貴州省太子參適生地等級劃分的研究*

武孔云，謝彩香，黃林芳，耿 瑞，陳士林

(1.貴陽學院，貴州貴陽 550005；2.貴陽中醫學院，貴州貴陽 550025； 3.中國醫學科學院中國協和醫科大學藥用植物研究所，北京 100094)

·資源區劃·

貴州省太子參適生地等級劃分的研究*

武孔云1※，謝彩香3，黃林芳3，耿 瑞2，陳士林3

(1.貴陽學院，貴州貴陽 550005；2.貴陽中醫學院，貴州貴陽 550025； 3.中國醫學科學院中國協和醫科大學藥用植物研究所，北京 100094)

目的根據野生太子參實生地的生態因子，在貴州省尋找適于太子參生長區域，為太子參在貴州省的生產布局提供科學依據。方法查找野生太子參標本，尋找太子參實生地，應用ArcGIS從氣候柵格數據庫(年均溫、3月平均溫、7月平均溫、1月平均溫、濕度、年降水量、日照)、土壤數據庫和100hm2的地形柵格數據庫中采集野生太子參實生地生態因子數據420組；以此為依據，利用中藥材產地適宜性分析系統(TCMGISⅡ)分析貴州省被柵格化的生態因子值，并從中尋找與實生地生態因子相似的區域，作為太子參在貴州省的適生區域。結果(1)太子參實生地生態因子范圍：年均溫7.3～21.4℃；3月平均溫-6～12℃；濕度58.8%～82.1%；日照991～2 646h/年；年降水量556～1 410mm；7月平均溫8.9～27.1℃；1月平均溫-11～7.6℃；土壤為暗棕壤、紫色土、棕壤、酸性粗骨土、黃棕壤、粗骨土、暗棕壤、黃紅壤、黃棕壤、暗黃棕壤、褐土。(2)在貴州省找到的相似度為80%～100%的適宜太子參種植區域。結論威寧、赫章兩縣作為最適種植區；六盤水市鐘山區、水城縣、納雍縣、織金縣、畢節市、普定縣、大方縣、貴陽市、平壩縣、清鎮市、修文縣、黔西縣、安順市、正安縣、金沙縣、綏陽縣、六盤水盤縣、六枝縣作為適宜種植區。

貴州省 太子參 產地適宜性 中藥材產地適宜性分析系統 生產布局

0 引言

太子參(孩兒參)，為石竹科多年生草本植物孩兒參[Pseudostellariaheterophylla(Miq.)Pax ex Pax et Hoffm.]的干燥塊根。為常用中藥，具有益氣健脾、生津潤肺之功效[1]。現代藥理學研究發現太子參具有改善慢性心衰、改善記憶、降糖、抗氧化活性等多種功效[2-5]。野生太子參主要分布于吉林、遼寧、內蒙古、河北、山東、河南、陜西、安徽、江蘇、浙江、福建、湖北、四川、西藏等地[6]。1957年后開始栽培學的科學研究[7]。20世紀70年代前以野生為主，隨著應用量的增大，20世紀70年代后以栽培為主[8]，貴州省于20世紀90年代初開始，由藥農從福建柘榮縣引種于施秉縣牛大場鎮種植，獲得成功[9]，使貴州成為繼江蘇、福建、安徽、山東等主產區之后的又一主產區，對貴州藥業做出了卓越貢獻。但是，太子參存在嚴重的連作障礙，可使產量下降30%～50%[10]，輪作是目前解決連作障礙較為有效的方法，但是需要更多的土地，如何才能在貴州省找到更多適于栽培太子參的土地，目前未見報道，為此開展了該項研究。

