五倍子生產“三要素”的生態(tài)適宜性區(qū)劃研究＊

田徐芳，胡 娟，桑子陽，王志鳴，劉義飛＊＊

（1. 湖北中醫(yī)藥大學藥學院 武漢 430065；2. 湖北五峰土家族自治縣林業(yè)科學研究所 五峰 443400）

五倍子Galla Chinensis，別名百蟲倉、木附子，為五倍子蚜寄生于漆樹科鹽膚木屬植物鹽膚木Rhus chinensisMill、青麩楊R. potaniniiMaxim 或紅麩楊R.punjabensisvar.sinica（Diels）Rehd. et Wils 葉上形成的蟲癭。其性寒，味酸、澀，歸肺、大腸、腎經，具斂肺降火，澀腸止瀉，收濕斂瘡，斂汗止血之效，為我國傳統(tǒng)中藥材[1]。除作藥用外，其主要成分五倍子單寧在石油、冶金、化工等行業(yè)中都具有廣泛的用途[2-3]。商品五倍子據外形不同，可分為角倍、肚倍、倍花三類，其主要成分含量也有差異，角倍、肚倍單寧含量均在60%-75%之間，倍花僅含35%左右的單寧[4-5]。《中國藥典》規(guī)定正品五倍子單寧含量不得低于50%，僅收載角倍、肚倍兩類作為中藥材五倍子[6]。角倍主要分布于湖北、湖南、四川、貴州、廣西壯族自治區(qū)、云南等地，約占全國五倍子總量的75%；肚倍主要分布于四川、陜西、湖北等地，約占全國五倍子總量的20%；倍花分布零散，約占總產量的5%[7-10]。

因五倍子眾多的藥用和工業(yè)價值，長期以來野生五倍子都面臨著資源短缺的局面，人工五倍子生產正方興未艾。早在上個世紀八十年代，中國便開始了五倍子人工繁育研究，唐覺提出五倍子生產“三要素”，即五倍子蚜-冬寄主-夏寄主[11]。五倍子蚜春季羽化遷飛至部分鹽膚木屬植物上，吸食汁液，刺激植物產生增生組織包裹蚜蟲而形成雛癭，由春至秋，蚜蟲于癭內歷三代孤雌繁殖，蟲口數(shù)不斷增長，蟲癭也隨之增大，隨后自然開裂，癭內蚜蟲羽化為秋遷蚜遷飛至其冬寄主苔蘚上過冬，次年春季又開始新一輪的循環(huán)[12]。五倍子蚜對于寄主的選擇具有一定的專一性，如形成角倍的角倍蚜Schlechtendalia chinensisBell，其夏寄主主要為鹽膚木R.chinensis，冬寄主主要為側枝匍燈蘚Plagiomnium maximoviczii(Lindb.) T.Kop.；形成肚倍的肚倍蚜Kaburagia rhusicolaTakagi 及其各個亞種的夏寄主主要為紅麩楊R.punjabensis、青麩楊R.potaninii，冬寄主主要為密葉尖喙蘚Oxyrrhynchium savatieri、美灰蘚Hypnum leptothallum(Müll.Hal.)等[13]。

GMPGIS 系統(tǒng)是全球首個研究藥用植物產地適宜性的系統(tǒng)[14]。該系統(tǒng)基于地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS），通過全球氣候數(shù)據庫（WorldClim-global Climate Data）、全球生物氣候學建模數(shù)據庫（CliMond-global Climatologies for Bioclimatic Modelling）、全 球 土 壤 數(shù) 據 庫（HWSD-harmonized World Soil Database）等獲取相關數(shù)據信息[15-16]，將GIS的空間聚類分析引入中藥材的量化分析中，能科學、快速地獲取與中藥材生境生態(tài)環(huán)境最為相似的區(qū)域。截至目前為止，已有包括人參[17]、北細辛[18]、檀香[19]、地烏[20]、肉豆蔻[21]等中藥材利用該系統(tǒng)完成了生產區(qū)劃，促進了藥材科學的栽培種植區(qū)域選擇。

