分析。中药材产地适宜性分析地理信息系统
（TCMGIS）是以气候因子数据库、土壤数据库、基础地
理信息数据库及 80 年代全国中药资源普查数据库
为后台支撑，对中药材产地适宜性进行定量、空间
化、多生态因子、多统计方法快速分析系统 [5]。陈士
林、张本刚、赵润怀等已应用此系统分析了川贝母、收稿日期：2009-01-20
修回日期：2009-03-20
＊ 国家科技部社会公益研究专项（2005DIB3J088）：全国濒危紧缺中药资源动态监测方法体系构建，负责人：陈士林。
＊＊ 联系人：张本刚，教授，主要研究方向：药用植物资源，E-mail:bgzhang@implad.ac.cn；陈士林，本刊编委，本刊学术副主编，主要研究方向：中药资
源学，E-mail: slchen@implad.ac.cn；赵润怀，本刊编委，教授，主要研究方向：中药资源，E-mail: zhaorunhuai@implad.ac.cn。
摘 要：目的：应用《中药材产地适宜性分析地理信息系统》（TCMGIS） 分析槲蕨 Drynaria
roosii Nakaike产地适宜性，为槲蕨的科学区划及种植提供依据。方法：以槲蕨代表性的分布地区为分
析基点，选取年平均气温、海拔、土壤、降水量、日照、相对湿度等影响槲蕨生长发育的关键生态因子，
通过野外调查设置生态因子的数值范围进行分析。结果：表明槲蕨适宜产地分布在我国的亚热带季
风地区，集中在云贵高原一带，即贵州大部、云南东部、广西西部和湖北西部、湖南的边界地区。在广
东、福建、四川、浙江等地也有零星分布。讨论：研究成果可为合理规划槲蕨种植生产布局，开展引种
栽培工作提供科学依据。
关键词：TCMGIS 产地适宜性 生态因子 槲蕨 附生植物
基于 TCMGIS的槲蕨的生态产地适宜性分析＊
□李桂英 张本刚＊＊
孙成忠 （中国测绘科学研究院 北京 100039）
谢彩香 张 昭 陈士林＊＊
赵润怀＊＊ 周应群 （中国药材集团公司科技研发部 北京 102600）
中国医学科学院
北京协和医学院
（ 药用植物研究所 北京 100193）
中国医学科学院
北京协和医学院
（ 药用植物研究所 北京 100193）
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世界科学技术—中医药现代化★基础研究
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附子、甘草等 2O多种大范围分布药用植物的产地适
宜性，有效指导了药材产地布局[6~9]。
本课题组在槲蕨野生分布区进行实地考察和调
研基础上应用 TCMGIS，对附生植物槲蕨的产地适宜
性进行分析，以期为药材槲蕨的种植基地的选择及
区划提供科学依据。
一、槲蕨关键生态因子及取值范围的确定
槲蕨是典型的野生附生植物，对生境要求特殊，
多见于郁闭度不高的疏林灌林中，附生在江河、沟谷
附近的石壁、大树或背阴处的瓦背上，生长地土壤一
般偏碱性，喜潮湿、通风、稍遮阴的环境，点状分布在
长江流域及其以南各省区常绿阔叶灌丛或暖性石灰
岩灌丛中[10]。我国三次大型资源普查都没有对本物种
进行调查，无准确资源普查数据和资源分布情况 [11]，
且药材骨碎补来源混乱，共涉及三科九属二十种植
物。针对此种情况，本课题组多次对我国槲蕨野生分
布区进行实地考察和调研并整理标本数据 298 份，
根据地方植物志和标本记载，选取槲蕨分布相对集
中的湖北五峰土家族自治县作为槲蕨实地调查基
点。在五峰县不同经纬度、海拔、坡度、坡向、干湿地
设置样地样方 56 个，记录其 GPS、多度、盖度、植物
群落、湿度等数据。通过对样地及其标本记录的生态
环境数据统计分析，最终选取海拔、日照、年降水量、
土壤类型、均温、湿度等影响槲蕨分布的关键生态因
子。通过实地调查、查阅资料及标本选取槲蕨代表性
的分布点，通过 TCMGIS系统数据库得到高程、日照、
年降水量、土壤类型、均温等数据（见表 1）。
由上表数据及文献查阅确定槲蕨的生态因子属
性值范围：
海拔：260～1400m；
相对湿度：74～84%；
土壤类型：石灰岩土、暗黄棕壤；
日照时数：1135～2000小时/年；
年平均降水量：1150～1220 mm；
年平均气温：10℃～20℃。
将这些因子引入产地适宜性分析系统，进行分析。
二、TCMGIS原理与分析流程
1. 槲蕨适宜性分析的技术流程
2. 分析原理
以地理信息系统（GIS）为平台，采用空间分析
中的诸多方法，按照引种生态相似原理，实现了在
表 1 槲蕨的代表性样地及生态因子
