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1、中药资源与自然和社会环境我国地域辽阔，富有多种自然地理条件，蕴藏着丰富的中药资源。根据20世纪80年代国家第三次中药资源普查工作统计，全国有12692种中药材来源于植物和动物，占资源总数的99以上。每种生物都有其适宜的生存环境，离开了其特定的生存环境其生存能力就会受到限制甚至死亡。因此，研究药用生物与环境的关系，对生物类中药资源的分布、形成、质量以及生产潜力等都具有重要的意义。 生物（organism）（包括人类）生存的外界条件的总和称为环境（environment）。构成这些条件的因素既可能是有机的或无机的，有生命的或无生命的，又可能是自然的或社会的。环境按照起源与特点可分为自然环境和社会环
2、境两大类型。生物周围所有自然形成的物质和能量的总和均为自然环境，人类在历史发展过程中所形成的人口、政治、经济和文化体系等都可以视为社会环境。构成自然环境的物质很多，太阳辐射、空气、水、岩石、土壤、生物等，是生物生存的基础物质。各种环境物质之间相互联系、相互作用、相互影响，其综合作用维系着生物的生存和发展。由此而形成的气候条件和土壤条件，对药用生物的生存和发展具有十分重要作用，并与构成社会环境的人口和文化等因素一起，影响着中药资源的形成、发展、利用及其可持续。本章着重从气候条件、土壤条件和社会因素三方面对中药资源与环境的关系进行探讨。第一节 中药资源与气候我国幅员辽阔，南起南海曾母暗沙，北至黑龙
3、江省漠河以北黑龙江主航道中心线，南北横跨近50个纬度；东自乌苏里江主航道黑龙江汇合处，西至帕米尔高原，东西横贯62个经度。我国地形极为复杂，有平原、盆地、丘陵、高山和高原。全国地势西高东低，东部的黄淮海平原海拔高度一般不足100m，黄土高原和内蒙古高原平均海拔都在1000m以上，而青藏高原的绝大部分地区都不低于3000m。地理环境的复杂性，导致了我国气候的多样性，而气候条件的复杂性，为我国药用生物的多样性奠定了良好的生态环境基础。一、气候的形成及其要素 气候（climate）是一个地方多年天气状况的综合反映，既包括多年的平均天气状况，也包括极端或特殊天气状况。它是在太阳辐射、大气环流、下垫面性
4、质和人类活动等因素长期相互作用下形成的。反映一个地方气候特征的因素很多，从各个方面反映气候特征的统计量称为气候要素。（一）气候的形成及其变化气候的形成和变化受多种因素的制约。根据现代气候学研究，太阳辐射、宇宙地球物理因子、环流（包括大气环流和海洋环流）、下垫面性质（包括海陆分布、地形与地面特性、冰雪覆盖等）以及人类活动等因素的综合作用，形成并影响着一个地区的气候条件。1、季节交替和气候带的形成太阳辐射是气候形成和变化的最主要的外部因子，也是气候形成的能源和控制气候变化的能量基础。地球与太阳的相对运动形成了太阳辐射在地球表面不均匀的时空分布，形成了季节交替和各地气候条件的差异。太阳辐射量在赤道及
5、其附近地区最高，由赤道向南北两极呈逐渐降低的分布格局。从而形成了从赤道至极地规律性的气候变化，气候条件呈现出从热带、亚热带、温带到寒带逐渐过渡的分布规律。就北半球而言，北回归线以北地区，全年以夏至日和夏至前后太阳辐射最多，冬至日及其前后最少，从而形成了夏季炎热，冬季寒冷的周期性季节变化。2、风和季风的形成太阳辐射不均匀的时空分布，导致地球表面热量的区域性变化，在高、低纬度区域之间形成的热量差，引起空气压力的变化梯度，导致大气环流的发生。在大气流动过程中，低纬度的一部分热量被输送到高纬度。可见太阳辐射并不是形成地球表面热量分布格局唯一的因素，大气的流动性也起到了十分重要的作用。因大气环流的作用，
6、从两极到赤道形成了不同方向风带的分布，在极地为极地东风带，中纬度地区为西风带，热带地区为东风带。在我国，冬季主要以西风为主，大部地区都形成由西北向东南方向流动的气流，只有云南和南岭以南地区才受西南方向气流的控制。我国夏季地面的盛行风向，东部地区以偏南风为主，西北部地区则以偏东风为主。季风是一种气候现象，它在形式上的表现是盛行风向随季节转换而有显著变化的，一般为冬夏的盛行风向接近相反或有显著差异。这两种盛行风的形成和变换是由于两种下垫面（主要是陆地和海洋）的热力性质不同造成的。海水的热容量较陆地大，陆地夏季增温快温度较海洋高，而冬季海水释放出更多的热量，温度较陆地高。因此在海洋和陆地之间，形成了
