李 芬,吳志豐,徐 翠,徐延達(dá),張林波

(中國環(huán)境科學(xué)研究院, 北京 100012； 國家環(huán)境保護區(qū)域生態(tài)過程與功能評估重點實驗室, 北京 100012；環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險評估國家重點實驗室, 北京 100012)

三江源區(qū)冬蟲夏草資源適宜性空間分布

李 芬,吳志豐,徐 翠,徐延達(dá),張林波*

(中國環(huán)境科學(xué)研究院, 北京 100012； 國家環(huán)境保護區(qū)域生態(tài)過程與功能評估重點實驗室, 北京 100012；環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險評估國家重點實驗室, 北京 100012)

冬蟲夏草(Ophiocordycepssinensis)是生長在青藏高原高寒地區(qū)的一種珍稀物種資源,具有極高的藥用和經(jīng)濟價值,然而冬蟲夏草資源的數(shù)量特征與空間格局尚不明確。以三江源區(qū)為例,結(jié)合冬蟲夏草的生境條件,選取適宜冬蟲夏草生長的生態(tài)環(huán)境指標(biāo),利用地理信息系統(tǒng)(GIS)中的空間分析方法對冬蟲夏草資源的適宜性空間分布進行了研究,并用野外實地采樣和入戶調(diào)研數(shù)據(jù)進行驗證。結(jié)果表明：三江源區(qū)冬蟲夏草資源主要分布在東南部和中南部,分布面積約為18.45×104km2,占該區(qū)總面積的50.74%。達(dá)日縣、甘德縣、玉樹縣、稱多縣、瑪沁縣、班瑪縣、久治縣這7個縣冬蟲夏草適宜性面積占到了該縣50%以上的面積,是三江源區(qū)冬蟲夏草資源的主產(chǎn)區(qū)?；贕IS空間分析的結(jié)果與實地調(diào)查結(jié)果相符,說明利用空間分析方法劃分冬蟲夏草資源的適宜性分布區(qū)域是可行的,可為系統(tǒng)的全面調(diào)查冬蟲夏草資源的分布及保護與合理開發(fā)利用冬蟲夏草資源提供科學(xué)依據(jù)。

冬蟲夏草；適宜性；空間分布； GIS；三江源區(qū)

冬蟲夏草是一種珍稀的藥用真菌資源,是由冬蟲夏草菌 (Ophiocordycepssinensis)侵染鱗翅目蝙蝠蛾幼蟲后發(fā)育而成的由子座和菌核組成的菌體[1- 5]。目前廣義的蟲草屬世界已知500 多種,我國已記載有120 余種[6- 7]。冬蟲夏草一般生長在海拔3000 m以上的山地陰坡、半陰坡的灌叢和草甸中,在我國主要分布于青藏高原及邊緣地區(qū),包括青海、西藏、四川、甘肅、云南五省(區(qū)),其中以青海省的冬蟲夏草資源分布密度最大[6,8- 9]。

