石斛属植物生态产地适宜性区划研究

赖策 魏小琴

摘要 采用自主研发的药用植物全球生态适宜性分析系统 （geographic information system for global medicinal plants， GMPGIS） 详细分析了石斛属植物在全球范围内的潜在生态适宜分布区域，有效指导石斛属植物的引种和合理生产规划布局。最后，对石斛属植物品质生态的研究进行了阐述，为科学引种和栽培并获得高品质药材提供参考。

关键词 GMPGIS，石斛属，药用植物，生态适宜性，区划，品质生态

中图分类号 Q914.7文献标识码 A

文章编号 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）石斛属（Dendrobium）多年生草本植物，又名黄草，也称吊兰和金铰，是一种名贵稀有的中药材，素有“千金方”“人间仙草”之称。国内外主要用作鲜切花，在亚洲的泰国、菲律宾及我国的台湾省、南美的巴西以及澳大利亚等国家和地区，石斛的栽种与生产均已成为有一定规模和收益丰厚的产业。

我国的石斛属植物有74种2个变种，主要分布在秦岭和长江流域及其以南地区，集中分布在15°30′～ 25°12′N地区，且向北延伸，种类逐渐减少，广西、贵州、广东、云南、四川、安徽、江西、湖北、湖南等省（自治区）皆有分布，其中以云南省种类最多，然而，盲目引种不仅造成资源、人力、物力的浪费，还削弱了石斛的道地性，导致药材质量下降，影响治疗效果。分析引种地与原产地气候、土壤等生态因子的相似性，根据石斛属植物生长的生态因子确定在全球范围内的适宜产地，是有效指导石斛属植物引种和合理规划生产布局的基本保证。由中国中医科学院中药研究所针对药用植物生长特点研发的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），采用全球气候数据库（WorldClim）、全球生物气候学建模数据库（CliMond）和全球土壤数据库（HWSD）3个优秀的数据库，以及药用植物主产区、道地产区和野生分布区的地理坐标数据，并根据药用植物的生长限制因子确定在全球范围内的适宜产地。笔者运用GMPGIS，详细分析石斛属植物的生态因子值范围和潜在生态适宜分布区域，并提出了合理的规划和建议，此外，还对目前石斛属植物的品质生态及资源保护等方面进行了阐述。

1 石斛属植物资源生境和分布概况

根据野生石斛资源分布及遵循中药道地原则，各地种植的品种也不相同。该研究主要以细茎石斛、金钗石斛、流苏石斛、铁皮石斛、环草石斛、鼓槌石斛为主，进行生态产地适宜性区划。分布点详见图1所示。

细茎石斛，生于海拔590～3 000 m的阔叶林中树干上或山谷岩壁上，分布于中国、印度东北部、朝鲜半岛南部、日本。

金钗石斛，在中国台湾、湖北、香港、海南、广西、四川、贵州、云南、西藏等省区有分布，在印度、不丹、泰国、尼泊尔、越南、缅甸、锡金、老挝等国也有分布，多附生于海拔480～1 700 m的山地林中树干上或山谷岩石上。流苏石斛，在中国云南、贵州、广西等省区有分布，在越南、印度、缅甸、泰国、不丹、锡金、尼泊尔等国也有分布，多生长于海拔600～1 700 m的密林中树干上或山谷阴湿岩石上。

铁皮石斛，在中国云南、广西、四川、福建、浙江、安徽等省区有分布，多附生于海拔达1 600 m的山地半阴湿的岩壁或林中树上，植株悬垂状生长，单生或数株丛生。

环草石斛，在中国云南、海南、广东、广西、贵州等省区有分布，在越南、老挝等国也有分布，多生长于海拔400～1 500 m的山地林中树干上或林下岩石上。鼓槌石斛，在中国云南省有少量分布，在越南、印度、泰国、老挝、缅甸等地也有分布，多生长于海拔520～1 620 m的阳光充足的常绿阔叶林中树干上或疏林下岩石上。

2 石斛属植物适宜性分析

2.1 石斛属生态因子阈值范围

依据选取的石斛属各物种的采样点，提取GMPGIS中生态因子数据，获得各物种的生态因子阈值（表1）。

2.2 生态因子聚类分析结果

由表1可知，石斛属不同物种的生态因子值具有较大差异，但多生长于亚热带常绿阔叶林和热带季雨林生态环境地区，土壤主要集中在低活性强酸土、人为土、高活性强酸土、雏形土、淋溶土等类型，各物种的生态因子范围箱形图如图2所示。

3.6 微生物因子

适合的菌根真菌的存在可能决定该生境中兰科植物可否生长，从而影响兰科植物的地理分布，马雪亭等[11]研究发现，鼓槌石斛对真菌专一性较低，但不同地理分布条件下，热带雨林气候和亚热带季风气候下生长的鼓槌石斛，受其生境气候影响，菌根真菌类群存在明显差异，说明菌根真菌可能在宿主植物的生态适应中起到一定的作用。部分内生真菌促进植株对营养元素的吸收，提高光合作用能力，进一步促进植株生长发育。

黄晖等[12]通过对齿瓣石斛内生真菌的筛选，分离出与蜡壳菌属（Sebacina）相似度最高的菌株FDd S-5，该菌株对幼苗的株高、鲜重、干重、茎粗和根数都有显著的促进作用。侯晓强等[13]研究了内生真菌对金钗石斛和铁皮石斛的作用，筛选出了36个对金钗石斛苗有促生长作用的菌株、8个对铁皮石斛苗有促生长作用的菌株，同时发现内生菌对石斛苗化学成分含量有所影响。吴慧凤[14]在铁皮石斛中分离出调控生长调节剂含量的菌株，其中菌株C20、C22提高GA3含量，促进原球茎生态构建及生理特性发育，菌株C20、C35、C42提高IAA含量，且显著降低ABA含量，可应用于铁皮石斛栽培与生产中。

4 结论与讨论

目前，野生石斛原生态环境已遭遇不同程度的破坏，野生资源数目锐减，急需通过人工引种栽培方式弥补其不足。该研究根据石斛属植物生长的生态相似性原则预测在全球的适宜产地，可有效指导植物引种和合理规划生产布局，在其适宜生境范围内以原生态人工栽培方式满足石斛属植物的药用需求。对于未来石斛属植物的产地适宜性规划，除了应参照石斛原生境与引种地生态因子相似度外，也要结合栽培环境中次生态因子作用，同时应深入研究各因子间相互作用的分子机制，为选定石斛人工栽培适宜区域奠定基础，也为引種区域人工调节次生态条件提供科学依据。

参考文献

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