1 研究材料與平臺

1.1 研究材料

植物引種馴化的主要依據是氣候相似論，即引種地的氣候與原產地的氣候越相似，引種成功的可能性就越大。藥用植物的引種不同于一般植物的引種，因為藥用植物引種后不僅要求在引種地能健康成長、有一定的產量、能在引種地不斷的繁殖后代，還要滿足中醫的用藥要求，即品質要求。影響藥用植物品質的因素總起來講有3個方面：第一是氣候；第二是藥用植物自生的遺傳物質基礎；第三是人類社會活動對藥用植物的影響。對于第一點，通過該文可得以圓滿解決。對于第二點，在引種馴化前一定要對藥用植物的種質資源進行深入研究，搞清楚該藥用植物有哪些生態型(或化學型)。由于氣候的改變、土壤性質的變化、生物因素的影響以及長期的天然雜交等，使植物不斷改進自身來適應環境，引起了植物生理代謝的變化，形成了新的植物生態型。因此，不同生態型的同一種植物，即使現在處于同一年齡、同一生長時期，且生長在同一立地條件下，其不同生態型個體的次生代謝物含量仍有較大差異，而且是復雜多樣的。故在適宜性研究的過程中一定要以優良種質資源為依據，并以其作為研究材料。對于第三點，只要在生產活動中，依據科學原理，不斷規模人類的行為，即可避免對藥用植物品質的影響。

太子參在栽培過程中，不斷適應當地自然條件人們選育出了多個栽培品種，如：安徽省選育出了金參1號，福建省選育出了柘參2號，山東省選育出了抗毒1號，還有各地的傳統品種[11]。姚勇等[11]通過引種栽培實驗證明，太子參不能盲目引種，利用當地的種質進行優選可能更適應本土栽培。鑒于貴州省從福建等地引種太子參產量逐步下降這一事實，選擇野生條件下的孩兒參種作為研究材料。

1.2 研究平臺

2 研究方法

2.1 太子參標本的查找

查閱中國科學院植物研究所標本館、江蘇植物園標本館、廬山植物園標本館、廣西植物研究所標本館、武漢植物園標本館、昆明植物研究所標本館、華南植物園標本館、西北農林科技大學、成都中醫藥大學、江西教育學院、蘭州大學、四川大學,查得太子參標本共計241份。

2.2 野生太子參實生地的確定

在查到的太子參標本中，排除部分存在鑒定疑點的標本后，根據其野外記錄標簽、中國植物志的記載，排除引種及栽培種，僅留下野生種。結合氣候數據庫、地形數據庫被柵格化為100hm2的特點，要求野生太子參實生地應細化到鄉鎮。因此，確定的野生太子參實生地共涉及四川、安徽、河南、陜西、江西、湖北、甘肅和重慶等6個省區，14個鄉鎮。

2.3 野生太子參實生地生態因子的采集

利用ArcGIS分析平臺，以全國100hm2的氣候柵格數據庫(包括溫度、濕度、年降水量和日照等數據)、土壤數據庫和100hm2的地形柵格數據庫為后臺數據，依靠地理信息系統強大的圖表索引和空間分析功能，從后臺數據庫中提取野生太子參標本采集點的點生態因子序列值Ei(T(i)，T1(i)，…，Soil(i))。那么野生太子參的生態因子范圍值就可以表述為：

(1)

在應用ArcGIS從氣候數據庫、地形數據庫及土壤數據庫中采集野生太子參生態因子的過程中，考慮到每一個標本采集點不能代表當地的地形地貌及經緯度，在采集中結合相關野生太子參分布文獻以每一個標本采集點為中心，中心密度大向周圍放射狀進行采集，故在四川省丹巴縣邊耳鄉、四川省高縣雙河鄉、安徽省霍山縣馬家河核桃園、安徽省高寨縣湯匯鎮、河南省盧氏縣老君山、河南省桐柏縣淮源鎮、陜西省太白縣太白山、陜西眉縣太白山平安寺、江西省九江市廬山蘆林、湖北省麻城市龜峰山、甘肅省迭部縣臘子口林場、重慶市南川市金佛山、河北省遷西縣新莊子鄉長甸、青島市嶗山區等實生地采集生態因子數據420組。

2.4 中藥材產地適宜性分析系統(TCMGISⅡ)的分析

根據確定的野生太子參的生態因子范圍值。TCMGISⅡ將每個圖層的柵格值采用絕對偏差均值標準化方法將各層柵格數據歸化到0～100之間，其公式為：

(2)