地区 海拔(m) 相对湿度（%） 日照时数（h） 年降水量（mm） 土壤类型 年平均气温（℃）
湖北神农架 980 74 1691 1084 石灰岩土 10.1
四川乐山市轸溪 548 83.7 1136 956 石灰岩土 15.6
浙江乐清县雁荡山廖花嶂 260 81 1725 1536 石灰岩土、暗黄棕壤 16.5
广西省安龙县龙山区 1200 79.6 1379 1297 石灰岩土 16.7
福建星村武夷山 389 80.5 1641 1523 石灰岩土 17.1
云南普洱德化乡 1400 77.5 1996 1237 石灰岩土 18.0
广东省始兴县石人嶂 532 77.7 1590 1625 石灰岩土 18.9
广东从化县吕田镇 460 79.5 1668 1688 石灰岩土 20.0
湖北五峰镇水尽司村 1组 750 76.9 1416 1183 石灰岩土、暗黄棕壤 16.3
湖北五峰县采花乡二岔口 513 77.7 1409 1170 石灰岩土、暗黄棕壤 16.2
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全国范围内对中药材产地的适宜性分析。将影响中
药材生长的各个环境因子分别量化，生成栅格数据
结构。即将海拔、降水、温度、湿度、土壤、日照等因
子数据转换成 1 平方公里的单元网格，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的
属性表中，然后对生成的网格数据进行空间聚类分
析，根据相似的程度划分等级，从而确定药材的适
宜产地，并进一步服务于各地的药材野生种植和引
种栽培 [5]。
3. 系统数据库
中药材产地适宜性数据库包括以下数据库:气候
因子数据库、土壤数据库、全国 1∶100 万地图的矢量
空间数据库、中药资源普查数据库
4. TCMGIS主要分析流程
（1）生态因子的输入。
分析影响槲蕨分布的各生态因子，输入最适宜
生态因子的数值范围。
（2）数据标准化。
为消除量纲影响，将气候、土壤数据标准化处
理。本研究数据标准化运用绝对偏差均值标准化方
法：
sf = 1n（| x1f - mf |）+| x2f - mf |+…+| xnf - mf |
其中：mf = 1n（x1f + x2f +…+ xnf）
（3）生态因子的权重赋值。
药用植物生长分布受生态因子影响程度不同。
为得到准确分析结果，需对各生态因子的权重赋值。
经实地调查的样方及标本数据分析以及实地考察的
经验，槲蕨喜生长在中低海拔湿度大的石灰岩上，尤
其是河流边的岩石上，因此，对各环境因素权重分别
赋值如下：年平均降水量、高程、土壤类型赋值 0.2，
日照的强弱及温度变化权重赋值 0.15，其他相关生
态因子权重赋值 0.1。
结果如下：
高程：权重值为 0.2；
年平均降水量：权重值为 0.2；
土壤：权重值为 0.2；
日照：权重值为 0.15；
年平均温:权重值为 0.15；
相对湿度：权重值为 0.1。
（4）距离计算。
根据槲蕨生态因子的权重值进行距离计算。系
统按统计学原理分别计算气温、降水量、土壤、海拔
等气候及土壤因子对目标值的距离（相似系数，SI，
Similarity index），根据距离分别将各个指标进行重分
类。距离越小的与目标值越相似，反之差异越大。
（5）矢量空间分析。
将栅格计算结果与行政区划矢量数据进行空间
分析，得到最后的产地适宜区分布图及表格。
三、结 果
1． 槲蕨适宜产区分布范围
采用 TCMGIS-I 系统分析后得出槲蕨产地适宜
区全国分布情况。见图 1图中灰色部分为槲蕨适宜
生长区。
由图 1看出，通过 TCMGIS系统分析出的槲蕨适
宜产地包含贵州、湖北、四川、重庆、广西、湖南、江
西、广东、云南、福建、浙江、台湾、安徽、陕西、河南等
14个省区的一些县市。适宜产地分布较广，但主要集
中在云贵高原一带，即贵州大部、云南东部、广西西
部和湖北西部、湖南的边界地区。另外适宜区在广
东、福建、四川、浙江等地也有零星分布。
2. 槲蕨适宜产地分布地区的数值信息
采用 TCMGIS 系统分析后得出与槲蕨广布区生
态地理因子不同相似度的产地分布图。相似度为
90％ ～100％的区域称为槲蕨最适宜产地，相似度为
80％ ～90％ 的区域称为适宜产地。适宜区所在县市
及其分布面积见表 2、图 2。
图 1 槲蕨适宜产地全国分布图
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图 2 槲蕨最适宜产区及全国分布图
