全 文 ：植物科学学报　 ２０１６ꎬ ３４(２): ２３０~２３７
Ｐｌａｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｈｔｔｐ: / / ｗｗｗ.ｐｌａｎｔｓｃｉｅｎｃｅ.ｃｎ
ＤＯＩ:１０􀆰 １１９１３ / ＰＳＪ􀆰 ２０９５－０８３７􀆰 ２０１６􀆰 ２０２３０
张娜娜ꎬ 谢彩香ꎬ 曾凡琳ꎬ 任明波ꎬ 宋经元. 药用和观赏植物常山产地适宜性分析和定量评价[Ｊ] . 植物科学学报ꎬ ２０１６ꎬ ３４(２): ２３０－２３７
Ｚｈａｎｇ ＮＮꎬ Ｘｉｅ ＣＸꎬ Ｚｅｎｇ ＦＬꎬ Ｒｅｎ ＭＢꎬ Ｓｏｎｇ ＪＹ. Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｎ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｓｕｉｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｍｅｄｉｃｉｎａｌ ａｎｄ ｏｒｎａｍｅｎｔａｌ Ｄｉｃｈｒｏａ
ｆｅｂｒｉｆｕｇａ Ｌｏｕｒ􀆰 [Ｊ] . Ｐｌａｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｊｏｕｒｎａｌꎬ ２０１６ꎬ ３４(２): ２３０－２３７
药用和观赏植物常山产地适宜性分析和定量评价
张娜娜１ꎬ 谢彩香１ꎬ 曾凡琳１ꎬ 任明波２ꎬ 宋经元１ꎬ２∗
(１. 中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所ꎬ 北京 １００１９３ꎻ ２. 重庆市药物种植研究所ꎬ 重庆 ４０８４３５)
摘　 要: 为了解常山(Ｄｉｃｈｒｏａ ｆｅｂｒｉｆｕｇａ Ｌｏｕｒ.)现有产区分布并预测新的产区ꎬ 本文利用中药材产地适宜性分析
地理信息系统 ＴＣＭＧＩＳ(Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ)对 ４２６ 个常山样品信
息进行了适宜生态因子生长范围确认ꎬ 分析了常山适宜产地空间分布状况ꎮ 结果显示ꎬ 常山主要分布于我国温
暖湿润的东部季风区ꎬ 生态相似系数 １００％区域分布较为集中ꎬ 总面积达 ７６０ ６４０􀆰 １ ｋｍ２ꎬ 共 ８２９个县区ꎬ 其中
广西、 云南、 广东、 湖南分布较多ꎮ 本研究结果对常山的野生资源保护、 人工规范化种植和资源可持续利用具
有重要意义ꎮ
关键词: 常山ꎻ 产地ꎻ ＴＣＭＧＩＳꎻ 相似系数ꎻ 生态区划
中图分类号: Ｑ９４９􀆰９　 　 　 　 　 文献标识码: Ａ　 　 　 　 　 文章编号: ２０９５￣０８３７(２０１６)０２￣０２３０￣０８
　 　 　 收稿日期: ２０１５￣１０￣１９ꎬ 退修日期: ２０１５￣１１￣２５ꎮ
　 基金项目: 国家科技支撑计划项目(２０１１ＢＡＩ０７Ｂ０８)ꎻ 国家自然科学基金面上项目(８１４７３３０４)ꎮ
Ｔｈｉｓ ｗｏｒｋ ｗａｓ ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ ｇｒａｎｔｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｋｅｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒ ＆ Ｄ Ｐｒｏｇｒａｍ (２０１１ＢＡＩ０７Ｂ０８) ａｎｄ ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｎａｔｕｒａｌ
Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｈｉｎａ (Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐｒｏｇｒａｍ) (８１４７３３０４) .
　 作者简介: 张娜娜(１９９０－)ꎬ 女ꎬ 硕士研究生ꎬ 研究方向为中药资源学(Ｅ￣ｍａｉｌ: １８８１１７９４５５２＠１６３􀆰 ｃｏｍ)ꎮ
　 ∗通讯作者(Ａｕｔｈｏｒ ｆｏｒ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ􀆰 Ｅ￣ｍａｉｌ: ｊｙｓｏｎｇ＠ｉｍｐｌａｄ􀆰 ａｃ􀆰 ｃｎ)ꎮ
Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｎ Ｒｅｇｉｏｎａｌ Ｓｕｉｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｍｅｄｉｃｉｎａｌ ａｎｄ
Ｏｒｎａｍｅｎｔａｌ Ｄｉｃｈｒｏａ ｆｅｂｒｉｆｕｇａ Ｌｏｕｒ.