圖1 貴州省相似度區域分布

表1 貴州省太子參相似度：80%～100%區域的分布情況

3 結果與討論

3.1 結果

3.1.1 野生太子參實生地生態因子采集的結果

整理420組從野生太子參實生地采集到的生態因子值，得到野生太子參自然生長條件下的生態因子范圍值如下：年均溫7.3～21.4℃；3月平均溫-6～12℃；濕度58.8%～82.1%；日照991～2 646h/年；年降水量556～1 410mm；7月平均溫8.9～27.1℃；1月平均溫-11～7.6℃；土壤為暗棕壤、紫色土、棕壤、酸性粗骨土、黃棕壤、粗骨土、暗棕壤、黃紅壤、黃棕壤、暗黃棕壤、褐土。

3.1.2 貴州省太子參適宜產地分析結果

結果顯示，在貴州省未能找到與野生太子參生態因子完全一致的地方。與野生太子參生態因子相似度在90%以上的縣市有：威寧彝族回族苗族自治縣、赫章縣、鐘山區、水城縣、納雍縣、普安縣、習水縣、織金縣、道真仡佬族苗族自治縣、畢節市、桐梓縣、盤縣特區、赤水市、晴隆縣；適宜區面積85.141 3萬hm2；適宜區占比面積17.01%。與野生太子參生態因子相似度在80%～90%之間的縣市有：普定縣、大方縣、貴陽市、平壩縣、清鎮縣、修文縣、黔西縣、安順市、盤縣特區、綏陽縣、正安縣、金沙縣、畢節市、六枝特區、織金縣、息烽縣、務川仡佬族苗族自治縣、龍里縣、桐梓縣、納雍縣、道真仡佬族苗族自治縣、水城縣、印江土家族苗族自治縣、遵義縣、遵義市、開陽縣、鐘山區、普安縣、德江縣、仁懷縣、鳳岡縣、習水縣、沿河土家族自治縣、長順縣、晴隆縣、興仁縣、興義市、湄潭縣、甕安縣、思南縣、關嶺布依族苗族自治縣、鎮寧布依族苗族自治縣、松桃苗族自治縣、貴定縣、赤水市、福泉縣、石阡縣、江口縣、赫章縣、惠水縣、威寧彝族回族苗族自治縣、紫云苗族布依族自治縣、余慶縣、安龍縣、麻江縣、施秉縣、黃平縣、都勻市、望謨縣、平塘縣、岑鞏縣、鎮遠縣、雷山縣、貞豐縣、從江縣；適宜區面積701.669 8萬hm2；適宜區占比面積54.05%。與野生太子參生態因子相似度在70%～80%之間的縣市：銅仁市、貞豐縣、赤水市、松桃苗族自治縣、冊亨縣、天柱縣、從江縣、望謨縣、錦屏縣、江口縣、遵義市、貴定縣、習水縣、荔波縣、鎮寧布依族苗族自治縣、安龍縣、萬山特區、普安縣、雷山縣、黎平縣、興義市、興仁縣、三都水族自治縣、榕江縣、臺江縣、關嶺布依族苗族自治縣、桐梓縣、仁懷縣、都勻市、遵義縣、晴隆縣、麻江縣、福泉縣、紫云苗族布依族自治縣、織金縣、鐘山區、納雍縣、水城縣、盤縣特區、赫章縣、羅甸縣、畢節市、獨山縣；適宜區面積38.067 7萬hm2；適宜區占比面積4.27%。

3.2 討論

3.2.1 相似度取值的討論

該研究相似度取值在70%～100%之間。在貴州省施秉縣的西北角，牛大場鎮率先引種太子參，被大家公認成功，其與野生太子參的相似度相比在80%～90%之間。而陳秀德等[13]的研究表明，牛大場鎮為施秉縣種植太子參的高度適宜區，占據了整個高度適宜區的52.2%。而相似度在70%以下地區未見引種報道。因此，該文認為在貴州省生態因子與野生太子參生態因子相似度在80%～100%之間的縣市，完全適宜引種太子參。