冬蟲夏草因其獨特的生物學(xué)特性、極高的藥用與經(jīng)濟價值,已引起了國內(nèi)外相關(guān)專家學(xué)者及政府部門的廣泛關(guān)注。近年來不少學(xué)者已對冬蟲夏草生長發(fā)育、多樣性及生境條件進行了大量有益的探索[8,10- 15],多以微觀和野外實地樣方調(diào)查為主。楊大榮等[8]分析了冬蟲夏草在中國青藏高原的分布格局,得出冬蟲夏草分布具有一定的地域分布規(guī)律,同時其分布特性隨寄主昆蟲蝙蝠蛾的分布規(guī)律而變化,而寄主分布規(guī)律又直接受到取食植物、地形地貌、海拔、氣候、土壤等多因素的影響,其分布中心是青藏高原的那曲、玉樹、昌都等地區(qū)。陳仕江等[16]在西藏那曲地區(qū)針對冬蟲夏草的生態(tài)地理分布進行了實地調(diào)查研究,發(fā)現(xiàn)冬蟲夏草產(chǎn)區(qū)氣候?qū)俚湫颓嗖馗咴瓪夂?冬蟲夏草及其寄主昆蟲分布與植被、氣溫關(guān)系密切。刁治民[17]對青海省冬蟲夏草資源的分布及生物學(xué)特性進行了研究,認(rèn)為冬蟲夏草分布具有垂直地帶性規(guī)律,海拔、植被、溫度、濕度、土壤對冬蟲夏草分布有明顯影響,青海冬蟲夏草主產(chǎn)區(qū)為玉樹和果洛兩個州,尤其以玉樹州冬蟲夏草產(chǎn)量最高。徐海峰等[18]、于斌等[19]對青海省冬蟲夏草的生態(tài)環(huán)境進行了調(diào)查,得出海拔、坡度坡向、降雨量等對冬蟲夏草生境有影響,青海省的玉樹、果洛、黃南、海南等地區(qū)均有冬蟲夏草分布。但上述研究都只是針對某一區(qū)域冬蟲夏草資源分布情況的定性描述,尚未對適宜冬蟲夏草資源生長的區(qū)域進行空間化和定量化研究。本研究在理論分析與野外調(diào)研的基礎(chǔ)上,以三江源區(qū)為例,根據(jù)冬蟲夏草的生境條件,基于地理信息系統(tǒng)(GIS)中的空間分析功能,探討了冬蟲夏草適宜性的生態(tài)環(huán)境因子,從空間的角度定量化分析了適宜冬蟲夏草生長的空間分布情況,并利用野外采樣和入戶調(diào)研數(shù)據(jù)進行驗證,以便為冬蟲夏草等生物資源系統(tǒng)的全面調(diào)查提供可借鑒的方法,為保護與合理開發(fā)利用冬蟲夏草資源提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

三江源區(qū)地處青藏高原腹地,是長江、黃河、瀾滄江的發(fā)源地,被譽為“中華水塔”,是國家級自然保護區(qū)、重要(點)生態(tài)功能區(qū)、也是我國唯一的生態(tài)保護綜合試驗區(qū),其特殊的生態(tài)戰(zhàn)略地位影響全國甚至全球范圍[20]。該區(qū)隸屬于青海省,地理位置為31°39′—36°12′N,89°45′—102°23′E之間,行政上轄玉樹藏族自治州、果洛藏族自治州、黃南藏族自治州及海南藏族自治州4個州16個縣及唐古拉山鄉(xiāng),總面積36.37×104km2,約占青海省總面積的50.40%[21]。海拔為3335—6564 m。主要山脈為東昆侖山及其支脈阿尼瑪卿山、巴顏喀拉山和唐古拉山山脈,其中巴顏喀拉山是長江與黃河的分水嶺。三江源區(qū)屬青藏高原氣候區(qū),氣候冷熱兩季交替、干濕兩季分明,年平均氣溫-5.6—6.6 ℃,年平均降水量262.2—772.8 mm,年內(nèi)降水量的75%都集中在6—9月份,年蒸發(fā)量為730—1700 mm,年日照時數(shù)2300—2900 h。該區(qū)具有明顯的土壤垂直地帶性分布規(guī)律,隨著海拔由高到低,土壤類型依次為高山寒漠土、高山草甸土、高山草原土、山地草甸土、灰褐土、栗鈣土和山地森林土。該區(qū)可劃分為針葉林、闊葉林、針闊混交林、灌叢、草甸、草原、沼澤、水生植被、墊狀植被和稀疏植被等9個植被型[20- 21]。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

本研究的主要數(shù)據(jù)包括：高程數(shù)據(jù)(DEM)空間分辨率為90 m × 90 m,植被數(shù)據(jù)為地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺發(fā)布的1∶100 萬中國植被圖,土壤數(shù)據(jù)為中國1∶100 萬數(shù)字化土壤圖,行政邊界數(shù)據(jù)采用國家基礎(chǔ)地理信息中心發(fā)布的1∶400 萬中國行政區(qū)劃數(shù)據(jù),以及第一手的野外實地調(diào)研采樣數(shù)據(jù)和入戶問卷調(diào)研資料。利用Arcgis10.1軟件實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)分析。

2.2 研究方法

(1)野外調(diào)查方法 在青海省玉樹藏族自治州的雜多縣、果洛藏族自治州的瑪沁縣、黃南藏族自治州的澤庫縣分別進行采樣調(diào)查。在每個縣選取3個有冬蟲夏草生長的、連續(xù)多年人工采集的冬蟲夏草樣地,同時在鄰近地方選取植被類型、土壤類型、坡度、坡向等條件相似,但沒有冬蟲夏草生長的對照樣地,冬蟲夏草樣地與對照樣地間距離均在4 km以內(nèi),記錄樣地地理位置、海拔、坡度坡向、土壤質(zhì)地、植被類型等信息,在每個樣地內(nèi)隨機設(shè)置3個1 m × 1 m的樣方,在樣方內(nèi)進行植物群落調(diào)查及土壤樣品采集。

