南藥化橘紅全球產(chǎn)地適宜性分析

許翔翔 劉 淼 李西文

(1 中國中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所，北京，100700; 2 蚌埠醫(yī)學(xué)院生物科學(xué)系，蚌埠，233000; 3 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)，長春，130118)

南藥化橘紅全球產(chǎn)地適宜性分析

許翔翔1，2劉 淼1，3李西文1，2

(1 中國中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所，北京，100700; 2 蚌埠醫(yī)學(xué)院生物科學(xué)系，蚌埠，233000; 3 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)，長春，130118)

目的：通過化橘紅全球產(chǎn)地適宜性分析，為南藥化橘紅的合理種植和科學(xué)產(chǎn)地規(guī)劃提供重要依據(jù)。方法：以化橘紅主產(chǎn)區(qū)的95個(gè)樣點(diǎn)為分析基點(diǎn)，結(jié)合氣溫、相對濕度、日照強(qiáng)度、年降水量、土壤類型等關(guān)鍵生態(tài)因子值，采用藥用植物全球產(chǎn)地適宜性區(qū)劃信息系統(tǒng)(GMPGIS)對化橘紅在全球的生態(tài)適宜區(qū)域進(jìn)行分析。結(jié)果：化橘紅的最大生態(tài)相似度區(qū)域主要分布于中國、巴西、美國和越南等國家的熱帶和亞熱帶區(qū)域，總面積約210萬km2，其中中國占總面積的60%以上；中國適宜區(qū)主要分布于廣西、湖南、江西、云南和廣東等省。結(jié)論：本研究結(jié)果為合理規(guī)劃化橘紅種植生產(chǎn)布局，發(fā)展引種栽培工作提供了科學(xué)參考依據(jù)。

GMPGIS；化橘紅；產(chǎn)地適宜性；生態(tài)因子

化橘紅為蕓香科植物化州柚(Citrusgrandis‘Tomentosa’)及柚(Citrusgrandis(L.)Osbeck)未成熟或近成熟果實(shí)的干燥外果皮，具有理氣寬中、燥濕化痰的功效;用于治療咳嗽痰多、食積傷酒、嘔惡痞悶等癥[1]。化橘紅是廣東特產(chǎn)藥材，為“十大廣藥”之一。喜溫暖、濕潤氣候，怕干旱，較耐寒。主要產(chǎn)于廣東化州地區(qū)及廣西陸川等地，夏季果實(shí)未成熟時(shí)采收。中藥古籍中對化橘紅也多有記載，明朝萬歷年間的《高州府志》一書就提到“化橘紅唯化州獨(dú)有”。清乾隆、道光及光緒版《化州志》對化橘紅的藥效、價(jià)值、辨?zhèn)巍⒎N植、采收、加工以及產(chǎn)地等均進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。1963版《中華人民共和國藥典》將化橘紅收錄于橘紅條目下，1985版《中華人民共和國藥典》后各版化橘紅均與橘紅分開，單獨(dú)列出[2]。在臨床上化橘紅和橘紅往往被混淆應(yīng)用，然而這2種藥材在來源、加工、臨床用量、藥效等方面均有不同。故臨床用藥時(shí)需醫(yī)務(wù)人員仔細(xì)考量，合理用藥。在書寫方面要注意按《中華人民共和國藥典》規(guī)定，正確書寫，即:如果需用蕓香科植物橘及其栽培變種的外層果皮應(yīng)寫“橘紅”;如果需用蕓香科植物化州柚或柚的未成熟或近成熟的干燥外層果皮則應(yīng)寫“化橘紅”[3]。近年來，國內(nèi)對藥用化橘紅的需求量逐年增加，而化州地區(qū)的正品化橘紅的生產(chǎn)量遠(yuǎn)低于市場需求量。因此，進(jìn)行化橘紅的全球產(chǎn)地適宜性分析對其科學(xué)的引種栽培、合理區(qū)劃，發(fā)展高品質(zhì)化橘紅生產(chǎn)有重要的指導(dǎo)意義。