3.2.2 生態因子權重的討論

生態因子不僅影響藥用植物的生長而且影響藥用植物的品質[14]，這同樣被農作物所證實，如生態需水對遼河平原水稻布局的影響[15]。該文選取了年均溫、3月平均溫、濕度、日照、年降水量、7月平均溫、1月平均溫、土壤類型等生態因子來研究藥用植物產地適宜性，目前仍然存在一些盲區，比如在這些因子中，誰是主導因子，起主導和決定性作用；誰是次要因子，起次要作用；哪些因子影響產量，哪些因子影響品質，均無相關的研究報告。因此，在該研究中，各因子的權重被均一化，取值均為0.125，這也是該研究存在的一個不足之處。但是相信隨著研究的不斷深入，藥用植物的產地適宜性研究將更加完善。

3.3 貴州省太子參適宜性區域的劃分及生產布局

根據該研究結果、太子參適宜性程度的行政區域分布統計結果，并結合貴州省太子參種植地域的差異和太子參生產現狀進行布局區劃，區劃應堅持反映區與區之間的自然條件、社會經濟條件、種植水平和農業發展方向上的明顯差異，而區內則求大同存小異，保持基本一致，且不打破鄉鎮行政區界線的原則[16]。因此，在充分考慮便于藥農選地這一客觀實際，根據表1將貴州省太子參種植區域分為最適種植區和適宜種植區。

3.3.1 最適種植區

從3.1.2可以看出，貴州省威寧、赫章、六盤水鐘山區、水城縣、納雍縣、普安縣、習水縣、織金縣、道真縣、畢節縣、桐梓縣、盤縣、赤水市、晴隆縣相似度在90%以上的適宜區面積為85.141 3萬hm2，適宜區占總面積比例為17.01%。占比較小不利于藥農選地，給太子參的種植帶來難度。故建議只將威寧彝族回族苗族自治縣、赫章縣作為種植太子參的最適種植區。從表1可以看出威寧縣生態因子相似度在90%以上的區域47.725 5萬hm2，占總面積比為83.2%，其余16.8%的面積全部在相似度80%～90%的范圍內，全縣均可種植太子參；赫章99.93%的面積可以種植太子參，其中最適宜面積高達78.73%。因此，將威寧、赫章兩縣作為貴州省太子參最適種植區是合理的。

3.3.2 適宜種植區

從3.1.2可以看出貴州省位于相似度80%～90%之間的縣市最多、面積最大，為了便于生產和滿足區劃原則，根據表1將相似度在80%～90%之間及部分90%以上(但占比面積小的區域)，適宜區面積占總面積達到95%以上的縣市納入該區，它們是：六盤水鐘山區、水城縣、納雍縣、織金縣、畢節市、普定縣、大方縣、貴陽市、平壩縣、清鎮市、修文縣、黔西縣、安順市、正安縣、金沙縣、綏陽縣、六盤水盤縣、六枝縣。其中六盤水市鐘山區、水城縣、納雍縣、織金縣和畢節市距最適種植區近，含有部分相似度90%以上的區域，可以作為該區域中優先發展的對象。

以上劃分是否合理有待于進一步觀察。因為，藥用植物的異地引種完全取決于藥用植物自身對外界環境適應能力的大小。因此，該文適宜區的劃分只能作為貴州省太子參引種的一個參考，在太子參對外界環境適應能力未知的情況下，建議遵循循序漸進的原則，先在相似度大的區域內開展試驗性引種，引種成功后在該區域加以推廣，然后再向相似度小的區域發展。但是，藥用植物的生產分布狀況除了受自然條件所制約外，也受交通、勞動力、經濟水平、種植技術的影響[17]。因此，在目前仍然不能放棄牛大場鎮對太子參的貢獻。但是，在一定的條件下，比如結合黨的精準扶貧政策有目的地在貧困的威寧、赫章開展試種工作。