(2)空間分析法 物種資源的分布受到氣候、地形地貌、植被、土壤、水文等因素的影響。本研究將文獻資料與野外調(diào)查信息相結(jié)合確定適宜冬蟲夏草生長的生態(tài)環(huán)境因素,根據(jù)各因素的影響程度及數(shù)據(jù)的來源與準(zhǔn)確性,選擇海拔高度、植被、土壤這3個因素作為冬蟲夏草資源適宜性劃分依據(jù)的指標(biāo)。首先利用 Arcgis10.1 軟件的空間分析模塊分析每個指標(biāo)所確定的冬蟲夏草適宜性空間分布圖,然后將各單因素適宜性空間分布圖層進行疊加,綜合得出冬蟲夏草資源在三江源區(qū)的適宜性空間分布區(qū)域,再將三江源區(qū)行政邊界疊加到適宜性空間分布圖上,提取州(縣)級單元的冬蟲夏草資源的適宜性面積。

3 結(jié)果分析

3.1 冬蟲夏草資源適宜性的單因素空間分析

3.1.1 冬蟲夏草資源適宜性的地形因素分析

根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)研究結(jié)果[7- 8,11,16- 19,22- 24],冬蟲夏草資源分布具有明顯的區(qū)域性和地帶性,一般分布在海拔3000—5000 m之間。通過對當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)政府部門、多年采集冬蟲夏草的農(nóng)牧民、收購冬蟲夏草的商人進行詳細(xì)調(diào)研,結(jié)合野外樣方調(diào)查信息匯總分析得出,三江源區(qū)冬蟲夏草資源主要分布在海拔3500—5100 m范圍內(nèi)。其中,冬蟲夏草資源最適宜的海拔為4000—4800 m,在這一區(qū)域冬蟲夏草資源分布集中,農(nóng)牧民主要在此區(qū)域采集冬蟲夏草。在這一海拔高度向上300 m和向下500 m也適宜冬蟲夏草生長,但分布明顯減少,農(nóng)牧民較少在此區(qū)域采集冬蟲夏草,這一區(qū)域為冬蟲夏草分布的次適宜區(qū)。次適宜區(qū)向上或向下海拔高度區(qū)域,基本無冬蟲夏草分布,為不適宜區(qū)。因此,將冬蟲夏草資源的適宜性空間分布按海拔高度劃分為3個區(qū)域(圖1)。

圖1 依據(jù)海拔確定的冬蟲夏草資源適宜性分布圖Fig.1 The suitability distribution of Ophiocordyceps sinesis based on the altitude

3.1.2 冬蟲夏草資源適宜性的植被類型分析

通過野外調(diào)研發(fā)現(xiàn)三江源區(qū)適宜冬蟲夏草分布的主要植被類型有高山草甸、亞高山草甸和高山灌叢草甸等,其中蒿草草甸植被類型中冬蟲夏草分布較多。采樣樣地的海拔高度多為 3500—4800 m,7月下旬至8月上旬植物群落高度一般為1—5 cm,群落總蓋度為60%—95%,主要物種有高山蒿草(Kobresiapygmaea)、珠芽蓼(Polygonumviviparum)、圓穗蓼(Polygonummacrophytum)、披堿草(Elymusnatans)、鳳毛菊(Saussureasalsa)、苔草(Carextristachya)、黃芪(Astragalussp.)、火絨草(Leontopodiumleontopodioides)等。

將野外調(diào)研信息與文獻資料相結(jié)合分析得出[7- 8,11,16- 18,22- 23],高山草甸、亞高山草甸和高山灌叢草甸是適宜冬蟲夏草生長的植被類型；高山草原類型中有少量冬蟲夏草分布,是冬蟲夏草次適宜生長的植被類型；高山荒漠草原、溫性草原等其他植被類型區(qū)域基本無冬蟲夏草分布,是不適宜冬蟲夏草資源分布的植被類型。因此,將冬蟲夏草資源的適宜性空間分布按植被類型劃分為3個區(qū)域(圖2)。