1 GMPGIS系統(tǒng)

GMPGIS系統(tǒng)(藥用植物全球產(chǎn)地生態(tài)適宜性分析信息系統(tǒng))是中國中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所基于地理信息系統(tǒng)(GIS)的基礎(chǔ)上結(jié)合Climond、HWSD、World Clim等數(shù)據(jù)庫(圖1)研發(fā)的能準(zhǔn)確、高效、科學(xué)地分析出與藥材道地產(chǎn)區(qū)，主產(chǎn)區(qū)和野生分布區(qū)生態(tài)環(huán)境(氣候、土壤、降水等)最為相似區(qū)域的信息處理系統(tǒng)，為指導(dǎo)全球藥用植物的引種栽培和產(chǎn)業(yè)布局提供了可靠的科學(xué)依據(jù)。

圖1 生態(tài)數(shù)據(jù)庫圖

原理：GMPGIS系統(tǒng)采用多種空間分析方法,利用生態(tài)相似原理,在全球范圍內(nèi)對中藥材進(jìn)行生境適宜性分析。首先將與中藥材生長發(fā)育有關(guān)的各個(gè)生態(tài)因子量化成全球1 km2氣候柵格數(shù)據(jù)庫(溫度、日照、濕度、年降雨量)和土壤柵格數(shù)據(jù)庫，然后根據(jù)選取樣點(diǎn)的柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行空間聚類分析[4]。依據(jù)生態(tài)因子相似程度進(jìn)行劃分，從而區(qū)劃出中藥材的具最大生態(tài)相似度區(qū)域分布范圍。

2 化橘紅全球產(chǎn)地適宜性分析

2.1 化橘紅樣點(diǎn)選取 本研究通過檢索《中國植物志》、中國數(shù)字植物標(biāo)本館(Chinese Virtual Herbarium，CVH)、Global Biodiversity Information Facility(GBIF)等網(wǎng)站以及相關(guān)文獻(xiàn)，根據(jù)化橘紅的生物學(xué)特性及其現(xiàn)有主產(chǎn)區(qū)的分布，選擇了中國廣州省化州市，廣西壯族自治區(qū)隆安縣、龍州縣、鳳山縣、興安縣、橫縣、龍勝縣，云南省普洱縣，四川省峨眉山縣，貴州省赤水市等全球95個(gè)樣點(diǎn)進(jìn)行化橘紅全球產(chǎn)地生態(tài)適宜性分析。見圖2。

圖2 化橘紅樣點(diǎn)分布圖

2.2 依據(jù)GIS空間分析法得到化橘紅生長區(qū)域生態(tài)因子值范圍 最冷季均溫0.5～16.4 ℃；最熱季均溫16.2～28.8 ℃；年均溫8.7～23.2 ℃；年相對濕度66.68%～76.85%；年均降雨1 099～1 730 mm；年均日照124.18～151.82 W/m2；土壤類型以淋溶土、強(qiáng)淋溶土、高活性強(qiáng)酸土、始成土、人為土、鐵鋁土等為主。見表1。

3 結(jié)果

3.1 化橘紅全球產(chǎn)地最大相似度區(qū)域分布范圍 采用GMPGIS系統(tǒng)分析得出廣藥化橘紅最大生態(tài)相似度區(qū)域的全球產(chǎn)地分布圖(圖3)從其全球最大生態(tài)相似度區(qū)域分布圖可以看出，化橘紅主要分布在熱帶和亞熱帶區(qū)域。分布國家及其分布面積、占總分布面積的百分比見表2，根據(jù)GMPGIS系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，化橘紅全球最大生態(tài)相似度區(qū)域包括35個(gè)國家和地區(qū)，其中面積最大的是中國，其次為巴西、美國、越南等國家和地區(qū)。