7、夏季由海洋向陆地冬季由陆地向海洋的季风。我国大陆上冬季盛行偏北季风，夏季盛行偏南季风。这两种盛行的季风也代表着两种性质不同的气团，能够给有关地区的气候带来明显的影响。3、降水的形成季风地区，降水主要受季风环流的影响。我国季风的形成受两种气团的影响，寒冷而干燥的极地大陆气团和温暖而潮湿的热带太平洋气团及赤道海洋性气团。在两种温度不同气团交汇地区，湿热气团中的水蒸气受寒冷气团的影响，常会凝结形成丰沛的降水。我国年降水量呈东南多西北少的趋势，其主要原因是来自东南方海洋上携带大量水汽的季风气流先经东南后到西北，其水汽在所经之处相继形成降水，随着水汽含量减少降水强度也越来越小。我国的西北内陆地区，从太平
8、洋上来的东南季风已经鞭长莫及，而来自印度洋上的西南季风又被西藏高原所屏障，从而成为全国、也是亚洲降水最少的区域。4、地面状况和人类活动对气候的影响地面状况包括地面性质和地形。地面性质有海洋、陆地、冰面、雪面、各种覆盖物等。由于陆地和海洋对太阳辐射以及环流影响的差异，形成两种不同气候条件，即海洋性气候和大陆性气候。海洋性气候特点是夏季凉爽，冬季温和，春季温度低于秋季，气温日变化和年变化小，降水丰沛而且各季节分布相对均匀。大陆性气候特点是夏季炎热，冬季寒冷，气温日较差和年较差较大，春季温度高于秋季，降水较少各季节分布极为不均。地形有高山、高原、丘陵、平原、盆地、谷地或狭谷等。高山和高原是气流移动的
9、障碍物，可以阻滞北来的冷气团和南来的暖气团，使山脉两侧温度和降水显著不同，形成不同的气候特征。高山不仅本身具有特殊的气候，而且对邻近地区的气候也有影响，常常成为气候分界线。例如秦岭是我国公认的气候分界线，秦岭以北最冷月平均气温在0以下，如西安为1.3；秦岭以南最冷月平均气温在0以上，如汉中为2.0。另外，高山常常使气候趋于温和，盆地使气候趋于严酷。除了地形地貌等自然因素对气候具有重要影响外，人类活动对气候也有一定影响。例如大规模开发利用化石燃料，使大气中CO2浓度增大，尘埃数量增多，会导致气温的升高。人类的建设活动导致地面状况的改变，也会对局部地区气候条件产生影响。（二）气候要素及其指标反映一
10、个地方气候特征的因素很多，从各个方面反映气候特征的统计量称为气候要素。气候特征具有随时空变化的特性，一般统计气候要素需要有30年或35年的观测记录才有代表性。其中对生物生存具有重要作用的因素主要有光照、温度、降水、湿度、蒸发、风和云等。下面仅对光照、气温、地温、降水、蒸发等最重要的几个因素予以介绍。1、 光照强度和时间反映一个地方光照条件的指标，包括太阳辐射强度和日照时间等。太阳辐射是地球生物圈内最主要的能源，是植物生活过程中不可缺少的因子，直接影响着药用植物的生长发育及其药材的质量，也直接或间接地影响着药用动物的生长发育。经过大气减弱后投射到地面的太阳辐射，称太阳总辐射。太阳总辐射由两部分组
11、成，一部分是从太阳直接投射到地面的直接辐射，另一部分是被大气散射而投射到地面的散射辐射。散射辐射来自天空各个方面，也叫天空辐射。太阳辐射能随波长的分布，称为太阳辐射光谱。太阳辐射连续光谱，可分为三个光谱区。波长大于0.77m 的称为红处光谱区，波长0.390.77m之间称为可见光光谱区，波长0.050.39m之间称为紫外光谱区。可见光谱区辐射既有热效应，又有光效应，对植物的光合作用和生长发育，对动物的视觉等都具有重要作用。植物吸收用来进行光合作用的辐射能，称为光合有效辐射（也称为生理辐射）。在可见光光谱区中，植物的叶绿素有两个吸收高峰波段区，即0.40.5m（蓝紫光）和0.60.7m （红橙光