圖2 依據(jù)植被類型確定的冬蟲夏草資源適宜性分布圖Fig.2 The suitability distribution of Ophiocordyceps sinesis based on the vegetation types

3.1.3 冬蟲夏草資源適宜性的土壤類型分析

三江源區(qū)的野外調(diào)查結(jié)果表明,冬蟲夏草生長的土壤環(huán)境較為濕潤,土壤質(zhì)地為壤質(zhì)砂土,有少量的石礫,土壤表土層為根系密集盤結(jié)而呈暗灰棕至棕黑色的氈狀草皮層,厚約5—20 cm。已有文獻資料也表明[7- 8,11,16- 18,23],冬蟲夏草資源主要分布在高山草甸土和亞高山草甸土類型中。高山草甸土即草氈土,廣布于青藏高原,是森林郁閉線以上高山帶或高寒草甸植被下發(fā)育的土壤,多處于海拔4000—4800 m之間的高原面及高山中下層。亞高山草甸土即黑氈土,分布于林線以上和高山草甸土之下的帶輻內(nèi)。暗棕壤、灰褐土等土壤類型區(qū)中冬蟲夏草有少量的分布,而永久冰川、裸地巖石、寒鈣土等是不適宜冬蟲夏草生長的土壤類型,無冬蟲夏草分布。通過對冬蟲夏草分布區(qū)土壤類型的綜合分析,草甸土、草氈土、黑氈土為冬蟲夏草分布的適宜土壤類型；暗棕壤、灰褐土等為冬蟲夏草資源次適宜的土壤類型；巖石、冰川、寒鈣土、寒凍土等是不適宜冬蟲夏草資源生長的土壤類型。因此,將冬蟲夏草資源的適宜性空間分布按植被類型劃分為3個區(qū)域(圖3)。

圖3 依據(jù)土壤類型確定的冬蟲夏草資源適宜性分布圖Fig.3 The suitability distribution of Ophiocordyceps sinesis based on the soil types

3.2 冬蟲夏草資源適宜分布區(qū)域

根據(jù)以上分析得到冬蟲夏草適宜性分布的不同海拔區(qū)域、不同植被類型區(qū)域、不同土壤類型區(qū)域,綜合形成冬蟲夏草資源適宜性空間劃分依據(jù)(表1)。

表1 冬蟲夏草資源適宜性空間劃分依據(jù)

利用 Arcgis10.1 的空間分析模塊,將海拔高度、植被類型、土壤類型這3個單因素確定的冬蟲夏草適宜性分布區(qū)圖層疊加,得出冬蟲夏草在三江源區(qū)的適宜性空間分布區(qū)域。本研究首先依據(jù)海拔確定冬蟲夏草適宜性分布區(qū)域的第一圖層,然后在該圖層上疊加由植被類型確定的冬蟲夏草適宜性分布圖,若兩圖層均為適宜區(qū),則疊加部分為適宜區(qū)；若第一圖層為適宜區(qū),第二圖層為次適宜區(qū),疊加結(jié)果為次適宜區(qū),兩圖層疊加按照冬蟲夏草適宜性級別低的圖層類型決定新圖層類型的原則進行。通過疊加運算形成新的冬蟲夏草適宜性分布圖,依照此原則疊加土壤類型確定的冬蟲夏草適宜性分布圖,最終得到冬蟲夏草在三江源區(qū)的適宜性空間分布圖(圖4)。

三江源區(qū)冬蟲夏草適宜性分析結(jié)果表明,冬蟲夏草主要分布在東南部的果洛州和中南部的玉樹州,包括達(dá)日縣、甘德縣、瑪沁縣、玉樹縣、稱多縣等縣,分布面積約為18.45×104km2,占三江源區(qū)總面積的50.74%,其中,適宜區(qū)面積約為9.79×104km2,占冬蟲夏草分布面積的53.06%；次適宜區(qū)面積約為8.66×104km2,占冬蟲夏草分布面積的46.94%。將三江源區(qū)縣級行政邊界疊加到冬蟲夏草適宜性分布圖上,提取16縣1鄉(xiāng)冬蟲夏草適宜性分布面積(表2)。治多縣的冬蟲夏草適宜性分布面積最大,約為2.81×104km2,同德縣冬蟲夏草適宜性分布面積最少,約為1953 km2。從冬蟲夏草適宜分布區(qū)域來看,達(dá)日縣和甘德縣冬蟲夏草適宜性面積占到了該縣70%以上的面積,玉樹縣、稱多縣、瑪沁縣、班瑪縣、久治縣也占到了該縣的50%以上,表明這7個縣是三江源區(qū)冬蟲夏草資源的主產(chǎn)區(qū)。

