人參藥材中人參皂苷與生態(tài)因子的相關(guān)性及人參生態(tài)區(qū)劃

賈光林，黃林芳，索風梅，等

摘要：目的：人參素有百草之王的美譽，已有幾千年的藥用歷史，在國內(nèi)外中藥領(lǐng)域占有極其重要的地位。目前對人參生理、生化、分子、藥理及臨床等方面的研究已相對深入，而人參品質(zhì)與生態(tài)因子的相關(guān)性研究多停留在單因素水平，鑒于環(huán)境的復雜性以及生態(tài)因子間的多重相關(guān)性，單因素水平的實驗數(shù)據(jù)很難客觀地反映問題的實質(zhì)。該研究旨在探討人參皂苷與生態(tài)因子之間的相關(guān)性，為栽培優(yōu)質(zhì)人參提供相應的理論指導。方法：根據(jù)對角交叉法采集來自遼寧、吉林和黑龍江省的 16個人參種植基地的5年生人參樣品，人參皂苷（Rg1、Re和Rb1）的測定采用超高效液相（UPLC）色譜法測定。各生態(tài)因子通過“中藥材產(chǎn)地適宜性分析地理信息系統(tǒng)”（TCMGIS）平臺獲取。生態(tài)因子的權(quán)重采用主成分分析（PCA）法確定。人參生態(tài)適宜性分析首先是根據(jù)人參生態(tài)適宜性分析基點的生態(tài)數(shù)據(jù)值，將每層生態(tài)數(shù)據(jù)標準化，并進行相似系數(shù)計算，根據(jù)上述確定的權(quán)重值計算多指標空間距離，并對產(chǎn)生的距離數(shù)據(jù)進行重分類，形成不同生態(tài)相似度的空間區(qū)域，然后與行政區(qū)劃數(shù)據(jù)相交運算，輸出人參適宜分布區(qū)域。結(jié)果：因子分析結(jié)果表明，第一因子為熱量因子，第二因子為水分因子，第三因子為地理因子，第四因子為光照因子。熱量因子貢獻率為 60.7%，其他因子貢獻率分別為12.96%、10.40%和7.33%，上述4個公因子累計方差貢獻率達到91.39%，大于85.00%。結(jié)論：熱量因子對人參的分布影響最為顯著，多個溫度因子與人參皂苷含量呈強負相關(guān)關(guān)系，說明熱量因子對人參皂苷活性成分的累積起主要作用，水分因子、地理因子和光照因子的影響較弱，與人參皂苷含量呈弱相關(guān)關(guān)系。以因子得分最高的吉林和遼寧人參基地為基點區(qū)域，分別對3種人參皂苷進行單成分生態(tài)適宜性區(qū)劃以及綜合區(qū)劃，得知3種人參皂苷成分積累的最佳區(qū)域主要分布在黑龍江和遼寧東南部、吉林南部等長白山南麓區(qū)域，該區(qū)域靠近日本海，更適宜人參對陰涼濕潤的要求。

來源出版物：植物生態(tài)學報, 2012, 36(4): 302-312

入選年份：2016

山西靈空山小蛇溝林下草本層植物群落梯度分析及環(huán)境解釋

余敏，孫建新，周志勇，等

摘要：目的：退耕還林工程和森林管理的許多措施都是從喬木選育、栽種技術(shù)和林冠結(jié)構(gòu)的改造等森林的冠上層方面進行的，通常忽略了對林下層植物群落的保護。該文旨在探討林分尺度上，草本層植物分布的決定因子以及地形對草本物種空間分布的作用。方法：通過對山西靈空山小蛇溝集水區(qū)的26個樣方進行林下草本層植物的發(fā)生和分布進行調(diào)查，采用雙向指示種分析（TWINSPAN）對群落類型進行了劃分，并應用典范對應分析（CCA）探討草本層物種分布和多度隨環(huán)境梯度的變化規(guī)律。運用前向選擇和蒙特卡羅置換檢驗篩選出對草本層物種分布影響顯著的環(huán)境因子。最后，采用偏典范對應分析（P-CCA）對影響物種格局變化的生境因子與生物因子進行變量分離。結(jié)果：根據(jù)上層喬木樹種的不同，可將所調(diào)查的26個樣方劃分為6種群落類型，體現(xiàn)了該地區(qū)地帶性植被類型為暖溫帶森林的特點。CCA排序的結(jié)果揭示了草本層植物群落結(jié)構(gòu)與所選取的環(huán)境變量之間的關(guān)系。CCA排序的結(jié)果與TWINSPAN對群落類型的劃分結(jié)果相吻合。CCA排序軸第一軸突出反映了林分類型與土壤養(yǎng)分梯度，第二排序軸與坡度、坡位顯著相關(guān)。前向選擇和蒙特卡羅檢驗結(jié)果表明，林分類型、土壤養(yǎng)分和坡度是影響林下草本植物分布的最主要的環(huán)境因子。P-CCA分析結(jié)果表明，生境因子與生物因子共解釋了物種格局變化的42.9%，其中生境因子占31.8%，生物因子占7.9%，生境因子與生物因子交互作用解釋部分占3.2%。利用P-CCA進行變量分離的結(jié)果進一步說明了生境因子對林下草本植物分布的重要性。然而，對于一半以上未能解釋的變異部分，可能歸咎于未被選取的因子，如人類活動或隨機過程。結(jié)論：地形和上層喬木樹種對于草本層物種的存在和分布起著至關(guān)重要的作用。喬木樹種決定了林下草本群落的組成，而地形在一定程度上影響林下草本群落的分布。在海拔梯度較小的山區(qū)，坡向等小地形因子能較好地指示局部生境的氣候條件，對林下植物的分布有較好的解釋力。

