降香黄檀产地适宜性分析
作者：孟慧，谢彩香，杨云，魏建和 ，冯锦东，陈士林
【摘要】 目的分析了降香黄檀适宜生长区域，为确定降香黄檀种植产区及合理生产布局提供科学依据。方法采用中药材产地适宜性分析地理信息系统（TCMGIS-I），以道地产区海南省东方和昌江野生降香黄檀分布点的适宜生长环境因子，如气温、海拔、土壤和降水量等为依据，对降香黄檀的适宜区进行分析。结果海南、广东、广西、福建、中国台湾5省区，共147个县市，总面积60 111.2 km2为降香黄檀适宜产区。其中海南及广东、广西南部是最适宜分布的集中区。结论降香黄檀适宜区分析结果与历代本草记载产地及现代引种成功实践相吻合。研究方法为降香黄檀的引种和扩种提供较好的理论依据。
【关键词】 降香黄檀； 产地适宜性； 中药材产地适宜性分析地理信息系统
Abstract：ObjectiveTo analyze the suitable producing areas of Dalbergia odorifera T.Chen in order to provide scientific basis for determination the planting areas of D. odorifera T.Chen. and rational layout of production.MethodsTCMGIS-I(Suitability Evaluation Geographic Information System of Traditional Chinese Medicine Production Area) was used to analyze the suitable production areas of D. odorifera T.Chen, and the optimum ecological factors, from DongFang and ChangJiang in Hainan province which were the traditional producing areas of D. odorifera T.Chen including temperature， altitude， soil type and rainfall, were analyzed. ResultsThe producing areas of D. odorifera T.Chen distributed ainan,Guangdong,Guangxi,Fujian,Taiwan which covered 60111.2 km2 and 147 counties Hainan and the parts of Guangdong and Guangxi were the most suitable producing areas. ConclusionThe analysis results were accordant with the related records of the main producing areas of D. odorifera T.Chen in the past years and the successful practice of actual introduction.The TCMGIS-I is valuable for the analysis of suitable producing areas which was an important reference for the development of D. odorifera T.Chen planting.
Key words：Dalbergia odorigera T.Chen； Suitability of producing areas； TCMGIS-I
中药降香为豆科黄檀属植物降香檀Dalbergia odorifera T.Chen树干和根的心材，入药始见于我国唐代，在传统中医学和藏医学中已有上千年的历史，具有行气、活血、止痛、止血之功效。同时降香黄檀是我国5属8类34种珍贵红木品种之一，其心材是制作家具的优良材料。