圖4 三江源區(qū)冬蟲夏草適宜性空間分布區(qū)及采樣驗證點Fig.4 The suitability distribution map and sampling points of Ophiocordyceps sinesis in Sanjiangyuan region

各州(縣)County分布面積Areas/km2/占該區(qū)面積比Percent/%適宜區(qū)Suitableareas次適宜區(qū)Sub-suitableareas非適宜區(qū)Unsuitableareas玉樹州5617727．055394325．979756246．98玉樹縣793951．11244515．74515133．16雜多縣1230433．581421438．801011927．62稱多縣786752．70530335．53175711．77治多縣970911．901840622．565348865．55囊謙縣555744．88178714．42504040．70曲麻萊縣1280127．471179025．302200747．23果洛州3652647．28819410．613253642．11瑪沁縣686851．32156411．69495237．00班瑪縣349554．635819．08232136．29甘德縣523870．646849．23149320．13達(dá)日縣1084674．0112978．85251117．14久治縣444652．41191922．62211824．97瑪多縣563320．9221497．981914171．10海南州351020．62472227．73879451．65同德縣64213．54131127．66278758．80興?？h286923．35341127．76600748．89黃南州12379．23885866．09330924．68澤庫縣74811．13450767．05146721．82河南縣4897．32435165．12184227．56唐古拉山鄉(xiāng)4510．931091822．593697376．48合計Total9790126．928663523．8217917449．26

3.3 結(jié)果驗證

由于三江源區(qū)屬于典型的高寒缺氧地區(qū),氣候條件惡劣,野外實地調(diào)研與采樣難度很大。本次冬蟲夏草資源適宜性野外調(diào)查共采集了18個樣地、54個樣方,其中有9個樣地是冬蟲夏草分布較為集中、農(nóng)牧民采集較多的地區(qū),另外9個對照樣地是無冬蟲夏草采集的區(qū)域,用手持GPS進行樣方定位,對樣地的地理位置、周圍環(huán)境和樣方信息進行了詳細(xì)調(diào)查、采樣與記錄。調(diào)研與采樣區(qū)域的海拔高度為3500—4800 m之間,植被類型以高山草甸、高山灌叢草甸為主,主要植物種有高山嵩草、珠芽蓼、圓穗蓼、披堿草、鳳毛菊等。將調(diào)查樣地數(shù)據(jù)導(dǎo)入Arcgis軟件中,與冬蟲夏草適宜性空間分布圖層進行疊加(圖4)。18個樣地各分布在玉樹州雜多縣、果洛州瑪沁縣、黃南州澤庫縣,樣地中9個冬蟲夏草樣地全部處于冬蟲夏草適宜性空間分布區(qū)域內(nèi),5個對照樣地處于冬蟲夏草不適宜性空間分布區(qū)域,其中6個冬蟲夏草樣地在冬蟲夏草最適宜分布區(qū)內(nèi),3個冬蟲夏草樣地在冬蟲夏草次適宜分布區(qū)內(nèi),冬蟲夏草樣地區(qū)域的植被類型為高寒草甸、高寒灌叢草甸類,土壤類型為草氈土、黑氈土、草甸土,屬于高山草甸土和亞高山草甸土類型,與相關(guān)文獻資料中冬蟲夏草資源的生境條件一致。

結(jié)合野外采樣,對三江源區(qū)玉樹州玉樹縣、稱多縣、雜多縣、果洛州瑪沁縣、黃南州澤庫縣的農(nóng)牧戶進行分層簡單隨機抽樣問卷調(diào)查,共獲得有效問卷373 份。入戶問卷調(diào)查數(shù)據(jù)表明玉樹州農(nóng)牧戶的人均蟲草收入最高(雜多縣4000 元、玉樹縣2884 元、稱多縣1300 元),其次是果洛州(瑪沁縣2927 元),而黃南州農(nóng)牧戶人均蟲草收入(澤庫縣1635 元)最低。入戶調(diào)查結(jié)果間接驗證了三江源區(qū)冬蟲夏草資源適宜性的空間分布。