ＺＨＡＮＧ Ｎａ￣Ｎａ１ꎬ ＸＩＥ Ｃａｉ￣Ｘｉａｎｇ１ꎬ ＺＥＮＧ Ｆａｎ￣Ｌｉｎ１ꎬ ＲＥＮ Ｍｉｎｇ￣Ｂｏ２ꎬ ＳＯＮＧ Ｊｉｎｇ￣Ｙｕａｎ１ꎬ２∗
(１. Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｍｅｄｉｃｉｎａｌ Ｐｌａｎｔ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔꎬ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ Ｐｅｋｉｎｇ Ｕｎｉｏｎ Ｍｅｄｉｃａｌ
Ｃｏｌｌｅｇｅꎬ Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９３ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ２. Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｍｅｄｉｃｉｎａｌ Ｐｌａｎｔ Ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎꎬ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０８４３５ꎬ Ｃｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｔｏ ｄｅｆｉｎｅ ｔｈｅ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｅｄｉｃｔ ｎｅｗ ａｒｅａｓ ｏｆ Ｄｉｃｈｒｏａ ｆｅｂｒｉｆｕｇａ Ｌｏｕｒ.ꎬ
ｗｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｒｅａｓ ａｎｄ ｒａｎｇｅｓ ｆｒｏｍ ４２６ ｓａｍｐｌｅｓ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ
Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ ( ＴＣＭＧＩＳ) . Ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ Ｄ.
ｆｅｂｒｉｆｕｇａ ｗａｓ ｍａｉｎｌｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ Ｅａｓｔ Ｍｏｎｓｏｏｎ Ａｒｅａ ｏｆ Ｃｈｉｎａ. Ａ ｔｏｔａｌ ｏｆ ８２９ ｃｏｕｎｔｉｅｓ ｉｎ
１４ ｐｒｏｖｉｎｃｅｓꎬ ｃｏｖｅｒｉｎｇ ａ ｌａｎｄ ａｒｅａ ｏｆ ７６０ ６４０􀆰１ꎬ ｓｈａｒｅｄ ｓｉｍｉｌａｒ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｆａｃｔｏｒｓ ｗｉｔｈ ｔｈｏｓｅ
ｏｆ ｎａｔｉｖｅ ｈａｂｉｔａｔｓ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｆｏｒ Ｄ. ｆｅｂｒｉｆｕｇａ. Ｔｈｅ ｆｏｕｒ ｐｒｏｖｉｎｃｅｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｌａｒｇｅｓｔ ａｒｅａｓ ｗｅｒｅ
Ｙｕｎｎａｎꎬ Ｇｕａｎｇｘｉꎬ Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ａｎｄ Ｈｕｎａｎ. Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｗｉｌｌ ｂｅ ｏｆ ｂｅｎｅｆｉｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ
