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基于TCMGIS的青藏高原沙棘生态适宜性研究
目的：明确影响沙棘的重要生态因子，分析其在我国的适宜生长地区，为民族药沙棘的引种栽培以及科学区划提供参考。方法：结合文献研究、标本查阅和野外实地采样结果，应用ArcGIS和气候数据库提取各采样点生态因子，得出沙棘适宜的生态因子范围，并以此为依据应用中药材产地适宜性分析平台（TCMGIS-域）对沙棘的生态适宜区进行分析。结果：沙棘生态相似度95%~100%的地区主要分布于西藏、四川、山西、陕西、甘肃、青海、新疆等15个省（区）387个县（市），适宜总面积为737994.71 km2。其中西藏适宜总面积之和占县（市）的比例大，包括察隅县、江达县、波密县、八宿县、芒康县等69个县（市）（适宜面积313857.73 km2，占县（市）比例42.53%，下同）；其次为四川（223987.02 km2，30.35%）、甘肃（66314.43 km2，8.99%）、山西（4237.79 km2，0.57%）。此外，辽宁、北京、重庆和湖北等省（市）也有一定面积的适宜区分布。结论：本系统分析出了很多新的适宜区域，通过野外实地考察和田间试验，这些区域非常有可能开发成为沙棘潜在的适生区，这对沙棘的引种栽培、科学区划以及沙棘资源的可持续利用都具有重要的意义。
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北细辛全球产地生态适宜性分析及品质生态学研究
目的:通过开展北细辛全球范围内产地生态适宜性分析及品质生态学研究,为北细辛合理规划生产布局提供科学依据.方法:采用中国中医科学院中药研究所自主研发的“药用植物全球产地生态适宜性区划信息系统”(GMPGIS),以北细辛道地产区、主产区和野生分布区的396个采样点的生态环境因子值为依据,经GMPGIS分析得出北细辛全球范围内的生态适宜产区和潜在种植区.结果:北细辛在世界范围内的生态适宜产区为美国、加拿大、俄罗斯、中国、日本、朝鲜等国家;北细辛在中国的主要适宜产区为黑龙江、吉林、辽宁、陕西、甘肃、湖北、云南等省区.本文同时从品质生态学角度归纳阐述了气候及土壤等因素对北细辛品质的影响.结论:本文研究结果与近年来北细辛主产区及引种区发展相吻合,可为北细辛保护抚育、引种栽培及高品质药材的规范化种植提供科学依据.
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基于GMPGIS的地乌全球产地生态适宜性分析
目的:本研究在药用植物全球产地生态适宜性区划信息系统(GMPGIS)的支持下,对鹅掌草全球生态适宜性进行了分析.方法:以地乌药材原植物鹅掌草道地产区、主产区和野生分布区的195个分布数据为基点,选取年均温、年均相对湿度、年均降水量、年均日照、土壤类型等7个生态指标作为主要影响因子.结果:鹅掌草全球生态相似度大的区域主要分布在美国、俄罗斯、加拿大、中国、澳大利亚、哈萨克斯坦、墨西哥、阿根廷、伊朗、巴西、土耳其、乌克兰、南非等国.其中,鹅掌草在中国的生态适宜性地区主要包括陕西、贵州、甘肃、四川、湖北、重庆、浙江、云南、江苏、湖南等省区.结论:本研究表明了GMPGIS系统用于药用植物产地生态适宜性分析的科学性和重要性,并为地乌药材的引种以及合理规划生产布局提供了参考依据.
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广藿香全球产地生态适宜性分析及品质生态学研究
目的:本研究主要运用药用植物全球产地生态适宜性区划信息系统(GMPGIS),对广藿香全球生态适宜性进行分析.方法:以广藿香道地产区、主产区和野生分布区的234个分布数据为基点,选取冷季均温、热季均温、年均温、年均相对湿度、年均降水量、年均日照、土壤类型等7个生态指标作为主要的影响因子.结果:广藿香全球生态相似度大的区域主要分布在巴西、刚果(民主共和国)、中国、印尼、美国、玻利维亚、秘鲁、哥伦比亚和缅甸等.结论:本研究表明了GMPGIS系统应用于中药材引种及生产区划的科学性和重要性,并为广藿香药材的引种及合理规划生产布局提供了参考依据.
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药用植物全球产地生态适宜性研究策略
"诸药所生,皆有境界".随着世界范围内植物药需求量的不断增加,开展药用植物全球产地生态适宜性区划对指导中药材引种栽培具有重要意义.本研究结合中药材栽培领域产地生态适宜性区划的研究成果,对中药材全球产地生态适宜性区划的研究背景及发展历史进行了探讨,对其研究方法及研究内容进行了概述,并在此基础上对未来中药材区划发展方向与研究策略进行了展望与分析.全球化、高品质及精准化的药用植物产地生态适宜性研究可为中药材在全球范围内的合理区划和规范种植提供科学依据.