[1]國家藥典委員會.中國藥典.2010:62

[2]沈祥春，陶玲，彭佼，等.太子參對心肌梗死后慢性心衰大鼠心功能與基質金屬蛋白酶表達的影響.中國病理生理雜志，2008，24(9)：1694

[3]李志華.太子參多糖對東莨菪堿所致小鼠記憶障礙的改善作用.泰山醫學院學報，2009，30(19)：673

[4]夏倫祝，徐先祥，張睿.太子參多糖對糖尿病大鼠糖脂代謝的影響.中國藥業，2009，18(9)：17

[5]熊何健，龐杰，謝主興.太子參提取物體外抗氧化活性研究.南開大學學報：自然科學版，2009，42(6)：37

[6]楊俊，王德群，姚勇，等.野生太子參生物學特性的觀察.中藥材，2011,34(9): 1323～1328

[7]趙曉俊，周太炎.太子參栽培經驗的初步總結.中藥通報，1957,3(5): 206～209

[8]林光美.太子參研究進展.中國野生植物資源，2004,23(6): 16～17

[9]武孔云，冉懋雄.中藥栽培學.貴州科技出版社，2001-03-01:1～2

[10]馮業強，夏品華，龍健,等.連作年限對太子參產量及品質的影響.貴州農業科學，2010,38(10): 61～63

[11]姚勇，李萍，王德群,等.優良太子參新品系金參1號特征特性研究.安徽農業科學，2005,33(4): 580～588

[12]陳士林，索風梅，韓建萍,等.中國藥材生態適宜性分析及生產區劃.中草藥，2007,38(4): 481～487

[13]陳秀德，吳明波，羅揚先，等.施秉縣太子參適宜性評價及區劃布局.貴州省土壤學會2012年學術研討會論文集，2012:299～315

[14]武孔云，孫超.中藥材品質及提高中藥材品質的途徑.中草藥,2010，(7)：1210～1215

[15]李偉麗，張偉東，王璐.基于生態需水約束下遼河平原水稻布局調整.中國農業資源與區劃，2016,37(2): 161～167

[16]穆維松，李程程，高陽，等.我國葡萄生產空間布局特征研究.中國農業資源與區劃，2016,37(2): 168～176

THELANDHIERARCHICALCLASSIFICATIONOFGUIZHOUHETERPPHYLLA*

WuKongyun1※,XieCaixiang3,HuangLinfang3,GengRui2,ChenShilin3

(1.Guiyang University,Guiyang,Guizhou 550005,China；2.Guiyang College of Traditional Chinese Medicine，Guiyang ,Guizhou 550025，China;3.Institute of Medicinal Plant Development，Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College，Beijing 100094，China)

The objective of this study is to find the suitable growth region of Pseudostellaria heterophylla throughout the Guizhou,and provide scientific basis for the introduction,acclimation and production layout.It collected 420 groups of the ecological factor data of Pseudostellaria heterophylla,including yearly average temperature,average temperature in March,average temperature in July,average temperature in January,humidity,yearly precipitation,sunshine etc.And then it analyzed the value of ecological factor using traditional Chinese medicine geographic information system (TCMGIS),and seek the region with similar ecological factor as a habitat suitability region of Pseudostellaria heterophylla.The results showed that (1)the suitable ecological factors were that yearly average temperature was 7.3～21.4℃; average temperature in March was -6～12℃; Humidity was 58.8%～82.1%; Sunshine was 991～2 646 hr/yr; Yearly precipitation was 556～1 410 mm; average temperature in July was 8.9～27.1℃; average temperature in January was -11～7.6℃; The soil was dark brown,purple soil,brown soil,acidic regosols,yellow brown skeletal soil,dark brown,yellow red,yellow and brown soil,yellowish brown,cinnamon.(2) 80% regions were suitable for Pseudostellaria heterophylla growing,which included Weining,Hezhang,Liupanshui,Zhongshan,Shuicheng,Nayong,Zhijin,Bijie,Puding,Dafang,Guiyang,Pingba,Qingzhen,Xiuwen,Qianxi,Anshun,Zheng′an,Jinsha,Suiyang,and Liupanshui etc.

Guizhou province; heterophylla; suitability of origin; Chinese herbal origin suitability analysis system; location of production

10.7621/cjarrp.1005-9121.20171011

2016-06-23

武孔云(1964—)，男，漢族，貴州威寧人，教授、碩士生導師。研究方向：天然藥物資源。Email：wuky2575@sina.com

*資助項目：貴州省科學技術基金項目“貴州省太子參適生地等級劃分的研究”(黔科合J字LKG[2013]26號)

S576.5

A

1005-9121[2017]10081-07