12、）。红外光谱区辐射主要是热效应。波长小于1.00m 的红外光谱区辐射具有促进植物茎延长生长的作用。紫外光谱区辐射对病菌和病毒都有杀灭作用，对生物体也有一定影响，能够引起植物的日灼、生长停止和蛋白质凝固等。 光照时间，可以用年日照时数或者月和生长季的日照时数作为衡量指标。我国日照分布特点，一般是纬度越高，日照时数越多；气候干燥少雨的地方，日照时数多。因此，南方少于北方，东部少于西部。全国年日照时数在12003400h，而年日照百分率变化在30%70范围内。2、气温、地温、积温和无霜期温度（temperature）是反映热量条件的指标，也是重要的气候要素之一。一定的环境温度是生物生存的必要条件之一
13、。植物的生根、发芽、生长、开花和结实等生命过程，都必须在一定的温度范围内才能完成。衡量一个地区温度条件的指标，常采用年平均温度、最热月和最冷月温度、极端最高和最低温度、积温、无霜期等。（1）气温（air temperature）及其日较差和年较差。气温是反映一个地区空气温度状况的指标，一般以天、旬、月、季、年等周期进行统计，统计指标有平均温度、最低温度和最高温度等。以年度为周期进行统计时，每年测定到的最低和最高温度，分别称为年极端最低和最高温度。一般以年平均温度、1月和7月平均温度，以及年极端最低温度和最高温度反映一个地区温度在综合条件。气温每天均有一个最高值和一个最低值，通常最高气温出现在1
14、415时，最低气温出现在日出前后。一天中最高温度与最低温度之差称为气温的日较差，地理纬度、季节、地形、海拔高度和天气状况对日较差均有影响。高纬度地区平均气温日较差为l012，中纬度地区为89，低纬度地区仅34或更小。气温日较差的最大值，不是出现在夏季，而在春季。例如，北京7月气温日较差平均为10.2，而4月平均为l3.9C。高山的气温日较差随海拔高度增加而减小，而高原地区，海拔愈高气温日较差也愈大。晴朗而干燥的天气，气温日较差比阴天而潮湿的天气大。气温随年度呈周期性变化。在北半球中高纬度大陆地区，一年中最高月平均气温和最低月平均气温，分别出现在7月和1月。海洋上则分别出现在8月和2月。一年中最
15、冷月和最热月平均气温之差称为气温年较差。气温的年较差随纬度增高而增大，陆地大于海洋，内陆大于沿海，干燥地区大于湿润地区，裸地大于有植被的地区，海拔低处大于海拔高处。（2）地温（earth temperature）及其变化。因为大气直接吸收太阳短波辐射的能力极为弱，绝大部分太阳热量是通过地面吸收后再传输给大气的。同样，大气夜间和冬季的冷却，主要也是由于地面首先冷却并向上传导的结果。地温和气温的变化规律基本一致，年及各月平均地面温度的分布形势和平均气温是一致的，差值也不大。1月份，我国大约北纬3738度以北的寒冷地区，由于地面多有积雪，气温大都高于地温，北纬3738度以南地区，地温较气温为高。7月
16、份地温比气温高，在甘肃西部、柴达木盆地和吐鲁番盆地，地温可比气温高7以上。盛夏期间，太阳直射北回归线附近，全国极端最高地温都可以升到6070左右。在一定地层深度范围内，地温的垂直分布呈规律性变化。1月份全国地温一律从表层向深层增加，但增加的幅度东北地区较南方大。7月份则相反，地温从地表向深层逐渐降低，下降的梯度仍是北方大南方小。（3）积温（accumulated temperature）、活动积温和有效积温。植物的生长发育，除了要求一定的温度范围和温度持续期以外，还要求持续期内温度的逐日累积值达到一定标准才能完成其正常的生长发育。将一个地区高于和等于某一界限温度（多数取日平均气温10）的累积值
17、称为积温。可以用式11计算一个地区的积温。T=ti（ti10） （式11）式中，T为某地区的积温，ti为年周期内大于等于10的日平均温度。不同植物生长发育所需要的温度条件具有很大差异，在农、林业生产中，常用活动积温和有效积温来表示一个地区的热量条件。植物有效生长的下限温度称生物学最低温度，温带植物为日平均温度5，亚热带和热带植物分别为日平均温度10和18。高于生物学下限温度的温度称为活动温度，活动温度与生物学最低温度之差，称为有效温度。植物某个（或整个）生长发育期内全部活动温度的总和称为活动积温，全部有效温度的总和称为有效积温。可以用式12和13分别计算某种植物生长发育时期的活动积温和有效积温