ｐｌａｎｎｉｎｇ ｏｆ ｗｉｌｄ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓꎬ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｄｉｃｈｒｏａ ｆｅｂｒｉｆｕｇａꎻ Ｇｒｏｗｉｎｇ ａｒｅａꎻ ＴＣＭＧＩＳꎻ Ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔꎻ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ
ｒｅｇｉｏｎａｌｉｚａｔｉｏｎ
　 　 常山(Ｄｉｃｈｒｏａ ｆｅｂｒｉｆｕｇａ Ｌｏｕｒ.)是虎耳草科常
山属植物ꎬ 生于山谷、 溪边或林下阴湿处ꎬ 分布于
陕西、 甘肃南部、 河南以及长江以南各省ꎬ 其干燥
根为中药材常山[１ꎬ ２]ꎮ 常山的主要化学成分为常山
碱ꎬ 在抵抗恶性疟原虫方面表现出很强的生物活
性ꎬ 抗鸭疟、 猴疟效果比奎宁更佳[３ꎬ ４]ꎮ 由于常山
碱有很强的细胞毒性ꎬ 药物化学家将方向转移到了
常山碱衍生物合成研究ꎬ 以此获得可能更安全有效
的衍生物抗疟药物[４ꎬ ５]ꎮ Ｎａｔｕｒｅ 和 Ｓｃｉｅｎｃｅ 报道
在肿瘤治疗机理研究中发现常山碱的卤代衍生
物———常山酮是一种新型的 ＡＴＰ 依赖抑制因子ꎬ
能够同时占有脯氨酰 ｔＲＮＡ 合成酶(ＰｒｏＲＳ)两个不
同的底物结合位点ꎬ 并指出其与常山碱在疟疾治疗
方面可能存在相似的作用机制[６ꎬ ７]ꎮ 这预示着常山
治疗疟疾研究将进入一个崭新阶段ꎮ 常山除具有很
高的药用价值以外ꎬ 亦有极高的观赏价值ꎬ 常山为
落叶小灌木ꎬ 一般株高为 １ ~ ２ ｍꎬ 伞状圆锥花序
顶生ꎬ 花期 ６ － ７ 月ꎬ 果期 ８ － １２ 月ꎬ 花萼、 花
药、 花瓣、 雌蕊和浆果均为蓝色ꎬ 是一种珍贵的蓝
色系景观植物[８](图 １)ꎮ 作为集药用和观赏价值于
一身的植物ꎬ 常山的研究价值和应用潜力倍受关注ꎮ
但长期以来ꎬ 由于人们对常山资源认识上的局
限性ꎬ 加上对常山需求的日益增长ꎬ 乱砍滥伐导致
野生常山资源破坏严重ꎬ 对其引种驯化和栽培繁育
也缺乏合适的培养措施ꎬ 种质资源的可持续利用工
作的开展整体较薄弱[９]ꎮ 因此ꎬ 完善培养措施、
筛选适宜种植区、 扩大分布面积是当前常山资源保
育的首要任务ꎬ 它对解决资源短缺、 维持常山资源
可持续利用具有重要意义ꎮ
确定常山的适宜产地是保护常山资源至关重要
的一步ꎬ 而植物的空间分布格局是多因子多因素共
同作用的结果[１０ꎬ １１]ꎻ 多变的气候因子或者地形地
貌对中药材质量也有很大影响[１２ꎬ １３]ꎬ 道地药材的
生长要求合适的温度、 湿度、 降水等自然生境条
件[１４]ꎮ 本研究基于中药材产地适宜性分析地理信
息系统(ＴＣＭＧＩＳ)ꎬ 根据气候相似和土壤相似原
理ꎬ 以中药材长期自然分布或生产过程中形成的道
地生产区为基础ꎬ 分析全国各个地区与道地产区气
候和土壤因子的相似性ꎬ 通过生态相似度指标划分
等级ꎬ 确定不同生态相似度的适宜产地[１５ꎬ １６]ꎮ 常
山适宜产区的筛选可为其引种驯化和大规模人工栽
培产区选择奠定基础ꎬ 为保障常山资源可持续利用
提供依据ꎮ
１　 材料和方法
１􀆰 １　 采样点来源
通过实地采样ꎬ 并结合中国数字植物标本馆
(ｈｔｔｐ: / / ｗｗｗ.ｃｖｈ.ｏｒｇ.ｃｎ / )、 中国科学院植物研究
图 １　 盛果期的常山植物(左下图为常山花序)
Ｆｉｇ􀆰 １　 Ｄｉｃｈｒｏａ ｆｅｂｒｉｆｕｇａ ｉｎ ｔｈｅ ｆｕｌｌ ｆｒｕｉｔ ｐｅｒｉｏｄ (Ｄ. ｆｅｂｒｉｆｕｇａ ｉｎｆｌｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｉｎ ｔｈｅ ｌｏｗｅｒ ｌｅｆｔ)