由于其药用和木材价值高，市场需求极大，近年来遭到掠夺式砍伐，野生资源趋于枯竭。在《中国药典》能被直接利用的426种药用植物中，有28种被列入《中国植物红皮书》，其中就包括国家二级保护植物降香黄檀。因其种子萌发力强，耐旱热、脊薄环境生长，除原产地海南大规模种植外，广东［1～4］、广西［5～9］、福建［10～16］、云南等局部地区已引种成功，加之近年来栽培技术的规范化，使得种植势头逐年上升。但降香黄檀自然生长周期较长，一般8～10年才开始形成心材，成材至少需要30年以上，因此人工种植幼苗期正常生长并不说明该环境适合心材形成，人工种植会受多种因素的影响。已有关于海南各地区因环境条件不同造成降香黄檀心材品质差异的相关报道［3］，所以科学选择适宜种植区域，保证降香药材产量和质量，已成为降香黄檀推广种植迫切解决的问题。中药材产地适宜性地理信息系统（TCMGIS-I）是以气候因子数据库、土壤数据库、基础地理信息数据库等作为平台，对中药材适宜区进行定量、空间化、多生态因子、多统计方法快速分析的系统，能科学、快速、准确地分析出与道地药材产区最为相近的地区。本研究应用TCMGIS-I系统，以降香黄檀道地药材产区最适宜生长环境因子为依据，对降香黄檀产地适宜性进行分析，为合理布局发展降香药材生产、避免盲目引种、保证降香品质提供科学依据。
1 方法
1.1 TCMGIS分析原理与方法生物引种的基本原则是气候相似，即引种地与原产地气候相似。气候相似性引种不仅能保证引种中药材获得正常产量，而且能保证引种地的药材与道地产区的药材具有相同或相似的品质。而多种气象因子和土壤条件与中药材品质形成有密切关系。
根据生物引种的原理，以地理信息系统（GIS）为平台，把与中药材生长环境相关的各个环境因子分别量化成栅格数据结构，即将海拔、降水、温度、湿度、土壤、日照等因子数据换成1km2的单元网格，每一个网格相当于一个数据对象，其观测值存放在相应网格属性表中，然后对生成的网格数据进行空间聚类分析。根据相似程度划分等级，确定药材的适宜区，为该药材的引种和扩种提供较好的理论依据，避免盲目引种。
1.2 TCMGIS分析软件采用中药材产地适宜性分析地理信息系统（TCMGIS-I），该系统依托地理信息系统平台开发而成，主要后台数据库包括国家1：100万国家基础地理信息数据，1∶400万的土壤数据库，气候因子数据库是基于全国气象站点30年（1971～2000年）地面气象数据。按国家认可的方法计算所得的按月栅栏格数据（单元大小为1 km2）及衍生数据，包括6个指标：海拔、降水、温度、湿度、土壤、日照，系统在输入相关数据，经过空间聚类分析，可生成矢量分析地图，计算出与原产地不同相似系数的区域面积。
1.3 降香黄檀生态学特征与生长因子的确定降香黄檀属阳性树种，喜光，耐干旱、瘠薄、高温，忌水涝，抗逆性和萌芽力强。野生资源主要分布于海南西部、西南部和南部的东方、昌江、乐东、白沙和三亚［17］，北部的海口琼山区也有零星分布。天然分布多以散生或团聚状散在台地与山地交接处海拔100～ 600 m的半落叶季雨林及稀树灌木林中，也有单优群落。降香黄檀林下的植物种类不多，常见的是一些较耐旱的植物，如马鞭草科的黄荆、大戟科的余甘子、桑科的雀肾树，及草本植物香泽兰、仙人掌、裸花紫珠为主。与同座山上高海拔的热带季雨林相比差异很大，表现出明显的旱生植物群落特征［18］。
通过野外调查，了解降香黄檀在全岛的生长状况，发现降香黄檀心材材质因分布区不同而不同。就品质而言，大致可以按南渡江流域和昌化江流域划分。生长在海南东北部的南渡江流域，如海口琼山、文昌一带，海拔较低，湿度较大，气温偏低，生长的降香黄檀木质粗糙，心材含油量较低，香味不浓，木材色泽偏黄；生长在海南西南部的昌化江流域，如乐东、东方、昌江、白沙一带，海拔较高，干旱且光照充足，气温高，适宜生长高品质的降香黄檀。本文选取海南东方和昌江分布区调查点的经纬度为标准，采用TCMGIS-I系统得到关键的环境生态因子（表1）：年均温27 ～29℃，1月，最低温17.3 ～19.8 ℃，7月最高温26.8 ～28.8 ℃；年均降雨量为1 757～1 846 mm；年均日照时间为2 017～2 266 h；湿度（相对湿度）79.4% ～82.2%；土壤为砖红壤、黄色砖红壤、黄壤。通过分析后确定各生态因子赋予权重系数为0.14。表1 生态因子（略）
2 结果
2.1 降香黄檀全国适宜区分布特点采用TCMGIS-I系统分析，与降香黄檀道地生态地理因子比较得出不同相似度的降香黄檀全国适宜区分布特点（见表2，图 1）。图1是按照国家地图出版要求制作的降香黄檀在全国各省市的适宜区分布（相似系数90%～100%）情况，可知在我国有5个省147个县市理论上都有适合降香黄檀生长的环境，适宜区分布面积理论值达60 111.2 km2，其中以海南分布范围最大，全省18个县市均有涵盖，适宜区分布面积理论值占县市总面积89.4%。相似度90％～95％称为次适宜区，包括福建、广东、广西、台湾，总面积为24 574.7 km2，以广东分布县市数最多、面积最广，其次为广西、福建和台湾东部沿海区域；相似度95％～100％称为最适区，包括海南、广东、广西，总面积为35 536.5 km2，集中分布在海南全省和广东、广西部分县市（图2）。表2 降香黄檀适宜区分布（略）