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基于GMPGIS的阳春砂全球产地区划
目的:我国阳春砂资源紧缺,开展阳春砂全球产地生态适宜性分析,为阳春砂的人工引种提供科学依据,以保障阳春砂资源的可持续利用.方法:全球范围搜集阳春砂分布样点108个,应用药用植物全球产地生态适宜性区划信息系统(GMPGIS)系统对其进行分析,得到阳春砂在全球范围的潜在种植区.结果:阳春砂在世界范围的生态适宜产区总面积为440多万平方千米,除中国外,还有巴西、刚果等56个国家(或地区)也具备阳春砂生长的生态条件;阳春砂在国内主要产区为广东、广西、云南和福建.结论:GMPGIS为阳春砂的全球人工种植提供科学指导,以保护阳春砂的药用资源.
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基于GMPGIS银杏全球生态适宜产区分析
目的:通过对银杏全球产区生态适宜性分析,为其合理生产布局提供科学依据.方法:采用《药用植物全球产地生态适宜性区划信息系统》(Geographic Information System for Global Medicinal Plants,GMPGIS),以612个银杏采样点气候因子值和土壤类型为依据,预测银杏全球大生态相似度区域.结果:银杏适宜生长的地区包括亚洲东部、欧洲大部分地区、北美洲中部及南部、南美洲南部、非洲南部以及澳洲南部地区.世界范围内适宜银杏生长的面积约为41 215.44×10.3 km2,占地球总面积的30.62%.适宜银杏生长的国家主要包括美国、中国、俄罗斯、阿根廷、加拿大、澳大利亚、哈萨克斯坦、墨西哥、日本等;其中中国适宜银杏生长的省区包括内蒙古、云南、四川、广西、浙江、湖北、河南、安徽等.研究结果基本包括了银杏现有产区及文献记载道地产地,并预测新的生态适宜种植地区.结论:本研究结果可为银杏全球范围内引种栽培提供科学依据,对高品质银杏药材生产提供参考.
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基于GMPGIS全球变暖情景下人参未来生态适宜产区变化
目的:通过开展未来时期人参全球潜在生态适宜产区分析,为其合理规划生产布局提供科学依据.方法:采用"药用植物全球产地生态适宜性区划信息系统"(Global Geographic Information System for Medicinal Plant,GMPGIS),以人参本草文献记载的道地产区、野生分布区以及当前主产区人参生态因子数值为依据,对其在全球范围内的潜在生态分布区进行分析.结果:亚洲东部、北美洲中部及东部、欧洲中南部及大洋洲东部地区是当前人参全球范围内的主要适生区域.随着全球气候变暖,在温室气体排放相对较少的A1b模型和排放较多的A2a模型下,2050年人参潜在生态适宜产区面积约为9 500×10.3 km2,比当前产区适宜面积增加了7.05%~7.12%,增长区域主要分布在亚洲东北部和欧洲北部地区;2100年人参适宜产区面积约为10 800×10.3 km2,比当前产区适宜面积增加了22.89%~27.41%,增长区域主要分布在欧洲北部及亚洲中部及东部地区.结论:气温升高有助于人参适宜产区增加,本研究结果可为人参生产布局规划、引种栽培、规模化种植提供科学依据.
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南药巴戟天的全球产地区划
目的:开展巴戟天全球产地生态适宜性分析,为合理布局巴戟天的人工引种提供科学依据,实现巴戟天资源的保护和有效利用.方法:采用药用植物全球产地生态适宜性区划信息系统(GMPGIS)系统对搜集到的巴戟天Morinda officinalis How道地产区、主产区及野生分布区共100个样点进行生态因子的聚类分析,得到巴戟天全球范围的生态适宜区和潜在种植区.结果:巴戟天在世界范围的生态适宜产区为中国、越南、巴西、老挝和加纳等国家;巴戟天在中国的主要适宜产区为广东、福建、广西、海南等省区.结论:中国为巴戟天的主要产区,应加强对巴戟天的人工种植研究.GMPGIS为巴戟天的人工种植区域选择提供科学指导.
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广佛手全球产地生态适宜性分析
目的:通过对名贵南药广佛手进行全球产地生态适宜性分析,为其保种、引种和扩种选址提供科学合理的依据.方法:采用中国中医科学院中药研究所药用植物全球产地生态适宜性信息系统(Geographic Information System for Global Medicinal Plants,GMPGIS),基于广佛手野生分布区、主产区及道地产区的330个分布点数据,对广佛手的全球产地生态适宜性区域进行预测分析.结果:预测分析表明,中国为广佛手全球产地生态适宜性区域大的国家,适宜区面积约占全球产地生态适宜性区域的89.98%,其主要分布于中国南部各省如广西壮族自治区、湖南省、江西省、四川省、贵州省、广东省、云南省、福建省等.此外,巴西为广佛手全球产地生态适宜性区域的潜在拓展地区,其生态适宜性面积约占全球产地生态适宜性区域的5.87%.结论:本研究分析结果与目前广佛手生产实情相符合,可为广佛手全球区域的引种生产布局提供科学合理的依据.