１３２　 第 ２期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 张娜娜等: 药用和观赏植物常山产地适宜性分析和定量评价
所标本馆的标本记录、 查阅中国植物志以及相关文
献[９]ꎬ 最终确定常山标本的采集地点共 ４２６ 个(图
２)ꎬ 主要集中分布于我国广西、 广东、 云南、 湖
南、 江西、 福建、 海南等省区ꎮ
１􀆰 ２　 分析数据库来源
３个分析数据库为基础地理信息数据库、 气候
因子数据库和土壤数据库[１１]ꎮ 基础地理信息数据
库包括矢量数据结构的省、 县区划分数据
(１ ∶ １００００００)以及根据数字高程模型(ＤＥＭ)所得
到的栅格结构的衍生地形特征数据ꎬ 如河网、 山脊
线、 沟谷线等ꎮ 气候因子来源于全国气象站点 ３０
年的气象数据[１７]ꎬ 同时利用 ＤＥＭ的多元性回归插
值方法解决因自然和社会因素导致的气候站点分布
不均问题ꎬ 得到按月栅格数据以及衍生数据:
≥１０℃ 活动积温、 年平均气温、 １ － １２ 月平均气
温、 １月和 ７月极端气温、 年平均降水量、 年日照
时数以及年相对湿度ꎮ 土壤数据库以全国土壤普查
的土壤数据(１ ∶ ４００００００)为基础ꎬ 是目前我国比
较详细的数字化土壤类型数据ꎬ 主要以土属作为制
图的基本单元ꎬ 包括 １２ 个土纲、 ６１ 个土类、 ２３５
个亚纲和 ９０９个土属[１８ꎬ １９]ꎮ
１􀆰 ３　 分析方法
以基础地理信息数据库、 气候因子数据库和土
壤数据库为依据ꎬ 根据样本点经纬度信息ꎬ 利用
ＴＣＭＧＩＳ系统对标本点的生态因子进行提取[１２ꎬ１３]ꎮ
ＴＣＭＧＩＳ的空间分析分为栅格数据空间分析和矢量
数据空间分析ꎮ 栅格数据分析能够对每一个空间单
元内药材种植的适宜程度进行分析ꎬ 通过对样本点
生态数据进行绝对偏差均值法标准化处理消除不同
量纲影响ꎮ 计算公式为:
ｓｆ ＝
１
ｎ
( ｘ１ｆ－ ｍｆ ＋ ｘ２ｆ－ ｍｆ ＋ ꎬ􀆺ꎬ＋
ｘｎｆ－ ｍｆ )ꎮ
其中ꎬ ｍｆ ＝
１
ｎ
(ｘ１ｆ＋ ｘ２ｆ＋ ꎬ􀆺ꎬ＋ ｘｎｆ)ꎻ 标准化
值为ｚ ｉｆ ＝
ｘ ｉｆ－ ｍｆ
ｓｆ
ꎬ 并将其归一化到 ０ ~ １００ꎻ ｍｆ
表示 ｎ个聚类对象第 ｆ个要素的均值ꎬ ｓｆ 是绝对偏
差均值ꎬ ｚ ｉｆ是第 ｉ个因子的标准化值[１８]ꎮ 利用欧式
距离公式 ｄ ｉｊ ＝ ∑
ｎ
ｋ＝１
ａ ｉ ｘ ｉｋ－ ｘ ｊｋ
２[ ]
１
２对标准化后生成
的栅格数据进行处理ꎬ 每个生态因子赋予等权ꎬ 即
ａ ｉ ＝
１
ｎ
(ｎ为因子数目)ꎬ 计算每个栅格与目标值的
距离ꎮ 根据公式: 栅格新值 ＝ Ａ ×权重 ＋ Ｂ ×权
重 ＋ ꎬ􀆺ꎬ＋ Ｅ ×权重ꎬ 分析完成重分类的各个因子
图层数据ꎬ 得到新的栅格值ꎮ 然后将栅格数据转化
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图 ２　 常山标本采集地点分布示意图
Ｆｉｇ􀆰 ２　 Ｓａｍｐｌｉｎｇ ｓｉｔｅｓ ｏｆ Ｄｉｃｈｒｏａ ｆｅｂｒｉｆｕｇａ ｉｎ Ｃｈｉｎａ
２３２ 植 物 科 学 学 报 第 ３４卷　
成矢量数据文件后ꎬ 与全国行政区划图层进行叠
加ꎬ 得到不同等级生态相似度区域在各行政单位内
的面积和比例[１８]ꎮ 运用 Ｅｘｃｅｌ ２０１０ 统计软件对数
据进行处理分析ꎮ
２　 结果与分析
２􀆰 １　 常山生长适宜因子范围
通过 ＴＣＭＧＩＳ 系统对 ４２６ 个常山标本采集点
生态因子数据进行分析ꎬ 得到常山适宜生长因子范
围为: ７月最高温度 ３３􀆰８℃ꎬ ７月平均温度 １４􀆰７ ~
２８􀆰８℃ꎬ １ 月最低温度 － ３􀆰 １℃ꎬ １ 月平均温度
２ ~ １５􀆰４℃ꎬ 年平均温度 １６􀆰８ ~ ２８􀆰６℃ꎬ 年日照
