目的 掌握影响蒙古黄芪生长的主要环境因子,对蒙古黄芪在山西省适宜区分布进行预测,为山西省蒙古黄芪资源的合理布局提供参考.方法 采用山西省"第四次中药资源普查"数据库收录的蒙古黄芪样点经纬度信息,查询中国数字植物标本馆及检索文献记录补充,将筛选后的347个蒙古黄芪样点分布数据和环境因子添加到最大熵(MaxEnt)模型中运行,筛选出影响蒙古黄芪地理分布的主要环境因子及贡献率.应用地理信息系统软件ArcGIS对山西省蒙古黄芪生态适宜区进行划分.结果 建立的MaxEnt模型受试者工作特征曲线下面积为0.909,表明模型预测结果准确.共筛选出19个环境因子,其中气候因子是影响蒙古黄芪分布最重要的环境因子,其次是生物因子与地形因子,土壤因子的影响最小.山西省蒙古黄芪潜在适宜区主要分布在省内北部山区,呈现从北到南适宜等级逐渐降低的趋势,在当前气候条件下山西省蒙古黄芪最适宜区面积为15 424 km2,适宜区面积为19 856 km2,次适宜区面积为59 436 km2,不适宜区面积为61 894 km2.结论 基于MaxEnt模型和ArcGIS软件预测山西省蒙古黄芪适宜区分布状况,对山西省蒙古黄芪资源的保护与合理布局具有一定参考价值.

目的:通过对汉中宁强县天麻生态适宜性、产量和品质区划的研究,为宁强县天麻产业规划提供参考.方法:应用最大熵(MaxEnt)模型,结合产地调研、文献信息收集及样品采集和含量测定,解析影响天麻产量和品质的生态环境变量,构建天麻有效成分与环境因子的关系模型,利用地理信息系统技术(ArcGIS)进行天麻品质区划和生产区划研究,总结小尺度(县域)范围内天麻生产区划的研究方法.结果:对采集到的89个生态因子进行筛选,最终选择13个生态因子做进一步分析,影响天麻的环境因子按贡献率大小依次为地形(43.2％)＞气候(27.9％)＞土壤(22.3％)＞植被(6.5％);宁强天麻生态高适宜区主要分布在县中东部、南部和县北部的部分地区;产量高适宜区主要在县东部;品质高适宜区主要分布在县西部、北部和南部的部分地区,高海拔区天麻浸出物含量相对较低,而地势平坦区巴利森苷E的含量相对较高,巴利森苷B、C和天麻素含量的空间分布规律较一致.结论:在陕西宁强县地形、气候和土壤是影响天麻分布的主要环境因素.天麻品质区划与产量区划中适宜区的分布规律不相同,在进行天麻生产区划研究时应注重品质与产量区划研究相结合.

苍术(Atractylodes lancea)是我国东北地区的道地药材,市场需求日益增加,人们种植意愿浓厚.然而,当前苍术人工栽培种源杂乱、存活率低、产量及品质参差不齐,原因在于对苍术的适宜生存环境缺乏科学判断.针对东北地区苍术的自然分布数据和环境变量数据,应用最大熵模型(Maxent)和地理信息系统(GIS)对其生境适宜性进行评估和区划.结果表明:苍术在我国东北地区主要分布于辽西山地、小兴安岭、长白山及其余脉,生境适宜区(P＞0.5)面积为10.96万km2,占东北地区总面积的8.84％;影响苍术分布的6个主要环境因子(贡献率)依次为年均降水量(26.5％)、最暖季平均温度(18.6％)、降水量季节性变异系数(16.6％)、海拔(12.2％)、年平均气温(11％)、最冷季降水量(5.2％),累计贡献率超过90％,水分因子(年均降水量+降水量季节性变异系数)比温度因子(最暖季平均温度+年平均气温)对苍术的分布影响更大;根据对苍术主要生境适宜区的分析,苍术在东北地区可能存在两种气候生态型,即辽西的耐旱型、长白山的耐寒型.综上所述,在发展苍术种植产业的过程中,除了应关注苍术的适宜分布区以外,还应充分考虑不同区域种源的生态需求,以避免由于盲目引种而导致的种植损失.