來源出版物：植物生態(tài)學報, 2013, 37(5): 373-383

入選年份：2016

葉脈網(wǎng)絡功能性狀及其生態(tài)學意義

李樂，曾輝，郭大立

摘要：葉脈網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)是葉脈系統(tǒng)在葉片里的分布和排列樣式。早期葉脈網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)研究主要集中在其分類學意義上。近年來葉脈網(wǎng)絡功能性狀及其在植物水分利用上的意義已成為植物生態(tài)學研究的熱點，但中國的相關(guān)研究較少。該研究對葉脈網(wǎng)絡功能性狀的生態(tài)學研究進行了較全面的綜述，以方便國內(nèi)讀者及時了解該研究方向的發(fā)展動態(tài)，推動國內(nèi)葉脈網(wǎng)絡功能性狀的研究進程。通過查閱近10多年來關(guān)于植物功能性狀的中英文文獻資料，該研究分別從葉脈網(wǎng)絡功能性狀的指標體系、葉脈網(wǎng)絡功能性狀與葉脈系統(tǒng)功能的關(guān)系、葉脈網(wǎng)絡功能性狀與葉片其他功能性狀的關(guān)系、葉脈網(wǎng)絡功能性狀隨環(huán)境因子的變化規(guī)律等方面歸納總結(jié)葉脈網(wǎng)絡功能性狀的國際研究前沿。葉脈網(wǎng)絡功能性狀是體現(xiàn)葉脈網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)與葉脈系統(tǒng)功能之間關(guān)系的結(jié)構(gòu)性狀。葉脈系統(tǒng)是葉片里重要的水分輸導系統(tǒng)，也是運輸養(yǎng)分和光合產(chǎn)物的通道；葉脈系統(tǒng)最大化地展開葉片，也在應對蟲害等方面起到防御的功能。依據(jù)葉脈系統(tǒng)的主要功能（包括物質(zhì)運輸、機械支撐和蟲害防御等），該研究提出了針對這三大主要功能的葉脈網(wǎng)絡功能性狀的指標體系，主要包括葉脈密度、葉脈直徑、葉脈之間的距離、閉合度等。葉脈網(wǎng)絡功能性狀與葉片其他功能性狀存在相關(guān)關(guān)系，這體現(xiàn)了葉片不同功能之間的匹配和權(quán)衡關(guān)系。葉脈網(wǎng)絡功能性狀也與葉片的大小有關(guān)系。但研究者就葉脈網(wǎng)絡功能性狀與葉片光合性狀（如比葉質(zhì)量、葉氮含量、葉壽命和光合速率等）的關(guān)系看法不一致，這是未來研究的一個重要方向。葉脈網(wǎng)絡功能性狀反映了葉片對環(huán)境條件（包括水分、溫度、光照等）的適應，一是環(huán)境對葉脈網(wǎng)絡功能性狀的影響，主要反映在不同生物群區(qū)不同物種葉脈網(wǎng)絡功能性狀的變異；二是葉脈網(wǎng)絡功能性狀對環(huán)境變化的響應和適應，表現(xiàn)在同一物種在不同環(huán)境條件下葉脈網(wǎng)絡功能性狀的變異，體現(xiàn)了植物在自然選擇壓力下形成的生態(tài)適應對策。環(huán)境因子的作用具有綜合性，不同環(huán)境因子往往是共同起作用，而不同植物葉脈網(wǎng)絡功能性狀隨環(huán)境梯度的變異及其對環(huán)境因子的響應規(guī)律是環(huán)境因子與葉片蒸騰等生理過程綜合作用的結(jié)果。葉脈網(wǎng)絡功能性狀的研究成果也被應用于古環(huán)境重建、城市交通規(guī)劃、流域規(guī)劃及全球變化研究中。葉脈網(wǎng)絡功能性狀是環(huán)境因子與系統(tǒng)發(fā)育共同作用的結(jié)果，未來開展分子—葉片—植物—生態(tài)系統(tǒng)等多尺度的葉脈網(wǎng)絡功能性狀研究，厘清葉脈網(wǎng)絡功能性狀與氣孔失水—莖干導水—根系吸水等植物水分利用的關(guān)系，可為預測植物及生態(tài)系統(tǒng)對全球變化的響應提供新的啟示。

來源出版物：植物生態(tài)學報, 2013, 37(7): 691-698

入選年份：2016