时数 ９８１ ~ ２４５９ ｈꎬ ≥１０℃活动积温 １９６４􀆰９ ~
８４２９􀆰７℃ꎬ 年均降水量 ８１３ ~ １７８１ ｍｍꎬ 年均相
对湿度 ６９􀆰６％ ~ ８５􀆰１％ꎬ 适宜的土壤类型主要为
红壤、 黄壤、 石灰土、 紫色土和水稻土ꎮ
２􀆰 ２　 常山适宜产地分布
利用 ＴＣＭＧＩＳ 系统分析得到的常山产区生态
适宜分布图显示(图 ３)ꎬ 常山适宜产区主要分布于
我国温暖湿润的东部季风区ꎬ 该区域主要为热带和
温带季风气候ꎬ 降水较多ꎬ 河流径流量较大ꎮ 在中
药材区划中ꎬ 常山主要位于Ⅲ区(华北亚热带、 中
亚热带家生、 野生药材区)、 Ⅳ区(西北亚热带、
中亚热带野生、 家生药材区)和Ⅴ区(华南亚热
带、 热带家生、 野生药材区) [２０] ꎮ 为了防止混
淆ꎬ 本研究中将相似系数 １００％区域定义为最适
生长区、 ９８％ ~ １００％区域为次适宜区、 ９５％ ~
９８％区域为一般区ꎬ 其他为不适宜区域ꎮ
２􀆰 ２􀆰 １　 相似系数 １００％区域分布情况
常山在生态相似系数 １００％的最适生长区域分
布较为集中ꎬ 总面积达 ７６０ ６４０􀆰 １ ｋｍ２ꎬ 共分布在
８２９个县区 (表 １)ꎮ 其中广西(１７５ ６６３􀆰 １ ｋｍ２ )、
云南 ( １０６ ３５１􀆰 １ ｋｍ２ )、 广东 ( ９３ ３２６􀆰 ２ ｋｍ２ )、
湖南(９０ ７６１􀆰 ２ ｋｍ２)分布较多ꎬ 分别占全国生态
相似系数１００％区域总面积的 ２３􀆰１％、 １４􀆰０％、
１２􀆰３％和 １１􀆰９％(图 ４)ꎮ 重庆、 广东、 浙江、 福
建、 江西、 湖南、 广西、 云南省内相似系数为
１００％的适宜产区分布也较广ꎬ 均涵盖其省市大部
分地区 (图 ５)ꎮ 在安徽、 湖北、 台湾西北部沿岸
地区零星分布ꎮ 本研究中常山适宜产地分布基本涵
盖了已报道的常山分布区域ꎮ
２􀆰 ２􀆰 ２　 相似系数 ９８％ ~ １００％区域分布情况
生态相似系数 ９８％ ~ １００％的次适宜生长区主
要集中分布在四川、 贵州、 云南、 江西、 安徽、 江
苏、 浙江、 湖北等 ２１ 个省市境内ꎬ 其中四川省包
括 １２５个县区(表 １)ꎮ 贵州省和安徽省内常山次适
宜区面积分别为 ９２ ７７９􀆰 ７ ｋｍ２和 ５４ ５７１􀆰 ８ ｋｍ２ꎬ
占所在县 /市总面积的 ５８􀆰 ０％和 ５２􀆰 ９％ꎮ 在西藏、
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*+,-. %/098 100% ~
*+,-. /095% ~ 98%
图 ３　 常山生态适宜产地全国分布图
Ｆｉｇ􀆰 ３　 Ｓｕｉｔａｂｌｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｒｅａｓ ｏｆ Ｄｉｃｈｒｏａ ｆｅｂｒｉｆｕｇａ ｉｎ Ｃｈｉｎａ
３３２　 第 ２期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 张娜娜等: 药用和观赏植物常山产地适宜性分析和定量评价
台湾、 陕西南部、 河南南部等地分布比较分散ꎬ 面
积较小ꎮ
２􀆰 ２􀆰 ３　 相似系数 ９５％ ~ ９８％区域分布情况
生态相似系数 ９５％ ~ ９８％的常山一般区域包
括 ２０个省市ꎬ 面积达 ２５７ ７７９􀆰 ２ ｋｍ２(表 １)ꎮ 主
要分布在西藏的东南部边缘位置、 江苏中部位置以
及在湖北、 四川、 云南、 浙江、 江苏等省市散落分
布ꎮ 云南省分布最广ꎬ 包括 １２０ 个县(区)ꎬ 面积
表 １　 常山不同生态相似系数区域分布情况
Ｔａｂｌｅ １　 Ｓｕｉｔａｂｌｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｒｅｇｉｏｎｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ｆｏｒ Ｄｉｃｈｒｏａ ｆｅｂｒｉｆｕｇａ
