基于GMPGIS的沉香全球产地适宜性分析(1)
摘要 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。
关键词 白木香；生态适宜性；GMPGIS；分布
Abstract Objective：The global ecological suitability analysis was carried out in this study for providing essential data for suitable producing regions of agilawood artificial domestication，thereby to implement resource protection and effective use of this medicinal material.Methods：Global geographic information system for medicinal plant(GMPGIS)was applied to process cluster analysis of Gilg real estate areas，the main producing areas and wild distribution regions of ecological factors of collected Aquilaria sinensis(Lour.)，which containing 94 district sampling points.Results：The most suitable ecological region was China，mainly in Guangdong，Guangxi，Hainan，Yunnan and Fujian provinces.Brazil，Laos and Vietnam were also had the reasonable ecological areas for Aquilaria sinensis producing.Conclusion：GMPGIS can show essential data for suitable producing regions of agilawood cultivation，which also provide scientific basis for resource protection，artificial domestication and standardized cultivation with high quality of agilawood.
Key Words Aquilaria sinensis；Ecological suitability；GMPGIS；Distribution
中图分类号：[R282.2]文献标识码：Adoi：10.3969/j.issn.1673-7202.2017.05.004
沉香是我国传统中药，2015版《中华人民共和国药典》收载沉香为瑞香科植物白木香Aquilaria sinensis(Lour.)Gilg含有树脂的木材。其性辛、苦，微温，具有行气止痛，温中止呕，纳气平喘功效，用于胸腹胀闷疼痛，胃寒呕，吐呃逆，肾虚气逆喘急[1]；是多种传统中成药的主要成分，如沉香化滞丸、沉香化气丸、沉香舒气丸、八味沉香散、十五位沉香丸等，有广泛的药理作用和应用范围[2]。此外，沉香是一种天然香料，广泛用于香料、医药、工艺品雕刻等领域，具有较高的经济价值[3]；在国际贸易中，沉香每年的交易量可达上百吨，交易规模超过数百万美元。近年来，沉香价格不断攀升，沉香资源遭到掠夺式开发，加之生态环境的恶化以及白木香自然繁殖率低等原因，导致我国野生白木香资源枯竭[4]；1999年，白木香列入《国家重点保护野生植物名录》，成为国家二级重点保护植物，2005年被列为《濒危野生动植物种国际贸易公约》(CITES)附录II，2016年成为广东省立法保护的八大南药品种之一。加强沉香的人工培育种植对于扩大沉香药用资源，实现沉香的可持续利用将具有重要意义。近年来，沉香的人工栽培势头强劲[4-5]，产地适宜性分析可对沉香的引种栽培起到科学指导作用。
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 Plant，GMPGIS)是用于药用植物产地适宜性分析的数据分析系统，由中国中医科学院中药研究所自主研发。本研究应用GMPGIS系统对沉香进行全球产地适宜性分析，研究影响沉香生长分布的生态因子，在全球范围发现沉香的适宜种植区，为沉香的合理种植规划提供依据，从而达到保护和有效利用沉香资源的目的。
1 数据
1.1 分布点数据 根据药材的道地产区、主产区及野生分布区对其进行分布点的选取。主要参考数字植物标本馆(http：//www.cvh.org.cn/)、《中国植物志》、全球生物多样性信息平台(http：//www.gbif.org/)等网站及相关文献报道[6-7]。共选取94个样点进行沉香的全球产地生态适宜性分析。
1.2 生态因子数据 GMPGIS系统以GIS为平台，采用改进欧式距离算法进行聚类分析，然后对药材适宜产区进行预测。该系统中的气候数据来自于全球气候数据库World Clim(World Clim-Global Climate Data)中的年均溫(BIO 1)、最热季均温(BIO 10)、最冷季均温(BIO 11)、年均降水(BIO 12)以及全球生物气候学建模数据库Cli Mond(Global Climatologies for Bioclimatic Modelling)中的年均辐射(BIO 20)、由其中的月均上午9时相对湿度和月均下午3时相对湿度计算得到的年均相对湿度等数据；土壤数据来自于全球土壤数据库HWSD(Harmonized World Soil Database)中的28种土壤类型数据。, http://www.100md.com(徐江 汪鹏 谭瑞湘)
关键词 白木香；生态适宜性；GMPGIS；分布
Abstract Objective：The global ecological suitability analysis was carried out in this study for providing essential data for suitable producing regions of agilawood artificial domestication，thereby to implement resource protection and effective use of this medicinal material.Methods：Global geographic information system for medicinal plant(GMPGIS)was applied to process cluster analysis of Gilg real estate areas，the main producing areas and wild distribution regions of ecological factors of collected Aquilaria sinensis(Lour.)，which containing 94 district sampling points.Results：The most suitable ecological region was China，mainly in Guangdong，Guangxi，Hainan，Yunnan and Fujian provinces.Brazil，Laos and Vietnam were also had the reasonable ecological areas for Aquilaria sinensis producing.Conclusion：GMPGIS can show essential data for suitable producing regions of agilawood cultivation，which also provide scientific basis for resource protection，artificial domestication and standardized cultivation with high quality of agilawood.