本文基于GMPGIS 系統(tǒng)分別對角倍、肚倍形成的“三要素”，即五倍子蚜、冬寄主苔蘚、夏寄主鹽膚木屬植物進行了全國范圍內的生態(tài)適宜性研究。結果表明，角倍和肚倍的適生區(qū)域存在一定的地理差異和重疊性，在此基礎上，總結歷代本草中對五倍子道地產區(qū)的記述及前人對各產地五倍子的質量研究，提出了角倍、肚倍發(fā)展的核心產區(qū)與潛在產區(qū)，為兩種五倍子的科學引種栽培、合理生產區(qū)劃提供了依據。

1 材料與方法

1.1 采樣點信息

通過參考中國數(shù)字植物標本館(http://www.cvh.org.cn/)、全球生物多樣性信息平臺(http://www.gbif.org/)以及查閱文獻和野外自采等，共收集角倍相關樣點信息241個，其中角倍蚜27個樣點[22-27]，側枝匍燈蘚90個樣點[28-32]，鹽膚木124 個樣點[33]；肚倍相關樣點信息 328個，包括肚倍蚜及其各個亞種共計52個樣點[34-37]，密葉尖喙蘚、美灰蘚共計141個樣點[38-42]，紅麩楊、青麩楊共計135個樣點（表1）。

表1 選樣點分布地區(qū)及數(shù)量

1.2 GMPGIS分析流程及生態(tài)因子數(shù)據來源

GMPGIS 是以 ArcGIS 10.2 為平臺，插入 GMPGIS Python腳本而形成的信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于改進的歐式距離算法，通過模擬運算對藥材樣點信息進行聚類分析，預測藥材的最大生態(tài)相似度區(qū)域。主要通過數(shù)據標準化、相似性聚類分析和柵格重分類3 個步驟來完成：采用線性標準化方法對生物生境經緯度數(shù)據進行處理，消除不同量綱的影響，將數(shù)值標準化至0-100；以空間柵格為聚類對象，生態(tài)因子數(shù)值為聚類條件，運用改進的歐式距離算法對柵格進行空間最小距離聚類分析；根據距離計算結果對柵格進行重分類，得出相應范圍內最大生態(tài)相似度的物種分布區(qū)域[20]。

本文選取的氣候環(huán)境數(shù)據主要來源于全球氣候數(shù)據庫（Worldclim）、全球生物模型數(shù)據庫（CliMond）、全球土壤數(shù)據庫（HWSD），以及GMPGIS 自帶的數(shù)據庫。從中選擇影響五倍子生長特性的21 種生態(tài)因子及一個土壤類型進行分析。

2 結果與分析

2.1 角倍“三要素”生態(tài)適宜性分析

2.1.1 角倍蚜生態(tài)因子及最大生態(tài)相似度區(qū)域分析

角倍蚜屬半翅目癭棉蚜科倍蚜族，為異寄主全周期型昆蟲，一年內需在夏寄主鹽膚木與冬寄主側枝匍燈蘚上轉主寄生方可存活[22]。通過GMPGIS 系統(tǒng)對角倍蚜27 個分布點的21 個氣候生態(tài)因子和一個土壤因子進行提取分析，得到相關環(huán)境生態(tài)因子范圍。角倍蚜生境的年均溫度為11.6-19.0℃，最熱季節(jié)平均溫度為18.1-27.2℃，最冷季節(jié)平均溫度為1.6-9.5℃，年平均降水量為909-1672 mm，年平均日照為118.1-167.1 W/M2，年平均相對濕度為60.3%-73.4%（表2）。

表2 生態(tài)因子及土壤類型

利用GMPGIS 分析27 個角倍蚜分布點的生態(tài)因子值，得出角倍蚜全國最大生態(tài)相似度區(qū)域分布圖,并計算生態(tài)適宜區(qū)域的面積。在全國范圍內，角倍蚜主要分布于貴州、四川、重慶等省，適生區(qū)面積達2.25405×105km2，占全國總適生區(qū)的66.9%。最適宜分布的省份是貴州，占全國總適生區(qū)的41%；其次是四川，占全國總適生區(qū)的16.3%；排名第3 為重慶，占全國總適生區(qū)的9.7%（圖1A、表3）。

