何首乌为我国传统常用中药材,为历版中华人民共和国药典所收载,来源为蓼科植物何首乌Polygonum multiflorum Thunb.的干燥块根。临床应用有生首乌和制首乌之别。生首乌能解毒、消痈、润肠通便,制首乌能补肝肾、益精血、乌须发、强筋骨,在保健和化工等方面也有广阔的开发前景。近几年随着何首乌开发力度的加大,何首乌野生资源日趋枯竭,目前虽有贵州、广东等地进行人工栽培,但尚未形成规模,供需矛盾日趋尖锐,急需开展人工栽培技术研究和规模人工种植。以前对何首乌的研究多集中在化学成分、药理作用等方面,在产地适宜性研究方面较少。而且以往中药材产地适宜性分析长期停留在依靠传统经验和单个气候因子、单个产地的基础上,效率低、准确性差,研究停留在定性和简单定量的分析阶段。近年来,地理信息系统(GIS)的发展和成熟为中药材产地适宜性研究提供了先进的手段。本文对不同生长方式(野生与栽培)、不同产地的何首乌进行质量评价研究；同时,综合影响何首乌质量的生态环境(气候、土壤等)和社会经济条件,借助地理信息系统开展何首乌产地适宜区划研究,旨在为何首乌规范化种植基地的选择提供参考和依据。研究的结果概括如下：一、何首乌质量评价研究1.何首乌二苯乙烯苷和蒽醌类成分含量测定研究本文采用HPLC法测定21批何首乌样品中二苯乙烯苷和蒽醌类成分的含量,并分别以二苯乙烯苷和蒽醌类成分含量为指标进行聚类分析。研究结果表明,何首乌药材中二苯乙烯苷含量和蒽醌类含量之间没有显著的相关性,不同产地何首乌中二苯乙烯苷和蒽醌类成分含量差别较大,野生何首乌样品二苯乙烯苷含量明显高于栽培品,而且除了德庆产何首乌外,何首乌栽培品二苯乙烯苷含量均低于野生品。野生何首乌和栽培何首乌在蒽醌类成分含量上没有显著的差异。2.何首乌指纹图谱及模式识别研究指纹图谱分析突破了单一指标成分的质量评价模式,以多维组分整体评价具有复杂成分的中药样品,是国内外公认的中药质量评价模式之一。本研究建立了何首乌HPLC指纹图谱,应用主成分分析法和系统聚类分析对实验数据进行处理。结果表明相似度评价、聚类分析和主成分分析结果基本一致,可将何首乌样品分为五类,第一类包括S0,S9,即对照药材和德庆何首乌,表明德庆产何首乌药材与对照药材品质最为接近。第二类包括S1,为四川峨眉山产何首乌,第三类包括S7、S14,为陕西、广东连南何首乌,该类何首乌二苯乙烯苷含量很高,但结合蒽醌含量最低。第四类包括S2、S3,S4,S5,产地分别为四川西昌、四川宜宾、云南、贵州,该类何首乌样品二苯乙烯苷、结合蒽醌含量都较高。其它产地何首乌归为一类,该类何首乌主要为栽培品,二苯乙烯苷含量低。同时研究表明不同生长方式、不同产地何首乌相似度良好,化学组成成分基本一致,但有效成分含量存在差异,可能是由于产地气候、土壤等自然环境以及采挖时期、生长年限等不同而使各种成分的含量产生差异。二、何首乌生态适宜性分析1.基于GIS直接建模的何首乌生态适宜性分析本文借助地理信息系统直接构建评价模型,采用多指标综合评价的方法对何首乌生态适宜性进行定量化、空间化分析。选择对何首乌生长发育起关键作用的生态因子体系,同时从统计学角度定量确定生态因子的最佳范围值,采用层次分析法确定各生态因子的权重,以气候数据库、土壤数据库为基础,以ArcGIS9.3分析软件为平台,进行何首乌生态适宜性分析。对何首乌生态适宜性分析结果表明：何首乌适宜生态适宜范围较广,包括了广东、广西、云南、贵州、四川、江苏、湖北、湖南、浙江、福建等省,其中广东广宁、德庆、郁南、云浮、高州等县适宜面积较大。分析结果与第三次中药资源普查的结果有较好的重叠性,表明了分析的可靠性和科学性。