圖3 化橘紅最大生態(tài)相似度區(qū)域全球分布圖

3.2 中國化橘紅最大生態(tài)相似度區(qū)域分布 通過GMPGIS系統(tǒng)分析得到化橘紅在我國的最大生態(tài)相似度區(qū)域分布圖(圖4)。各分布省市及其分布面積、所占面積見表3和圖5。由圖表可知，我國化橘紅最大生態(tài)相似度區(qū)域?yàn)閺V西壯族自治區(qū)、湖南、江西、云南、廣東等省市，其中面積最大的是廣西壯族自治區(qū)和湖南省。

表1 化橘紅主要生態(tài)因子值

表2 化橘紅全球最大生態(tài)相似度區(qū)域分布統(tǒng)計(jì)

圖4 中國化橘紅最大生態(tài)相似度區(qū)域分布圖

4 化橘紅及其基原植物的生物學(xué)特性和品質(zhì)生態(tài)學(xué)研究

4.1 生物學(xué)特性 1985年版中華人民共和國藥典及以后各版中華人民共和國藥典均將化橘紅原植物來源分為化州柚(毛橘紅)和柚(光橘紅)[6]。化州柚為常綠小喬木，成長葉厚實(shí)，深綠橢圓形。幼果綠色，被黃綠色絨毛，成熟時(shí)果檸檬黃色，絨毛不褪。果皮厚約2 cm，有極厚與果肉不易分離的白色海綿組織，瓢囊16瓣，味極酸。種子80粒以上，扁圓形，白色，合點(diǎn)淺紫色[7-8]。性喜溫暖、濕潤，怕干旱，較耐寒。分布于廣東化州地區(qū)及廣西部分地區(qū)[9]。柚為常綠喬木，柚葉基部闊圓形，邊緣有圓鋸齒，上面有光澤的暗綠色，下面有稀疏毛，葉質(zhì)明顯薄于化州柚。幼果綠色無絨毛，柑果成熟后檸檬黃色，外果皮光滑無毛，其他形態(tài)特征與化州柚相似[10]。中國南方的熱帶和亞熱帶地區(qū)為柚的主要分布區(qū)，主要分布省市包括四川、湖南、湖北、江西、浙江、福建、廣東、廣西、云南、臺(tái)灣等地[11]。

表3 中國化橘紅最大生態(tài)相似度區(qū)域分布統(tǒng)計(jì)

圖5 中國化橘紅最大生態(tài)相似度區(qū)域面積比例

4.2 品質(zhì)生態(tài)學(xué)研究 化橘紅原藥材采收主要分2類，一為幼果，將制成質(zhì)量最優(yōu)的毛橘紅胎;二是近成熟果，將制成化橘紅。林勵(lì)[12]的研究結(jié)果顯示，成果20 d時(shí)干果皮總黃酮含量50.05%,柚皮苷含量46.01%；成果27 d時(shí)總黃酮含量43.64%,柚皮苷含量32.15%;但34 d時(shí)干果總黃酮含量31.35%,柚皮苷含量24.56%，藥農(nóng)多此時(shí)采收化州柚幼果，作為毛橘紅胎入藥。化州柚鮮果重量增加的峰值出現(xiàn)在成果41 d時(shí)，幾乎為1周前的4倍，此時(shí)其干果皮總黃酮含量16.81%，柚皮苷含量13.01%，此時(shí)采果作為化橘紅原藥材，其質(zhì)量較優(yōu)。林蘭穩(wěn)等[13]在化橘紅主產(chǎn)區(qū)化州市選擇了16個(gè)采樣點(diǎn)，并在5月化橘紅幼果采收期同時(shí)同地采集土壤、葉片和幼果進(jìn)行分析。結(jié)果顯示化橘紅產(chǎn)地大部分采樣點(diǎn)土壤的有效鈣和有效鎂含量處于很低水平，而土壤有效硫含量較高；化橘紅產(chǎn)地多數(shù)采樣點(diǎn)土壤的有效銅、鋅、錳、硼、鉬含量處于中-低-很低水平；化橘紅幼果中黃酮、柚皮苷含量與其葉片中的錳含量呈極顯著相關(guān)關(guān)系，與土壤有效銅、有效硫呈顯著或極顯著的正相關(guān)關(guān)系。因此，化橘紅產(chǎn)地應(yīng)適當(dāng)施用銅、錳等微量元素肥料。另外王榮梅[14]等人在市場上購買了43批化橘紅藥材進(jìn)行檢測，結(jié)果顯示化州產(chǎn)的化橘紅主要活性成分柚皮苷遠(yuǎn)高于其他產(chǎn)區(qū)。