2.1.2 側枝匍燈蘚生態(tài)因子及最大生態(tài)相似度區(qū)域分析

側枝匍燈蘚為提燈蘚科植物，喜陰冷濕潤環(huán)境，多生于林下潮濕土壤，為角倍蚜的優(yōu)良冬寄主[30]?；趥戎闊籼\的90 個自然分布點，利用GMPGIS 提取21 個氣候生態(tài)因子和一個土壤因子。其主要生態(tài)因子范圍如下：側枝匍燈蘚生境的年均溫度為2.2-23.4℃，最熱季節(jié)平均溫度為9.4-29.5℃，最冷季節(jié)平均溫度為-11.1-18.5℃，年平均降水量為432-4245 mm，年平均日照為121.9-164.9 W/m2，年平均相對濕度為51.1%-76.9%。主要土壤類型為低活性淋溶土、高活性強酸土、強淋溶土和黑鈣土（表2）。

基于側枝匍燈蘚生態(tài)因子范圍，得出其在全國范圍內的最大生態(tài)相似度區(qū)域分布圖并計算適生區(qū)域面積。側枝匍燈蘚最大生態(tài)相似度區(qū)域在全國范圍內覆蓋較廣，主要分布于廣西壯族自治區(qū)、云南、四川、湖南、湖北、貴州等省，其適宜分布的面積達到了1.571640×106km2，占全國適生區(qū)的50.6%。最適宜分布的省份是云南，占全國適宜分布總面積的13.6%；其次是廣西壯族自治區(qū)（8.5%）和四川（8.1%）（圖1B、表3）。

2.1.3 鹽膚木生態(tài)因子及最大生態(tài)相似度區(qū)域分析

鹽膚木為漆樹科鹽膚木屬木本植物，多為落葉小喬木或灌木，具有較強的抗旱、耐寒、耐鹽能力，對土壤要求不高，適應性極強，在我國分布廣泛，除新疆維吾爾自治區(qū)、內蒙古自治區(qū)、東北等地外，其余各省幾乎均有分布[33]。提取124個鹽膚木分布點的21個氣候生態(tài)因子和一個土壤因子，獲得相關環(huán)境生態(tài)因子范圍。鹽膚木生境的年均溫度為4.6-23.3℃，最熱季節(jié)平均溫度為11.6-28.7℃，最冷季節(jié)平均溫度為-9.3-17.8℃，年平均降水量為541-2289 mm，年平均日照為122.15-155.79 W/M2，年平均相對濕度為54.35%-76.26%。土壤類型主要為低活性淋溶土、強淋溶土、黑鈣土、紅砂土等（表2）。

利用已得的124 個鹽膚木分布點的生態(tài)因子值，得出鹽膚木的全國最大適生區(qū)及面積。在全國范圍內，除新疆維吾爾自治區(qū)、青海、寧夏回族自治區(qū)、內蒙古自治區(qū)、黑龍江、吉林外，鹽膚木在各省均有其適生區(qū)域，主要適生于廣西壯族自治區(qū)、云南、湖北、湖南、四川、河南等省，適生區(qū)面積達1.479793×106km2，占全國總適生區(qū)的48%。最適宜分布的省份是云南（占全國總適生區(qū)的12%）、廣西壯族自治區(qū)（9%）和湖北（7%）（圖1C、表3）。

表3 全國最大生態(tài)相似度區(qū)域面積

圖1 角倍三要素全國最大生態(tài)相似度區(qū)域面積

2.2 肚倍“三要素”生態(tài)適宜性分析

2.2.1 肚倍蚜及其亞種生態(tài)因子及最大生態(tài)相似度區(qū)域分析

形成肚倍的蚜蟲主要為四種：肚倍蚜、肚倍蚜棗鐵亞種、肚倍蚜蛋鐵亞種、肚倍蚜蛋肚亞種，屬半翅目癭棉蚜科倍蚜族，為異寄主全周期型昆蟲，統(tǒng)稱為肚倍蚜[13]。對肚倍蚜及其亞種共52 個分布點的生態(tài)因子和土壤因子進行提取。其主要生態(tài)因子范圍如下：年均溫度為6.8-17.4℃，最熱季節(jié)平均溫度為16.4-26.7℃，最冷季節(jié)平均溫度為-3.2-7℃，年平均降水量為520-1168 mm，年平均日照為120.3-150.2 W/M2，年平均相對濕度為58.8%-73.1%（表2）。