统计结果显示，槲蕨的适宜产地分布在贵州、湖
北、广西、重庆、湖南、云南等省市。其中最适宜产地
包括黔、楚、桂、渝、湘、滇等省市 259县市区，总面积
为 752182平方公里，占所在县市总面积的 24%。适
宜产地面积在渝、楚、陕、粤、滇、桂等省市，共包括 67
个县市，总面积为 35724，占所在县市总面积的
6.6%。 其中湖北适宜县市可以达到 48 个，且集中
分布在湖北西部的石灰岩山区；广西壮族自治区适
宜县市 39个，集中分布在广西的西北部。贵州省适
宜产地也较多，但是较湖北、广西分散。应用 TCMGIS
系统进一步分析，可得到产区的适宜地面积以及其
在一定区域所占比例（见表 2），为生产规划提供更为
客观的数学依据。
四、讨 论
中药材产地适宜性分析地理信息系统利用计算
机系统预测药用植物分布区域，不
仅可以为野外调查提供参考，为进
一步的资源调查普查提供有效路
线，提高工作效率，也可以为槲蕨
的野生种植和引种栽培提供有效
的参考数据和理论依据,给相关决
策部门提供决策参考。
1. 分析结果与当今记录的相
符度
据植物志记载槲蕨是典型的
附生蕨类植物，为分布零散的广布
种，主要分布在湖北、四川、贵州、
云南、浙江、福建、台湾、广东、广
西、江西等地 [12]。据 TCMGIS 系统
结果显示槲蕨分布在亚热带季风地区，以云贵高原
为中心（湖北的西部、贵州的大部、广西的西部、湖南
的边界、重庆边界、云南的东南），向东延伸到广东、
江西、安徽、河南、浙江的部分省市（图 2）。其中安徽、
河南、浙江分布靠近长江流域的几个县市，分布很
少。通过对比文献记载，系统分析结果与槲蕨实际分
布符合度较高。此外我国几次大规模的资源调查都
没有对其资源量给出准确数据，与其分布零散、调查
难度大不无关系，此结果可为槲蕨的大规模资源调
查提供指导与导向。
2． 适宜产地与最佳种植区
中药材的野生分布区是保证药材质量和生长的
最适宜区域，但由于原产区受各种社会因素限制难
以保证药材的规模化生产，因此适宜种植基地的选
择尤为重要。目前槲蕨商品的利用以野生资源为主，
但野生药材资源更新困难，野生资源量急剧下降，急
需对槲蕨进行野生抚育及引种栽培，以实现资源的
可持续利用。目前槲蕨的实验室繁育工作已经完成，
需要采用一定的科学理论和方法对种植地的选择进
行指导。
由 TCMGIS分析结果可知，槲蕨在我国适宜生长
的省市较多,集中分布在长江流域以南的贵、黔、桂、
川、两广等省市的石灰岩地区，分布不均匀且具有地
域差异性。在进行引种时需考虑槲蕨自身生长对喜
潮湿、中低海拔、石灰岩、散射光等地理气候条件的
特殊要求以及低成本、便利交通等社会因素，以确定
可持续经营管理的最佳种植区。
从适宜性分析结果可知，贵州、湖北、广西、重庆
表 2 槲蕨适宜产地分布情况统计 单位：km2
省区名称
最适宜产
地县市数
最适宜
产地面积
最适宜产地
比例（100%）
适宜产地
县市数
适宜产
地面积
适宜产地
比例（100%）
贵州省 73 54711 39.8 1 4 0.1
湖北市 36 342971 36.6 12 3775 10.2
广西 31 206501 27.5 8 8965 3.9
重庆 13 9895.07 27.1 5 2475 14.2
湖南省 33 117181 15.8 5 212 2.1
云南省 24 11940 14.7 13 15915 5.0
广东 9 1821 7.7
陕西 12 2485 7.8
……
总计 259 752182 24 67 35724 6.6
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TCMAE based Adaptability Evaluation for Drynaria roosii Nakaike
Li Guiying1， Zhang Bengang1， Sun Chengzhong2， Xie Caixiang1， Zhang Zhao1， Qi Yaodong1， Chen Shilin1， Zhao
RunHuai3， Zhou Yingqun3
(1． Institute of Medicinal Plant Development, Chinese Academy of Medical Sciences, Chinese Peking Union
Medical College, Beijing 100193，China; 2．The Chinese Academy of Surveying and Mapping, Beijing 100039，China;