基于中国鲜食杏地理分布数据和1981-2020年全国2303个气象站点的逐日气象观测数据,利用最大熵模型(MaxEnt)和GIS技术,在综合考虑热量条件、水分条件、光照条件、耐受极端天气/灾害程度、地形条件等自然要素的基础上,确定了影响中国鲜食杏地理分布的主导环境因子,根据自然断点分级法将中国鲜食杏气候适宜性划分为高适宜区、较适宜区、次适宜区和不适宜区4个等级,厘定不同区划等级的主导环境因子闽值.结果表明:影响我国鲜食杏地理分布的主导环境因子为年降水量、海拔、春霜冻概率和最冷月平均气温;鲜食杏种植的适生区主要集中在华北、黄土高原、西北和西南地区,与我国鲜食杏地理标志产品的产地吻合较好,其中鲜食杏的高适宜区集中分布在我国的黄土高原、黄河故道和环渤海湾地区.本研究可为合理规划我国鲜食杏生产布局提供科学依据.

目的 利用中药资源调查所获得的中药玉竹在吉林省分布数据,运用最大熵(MaxEnt)模型和地理信息系统(GIS),筛选出玉竹生长的主导环境因子,并对玉竹进行生态适宜性区划研究,绘制吉林省玉竹生态适宜性区划图.方法 MaxEnt模型分别加载892个玉竹分布数据和气候、土壤、地形及植被等55项环境数据,预测玉竹在吉林省生长适宜度和主导环境因子.利用GIS技术对预测结果分别划分为高适生区、中适生区、低适生区和不适生区四部分.结果 MaxEnt模型预测结果AUC值为0.968,具有很高的可信度.吉林省内玉竹生长适宜度P数值范围为4.246×10-6～0.581.影响玉竹的主导环境因子有8月份降水量(贡献率41.7％)、温度季节性变化的标准差(35.7％)、最干季平均温(18.8％)、年均降水量(2.4％).对预测结果,利用分位数进行区划划分效果最好.结论 研究结果与实际情况基本一致.吉林省玉竹生态适宜性区划显示其高适生区集中在吉林省中部和南部地区,总面积49242 km2.各主导环境因子的数值范围,即8月份降水量135～251mm、温度季节性变化的标准差11924～ 14179、最干季平均温-17.6 ～-9.7℃、年均降水量557～997mm.研究结果有助于阐明药用植物生态适宜性、环境与产地之间关系,为开展玉竹资源保护和合理开发利用提供了科学依据.

无公害中药材栽培体系是解决中药材农药残留(简称农残)和重金属超标、药材品质下降的技术体系.种植基地作为无公害中药材生产不可或缺的物质基础,其环境质量标准制定是中药材质量控制中的重要一环.现阶段无公害中药材产地环境标准缺失,中药材无序种植、农残和重金属超标等问题导致其有效性和安全性受到较大质疑.该文通过总结我国无公害农产品产地环境质量标准的发展进程及研究现状,结合中药材种植方法,借鉴已有成熟标准,建立了无公害中药材产地环境质量标准;同时提出运用“药用植物全球产地生态适宜性区划信息系统”,以药材野生分布区、道地产区及主产区样点的气候和土壤因子信息为依据,对栽培选地进行科学预测,得出潜在的无公害中药材生态适宜产区,最终达到降低药材农残及重金属含量,提高药材品质,生产无公害中药材的目的.建立无公害中药材产地环境质量标准对于指导中药材生产、推进中医药事业健康发展具有重要意义.

我国是淫羊藿属植物分布中心,境内分布约有50种,淫羊藿在我国作为药材使用已有2000余年历史.近年来随着以淫羊藿药材为原料的药品和保健品的种类及数量的增加,淫羊藿药材的价格居高不下.目前淫羊藿药材主要依靠野外采摘,灭绝式采挖使淫羊藿药材野生资源急剧减少,供需矛盾日益加剧.本文运用产地生态适宜性区划信息系统,以药材野生分布区的气候和土壤因子信息为依据,对淫羊藿药材栽培地的科学选址进行预测.同时,对现有淫羊藿药材种质资源、新品种选育情况及现有优良品种"中科箭叶1号"、"中科黔北1号"和"中科巫山1号"进行阐述.探讨了淫羊藿药材无公害种植体系的土壤复合改良、种苗繁育、病虫害综合防治、合理施肥和田间综合管理等技术.以期为淫羊藿药材无公害栽培提供参考,助力淫羊藿大品种大健康产业的发展.