分析52個肚倍蚜分布點的生態(tài)因子值，得出肚倍蚜的全國最大生態(tài)相似度區(qū)域分布圖和生態(tài)適宜區(qū)域的面積。分析結果顯示，肚倍蚜主要分布在陜西、河南、四川、湖北四省，適生區(qū)面積達205344×105km2，占全國總適生區(qū)的95.5%，其中陜西占49.4%，河南占24.4%，四川占11.5%，湖北占10%（圖2A、表3）。

圖2 肚倍三要素全國最大生態(tài)相似度區(qū)域面積

2.2.2 密葉尖喙蘚、美灰蘚生態(tài)因子及最大生態(tài)相似度區(qū)域分析

密葉尖喙蘚為柳燈蘚科植物，為肚倍蚜棗鐵亞種、肚倍蚜蛋鐵亞種、肚倍蚜蛋肚亞種的優(yōu)良冬寄主；美灰蘚為灰蘚科植物，為肚倍蚜優(yōu)良冬寄主[13]?；贕MPGIS 系統(tǒng)獲得141 個肚倍蚜冬寄主分布點的生態(tài)因子范圍。其生境的年均溫度為0-23.4℃，最熱季節(jié)平均溫度為12.2-29.6℃，最冷季節(jié)平均溫度為-21.4-15.6℃，年平均降水量為204-1910 mm，年平均日照為120.3-167.6 W/m2，年平均相對濕度為48.8%-75.4%。主要土壤類型為低活性淋溶土、高活性強酸土、紅砂土和黑鈣土（表2）。

GMPGIS 分析結果顯示，肚倍蚜冬寄主最大生態(tài)相似度區(qū)域在全國范圍內覆蓋較廣，主要分布于內蒙古自治區(qū)、四川、云南、陜西、湖北、湖南等省，其適宜分布的面積達到了1.559850×106km2，占全國適生區(qū)總面積的37%。最適宜分布的是內蒙古自治區(qū)，占全國適宜分布總面積的8.8%；其次是四川（6.5%）和云南（6.1%）（圖2B、表3）。

2.2.3 紅麩楊、青麩楊生態(tài)因子及最大生態(tài)相似度區(qū)域分析

紅麩楊、青麩楊為漆樹科鹽膚木屬木本植物，多為落葉喬木或小喬木，紅麩楊為肚倍蚜棗鐵亞種、蛋鐵亞種夏寄主，青麩楊為肚倍蚜、肚倍蚜蛋肚亞種夏寄主[13,33]。通過對135 個分布點的生態(tài)及土壤因子進行分析，得出其變化范圍。肚倍蚜夏寄主生境的年均溫度為2.1-22℃，最熱季節(jié)平均溫度為8.7-28.7℃，最冷季節(jié)平均溫度為-10.3-14.1℃，年平均降水量為219-2048 mm，年平均日照為 118.9-160.3 W/M2，年平均相對濕度為46%-74.5%。土壤類型主要為低活性淋溶土、黑鈣土、高活性強酸土和粗骨土等（表2）。

利用GMPGIS得到其在全國的最大生態(tài)相似度區(qū)域分布圖并計算適生區(qū)面積。肚倍蚜夏寄主紅麩楊、青麩楊在全國范圍內分布比較廣泛，其適宜分布區(qū)域主要在廣西壯族自治區(qū)、四川、云南、陜西、貴州、湖北等省，適生區(qū)面積達1.295335×106km2，占全國總適生區(qū)的43%。最適宜分布的省份是四川，占全國總適生區(qū)的 9%；其次是云南（7.3%）和陜西（7.2%）（圖2C、表3）。