5 討論

通過GMPGIS系統(tǒng)分析結(jié)果顯示化橘紅主要分布于熱帶和亞熱帶區(qū)域，該分析結(jié)果囊括了已查閱文獻(xiàn)記載的產(chǎn)區(qū)，同時(shí)系統(tǒng)還分析預(yù)測出未提及的潛在適宜產(chǎn)區(qū)，包括巴西東南部(面積第2)，美國東部(面積第3)等潛在適宜產(chǎn)區(qū)，該區(qū)域都符合化橘紅的生物學(xué)環(huán)境，可發(fā)展成為化橘紅引種栽培的新區(qū)域，對化橘紅的合理生產(chǎn)布局具有重要的意義。

化橘紅是十大廣藥之一，其道地產(chǎn)區(qū)為廣東省化州市，目前化橘紅的產(chǎn)區(qū)仍然集中在廣東、廣西的少數(shù)幾個(gè)地區(qū)。種植面積過小，種植產(chǎn)量依舊不能滿足國內(nèi)及國際市場的需求。因此本研究對于我國國內(nèi)擴(kuò)大化橘紅生產(chǎn)面積、緩解供不應(yīng)求的現(xiàn)狀、科學(xué)合理的指導(dǎo)化橘紅生產(chǎn)的布局調(diào)節(jié)具有極其重要的意義。根據(jù)分析結(jié)果，結(jié)合化橘紅的生物學(xué)特性，并考慮生產(chǎn)成本、土地供給、交通運(yùn)輸、栽培技術(shù)及采收加工技術(shù)等諸多因素，建議選擇引種栽培區(qū)域主要以廣東、廣西、云南、湖南等地為佳。

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(2017-04-10收稿 責(zé)任編輯：徐穎)

Ecological Suitablility Research of Citri Grandis Exocarpium by GMPGIS

Xu Xiangxiang1，2，Liu Miao1，3，Li Xiwen1，2

(1InstituteofChineseMateriaMedicaChinaAcademyofChineseMedicalSciencis，Beijing100700，China; 2BengbuMedicalCollege，Bengbu233000，China；3JilinAgriculturalUniversity,Changchun130118，China)

Objective:To supply the scientific data for the choice of medicinal plants′ suitable habitat through ananlyzing the approriate producing area of Citri Grandis Exocarpium growth by mean of GMPGIS.Methods:We seleceted 95 distribution in the traditional growing areas as the targets for the study,some key factors related to plant growth such as temperatures,relative humidity,illumination intensity,annual precipitation，and soil type were chosen from GMPGIS database,using GMPGIS(Global Gegoraphic Information System for Medicinal Plant)to analyze the areas desirable for growing Citri Grandis Exocarpium.Results:Analysis result showed that the potential areas desirable for growing in the tropical regions and subtropical regions around the world.The total area is 2 100 823.02 km2.Conclusion:The GMPGIS is much valuable to sort out the appropriate growing area for Citri Grandis Exocarpium，it also provides scientific reference for transplanting and cultivation of Citri Grandis Exocarpium.

GMPGIS; Citri Grandis Exocarpium;Suitability of producing area;Ecological factors

國家科技支撐計(jì)劃(編號(hào)：2015BAI05B02)；中國中醫(yī)科學(xué)院“十三五”重點(diǎn)領(lǐng)域研究專項(xiàng)(編號(hào)：ZZ10-007)

李西文，副研究員，研究方向：中藥資源與鑒定，Tel：(010)84084107，E-mail：xwli@icmm.ac.cn

[R282.2]

A

10.3969/j.issn.1673-7202.2017.05.008