18、。T活动=ti（tiB） （式12）T有效=（tiB） （式13）注：式中，T活动为某植物生长发育期内的活动积温，T有效为某植物生长发育期内的有效积温，B为该植物的生物学零度，ti为该植物生长发育期内大于其生物学零度的日平均温度。（4）无霜期（none frost period ）。在作物生长季内，当地面温度降到0或0以下时，大部分喜温作物就要遭受霜冻的危害。秋季出现的第一次霜冻，称为初霜冻。春季最后一次霜冻，称终霜冻。初终霜冻之间的日数称为无霜期。我国一般以地面最低温度高于0的间隔时期作为无霜期，用以衡量喜温作物在大田生长期长短的指标。我国无霜期由北向南逐渐增长，最北部漠河的无霜期只有93天
19、，到了天津延长到195天，往南至长沙增至275天，再往南至湛江则全年无霜。3、降水、蒸发和干燥度（1）降水量（precipitation）和降水强度（precipitation intensity）。地面从大气中获得的水汽凝结物，总称为降水。根据降水方式又可分为水平降水和垂直降水。大气中水汽直接在地面、地物表面或低空形成的凝结物，如露、霜、雾、雾淞等，称为水平降水；由空中降落到地面上的水汽凝结物，如雨、雪、雹、雨淞等，称为垂直降水。在我国地面气象观测规范中规定，降水量仅指的是垂直降水，而水平降水不作降水处理。未经蒸发、渗透、流失的垂直降水，在水平面上聚积的水层厚度，称为降水量，以mm为单位，精
20、确到一位小数。单位时间内的降水量称为降水强度。其单位为毫米日（mmd）或毫米时（mm/h）。（2）蒸发速率（evaporate velocity）和蒸发量（evaporation）。自然蒸发主要是指下垫面上的水面和土壤表面的蒸发。单位时间从单位面积上蒸发出来的水汽的质量，称为蒸发速率。其单位为gcm2s或gcm2min。我国气象台站测定的蒸发量，是用20cm直径蒸发皿（离地70cm高）直接测量因蒸发而损失的水层深度，单位为mm。一般以日为单位进行观测，以天、旬、月、季、年等周期进行统计。（3）评价气候干旱程度的指标干燥度。一个地区气候的干旱程度，决定于该地区的水分收入（降水）和水分的支出（蒸发
21、）状况。将某地区的可能蒸发量与同期降水量之比作为衡量该地区水分状况的指标，称为干燥度（或干燥指数或干燥系数）。可能蒸发量在实际测定时较为困难，一般根据温度和降水量来计算。我国采用以下经验公式（式14）进行计算： K=0.16t/r （式14）其中：K是干燥度；t是日平均气温稳定通过10持续期的积温；r是同期降水量；系数0.16，是在假定秦岭、淮河一线的可能蒸发量和降水量接近平衡的条件下，进行推导获得。根据中国科学院自然区划工作委员会研究，我国干燥度小于1的地区为湿润气候条件，其自然植被为森林；干燥度大于等于1小于1.5的地区为半湿润气候条件，其自然植被为森林草原；干燥度大于等于1.5小于4的地
22、区为半干旱气候条件，其自然植被为草原或荒漠草原；干燥度4以上的地区为干旱气候条件，其景观为荒漠。二、我国的气候资源气候对于人类说来既是一种环境因素，又是一种自然资源。中国是一个气候资源丰富的国家，也是气候灾害较多的国家。因此，了解我国的气候资源及其特点对开展中药资源的研究和开发利用具有重要的意义。（一）我国气候的特点我国位于世界最大的陆地欧亚大陆的东南部，西北部位于欧亚大陆的腹地，东滨临世界最大的海洋太平洋，西南为世界最高的高原青藏高原。这样的地理位置，使我国形成了具有强烈的季风性与大陆性特点的气候，属于大陆性季风气候（continental monsoon climate），季风性强气候类型
23、多样。1、东部地区季风性显著我国东部地区滨临太平洋，受东亚季风影响强烈，具有明显的季风气候特色。其主要特征表现为冬、夏季风反向运行，冬季盛行西北、北、东北季风，夏季盛行西南、南、东南季风。该区域主要雨带的位移与夏季风的进退密切相关，降水量变动较大，分布类型多变，雨热同季。东南部地区，夏季受海洋暖湿气流的影响，炎热多雨；冬季受欧亚大陆西北气流的影响，寒冷干燥。东南部地区年降水量达到4002000mm，全年降水量的80以上集中于作物生长期内，炎风暑雨相得益彰。2、西北地区大陆性强烈我国深入内陆的西北部地区，因太平洋暖湿气流不易到达，呈现出极强的干旱少雨，日照充足的大陆性气候特征，温度的冬夏差异和昼