2.3 五倍子生態(tài)適宜性分析

2.3.1 角倍最大生態(tài)相似度區(qū)域分析

角倍形成的三要素為“角倍蚜-側枝匍燈蘚-鹽膚木”?；诘玫降慕潜堆?、側枝匍燈蘚、鹽膚木在全國范圍內的最大生態(tài)相似度區(qū)域，取三者交集，得出角倍形成“三要素”都適宜生長的區(qū)域，即為理論上角倍的適生區(qū)域，在此基礎上計算角倍適生區(qū)域的面積。在全國范圍內，角倍主要分布于貴州、四川、重慶、云南、湖北、湖南等省，適生區(qū)面積達2.78829×105km2，占全國總適生區(qū)的90.3%。最適宜分布的省份是貴州，占全國總適生區(qū)的38.5%，這與貴州省中藥資源區(qū)域分布區(qū)劃所得結論相似[43]，五倍子可在其境內多個縣市適生，本研究得出貴州省角倍適生區(qū)面積排名前三的縣市分別為黎平縣、榕江縣、從江縣；其次是四川，如萬源市、通江縣、宣漢縣等縣市，均有較大的角倍適生面積，地處四川省東部，占全國總適生區(qū)的14.9%；第三是重慶，其東南部的酉陽縣、彭水縣以及重慶市的東大門奉節(jié)縣均含角倍適生區(qū)，占全國總適生區(qū)的10.5%。除此之外，云南省東部的宣威市與富源縣、湖北省西南部的利川市、恩施市、咸豐縣與五峰縣、湖南省西北部的龍山縣、桑植縣與永順縣、廣西壯族自治區(qū)北部融水縣與廣東省北部連州市等地均含適于角倍生長的氣候環(huán)境。而這些基于GMPGIS所預測的角倍適生區(qū)與當前角倍的主要產區(qū)十分吻合，據報道，目前我國生產五倍子最多的地區(qū)為貴州，其次即為湖南西部的大湘西地區(qū)[44]，如永定、慈利、麻陽、沅陵等地區(qū)，與預測的湖南省西北部適生角倍的結果是一致的。（圖3A、圖4、表3）。

圖3 五倍子全國最大生態(tài)相似度區(qū)域面積

圖4 角倍最大生態(tài)相似度區(qū)域主要省市縣面積

2.3.2 肚倍最大生態(tài)相似度區(qū)域分析

肚倍形成的三類要素中，涵蓋了四種肚倍蚜、兩種夏寄主、兩種冬寄主。通過分別對肚倍的三類要素進行分析得到的生態(tài)適宜性區(qū)域，取其交集，形成理論上肚倍的生態(tài)適宜區(qū)域，在此基礎上計算肚倍適生區(qū)域的面積。全國范圍內，肚倍主要分布于陜西、河南、四川、湖北等省，適生區(qū)面積達1.94585×105Km2，占全國總適生區(qū)的95.4%。最適生省份是陜西，其現(xiàn)有五倍子資源主要分布于旬陽、寧強、城固等縣市，皆位于陜西省南部，另外據本研究預測其境內東南部的山陽縣、鎮(zhèn)安縣、寧陜縣與旬陽縣、西南部的西鄉(xiāng)縣與洋縣、關中西部的寶雞市等地均有肚倍適生區(qū)，各地總適生區(qū)面積占全國總適生區(qū)的51.4%；其次是河南，占全國總適生區(qū)的21.6%，其境內肚倍適生區(qū)主要分布于臨近陜西省的河南西部縣市，如盧氏縣、南召縣、靈寶市等區(qū)域；第三是四川，其境內肚倍適生區(qū)主要分布于川陜交界的米倉山南麓，如旺蒼縣、通江縣、南江縣等，占全國總適生區(qū)的11.9%。除上述主要省份肚倍最大生態(tài)相似區(qū)外，肚倍在湖北西北部的房縣、竹山縣與勛西縣、甘肅東南部的天水市、兩當縣與靈臺縣、重慶東北部的巫溪縣與城口縣均有適生區(qū)域。（圖3B、圖5、表3）。

