基于CLIMEX生態(tài)軟件分析蒙自藜蘆的全國適生區(qū)

尹子麗 譚慧 陳靖怡 譚文紅

摘要：目的運用生物模型CLIMEX軟件預測蒙自藜蘆全國適生區(qū)。方法通過實地調(diào)查、查閱文獻和蠟葉標本確定蒙自藜蘆的現(xiàn)有分布地，以現(xiàn)有分布區(qū)的氣候條件預測潛在地理分布，匯編CLIMEX 生態(tài)分析軟件中自帶數(shù)據(jù)和多渠道采集的數(shù)據(jù)，新增數(shù)據(jù)導入軟件系統(tǒng)，進行編程改編，與已知廣泛分布的地區(qū)達到最大程度的吻合。結(jié)果除現(xiàn)有分布區(qū)外，云南（騰沖、昭通）、貴州興仁是蒙自藜蘆的最適宜適生區(qū);四川（松潘、馬爾康）、甘肅（平?jīng)?、蘭州）是次適宜適生區(qū)。結(jié)論本研究結(jié)果對于蒙自藜蘆野生資源調(diào)查及規(guī)范化種植選址具有重要的參考價值。

關(guān)鍵詞：蒙自藜蘆;CLIMEX;適生區(qū);中國

中圖分類號：R282文獻標志碼：A文章編號：1007-2349（2021）02-0040-03

蒙自藜蘆Veratrum mengtzeanum Loes.f是百合科藜蘆屬植物，又名披麻草、藜蘆、小棕包等，主要分布于云南和貴州，是中藥披麻草的主要基原植物之一，收載于1996年版《云南省中藥材標準》[1-2]。蒙自藜蘆根富含甾體生物堿，民間常用于通經(jīng)活絡(luò)，祛風除濕、接骨止痛、止血活血，并有催吐和殺蟲的作用，在臨床上主治跌打損傷、骨折、截癱、癲癇、風濕疼痛、創(chuàng)傷出血，是多種復方中成藥的原料藥[3-6]。蒙自藜蘆長期以來完全靠野生采挖，藥材資源量日益萎縮，資源的可持續(xù)使用難以維系，難以滿足市場需求。因此，建立蒙自藜蘆GAP基地，實現(xiàn)規(guī)范化種植已迫在眉睫，而明確蒙自藜蘆在我國分布區(qū)域和適生區(qū)預測是GAP規(guī)范化種植選址的重要依據(jù)。

CLIMEX是一個動態(tài)模擬模型，通過物種在已知地理分布區(qū)域的氣候參數(shù)來預測物種的潛在地理分布。CLIMEX for Windows1.1的氣象數(shù)據(jù)庫中包括全球 2031個氣象站的數(shù)據(jù)，中國85個，氣象數(shù)據(jù)包括月平均降水量、日最高氣溫、日最低氣溫 、9：00～15：00的日相對濕度[7]。CLIMEX模型有2個基本假設(shè)：（1）物種在1年內(nèi)經(jīng)歷2個時期，即適合種群增長時期和不適合以至于危及生存的時期;（2）氣候是影響物種分布的主要因素。并利用一系列參數(shù)描述物種對氣候的不同反應(yīng)[8]。CLIMEX生態(tài)軟件預測適生區(qū)應(yīng)用范圍較廣，最初澳大利亞學者用于預測外來入侵植物和農(nóng)業(yè)害蟲[9-10]，目前亦有病菌[11]和昆蟲[12-14]適生區(qū)預測分析的報道研究，但用于藥用植物適生區(qū)預測研究僅見于藥用植物金鐵鎖[15]、大理藜蘆[16]和丫蕊花[17]的報道。本研究應(yīng)用CLEMEX1.1生態(tài)分析軟件對蒙自藜蘆適生區(qū)進行預測分析研究，為開發(fā)蒙自藜蘆資源的持續(xù)性利用提供依據(jù)和借鑒，亦為日后建立蒙自藜蘆GAP基地，實現(xiàn)規(guī)范化種植提供重要選址依據(jù)。