Key Words Aquilaria sinensis；Ecological suitability；GMPGIS；Distribution
中图分类号：[R282.2]文献标识码：Adoi：10.3969/j.issn.1673-7202.2017.05.004
沉香是我国传统中药，2015版《中华人民共和国药典》收载沉香为瑞香科植物白木香Aquilaria sinensis(Lour.)Gilg含有树脂的木材。其性辛、苦，微温，具有行气止痛，温中止呕，纳气平喘功效，用于胸腹胀闷疼痛，胃寒呕，吐呃逆，肾虚气逆喘急[1]；是多种传统中成药的主要成分，如沉香化滞丸、沉香化气丸、沉香舒气丸、八味沉香散、十五位沉香丸等，有广泛的药理作用和应用范围[2]。此外，沉香是一种天然香料，广泛用于香料、医药、工艺品雕刻等领域，具有较高的经济价值[3]；在国际贸易中，沉香每年的交易量可达上百吨，交易规模超过数百万美元。近年来，沉香价格不断攀升，沉香资源遭到掠夺式开发，加之生态环境的恶化以及白木香自然繁殖率低等原因，导致我国野生白木香资源枯竭[4]；1999年，白木香列入《国家重点保护野生植物名录》，成为国家二级重点保护植物，2005年被列为《濒危野生动植物种国际贸易公约》(CITES)附录II，2016年成为广东省立法保护的八大南药品种之一。加强沉香的人工培育种植对于扩大沉香药用资源，实现沉香的可持续利用将具有重要意义。近年来，沉香的人工栽培势头强劲[4-5]，产地适宜性分析可对沉香的引种栽培起到科学指导作用。
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 Plant，GMPGIS)是用于药用植物产地适宜性分析的数据分析系统，由中国中医科学院中药研究所自主研发。本研究应用GMPGIS系统对沉香进行全球产地适宜性分析，研究影响沉香生长分布的生态因子，在全球范围发现沉香的适宜种植区，为沉香的合理种植规划提供依据，从而达到保护和有效利用沉香资源的目的。
1 数据
1.1 分布点数据 根据药材的道地产区、主产区及野生分布区对其进行分布点的选取。主要参考数字植物标本馆(http：//www.cvh.org.cn/)、《中国植物志》、全球生物多样性信息平台(http：//www.gbif.org/)等网站及相关文献报道[6-7]。共选取94个样点进行沉香的全球产地生态适宜性分析。
1.2 生态因子数据 GMPGIS系统以GIS为平台，采用改进欧式距离算法进行聚类分析，然后对药材适宜产区进行预测。该系统中的气候数据来自于全球气候数据库World Clim(World Clim-Global Climate Data)中的年均溫(BIO 1)、最热季均温(BIO 10)、最冷季均温(BIO 11)、年均降水(BIO 12)以及全球生物气候学建模数据库Cli Mond(Global Climatologies for Bioclimatic Modelling)中的年均辐射(BIO 20)、由其中的月均上午9时相对湿度和月均下午3时相对湿度计算得到的年均相对湿度等数据；土壤数据来自于全球土壤数据库HWSD(Harmonized World Soil Database)中的28种土壤类型数据。, http://www.100md.com(徐江 汪鹏 谭瑞湘)
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