圖5 肚倍最大生態(tài)相似區(qū)域主要省市縣面積

2.4 五倍子歷代本草考證與現(xiàn)代質量評價

2.4.1 五倍子本草考證

中藥材五倍子最早收載于唐代中藥學家陳藏器所著《本草拾遺》一書中，首次提出其具有澀腸止瀉之效[45]。《開寶本草》、《本草綱目》、《本草原始》等多本著作提出五倍子別名“文蛤”、“百蟲倉”“百藥煎”，并解釋其含義[46-48]。宋代藥物學家蘇頌所著《圖經本草》最早提出了五倍子道地產區(qū)“以蜀中者為勝”[49]，即今四川盆地及附近地區(qū)，主要包括四川中東部、重慶大部分、陜西南部以及鄂西地區(qū)；清代著名醫(yī)家張璐著作《本經逢原》亦云：“產川蜀，如菱角者佳”[50]；清嘉慶年間《本草述鉤元》載：“各處有此種，以蜀產結于鹽膚木上者乃良”[51]；皆表明川蜀出產五倍子品質優(yōu)良[52]。清光緒年間《安康鄉(xiāng)土志》（1939 年版）：“倍子產于安康北山一帶”，表明位于川、陜、鄂、渝四省交界的安康盛產五倍子[53]。《中國道地藥材》（1989 年）將五倍子歸于貴藥，記載：“現(xiàn)時主產廣西壯族自治區(qū)、貴州、四川等地，以貴州五倍子居全國之冠”；《中華本草》記載：“主產于四川、貴州、云南、陜西、廣西壯族自治區(qū)等地”[54]；《道地藥材圖典》述：“藥材產于貴州、四川、云南、陜西、廣西壯族自治區(qū)，以貴州、四川產量大”[55]。綜上所述，從古至今五倍子的主產區(qū)都集中于四川、貴州、陜西、湖北、廣西壯族自治區(qū)等地，道地產區(qū)主要為四川、貴州等地[52-53]。

2.4.2 五倍子質量評價

五倍子主要成分為鞣質，即單寧酸，可水解單寧經水解后產生沒食子酸[56]，單寧、沒食子酸的含量高低決定了中藥材五倍子的品質優(yōu)劣，測定單寧酸、沒食子酸含量可有效評判五倍子質量。呂翔等采用皮粉法和高效液相色譜法分別測定了我國共十四個主產區(qū)的角倍單寧酸和沒食子酸含量，其中單寧酸含量最高產地為重慶市酉陽縣，高達68.30%，其次為四川省峨眉山、萬源市、貴州省綏陽縣、湖北省五峰縣等地，沒食子酸含量最高產地為萬源，高達77.61%，其次為酉陽、峨眉、五峰、綏陽等地，可見分布于角倍核心產區(qū)四川盆地的萬源、峨眉、酉陽所產倍子品質最為優(yōu)良[57]；夏定久等研究者測定了陜西、湖北的肚倍單寧含量均高于70%，品質上乘[58]；龔力民等從多方面如水分、總灰分、沒食子酸含量測定了不同產地五倍子的質量，其結果表明安徽、內蒙古自治區(qū)、陜西、湖北、四川等地的五倍子符合各項藥典標準，其中湖北、陜西等省沒食子酸含量最高，品質最佳[59]。

2.4.3 五倍子核心產區(qū)與潛在產區(qū)

本文基于GMPGIS技術預測兩類五倍子的最大生態(tài)相似度區(qū)域，角倍主要可生長于四川東部、湖北西南地區(qū)以及長江以南的貴州、重慶、云南、湖南等省，肚倍主要適生區(qū)則分布于長江以北的陜西、河南、湖北西北部以及四川東部鄰接陜西處等地。這與古本草考證的五倍子主產區(qū)十分吻合，清及此前多部本草皆認為川蜀地區(qū)為五倍子道地產區(qū)，即今四川盆地附近地區(qū)，如四川、重慶、湖北西部，此后亦有本草認為除川蜀外，貴州也為五倍子道地產區(qū)。據現(xiàn)代科學技術如高效液相色譜法測定五倍子各產區(qū)質量結果，角倍以四川出產為最優(yōu)，另貴州北部的綏陽縣、湖北西南部的五峰縣所產角倍質量也十分優(yōu)良；而肚倍則以陜西，湖北西北部所產者為優(yōu)。綜上所述，基于GMPGIS 技術預測最大適生區(qū)、本草考證道地產區(qū)、現(xiàn)代含量測定技術考察最佳產地三方面綜合分析，應將四川、重慶、貴州、湖北西南部作為角倍核心產區(qū)大力發(fā)展，此外，湖南省西北部毗鄰湖北省西南部，二者氣候環(huán)境非常相似，雖湖南省五倍子質量研究的相關報道較少，但湘西地區(qū)為我國角倍的第二大產區(qū)，也可將其納入角倍的核心產區(qū)之內；而長江流域以南的其他幾省如云南、湖南、廣西壯族自治區(qū)、廣東可作為角倍的潛在產區(qū)；將陜西、湖北西北部作為肚倍發(fā)展的核心產區(qū)，河南、四川、甘肅、重慶等地區(qū)則可作為肚倍發(fā)展的潛在產區(qū)。各潛在產區(qū)的氣候環(huán)境經GMPGIS 預測與歷代本草考證皆適于五倍子的生長，但品質稍次，有文獻指出，五倍子品質有兩大影響因素，一是五倍子蚜品種有關，二是與五倍子生長期月均溫呈顯著負相關[57,60]，因此五倍子潛在產區(qū)可引種道地產區(qū)五倍子蚜，選擇溫度稍低地區(qū)生產五倍子，以期達到五倍子品質的提升，進而從潛在產區(qū)向核心產區(qū)過渡。