省(市)
ＰＲ
生态相似度 １００％区域
Ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ １００％
县 /市数
ＮＣ
面积
ＣＡ(ｋｍ２)
占县 /市
总面积比例
ＡＡ(％)
生态相似度 ９８％ ~ １００％区域
Ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ９８％ － １００％
县 /市数
ＮＣ
面积
ＣＡ(ｋｍ２)
占县 /市
总面积比例
ＡＡ(％)
生态相似度 ９８％ ~ ９５％区域
Ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ９８％ － ９５％
县 /市数
ＮＣ
面积
ＣＡ(ｋｍ２)
占县 /市
总面积比例
ＡＡ(％)
广西 ８６ １７５６６３.１ ８５.０ ５６ １７３０５.８ １２.１ ４８ １２４３６.０ １０.１
云南 ９２ １０６３５１.１ ４３.２ １１６ ７８７３９.２ ２５.９ １２０ ６３００５.１ １９.９
广东 ７４ ９３３２６.２ ６９.１ ７７ ４２３５３.３ ２９.６ ５１ １３９６２.１ １３.２
湖南 １０１ ９０７６１.２ ４７.０ １０１ ８０７５６.６ ４２.０ ７０ １１００９.２ ７.３
福建 ６５ ６５１７５.８ ６０.８ ５８ ３１５１３.４ ３０.０ ４７ ８８６１.６ ９.８
江西 ８８ ６４８１０.２ ４３.２ ９０ ５５２３２.４ ３６.２ ６２ ５０４８.４ ４.６
四川 １０４ ６１９３２.１ ３５.６ １２５ ７１４６４.３ ３２.４ ８２ ２７７３２.７ １６.３
重庆 ３１ ３００２３.０ ４０.６ ３２ ２３９１６.３ ３１.０ ２４ １２１７９.３ １７.８
贵州 ７０ ２７９０９.３ ２０.４ ８２ ９２７７９.７ ５８.０ ７６ ２９６３８.２ １９.７
浙江 ５７ ２５９７３.７ ３２.５ ７１ ４８９９０.８ ５２.５ ５８ １２２７３.９ １４.０
湖北 ４３ １６１４０.４ １７.６ ７６ ５３７４５.０ ３０.８ ４８ ９４６５.１ ７.８
安徽 １１ ２４５５.４ １２.６ ６０ ５４５７１.８ ５２.９ ４１ ７５６２.９ ９.９
海南 ６ １１８.２ １.１ １７ ５３１７.５ １９.７ １８ ８１２３.２ ２７.９
台湾 １ ０.１ － １ １４３６.０ ４.５ １ ４８６３.９ １５.２
江苏 － － － ３３ １８９８５.４ ４０.７ ４７ ２１１１３.６ ３０.６
河南 － － － １１ ６５１９.０ ２８.８ ９ ９６５.０ ４.９
陕西 － － － １１ １５２６.９ ５.６ １５ ２０３２.７ ５.２
上海 － － － ９ ４１１８.７ ８４.５ １ ２.５ ０.５
西藏 － － － ４ ３０３６.２ ３.１ ４ ７１９７.３ ７.２
澳门 － － － １ １.２ ５.４ － － －
香港 － － － １ ５９.４ ６.２ １ ３０６.７ ３１.８
总计 Ｔｏｔａｌ ８２９ ７６０６４０.１ － １０３２ ６９２３６８.９ － ８２３ ２５７７７９.２ －
　 　 注: ＰＲ代表省市ꎻ ＮＣ代表县市个数ꎻ ＣＡ代表面积ꎻ ＡＡ代表区域面积占县 /市总面积比例ꎮ
Ｎｏｔｅｓ: ＰＲꎬ ｐｒｏｖｉｎｃｅ ( ｒｅｇｉｏｎ)ꎻ ＮＣꎬ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｃｉｔｉｅｓ / ｃｏｕｎｔｉｅｓꎻ ＣＡꎬ ｃｏｖｅｒａｇｅ ａｒｅａꎻ ＡＡꎬ ａｃｃｏｕｎｔｅｄ ａｒｅａ ｆｏｒ ａｒｅａ ｏｆ ｃｉｔｉｅｓ / ｃｏｕｎｔｒｉｅｓ.
12 3.