24、夜变化很大。其主要特征为降水量小蒸发量大，气温的年、日变化大，冬季寒冷，夏季炎热，最冷月多出现在1月份，最热月多出现在7月份。3、温度和降水变化大不稳定性是季风气候所具有的一个特点。不同年份之间，由于夏季季风的强弱、进退时间及其影响范围上的差异，导致降水量在年际和年内各季节分配的变化，最大与最小年降水量差别可达数倍之多，一般年变率在1525。我国南部和东南沿海季风区内的降水丰沛，年降水量超过1000mm，台湾岛北端的基隆港年降水量接近3000mm，年雨日214d，被称为“雨港”。西北半干旱和干旱地区的年降水量都在400mm以下，新疆吐鲁番为16.4mm。温度的年际变化也很大，冬季温度与世界同纬
25、度地区相比明显偏低。我国华南地区，气温年较差为1020，长江流域为2030，华北和东北南部达3040，东北北部则在40以上。受季风的影响，我国旱、涝、低温冷害、台风等农业气象灾害经常发生，对农业生产有较大影响。（二）我国的农业气候资源从农业角度看，气候也是重要的资源，被称之为农业气候资源，包括光能资源、热量资源、降水资源等。其中降水资源在我国分布极不均匀，同时它又是气候资源中较为有限的一种资源。1、光能资源太阳光能是重要的农业气候资源，它是绿色植物进行光合作用的能量源泉，也是热量的主要来源。植物体总干物质中，有9095是通过光合作用合成的。我国大部分地区位于北纬2050度之间的中纬度地带，光能
26、资源丰富，全年太阳辐射总量大多在100200千卡cm2。一般西部多于东部，高原多于平原，青藏高原是我国年太阳辐射总量最高地区。我国东经100度以西地区，北纬40度以南多于40度以北区域，而东经100度以东地区，北纬35度以南少于35度以北区域。这是因为我国东南部受季风气候影响，降水多阴天多晴天少的缘故。我国日照的分布，一般是纬度越高，日照时数越多；气候干燥少雨的地方，日照时数较多。因此，南方少于北方，东部少于西部。全国年日照时数在12003400h，四川、贵州是全国云量、雾日最多的中心，所以也是全国日照最少的地区，年日照时数在12001400h以内。内蒙古高原的西部、新疆东部、青海北部和甘肃西
27、北部，为全国日照最多的地区，日照时数为32003400h之间，如青海的冷湖年平均日照达3553.9h，为全国之冠。2、热量资源热量是农作物生长发育的重要条件，是衡量农业气候条件和资源的主要指标。农业生产上可利用的热量称为农业热量资源。它包括生长期和无霜冻期的长短，积温的多少及其在年内的分配，最冷月和最热月平均温度，极端最低和极端最高温度的多年平均值等。我国最热月平均温度，除青藏高原、黑龙江和内蒙古北部在20以下外，其他地区均在20以上。华北平原在2628之间，从淮河流域直至海南岛的广大平原与丘陵地区，最热月平均温度均在28以上。我国最热月平均气温南、北相差很小，如南沙群岛为28.8，漠河为18
28、.4。我国最热月平均气温最高的地方，在新疆的吐鲁番盆地，高达32.7。最热月平均温度最低的地区在青藏高原，温度在10以下。我国最冷月平均温度南北相差较大，西沙群岛为22.9，漠河为30.9；极端最低温度相差更大，漠河为52.3，西沙群岛为15.3。内蒙古的东北部和黑龙江的北部最冷月平均温度在25以下，淮噶尔盆地及其以北多在17以下，塔里木盆地一般在10以上，西藏东北部、青海大部地区在10以下，华北地区在05之间，海南岛以及台湾岛在15以上。受纬度和地形等因素的影响，全国各地的无霜期相差很大。东北大兴安岭、阴山山脉和新疆的东北部，平均无霜期不足100天。东北和内蒙古的大部地区，黄土高原、河西走廊