1方法

1.1蒙自藜蘆現(xiàn)有分布區(qū)確認通過植物志、地方志以及相關(guān)期刊文獻，并結(jié)合中國科學院昆明植物所標本館、云南大學標本館、云南中醫(yī)藥大學標本館及中科院數(shù)字標本館與實地調(diào)查相結(jié)合的方法確定蒙自藜蘆全國范圍的分布地，并收集數(shù)據(jù)資料。數(shù)據(jù)包括蒙自藜蘆現(xiàn)有分布點的地理數(shù)據(jù)、氣候數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)和植物群落等。

1.2數(shù)據(jù)獲取參照尹子麗等人[16-17]的方法，以CLIMEX 1.1軟件自帶數(shù)據(jù)和中國氣象數(shù)據(jù)共享網(wǎng)的氣候數(shù)據(jù)為基。采集數(shù)據(jù)主要以中國氣象數(shù)據(jù)共享網(wǎng)的數(shù)據(jù)為主要，該網(wǎng)站提供的數(shù)據(jù)由各省上報的全國地面月報信息化文件根據(jù)《全國地面氣候資料（1961-1990）統(tǒng)計方法》及《地面氣象觀測規(guī)范》有關(guān)規(guī)定，進行整編統(tǒng)計。數(shù)據(jù)采集內(nèi)容包括累年月氣溫、 降水、濕度、 日照等多個要素的數(shù)據(jù)。

1.3預測分析綜合各省市近年數(shù)據(jù)，將新增數(shù)據(jù)通過CLIMEX的MetManger轉(zhuǎn)化，導入軟件系統(tǒng)，建立數(shù)據(jù)庫并對數(shù)據(jù)進行相似指數(shù)分析。物種適合度指標主要由CLIMEX1.1模型對其運行得到的氣候相似指數(shù)EI值確定。氣候相似指數(shù)EI≥50，說明該地區(qū)的氣候與原產(chǎn)地相似，非常適合物種生長。氣候相似指數(shù)EI在30～50之間，認為該地區(qū)比較適合物種的生長，可以找到該物種或可以作為物種栽種的選擇地區(qū)。

2結(jié)果

2.1蒙自藜蘆現(xiàn)有分布區(qū)及其生境蒙自藜蘆Veratrum Mengtzeanum主要分布于云南東南部、中部、西北部（蒙自、思茅、大理、麗江、劍川、鶴慶、洱源、云龍、臨滄、漾濞、昆明、寧蒗、中甸、羅平、硯山、尋甸），生于海拔1100～2800m的石灰?guī)r山灌叢、松林或草坡，貴州西部（畢節(jié)、都勻）和四川西南部（西昌、會東、會理）也有分布。

蒙自藜蘆野生居群主要分布于林下，石縫中，山坡灌叢，石灰?guī)r山灌叢和肥沃、疏松、潮濕、排水良好的腐殖質(zhì)土壤或砂質(zhì)土壤的山坡草地，且自然植被覆蓋度較大。蒙自藜蘆分布區(qū)，干濕兩季分明，全年日照時數(shù)1767.1～2406.2 h，日照充足;年降雨量732.2～1346.1 mm，各地相差較大;年平均氣溫12.8℃～18.6℃，各地值范圍較集中，極高溫30.3℃～36.1℃，極低溫-15℃～-2.7℃，較為溫和。

蒙自藜蘆現(xiàn)有分布區(qū)植物群落少量居群以喬木云南松Pinus yunnanensis伴生，灌木層主要有白杜鵑Rhododendron mucronatum.、火棘Pyraeantha fortuneana.、矮楊梅Myrica nana.、土連翹Hypericum uralum.;草木層主要有大紅袍Campylotropis hirtella.、雞蛋參Codonopsis convolvulacea.、唐松草Thalictrum aquilegifolium.var.sibiricum.、草血竭Polygonum paleaceum.、竹葉防風Bupleurum marginatum.、大草烏Aconitum vilmorinianum.、滇黃芩Scutellaria amoena.。蒙自藜蘆喬木伴生植物主要以云南松Pinus yunnanensis為主，而灌木層和草本層的伴生植物各居群間沒有明顯的相似性。