3 討論

五倍子為中國特有資源，我國出口的五倍子因產量高、質量優(yōu)而享有“中國五倍子、東方倍子”的盛譽[8,61]。廣泛的醫(yī)藥和工業(yè)用途以及野生資源的不穩(wěn)定性、人工栽培資源的局限性使其在國內外市場上長期處于原材料供不應求的狀態(tài)。突破五倍子人工生產技術瓶頸、人工引種繁育五倍子“三要素”、擴大生產種植區(qū)域和規(guī)模是解決其資源短缺的主要途徑。我國五倍子人工生產繁育研究較早[62]，相關的繁育技術也已相對成熟，但人工生產區(qū)域仍較為狹窄，全國可供生產應用的五倍子原料仍以野生五倍子為主[5]。在現(xiàn)有生產繁育基礎上逐步完善技術、大力擴增人工生產面積是實現(xiàn)五倍子增產的重要舉措。五倍子中以角倍、肚倍質量為優(yōu)，單寧含量均達到了60%-70%，故五倍子人工生產中應以角倍、肚倍為主。

本文以角倍、肚倍的生產三要素為研究對象，基于GMPGIS系統(tǒng)分析其在全國范圍內最大生態(tài)相似度區(qū)域的分布情況。研究結果表明角倍三要素同時分布的最大可能適生區(qū)主要為貴州、四川、重慶、云南、湖北、湖南六省，大多分布于長江流域以南；肚倍三要素同時分布的最大適生區(qū)主要為陜西、河南、四川、湖北四省，大多處于長江流域以北，這與前期資源調查結果也比較吻合[7-10]。其中，四川、湖北兩省可同時分布角倍、肚倍兩種五倍子，其五倍子適生區(qū)域總面積分別占兩省總面積的14.5%、25.3%。據張亮亮資源調查顯示，全國范圍內，五倍子分布面積最廣的省份為湖北，約有3.33 萬公頃，即333 km2[5]，而據本研究湖北省內適生區(qū)域達4.6 萬平方千米，現(xiàn)有野生及栽培規(guī)模遠遠未達到其適生面積，故可在現(xiàn)有野生倍林與生產基地基礎上加大人工栽種力度。

本研究結果顯示，兩種五倍子冬夏寄主的分布都比較廣泛，而五倍子蚜蟲的分布范圍相對狹窄，這也直接導致了五倍子的自然分布區(qū)域較為集中，可見五倍子生產三要素必須環(huán)環(huán)相扣方可形成中國這一珍貴的林特產物[11]?；贕MPGIS 分析，全國范圍內五倍子適生區(qū)域主要分布于長江流域附近的幾個省份，這與前人報道的五倍子在四川盆地的盆周山地、貴州北部、湖北西北部、陜西南部和云南東北部產量占全國產量的90%以上也是符合的[2]，可見五倍子的形成對地理環(huán)境、氣候條件的要求較為嚴格[63]。在五倍子資源嚴重匱乏的市場環(huán)境趨使下，多地都已開展了五倍子的人工繁育工作，但其適生范圍相對集中且氣候要求較為嚴苛，給異地引種栽培帶來了挑戰(zhàn)。本文綜合考慮GMPGIS 所預測適生區(qū)、本草考證及各產區(qū)沒食子酸含量三方面結果，提出了全國范圍內五倍子生產的核心產區(qū)與潛在產區(qū)，并列舉了潛在產區(qū)提升五倍子品質，從而向核心產區(qū)過渡的方法，即合理引種核心產區(qū)五倍子蚜、選擇五倍子生長期4-8 月月均溫較低地區(qū)進行五倍子栽種。各地應根據自身生態(tài)氣候環(huán)境，因地制宜，找準本地發(fā)展五倍子產業(yè)的定位，合理規(guī)劃產區(qū)與品種，結合技術理論指導，進行科學的引種栽培、人工繁育工作。