29、和新疆北部地区，在100150天之间。新疆的南疆在150天以上，青海东部农业区，只有90120天左右。华北平原、陕西和山西大部地区，在180220天之间，淮河流域和长江流域在230280天之间。四川盆地在300天以上，贵州山地一般在260270天左右。南岭山地及其以南地区以及云贵高原的南部，在300350天之间，云南南部和广东湛江以南地区则全年无霜。3、降水资源受季风、海陆分布和地形的影响，我国的降水量各地区差异很大。全国降水量分布自东南沿海向西北内陆减少，南方多于北方，山地多于平地，年等雨量线大致由东北向西南延伸。年降水量400mm等雨量线，沿大兴安岭西麓南下，经太行山麓向西南延伸至青海的同
30、德、西藏的那曲和拉萨。此线以北和以西地区，基本上不受夏季湿润季风的影响，年雨量少于400mm。其中内蒙古西部则只有100200mm左右，新疆的南疆一般在100mm以下，塔里木盆地东南部、吐鲁番盆地和青海的柴达木盆地，年降水量不足20mm。此线以南和以东，普遍受夏季湿润季风的影响，降水量在4002000mm之间。大致在淮河和秦岭一线，形成一条年降水量900mm左右的等雨量线。该线以北，降水量逐渐减少，黄河中下游及渭河流域在500700mm左右；东北地区的东部为500700mm，西部为400500mm左右。该线以南，降水量逐渐增加，长江中下游地区在10001400mm之间，台湾、广东、浙江、江西大
31、部地区降水量在15002000mm以上，云贵高原除云南北部降水量不足1000mm外，其余地区为10001500mm。蒸发量和降水量的地区分布恰好相反，西北干旱地区年蒸发量一般在2500mm以上，吐鲁番盆地和柴达木盆地达到3000mm以上；东北地区年蒸发量约在1500mm上下；长江流域地区，年蒸发量一般只有10001500mm左右。我国青藏高原和川西、云南地区蒸发量也较高，除了其东部较湿润地区年蒸发量低于1500mm外，大部分地区都在2000mm以上。我国的降水强度，夏季大于冬季，沿海大于内陆。全国夏季（68月）降水量占年降水量的53.3，冬季（122月）占8.6。夏半年（春分至秋分）和冬半年（
32、秋分至春分）降水量分别占年降水量的78.5和21.5左右。我国各地降水的季节分配差异很大，北方雨季短，降水明显地集中在夏季；南方雨季长，降水量全年分配较均匀。春季（35月）的降水量，淮河流域至东南沿海，约占年降水量的2030；东北、华北、西北大部以及西藏、云南等广大地区，约占1015左右。夏季（68月）的降水量，长江以南地区一般占年降水量的40以下，其他地区一般在40以上。其中，华北、东北、内蒙古地区占到60以上，西藏高原中北部约占65左右。秋季（911月）的降水量，东北、华北、内蒙古等地，以及淮河流域以南广大地区，约占年降水量的10%15左右；宁夏、甘肃、陕西大部，四川以及云南等地，占到20
33、25以上。冬季（122月）的降水量，我国大部分地区均不足年降水量的10。（三）我国的气候区划20世纪50年代，中国科学院组织了我国全国性的气候区划（distraction division）。20世纪60年代，我国气象工作者采用600多个气象站的资料，按照10积温、最冷月平均气温和年极端最低气温等指标，把我国从北到南划分为9个气候带和一个高原气候区域，编制了中国气候区划初稿。在此基础上，又进行了若干修改，完成了我国的三级气候区划。该区划将全国共划分为9个气候带、22个气候大区、45个气候区。另外，近年来，为了合理地开发和利用农业自然资源，为实现农业现代化提供科学依据，我国的农业气候区划工作进展
34、迅速，除完成了全国农业气候区划外，各省、市、自治区，乃至县也完成了各自的农业气候区划，还完成了若干种单一作物的气候区划。1、一级区划气候带 一级区划按热量状况划分气候带。选取的指标有日平均气温稳定通过10的积温值、最冷月平均气温和年极端最低气温。取积温值42504500作为温带和亚热带的分界线指标，以8000作为亚热带和热带的分界线指标，在每一带中再划分出北、中、南三带。据此全国划分为9个气候带，西部青藏高原海拔高、面积大，另列为高原气候区。2、二级区划气候大区 二级区划按水分状况划分气候大区。以干燥度的大小作为水分类型的划分指标，共分为4级：干燥度小于1.00、1.001.49、1.503.
