中国药材合理区划与布局是中药产业高质量发展的源头和重要组成部分.本研究以"三向地带性"理论为基础,运用"药用植物全球产地生态适宜性信息系统",对中药资源开展基于生态特征的分布区划,并使用泰森多边形分析中药资源分布与市场及企业分布的空间匹配度.结果表明,中国药材划分为四大区:北方药材区(Ⅰ)、南方药材区(Ⅱ)、青藏药材区(Ⅲ)和西北药材区(Ⅳ),面积大小排名为:Ⅲ>Ⅳ>Ⅱ>Ⅰ.但四大药材区资源分布、生产市场及药材流通呈现空间匹配度不均匀,亟待优化.厘定了四大药材区 19 个代表水热条件的生态因子值.该研究首次提出中国药材四大区划分的标准,并提出生产布局建议,旨在为优质中药材科学规范化生产和布局提供依据.

濒危贵重药材人参的适宜生境逐渐减少,研究其在中国和全球范围的适宜生长区,对人参的保护与可持续利用至关重要.该研究收集371 个人参的分布点,使用21 个环境因子作为生态指标,利用GMPGIS系统,MaxEnt模型以及泰森多边形,分析其在全球范围内的潜在适宜区.结果显示,影响人参的关键环境变量是最热季度的降水量(Bio18)和气温季节变化标准系数(Bio4).人参的适宜生境多位于中国、日本、韩国、朝鲜以及俄罗斯等"一带一路"倡议沿线国家.高适宜生境多沿山脉分布在中国山东东南部、山西和陕西南部、江苏北部以及河南西北部.数据分析表明,当前人参种植基地选址均在高适宜生长区,泰森多边形结果显示,人参生产企业的地理区位不平衡,亟待优化.该研究可为人参的种植选址、科学引种、生产布局以及长期发展计划的制定提供数据支撑.

黄连是我国常用传统中药材,来源于毛茛科植物黄连Coptis chinensis Franch.、三角叶黄连Coptis del-toidea C.Y.Cheng et Hsiao或云连Coptis teeta Wall.的干燥根茎,临床应用广泛.但在黄连种植过程中滥用化肥、农药和生长调节剂及重金属超标等问题,严重威胁到用药者的生命安全,亟需进行无公害栽培技术研究.本文从药用植物全球产地生态适宜性区划信息系统(简称GMPGIS)指导选地、结合土壤综合改良措施整地、良种繁育、合理施肥、病虫害综合防治等方面概述黄连无公害栽培技术,为生产高质量黄连中药材提供指导,促进黄连产业的健康、可持续发展.

滇重楼产区由于长期缺乏系统、科学的种植技术规范,规范化生产程度较低、病虫害严重、滥用化肥和农药等情况普遍存在,严重制约了滇重楼的可持续利用和区域经济的发展.开展滇重楼的无公害栽培是解决该问题的关键.本研究针对滇重楼的无公害栽培技术进行探讨,包括GMPGIS-II指导基地选址、田间管理、病虫害综合防治技术等,该体系可为滇重楼无公害精细化栽培提供参考.

黄芩为我国常用中药材大品种之一,现今黄芩野生资源大量减少,由于人工栽培过程中种质退化、盲目引种、农药化肥施用不合理以及田间病虫害加重等因素导致黄芩药材质量下降和农残重金属超标,建立黄芩无公害栽培体系是解决该问题的有效方式.本研究基于403个黄芩产区地理位点生态因子,通过GMPGIS系统获得适宜黄芩生长的生态因子值,指导黄芩引种扩种,并从良种选育、田间管理、肥料农药施用、病虫害生物防治等角度建立规范,归纳总结提出黄芩无公害栽培生产技术体系,为临床应用提供优良黄芩种质资源及高质量黄芩药材,可为黄芩无公害栽培提供科学依据和技术参考.

川芎为著名川产道地药材,为临床常用中药,栽培历史悠久,但川芎在栽培过程中仍存在盲目引种、苓种繁育不规范、病虫害严重等问题,尤其农残和重金属镉超标问题一直未得到有效解决,严重响川芎产业可持续发展.开展无公害栽培技术研究是保障川芎产业可持续发展的有效途径之一,同时也是现阶段中药材生产的发展方向.本文基于课题组基地生产数据,结合国内其他基地成功经验及文献调研,构建了川芎无公害栽培技术体系,该体系包括基于GIS技术基地选址、土壤综合改良、良种的选育、合理施肥、病虫害综合防治等,为解决川芎镉超标问题提供了新途径,同时可促进川芎品质提升和产业可持续发展.

金荞麦Fagopyrum cymosum(Trev.)Meisn.为廖科荞麦属多年生植物,是我国传统中药材.金荞麦人工种植历史较短,栽培管理措施粗放,药材产量和质量得不到有效保障.无公害种植是中药材种植产业未来发展的基础,也是金荞麦产业可持续发展的重要保障.本文结合金荞麦药材的研究与生产现状,利用GMPGIS-II提取采样点生态因子,提出了金荞麦栽培区域主要以云南、贵州、四川、重庆、广西一带为宜;未来须加强原产地优质野生金荞麦驯化与优良品种选育工作,逐步扩大无公害金荞麦生产面积;生产上须注意土壤修复,提高土壤肥力,降低土壤病原菌,建立以农业、物理及生物防治为主的病虫害防治体系,减少农残及重金属污染;并建立科学采收的无公害规范化栽培技术体系.本文为金荞麦药材无公害规范化种植提供了参考.

目的:黄柏是中国传统大宗中药材,“三木药材”之一,国家二级保护植物,是退耕还林、天然林保护工程和荒山造林的优良树种,具有较高的经济和生态价值.根据物种和产地不同,黄柏分为“川黄柏”和“关黄柏”,通过产地适宜性研究分析其潜在的适宜分布区,为正确选择物种及栽培区域提供科学依据.方法:收集全球道地产区、主产区、野生分布区样点生态信息,其中川黄柏364个样点,关黄柏247个样点,采用《药用植物全球产地生态适宜性信息系统》(GMPGIS)分析其全球适宜生长区域.结果:川黄柏和关黄柏全球适宜分布区域有明显分界,川黄柏主要分布于亚热带季风气候区,在亚洲、欧洲、北美洲、南美洲、大洋洲均有一定面积的最大生态相似度区域,包括中国、美国、法国、巴西、日本、意大利、新西兰等65个国家和地区.关黄柏主要分布于温带季风气候区,在亚洲、欧洲、北美洲有一定的生态相似度区域,包括美国、中国、俄罗斯、加拿大等30个国家和地区.结论:GMPGIS分析结果能为黄柏引种时选择正确的基原物种和栽培区域提供科学依据.

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.

大黄具有悠久的药用历史.由于野生大黄对生长环境要求严苛,加之人为采挖等影响,导致大黄野生资源急剧下降.现阶段大黄资源以人工栽培为主,由于栽培地区广,种植管理不规范、农药滥用等问题导致大黄药材品质降低.为解决以上问题,本文对大黄无公害种植技术进行探讨,内容包括基于GMPGIS的大黄无公害种植地精准选址、土壤改良、优质种子选育、种苗繁育、合理施肥以及病虫害综合防治.该体系可为大黄无公害种植提供指导.