石斛屬植物生態產地適宜性區劃研究

賴策 魏小琴

摘要?采用自主研發的藥用植物全球生態適宜性分析系統 （geographic information system for global medicinal plants， GMPGIS） 詳細分析了石斛屬植物在全球范圍內的潛在生態適宜分布區域，有效指導石斛屬植物的引種和合理生產規劃布局。最后，對石斛屬植物品質生態的研究進行了闡述，為科學引種和栽培并獲得高品質藥材提供參考。

關鍵詞?GMPGIS，石斛屬，藥用植物，生態適宜性，區劃，品質生態

中圖分類號?Q914.7文獻標識碼?A

文章編號?0517-6611（2020）06-0159-04

Abstract?A geographic information system for global medicinal plants （GMPGIS） independently developed was used to analyze the potential ecological suitable distribution area of Dendrobium in the world in detail， so as to effectively guide the introduction of Dendrobium and rational production planning and layout.Finally， the research on the quality ecology of Dendrobium was expounded， providing reference for scientific introduction and cultivation of dendrobium and obtaining high quality medicinal materials.

Key words?GMPGIS，Dendrobium，Medicinal plants，Ecological suitability，Regionalization，Quality ecology

石斛是蘭科（Orchidaceae）石斛屬（Dendrobium）多年生草本植物，又名黃草，也稱吊蘭和金鉸，是一種名貴稀有的中藥材，素有“千金方”“人間仙草”之稱。國內外主要用作鮮切花，在亞洲的泰國、菲律賓及我國的臺灣省、南美的巴西以及澳大利亞等國家和地區，石斛的栽種與生產均已成為有一定規模和收益豐厚的產業。

我國的石斛屬植物有74種2個變種，主要分布在秦嶺和長江流域及其以南地區，集中分布在15°30′～ 25°12′N地區，且向北延伸，種類逐漸減少，廣西、貴州、廣東、云南、四川、安徽、江西、湖北、湖南等省（自治區）皆有分布，其中以云南省種類最多，然而，盲目引種不僅造成資源、人力、物力的浪費，還削弱了石斛的道地性，導致藥材質量下降，影響治療效果。分析引種地與原產地氣候、土壤等生態因子的相似性，根據石斛屬植物生長的生態因子確定在全球范圍內的適宜產地，是有效指導石斛屬植物引種和合理規劃生產布局的基本保證。由中國中醫科學院中藥研究所針對藥用植物生長特點研發的藥用植物全球產地生態適宜性區劃信息系統（geographic information system for global medicinal plants， GMPGIS），采用全球氣候數據庫（WorldClim）、全球生物氣候學建模數據庫（CliMond）和全球土壤數據庫（HWSD）3個優秀的數據庫，以及藥用植物主產區、道地產區和野生分布區的地理坐標數據，并根據藥用植物的生長限制因子確定在全球范圍內的適宜產地。筆者運用GMPGIS，詳細分析石斛屬植物的生態因子值范圍和潛在生態適宜分布區域，并提出了合理的規劃和建議，此外，還對目前石斛屬植物的品質生態及資源保護等方面進行了闡述。

1?石斛屬植物資源生境和分布概況

根據野生石斛資源分布及遵循中藥道地原則，各地種植的品種也不相同。該研究主要以細莖石斛、金釵石斛、流蘇石斛、鐵皮石斛、環草石斛、鼓槌石斛為主，進行生態產地適宜性區劃。分布點詳見圖1所示。

細莖石斛，生于海拔590～3 000 m的闊葉林中樹干上或山谷巖壁上，分布于中國、印度東北部、朝鮮半島南部、日本。

金釵石斛，在中國臺灣、湖北、香港、海南、廣西、四川、貴州、云南、西藏等省區有分布，在印度、不丹、泰國、尼泊爾、越南、緬甸、錫金、老撾等國也有分布，多附生于海拔480～1 700 m的山地林中樹干上或山谷巖石上。流蘇石斛，在中國云南、貴州、廣西等省區有分布，在越南、印度、緬甸、泰國、不丹、錫金、尼泊爾等國也有分布，多生長于海拔600～1 700 m的密林中樹干上或山谷陰濕巖石上。

鐵皮石斛，在中國云南、廣西、四川、福建、浙江、安徽等省區有分布，多附生于海拔達1 600 m的山地半陰濕的巖壁或林中樹上，植株懸垂狀生長，單生或數株叢生。

環草石斛，在中國云南、海南、廣東、廣西、貴州等省區有分布，在越南、老撾等國也有分布，多生長于海拔400～1 500 m的山地林中樹干上或林下巖石上。鼓槌石斛，在中國云南省有少量分布，在越南、印度、泰國、老撾、緬甸等地也有分布，多生長于海拔520～1 620 m的陽光充足的常綠闊葉林中樹干上或疏林下巖石上。

2?石斛屬植物適宜性分析

2.1?石斛屬生態因子閾值范圍

依據選取的石斛屬各物種的采樣點，提取GMPGIS中生態因子數據，獲得各物種的生態因子閾值（表1）。

2.2?生態因子聚類分析結果

由表1可知，石斛屬不同物種的生態因子值具有較大差異，但多生長于亞熱帶常綠闊葉林和熱帶季雨林生態環境地區，土壤主要集中在低活性強酸土、人為土、高活性強酸土、雛形土、淋溶土等類型，各物種的生態因子范圍箱形圖如圖2所示。

3.6?微生物因子

適合的菌根真菌的存在可能決定該生境中蘭科植物可否生長，從而影響蘭科植物的地理分布，馬雪亭等[11]研究發現，鼓槌石斛對真菌專一性較低，但不同地理分布條件下，熱帶雨林氣候和亞熱帶季風氣候下生長的鼓槌石斛，受其生境氣候影響，菌根真菌類群存在明顯差異，說明菌根真菌可能在宿主植物的生態適應中起到一定的作用。部分內生真菌促進植株對營養元素的吸收，提高光合作用能力，進一步促進植株生長發育。

黃暉等[12]通過對齒瓣石斛內生真菌的篩選，分離出與蠟殼菌屬（Sebacina）相似度最高的菌株FDd S-5，該菌株對幼苗的株高、鮮重、干重、莖粗和根數都有顯著的促進作用。侯曉強等[13]研究了內生真菌對金釵石斛和鐵皮石斛的作用，篩選出了36個對金釵石斛苗有促生長作用的菌株、8個對鐵皮石斛苗有促生長作用的菌株，同時發現內生菌對石斛苗化學成分含量有所影響。吳慧鳳[14]在鐵皮石斛中分離出調控生長調節劑含量的菌株，其中菌株C20、C22提高GA3含量，促進原球莖生態構建及生理特性發育，菌株C20、C35、C42提高IAA含量，且顯著降低ABA含量，可應用于鐵皮石斛栽培與生產中。

4?結論與討論

目前，野生石斛原生態環境已遭遇不同程度的破壞，野生資源數目銳減，急需通過人工引種栽培方式彌補其不足。該研究根據石斛屬植物生長的生態相似性原則預測在全球的適宜產地，可有效指導植物引種和合理規劃生產布局，在其適宜生境范圍內以原生態人工栽培方式滿足石斛屬植物的藥用需求。對于未來石斛屬植物的產地適宜性規劃，除了應參照石斛原生境與引種地生態因子相似度外，也要結合栽培環境中次生態因子作用，同時應深入研究各因子間相互作用的分子機制，為選定石斛人工栽培適宜區域奠定基礎，也為引種區域人工調節次生態條件提供科學依據。

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