35、49和3.50以上,分别作为湿润、亚湿润、亚干旱和干旱4种气候类型的指标。按这一标准，每个气候带又划分为14个气候大区，全国9个气候带共划出18个气候大区。高原气候区被划分为4个气候大区。3、三级区划气候区 三级区划是根据热量状况，在每个气候大区中再划分气候区，全国共划分为45个气候区。三、气候条件与中药资源（一）药用植物的生长发育与气候条件1、光照条件太阳光能是重要的农业气候资源，是绿色植物进行光合作用的能量来源，是植物赖以生存的必需条件之一。植物体总干物质中，一般有9095是通过光合作用合成的，只有5%10来自根部吸收的土壤养分。因此，光照条件对药用植物的生长发育和药材的产量及质量具有很大
36、关系。（1）植物的光合作用与光饱和点和补偿点。植物通过光合作用吸收CO2固定太阳辐射能，制造并积累肌体所需要的物质和能量。光照强度的大小，直接影响作物光合作用的强弱。在一定范围内，光照强度增加时，植物的光合作用速率也增加，但光强达到一定程度时，光合作用速率不再随光照强度增加而升高，这种现象叫做光饱和现象，这个光照强度的临界点叫做光饱和点。植物的叶片只有处于光饱和点的光照下才能发挥其最大的制造与积累干物质的能力。植物进行光合作用的同时，也在进行呼吸作用。当光合作用制造的有机物质和呼吸作用所消耗的有机物质相等时的光照强度叫做光补偿点。光照强度达此点时就不能积累干物质，低于补偿点时，消耗大于积累。（
37、2）植物的耐阴性。根据对光照条件的需求，可将植物分为阳性植物、阴性植物和耐阴植物三类。阳性植物需要在直射光或强光的环境下才能正常生长发育。阳性植物的光补偿点高，自然生长在阳光充足的地方，若缺乏阳光，则植株生长发育不良。甘草Glycyrrhiza uralensis Fisch.、麻黄、地黄Rehmannia glutinosa （Gaertn.） Libosch. exFish et Mey.、黄芪、黄芩Scutellaria baicalensis Georgi.、红花Carthamus tinctorius L.、芍药等药用植物属于阳性植物。阴性植物需要散射光或较弱的光照环境，光补偿点低。
38、人参Panax ginseng C.A. Meyer、西洋参Panax quinquefolium L.、三七、黄连Coptis chinensis Franch、天南星Arisaema erubescens（Wall.） Schott、细辛和半夏Pineallia ternate （Thunb.） Breit.等药用植物属于阴性植物。耐阴植物对光照条件的要求界于二者之间，在光照良好的条件下或在稍有荫蔽的条件下都可正常生长，如桔梗Platycodon grandiflorus （Jacq.） A. DC.、天门冬Asparagus cochinchinensis （Lour.） Merr.、麦
39、冬Ophiopogon japonicus （L. f.） Ker-Gawl.等。此外，有些药用植物在不同生长时期对光照的要求也不一样，如黄连有“前期喜阴，后期喜光”的现象，西洋参春季和秋季对透光度的要求，比高温的夏季稍大。三七随年龄增加对光照强度的要求也增加。肉豆蔻种子在不同光照条件下均可萌发，但在全荫蔽条件下萌发较快较好，全光照育苗由于温度和湿度变化较大，而使种子的萌发过程呈波浪形变化。（3）植物的光周期现象。植物对自然界昼夜长短规律性变化的反应具有一定差异。日照时间的长短对一些植物的生长发育具有重要影响，许多药用植物的花芽分化，开花结实，地下贮藏器官的发育，休眠与落叶等，对白昼和黑夜持续
40、时间的长短有显著的相关性。植物这种对光照长短的反应，称为光周期现象。根据各种植物对光照时间长短的要求，可分为长日照、短日照和中性植物三类。长日照植物每天光照长度只有超过其临界时数时才能开花，如缩短光照时数，就不能开花结实。原产高纬度的一些植物属于此类。天仙子、牛蒡Arctium lappa L.、紫菀Aster tataricus L. f.等属于长日照药用植物。短日照植物每天日照长度只有短于其临界时数时才能开花，如果延长光照时数，就不能开花结实。原产热带、亚热带的有些植物属于此类，往往要到深秋短日来临时才能开花。苍耳、牵牛、紫苏、菊、穿心莲Androugraphis pamculata （b
41、urm. f.） Nees等属于短日照药用植物。中性植物对日照长短要求不严，其开花不受光照长度的影响，在长短不同的任何光照下都能正常开花结实。红花、地黄 Rehmannia glutinosa （Gaertn.） Libosch. exFish et Mey.、栀子Gardenia jasminoides Ellis、蒲公英Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz.、杜鹃Rhododendron dahuricum L.、千日红、千里光等属于此类。区别短日照和长日照植物，需要一个光照时间的界限，这个界限不宜截然分开，大多数植物的界限一般可定为1214h。药用植物的这些特性