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基于GMPGIS的沉香全球产地适宜性分析
目的:开展南药沉香全球产地生态适宜性分析,为合理布局沉香的人工引种提供科学依据,实现沉香资源的保护和有效利用.方法:采用药用植物全球产地生态适宜性区划信息系统(GMPGIS)系统对搜集到的白木香Aquilaria sinensis(Lour.)Gilg道地产区、主产区及野生分布区共94个样点进行生态因子的聚类分析,得到沉香全球范围的生态适宜区和潜在种植区.结果:沉香在世界范围的生态适宜产区主要为中国,其次巴西、老挝、越南等国家也有白木香的生态适宜区;沉香在中国的主要适宜产区为广东、广西、海南、云南、福建等省区.结论:GMPGIS为沉香的科学种植提供科学指导,同时也为沉香保护抚育、引种栽培及高品质药材的规范化种植提供科学依据.
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北沙参无公害栽培技术体系研究
北沙参为我国常用大宗药材,其基原植物为伞形科植物珊瑚菜Glenna littoralis Fr.Schmidt ex Miq..为了满足国内外大量北沙参栽培种植的需求,减少农药残留、重金属外源物质污染及化肥滥用等现象,课题组以多年来北沙参种植、生产数据为主,兼顾相关科研情况,建立了科学合理的北沙参无公害栽培技术体系,适用于北沙参无公害基地生产.该体系包括基于GIS技术基地选址、品种选育、病虫害防治及质量标准等内容,以实现在保证北沙参药材增产的基础上,达到低农残和高品质的目的.
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浙贝母品质现状及中药材生态适宜性的研究进展
当今社会人们对中医中药越来越重视,中药材的品质直接决定疗效的好坏,由于中药材生产种植缺乏对科学的理论指导、药材产地的区划研究不够全面等原因,导致中药材无论是品质、产量还是价格都一路走低.而这样的情况不但导致了高品质药材供不应求的市场现状,也给以药材种植为经济支持的地区和人民带来直接的影响.该文通过对浙贝母药材的品质研究发现,不同产地的浙贝母存在良莠不齐、品种老化、质量差距大等问题,而生态环境对药材的质量与产量有着重大影响,将很大程度上影响药材的质与量.为解决高品质药材生产问题,查阅多方文献发现生态适宜性研究方法是找出中药材品质与环境生态因素之间的关系较好的方法之一,在浙贝母药材全国产地适宜性区域划分、道地产区的确立和药材种植适宜新产区的发现中发挥着重要作用.本文对浙贝母药材的资源现状、质量评价和其生态适应性研究的技术方法进行了综述,为浙贝母药材药资源保护与综合利用、生产等提供了新的思路与方法,有助于解决现阶段以浙贝母药材为代表的中药材产区退化、品质下降、产量减少等问题.
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我国三叶木通生态适宜性等级区划研究
进行三叶木通的生态适宜性区划,为三叶木通人工种植基地选取和优质工业原料收购区域的确定提供依据.方法 以我国地形、土壤类型和30年气象数据为基础,根据三叶木通与地形和土壤条件之间的关系,应用ArcGIS软件的空间信息提取、空间计算和数据叠加功能,进行三叶木通生态适宜性等级划分.结果 得到了基于地形和土壤条件的三叶木通生态适宜性等级分布图,结果显示,三叶木通适宜区主要集中在长江流域,以及陕西、河南等省的部分地区.结论 应用空间分析技术,从气候、地形和土壤方面,可以实现三叶木通的生态适宜性等级划分,为人工种植三叶木通的基地选取提供依据.
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中药资源领域相似性度量的应用
相似性度量是衡量样本之间的亲疏远近程度,在中药资源领域应用广泛.相似性度量的数学方法很多,主要有相似系数法,距离系数法以及相似离度法三大类,每种方法有其不同的适用范围及优缺点.文章综述了不同的相似性度量方法在中药化学指纹图谱,中药材分子鉴定和生态适宜性评价中的应用,以及不同相似性度量方法的原理和优缺点,在实际应用中应根据不同领域的目的需求和评价对象类型选择合适的相似性度量方法,以期更好地解决样本之间的相似性评价问题.