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图 ４　 生态相似系数 １００％面积占全国分布面积的比例
Ｆｉｇ􀆰 ４　 Ｒａｔｉｏ ｏｆ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｒｅａｓ ｗｉｔｈ ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ｏｆ １００％ ｔｏ ａｌｌ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｒｅａｓ ｉｎ Ｃｈｉｎａ
４３２ 植 物 科 学 学 报 第 ３４卷　
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图 ５　 常山生态相似系数 １００％地区分布图
Ｆｉｇ􀆰 ５　 Ｍａｐ ｏｆ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｒｅａｓ ｗｉｔｈ ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ｏｆ １００％ ｆｏｒ Ｄｉｃｈｒｏａ ｆｅｂｒｉｆｕｇａ
６３ ００５􀆰 １ ｋｍ２ꎬ 占所在县 /市总面积的 １９􀆰９％ꎻ 其
次为四川省、 贵州省、 湖南省ꎮ 四川省、 贵州省、
湖南省相似系数 ９５％的常山一般区域分别为
２７ ７３２􀆰 ７、 ２９ ６３８􀆰 ２、 １１ ００９􀆰 ２ ｋｍ２ꎬ 占所在县 /
市总面积的 １６􀆰３％、 １９􀆰７％和 ７􀆰３％(表 １)ꎮ 与相
似系数 ９８％ ~ １００％地区相比ꎬ 相似系数为 ９５％区
域不包括澳门特别行政区ꎬ 但也未增加其他省市ꎮ
３　 讨论
３􀆰 １　 ＴＣＭＧＩＳ系统优缺点评价
ＴＣＭＧＩＳ 系统以对中药材生长影响最大的 １０
个生态因子作为系统分析数据基础ꎬ 运用计算机软
件对其适宜产地分布状况进行了基础评估[２１]ꎬ 此
系统作为解决中药材适宜产地评价分析工具ꎬ 操作
简便、 适用性强ꎮ 谢彩香等[１３]在对人参 (Ｐａｎａｘ
ｇｉｎｓｅｎｇ Ｃ.Ａ. Ｍｅｙ)进行人参皂苷和生态因子相关
性研究中ꎬ 采用此系统获取了人参采样点的生态因
子数据ꎮ Ｙｕ 等[１９]运用此方法获得了唐古特大黄
(Ｒｈｅｕｍ ｔａｎｇｕｔｉｃｕｍ)产区分布信息ꎬ 并用于指导
大黄资源保护计划和产区管理ꎮ 另外ꎬ 已有使君子
(Ｑｕｉｓｑｕａｌｉｓ ｉｎｄｉｃａ )、 人参 ( Ｐ. ｇｉｎｓｅｎｇ Ｃ. Ａ.
Ｍｅｙ)、 锁阳(Ｃｙｎｏｍｏｒｉｕｍ ｓｏｎｇａｒｉｃｕｍ)等多种中
药材相关研究运用了该系统[１１ꎬ １６ꎬ ２２]ꎮ 常山在文献
中记载的分布地区包括陕西、 湖北、 湖南、 四川、
贵州、 福建、 广东等地[９]ꎬ 本研究中常山生态相
似系数 ９５％以上适宜区域的分布省份与文献记载
一致ꎬ 并预测出新的潜在适宜区域ꎬ 为扩大人工种
植区提供了参考ꎮ
中药材种类繁多ꎬ 常用药材有 ３００ 多种ꎮ ＴＣ￣
ＭＧＩＳ系统采用生态因子均等权重法ꎬ 已完成了
２１０种药材产地生态适宜性分析[１８]ꎮ 但不同中药
材生长特性差异大ꎬ 不同生态因子在其生长过程中
的影响存在差异ꎮ 因此对某种具体药材进行分析
时ꎬ 可在此系统分析结果的基础上运用其他统计工
具ꎬ 在相关领域专家指导下对产地筛选结果进行完
善ꎮ Ｘｉｅ等[１０]在对天津牛膝(Ａｃｈｙｒａｎｔｈｅｓ ｂｉｄｅｎｔ￣
ａｔａ)适宜产区筛选研究中ꎬ 通过运用层次分析法
(ＡＨＰ)计算系统中的生态因子权重ꎬ 解决了权重
均等问题ꎮ 在此基础上还可根据社会文化、 经济发
展现状以及结合小规模田间预实验对产区的可用性
进行综合测评ꎮ Ｘｉｅ等[１０]还通过在系统中加入土地
使用率、 居住地以及道路等土地适宜评价信息对牛
膝无污染适宜栽培产地进行了筛选ꎬ 并用于指导牛
膝在天津产区选择ꎮ 总之ꎬ 以 ＴＣＭＧＩＳ 系统分析
结果作为引种的基本依据ꎬ 并做好实地调研和田间
预实验ꎬ 以及对药材质量进行检测ꎬ 即可以实现对
中药材适宜产地的规范化种植ꎮ