3．Technology Development Center, China National Group Corp．of Traditional & Herbal Medicine,
Beijing 102600，China)
We analyzed the appropriate growing area for Drynaria roosii Nakaike using a geographic information based TCM
adaptability evaluation system (TCMAE). In the study, TCMAE was used to analyze the desirable growing area for D.
roosii based on the optimized ecological factors, including averaged annual temperature, altitude, soil type, precipita-
tion, sunlight, and relative humidity. Weight value of each key factor was also evaluated based on the data collected in
the field survey. Analysis result showed that the potential areas desirable for growing D. roosii sit in the subtropical
monsoon region in the country, mostly on the Yunnan-Guizhou Plateau, covering the most part of Guizhou, the east
part of Yunnan, the west part of Guangxi, the west of Hubei, and border areas of Hunan, though Guangdong, Fujian,
Sichuan, and Zhejiang have limited areas desirable for growing the herb. It is important to sort out the appropriate
growing area for D. roosii through TCMAE. The system provides scientific evidences for transplanting and cultivation of
D. roosii in China.
Keywords: TCMGIS; suitability of producing area; ecological factors ；Drynaria roosii Nakaike; epiphyte
适宜种植面积较大，而浙江、云南、广东、安徽、江西、
福建、陕西等省市适宜种植区域较小，只在部分县市
适宜分布。适应性分析结果图显示湖北的西部、重庆
的东南、贵州的中部、广西的西部是槲蕨适宜产地的
集中分布区，相关县市可以在此区域考虑槲蕨的引
种进行规模化生产。
此外，应用槲蕨实际分布点所对应的环境因子
的平均值及标准偏差数据对其分布区的估测，仅反
映了槲蕨在理想状况下的最大可能适生范围，可能
许多地理因素的限制使其不能准确代表槲蕨的实
际分布范围。如槲蕨一部分附生在树上，因为系统
的限制，无法准确得出此部分数据。尽管小环境（如
伴生物种等） 对一些物种生长具有非常重要的意
义，但是在我们调查的样方分析没有发现明显规
律，故本研究中小环境对槲蕨生长的影响没有详细
计算。
致谢：感谢中国医学科学院的齐耀东博士给论
文的修改；感谢中科院武汉植物研究所的张全发、吴
金清教授、李晓东博士以及五峰县林业局的谢延平、
刘鑫先生在野外调查过程中给予的帮助与指导。
参考文献
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11 中国药材公司编著，中国中药区划．北京：科学出版社.
12 中国科学院“中国植物志”编辑委员会主编 中国植物志.科学出版社
1959：286.
（责任编辑：王 瑀，责任译审：邹春申）
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