本文研究结果表明,何首乌生态适宜范围较广,而前章对不同产地何首乌质量评价结果也表明,不同产地的何首乌药材化学组成成分基本一致,尽管在有效成分含量存在差异,但总体上有良好的相似度,都达到0.8以上。表明何首乌不仅作为植物具有广泛的生态适应性,而且,作为供药用的中药材来讲,也具有广泛的适宜分布范围。2.采用地理信息系统与生态位模型相结合的方法进行何首乌生态适宜性分析本研究采用地理信息系统与生态位模型(Garp、Maxent、Bioclim、Domain)相结合的方法对何首乌生态适宜性进行研究,采用ROC曲线下面积(AUC值)和Kappa值进行有效性验证。结果表明,所选四种模型均可用来预测何首乌的生态适宜分布区,四种模型结果均包括适生性指数图,可以直观的判断何首乌的生态适宜分布区,预测结果均能较好地与实际分布相吻合。但以Maxent预测效果最好,使用方便、运行速度快,其次是Domain模型。本研究中采用Maxent预测的结果作为何首乌的生长适宜分布区,得到的适宜性指数图在地理信息系统中与行政区划图进行叠加后,可进一步分析中药材适宜区的行政范围及面积。结果表明,何首乌的适宜生态适宜区主要为陕西南部、甘肃南部,华东地区地区的江苏、浙江、安徽、福建、江西等省部分地区,华中部分地区的河南、湖北、湖南等省部分地区,华南地区的广东、广西、海南部分地区以及贵州、重庆、四川东部、云南部分地区,与前章分析结果基本相符。采用生态位模型进行生态适宜分析时,对样本进行重取样(10次),进行多次分析,一方面可减少样本偏好对分析结果的影响,另一方面对不同模型进行评价,选取稳定性最好的模型为预测模型,从中选择预测效果最佳的结果为何首乌药材的适宜性分布图。因此,采用生态位模型进行何首乌生态适宜性分析,使用方便、运行速度快、分析结果更客观,并且可对预测结果进行评价,可用于何首乌生态适宜研究中。三、何首乌道地产区生产适宜区划研究何首乌是我国重要的补益类中药,是广东省重点发展的药材之一。本文根据引种地与道地产区生态环境相似是保证药材质量相似的有效途径,以何首乌道地产区德庆生境指标为最优,对广东省进行何首乌生态适宜区划；同时,运用地理信息系统的空间统计分析,进行广东省县域经济研究,结合广东经济区划,综合从生态环境和社会经济等方面,进行广东何首乌生产适宜区划。研究结果表明何首乌在广东省的生态适宜面积较大,适合发展何首乌生产。采用空间自相关进行广东县域经济研究,研究表明整个广东省存在明显的经济发达区域和经济落后区域,区域经济空间分异明显,存在经济“两极化空间”。落入“低低”象限的县市也集中在粤北、粤东山地区,为广东省经济落后的地区。综合生态环境和社会经济条件,将何首乌在广东的生产适宜性划分为三个等级：最适宜、次适宜、适宜度低。最适宜区为粤西沿海经济和西江经济区,西江经济区的县市包括广宁、德庆、封开、郁南、怀集、云浮、新兴、罗定等县市；粤西沿海经济区包括的县市有阳春、高州、信宜、廉江、化州、恩平、雷州、电白、吴川、阳江等地,适宜面积较大。该区也是古代文献记载何首乌质量最好的地区,且经济较落后,为着力发展集约农业、商品农业的地区,适合开展何首乌规模种植；次适宜区包括东江经济区、粤东山区经济区,包括和平、大埔、河源、平远、梅州、五华、龙川、梅县、蕉岭、兴宁、紫金等县市,比较适合何首乌种植；适宜度低地区：包括珠江三角洲以及清远、惠州等地,这部分地区经济发达,不太适合开展中药材种植。本论文对不同生长方式、不同产地何首乌进行了质量评价研究。同时将地理信息系统、生态学、中药资源学、统计学等多学科相结合,根据影响何首乌分布的各种生态环境和社会经济因素,开展以优质、高产、高效为目标的何首乌产地适宜区划研究,为何首乌人工栽培过程中的种植基地选择提供依据,同时,为其他中药材的产地适宜性区划研究提供方法参考。