３􀆰 ２　 本研究结果对常山引种栽培的指导作用
过度采伐和不完善的抚育措施可导致某些野生
药用植物大面积减少[１９ꎬ ２３]ꎮ 药材的盲目引种ꎬ 会
对药材品质造成影响ꎮ 中药有效成分的积累受生态
因子的影响ꎬ 如黄芪化学有效成分含量与气候因子
具有显著相关性[２４]ꎮ 产地适宜性是中药材引种栽
培和区划的基础ꎬ 也是研究道地药材形成的重要途
径[１１]ꎮ 本研究采用 ＴＣＭＧＩＳ 系统通过多因子综合
评价ꎬ 快速得到了常山不同适宜程度产区分布情
５３２　 第 ２期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 张娜娜等: 药用和观赏植物常山产地适宜性分析和定量评价
况ꎬ 常山生态相似系数 ９５％及以上的区域主要分
布在中国南部省区ꎮ 从研究结果看ꎬ 最适区域(生
态相似系数 １００％区域)可作为常山现存野生生长
区域或推荐为常山人工种植栽培参考区ꎻ 生态相似
系数 ９８％和 ９５％地区也有大量分布ꎬ 但与最适区
域相比ꎬ 其生态相似度较低ꎬ 与常山实际生长条件
存在差异ꎬ 某些自然条件的缺失可能会限制常山生
长ꎬ 导致其长势较差ꎬ 有效药用成分含量降低ꎬ 所
以这些区域可作为常山人工栽培产地选择的次级备
选区ꎮ ＴＣＭＧＩＳ系统按照百分比形式在各省区内对
常山各适宜程度产区进行了细致区划ꎬ 将不同生态
适宜程度区域在地图上进行了可视化呈现ꎬ 结果直
观ꎬ 可方便后续分析和应用ꎮ
本研究通过 ＴＣＭＧＩＳ 系统分析得到了与标本
分布地点生态因子不同相似度的分布区ꎬ 以此为依
据ꎬ 可选取最佳种植区ꎬ 预测新的产区ꎬ 为常山资
源的可持续发展提供理论基础ꎮ 考虑到不同产地常
山中的常山碱和异常山碱含量存在差异[２５]ꎬ 但目
前常山药材品质与生态因子之间的关系还不明确ꎬ
因此在大量种植之前要注意做好引种试验ꎬ 进行小
规模田间试验ꎬ 考察不同生态因子对常山药材质量
的影响ꎬ 确定影响药材质量的关键因子ꎬ 这对提高
常山人工栽培技术水平ꎬ 进行科学合理引种栽培区
域的选择具有重要意义ꎮ
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Ｙａｎｇ ＱＺꎬ Ｗａｎｇ ＺＨꎬ Ｆｕ Ｊꎬ Ｌｉｕ ＤＷꎬ Ｈｕａｎｇ ＬＦ. Ｃｏｒｒｅｌａ￣
ｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔｓ ａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｆａｃｔｏｒｓ
ｏｆ Ａｓｔｒａｇａｌｕｓ ｍｅｍｂｒａｎａｃｅｕｓ ｖａｒ. ｍｏｎｇｈｏｌｉｃｕｓ[ Ｊ] . Ｃｈｉ￣
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Ｇｕｏ ＺＴꎬ Ｌｉａｎｇ ＪＰꎬ Ｌｅｉ ＨＤꎬ Ｇｕｏ ＷＺꎬ Ｈａｏ ＢＣ. Ｄｅｔｅｒｍｉｎａ￣
ｔｉｏｎ ｏｆ ｆｅｂｒｉｆｕｇｉｎｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｒａｄｉｘ ｄｉｃｈｒｏａｅ ｄｒｉｎｋｉｎｇ ｔａｂｌｅｔｓ
ａｎｄ ｉｔｓ ｅｘｔｒａｃｔｓ ｆｒｏｍ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｌａｃｅｓ ｏｆ ｏｒｉｇｉｎ [ Ｊ] . Ｈｅｉ￣
ｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ａｎｉｍａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｖｅｔｅｒｉｎａｒｙ Ｍｅｄｉｃｉｎｅꎬ ２０１３
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(责任编辑: 张 平)
７３２　 第 ２期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 张娜娜等: 药用和观赏植物常山产地适宜性分析和定量评价