42、在引种栽培和生产基地的布局时应予以高度重视。（4）植物的生长。药用植物的生长和组织分化也受到光的控制。红光促进植物茎的伸长，蓝紫光能使茎粗壮，紫外光对植物的生长具有抑制作用。此外，光照充足，可促进茎和根系的生长。如光照不足，则会导致苗茎细长、纤弱、叶子不开展、根系受抑制以及出现黄化等现象。光质不同对植物干物质积累和产量也具有一定影响，如人参用浅绿色薄膜遮荫，根干重比无色膜增产30%。（5）光照条件与引种。不同纬度和季节的光照时间不同，原产于不同纬度地区的药用植物具有不同的光周期反应。因此在不同地区之间的引种工作中，应注意被引种者与原引种地区之间光照时间的供求对应关系。一般纬度相近地区之间引种成
43、功的可能性较大，对短日照植物来说，南方种类引种到北方，由于北方生长季内日照时间长，将使其生育期延长严重时甚至不能开花结实。对于长日照原产于北方的植物种类，引种到日照时间短的南方种植，将会延迟发育与成熟。从农业引种的经验来看，长日照植物的引种比短日照植物遇到的困难较少。 2、温度条件 （1）生物生命活动的温度指标。药用生物资源的生理活动和生化反应必须在一定的湿度和温度条件下才能进行。对于任何生物的每一个生命过程来说，都存在三个基点温度，即最适温度、最低温度和最高温度。在最适温度下植物生长发育迅速而良好，在最低和最高温度下植物停止生长发育，而维持生命。如果温度继续降低或升高，就会发生不同程度的危害
44、直至致死。温度高到或低到一定程度将引起植物受害甚至死亡，这时的温度称为致死温度。植物因低温受害或致死又常分为冷害与冻害两种情况，在冻结温度以上的低温危害称为冷害或寒害，而冻结温度以下的低温危害称为冻害。冷害，一般指不耐寒的植物遇到0以上的低温而受害。三基点和最低与最高受害致死温度指标统称为5个基本温度指标。（2）温度与生物的生化作用。温度直接影响生物体内各种酶的活性，从而影响到生物体内生物化学的合成和分解过程。在最适温度时，各种酶最能协调完成生物体内的代谢过程，最有利于生长；当温度低于或高于最适温度时，酶的活性受到部分抑制；当温度低于最低温度或高于最高温度时，酶的活性受到强烈的抑制，同时高温和
45、低温对植物的细胞产生直接的破坏，可导致体内的蛋白质变性而致死。（3）温度与植物的光合和呼吸作用。从物质生产的角度看，温度的影响主要表现在对有机物质的消耗方面。温度影响光合作用和呼吸作用，但呼吸作用更易受温度的影响。通常把植物能达到净光合作用最大值80以上的温度范围，定为净光合作用的最适温度。净光合作用的最适温度的幅度，小于光合作用中起重要作用的酶活性的最适温度范围。这与呼吸作用随温度升高而增强有关。在自然条件下，温度对光合作用的影响并不那么显著，在林木光合作用过程中，随着温度升高，CO2的固定和还原都会加快，并达到最大值。此后，这种状况能在相当宽的温度范围内保待下去。如温度继续升高，光合作用才
46、会因酶的钝化而降低。与光合作用相比，呼吸作用容易受到温度的影响。植物在其可能生育的温度范围内，呼吸作用量有随温度的升高而增加的趋势。一般来说，植物光合作用的最低温度为05，最适温度为2025，最高温度为4050；而呼吸作用分别为10、3640与50。（4）温度对生物生长的作用。温度对生物的影响是多方面的，因为它能左右许多直接影响生物生长发育的其他因子。温度对植物生长的影响不但非常显著，而且极为复杂。例如，在温度过高或过低时，它不仅直接影响植物体内的许多代谢过程和生物膜的特性，而且还可通过影响蒸腾、光合和呼吸速率等而间接影响植物的生长。许多药用植物种子的萌发需要低温处理，有的甚至需要温度交替作用
47、才能萌发，如西洋参的种子需要经过较高的温度完成形态后熟，再经过低温完成生理后熟才能发芽。低温对于一年生冬性植物的开花有促进作用（即春化作用）。如当归Angelica sinensis （Oliv.）Diels、白芷、牛蒡、菘蓝Isatis indigotica Fort.等都需要经过一段低温春化，才能开花结籽。一般春化的温度范围为015，并需要一定的时间。植物春化的方式有两类，一类是萌动种子的低温春化，如荠菜、萝卜等；二类是绿体植物（在幼苗时期）的低温春化，如当归、白芷、牛蒡、菊等。在药材生产过程中应注意春化问题，以免造成不必要的损失，如菘蓝秋季播种，或春季播种过早，当归、白芷秋季播种过早而幼
48、苗过大，均会引起开花结籽，造成根部空心不能药用。另外，植物对温度的昼夜变化也有一定的需求。如地黄、白术Asystasiella macrocephala Koidz、玄参Scrophularia ningpoensis Hemsl.、牛膝Achyranthes bidentata Bl.、党参Codonopsis pilosula （Franch.） Nannf.、川芎Ligusticum chuanxiong Hort.等一些根茎类药用植物的地下贮藏器官，在入秋后生长较快，这是由于昼夜温差增大，有利于有机物质积累的缘故。温度对药用植物的生长和药材产量具有重要作用。人参在土壤温度为23时，根的生长速度最快，10时根系生长缓慢；温度在18时，幼苗小叶面积最大，茎和根的干重最重。获得西洋参最大干物质产量的适宜土壤温度是1518。番红花Crocus sativus L.开花适温为1518，高于20时，则花干缩不能开放而成畸形。采