根据虫草生物学特性,结合当地农业气候资源时空分布特征与虫草资源调查资料,以海拔、年平均气温、年平均降水量、植被、土壤为主导指标,地形坡度为辅助指标,作为虫草资源适宜性区划的主要依据,应用数理统计分析法、集优法、地理信息系统(GIS)空间分析方法对石渠虫草的气候生态适宜性及空间分布进行分析.结果表明:石渠县大部分乡镇出产虫草,但是分布区破碎分散,呈零星片状和块状,主要分布在石渠县东部、西部的部分乡镇,以及中部扎曲流域两岸部分乡镇;石渠虫草分布的适宜区海拔4000～4700 m,年平均气温-2.5～3℃,年降水量550～850 mm,生长环境一般为疏水性好、坡度15°～ 50°的高山草甸、亚高山草甸,适宜区生长环境和气象条件有利于取食植物和蝙蝠蛾的生长发育;不适宜区在河流宽谷区、牧区、湿地或雪线以上的高山区.

目的:对定西市蒙古黄芪进行生态适宜性区划研究.方法:以定西市1001批蒙古黄芪为考察样本(以每个有蒙古黄芪栽培的自然村为采集单位进行样本采集),从定西市经济作物技术推广站中获取其经、纬度信息,并从《中药资源空间信息网格数据库》中获取其55项环境生态因子(包括气候、地形、土壤等)信息.结合经、纬度信息和环境生态因子信息,以75％样本为训练集建立最大熵模型(MaxEnt模型),筛选出主要生态因子,并以另外25％样本为验证集进行模型验证.随后,应用地理信息系统(Arc-GIS)对蒙古黄芪的适宜生长区进行划分.结果:建立的MaxEnt模型预测效果良好(训练集和验证集样本受试者工作特征曲线下面积分别为0.970、0.968).共筛选出海拔、降水量、温度等8个主要生态因子(贡献率总和为98.90％);结合分析系统发现,海拔在1800～2650 m、4月降水量在25～50 mm、最冷月最低温在-16～-8℃、最湿月降水量在95～110 mm、温度季节性变化标准差在70～80、12月平均气温在-6～-3℃、10月降水量在30～50 mm、12月降水量在0～10 mm为定西市蒙古黄芪适宜生长的环境参数.结合ArcGIS分析结果,在定西市境内蒙古黄芪普遍适宜生长;在临洮县西北部、安定区北部、通渭县南部、陇西县南部少量地区、岷县南部少量地区以及渭源县、漳县、岷县交界处不适宜生长.结论:本研究建立的模型分析结果与实际考察符合,可为定西市蒙古黄芪的种植区域规划提供参考.

基于晋东南地区16个国家气象观测站1981-2018年的气候资料,分析了气候因子与潞党参产量的相关性.选取全生育期≥10℃积温和降水量、根生长期平均气温以及苗期降水量等主要影响因子作为生态气候区划指标,选取DEM和土壤质地作为地理环境影响指标,分别建立各指标的空间分析模型,按照90m×90m的细网格进行推算,采用隶属函数计算得到的各指标评判值以及熵权法确定的权重系数,构建了潞党参生态气候适生综合评判指标,对晋东南地区潞党参生态气候适生种植区进行了区划.结果 表明:晋东南地区潞党参生态气候适宜区主要分布在东部太行山区、西部太岳山区以及晋城西南部的太岳山和中条山的交界处,区域内光温水资源匹配较好,适宜潞党参生长发育;较适宜区主要分布在太行山和太岳山向中部上党盆地和晋城盆地过渡的浅山丘陵区,该区域热量条件较好,降水资源相对短缺;不适宜区主要分布在上党盆地和晋城盆地的中心区域,区域海拔较低,夏季高温,不适宜潞党参种植.本研究结果可为晋东南地区潞党参优化生态布局,科学、合理利用气候资源提供参考.