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我国地黄人工种植生态适宜性区划研究
目的 进行地黄的生态适宜性区划,为地黄人工种植基地选取和优质工业原料收购区域的确定提供依据.方法 以全国740个气象站点、1971-2001年的气象数据为基础,采用"模板模式",应用相似度分析、德尔菲法和空间分析方法进行地黄种植气候适宜性等级划分;以气候适宜性等级划分结果和中国土壤图栅格数据为基础,应用ArcGIS软件进行空间叠加和空间计算,进行地黄的生态适宜性区划.结果 地黄适宜区主要集中在河南北部,以及与河南北部接壤的山西、河北南部,山东西南部和安徽北部地区.新疆以及甘肃的部分地区也有适宜地黄栽培的气候条件.结论 应用空间分析技术,从气候和土壤两个方面,进行地黄的生态适宜性区划研究,可以为地黄人工种植基地选取和优质工业原料收购区域的确定提供依据.
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基于地形因子的贵州省头花蓼生态适宜性等级划分
目的:通过对头花蓼中没食子酸与地形因子之间的相关性研究,进行贵州省头花蓼种植的地形适宜性等级划分,为贵州省头花蓼种植佳区域的选取提供科学依据.方法:在对贵州14个县野生头花蓼资源调查的基础上,应用统计分析方法,全面分析了头花蓼中没食子酸含量地理变异,不同地形条件下没食子酸含量变异,坡度、坡位、坡向、海拔高度等地形因子对没食子酸含量的影响.并应用空间信息技术,依据头花蓼中没食子酸与地形因子之间的关系,进行了基于地形因子的头花蓼生态适宜性等级划分.结果与结论:坡度、坡向、海拔高度对头花蓼中没食子酸含量影响较大.贵州省海拔较低、阴坡、坡度较小的地区,头花蓼中没食子酸含量较高.贵州东部地区头花蓼中没食子酸含量较高,西部地区相对较低.贵州省中东部地区的地形条件适宜头花蓼中没食子酸含量积累.
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基于大熵模型的藏药翼首草生态适宜性研究
研究翼首草的生态适宜性,为翼首草GAP种植选址和区域发展提供参考.通过中国数字标本馆、文献和实地考察等收集67个翼首草分布点,利用Maxent和GIS技术对翼首草进行适宜性分析.发现翼首草潜在分布区域主要分布在西藏东部、四川西部、青海南部、云南西北部、甘肃南部;对翼首草生长和分布贡献率大的主要生态因子为海拔(62％)、暖季风降水量(14.4％)、降水量变异系数(7.2％)、干季度平均温度(3.5％)、土壤导电率(3％)、阳离子交换总量(2.4％)、温度季节性变化标准差(2.2％).应用Maxent模型对翼首草进行生态适宜性研究,其准确度高,可为翼首草野生抚育及GAP种植选址提供科学依据和参考.
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中国沙棘叶黄酮类成分与生态因子相关性及其生态适宜性研究
为了解决野生藏药资源日益濒危问题,推动藏药野生资源保护与适宜区的发展和提供人工栽培种植新方法,该文采用HPLC对不同产地中国沙棘叶中槲皮素、山柰素、异鼠李素进行含量测定,应用偏小二乘回归法(PLSR),分析不同产地中国沙棘叶中黄酮类化学成分与生态因子间的相关性.该文基于Maxent模型结合运用ArcGIS软件,对中国沙棘进行适宜区区划研究.分析得出不同产地间中国沙棘叶中槲皮素、山柰素、异鼠李素含量差异明显,且影响槲皮素积累的主导因子为海拔高度、1月份均降水量和8月份均降水量,影响山柰素含量积累的主导因子为海拔高度、冷季度降水量、12月份均降水量和3月份均气温,影响异鼠李素含量积累的主导因子为8月份均降水量、1月份均降水量、冷季度降水量和海拔高度;实验结果表明中国沙棘在我国地区分布的适宜指数为0～0.708,适宜区面积59.05万km.2,占全国总面积的6.13％,较适宜区面积达55.25万km.2,占全国总面积的5.73％.对中国沙棘叶黄酮类成分与生态因子的相关性及中国沙棘生态适宜性研究,该法操作简单可行、结果可靠,为藏药资源实现可持续开发利用提供了一种新思路.
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基于气候因子的白术生态适宜性区划研究
通过对白术中白术内酯类成分含量与气候因子之间的相关性研究,对白术在全国主产区5省份的气候适宜性进行区划研究,为开展白术种植的合理区域选取提供科学的依据.在对全国5省份40个产地白术实地采样的基础上,应用统计分析方法,全面分析了不同气候因子条件下白术内酯类成分含量的变异,及各气候因子对白术内酯类成分含量的影响.并应用空间技术,依据白术内酯类成分含量与气候因子之间的关系,进行了基于气候因子的白术生态适宜性区划.适宜白术内酯类成分积累的气候条件为:湿月降水量(220～230 mm)、暖季平均温(25℃以下)、干季平均温(大于10℃).