4 結(jié)論與討論

調(diào)查物種資源分布的方法一般是通過野外實地調(diào)研確定分布范圍、數(shù)量、種類,該方法在小尺度區(qū)域得到的結(jié)果比較準(zhǔn)確可靠,但傳統(tǒng)的基于點上的地面調(diào)查方法耗時、耗力、耗費資金,特別是在地形復(fù)雜、環(huán)境惡劣、地勢險峻地區(qū)的耗資更大[7,26]。近年來,空間遙感技術(shù)作為一種先進的大范圍資源監(jiān)測手段,為物種資源調(diào)查提供了新的技術(shù),將GIS技術(shù)應(yīng)用于物種資源適宜性分析已開展了不少有益的探索[7,25- 27],如應(yīng)用于大熊貓棲息地、鳥類遷徙、野生植物等生境的適宜性區(qū)劃研究。本研究將野外實地調(diào)研采樣與 GIS 技術(shù)相結(jié)合,分析三江源區(qū)冬蟲夏草資源適宜性空間分布狀況,并用野外采樣點數(shù)據(jù)驗證GIS分析結(jié)果的合理性,為在區(qū)域尺度上進行冬蟲夏草資源適宜性研究提供了新的思路和方法。

采用 GIS 技術(shù)研究冬蟲夏草資源適宜性分布的方法仍在探索中。本研究用冬蟲夏草適宜的生境條件對冬蟲夏草資源適宜性分布情況進行推測,該方法可作為空間化和定量化研究的嘗試進行深入研究。本研究僅對海拔高度、植被、土壤等自然環(huán)境因素進行分析,其適宜性分布也受到濫采亂挖、開礦、修建道路和居民點、城鎮(zhèn)建設(shè)等人文因素的影響。在今后研究中考慮將GIS技術(shù)與氣候、環(huán)境、人為干擾、宗教信仰等各方面因素相結(jié)合對冬蟲夏草資源的適宜性分布進行深入的研究,掌握我國冬蟲夏草資源適宜性的分布范圍和冬蟲夏草的產(chǎn)量,為保護與合理開發(fā)利用冬蟲夏草資源提供科學(xué)依據(jù)。

致謝:本文得到青海省環(huán)境科學(xué)研究設(shè)計院、玉樹州環(huán)保局、玉樹州草原監(jiān)理站、果洛州環(huán)保局、果洛州草原監(jiān)理站、黃南州環(huán)保局、黃南州草原監(jiān)理站在野外調(diào)查采樣和入戶調(diào)研工作中的大力支持和幫助,特此感謝。

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劉雁衡遲遲不動，被一個警員推了個趔趄。寒流果然來了，冷風(fēng)吹到臉上，徹骨生寒。劉雁衡、吳邦雄，還有兩個男生，被四個警員上上下下搜查一遍，沒搜出什么。那胖大警官獨自留在室內(nèi)，目光猶如鼻涕蟲，潮濕黏糊，在四名女學(xué)生身上刷來刷去。最后他挑出身材高挑的黃鶯：“你，過來?！秉S鶯的臉一下子白了，站著不動。警官探出粗大的右手，目標(biāo)明確地按到她腰上。

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The spatial distribution ofOphiocordycepssinensissuitability in Sanjiangyuan Region

LI Fen, WU Zhifeng, XU Cui, XU Yanda, ZHANG Linbo*

ChineseResearchAcademyofEnvironmentalSciences,Beijing100012,ChinaStateEnvironmentalProtectionKeyLaboratoryofRegionalEco-processandFunctionAssessment,Beijing100012,ChinaStateKeyLaboratoryofEnvironmentalCriteriaandRiskAssessment,Beijing100012,China

Ophiocordycepssinensisis one of rare fungal species parasitizing the larvae of a moth of the genusThitarodes(Hepialus), which mainly lives in the Tibetan Plateau of China (including Tibet, Qinghai, West-Sichuan, Southwest-Gansu, and Northwest Yunnan province) and the Himalayas (including India, Nepal, and Bhutan). Qinghai province is one of main yield areas ofOphiocordycepssinensisresources in China by the statistics.Ophiocordycepssinensislives the most common occurrence of at an altitude of over 3000 m. Ophiocordycepssinensisis commonly known as “yarsagumba”, also with a Tibetan name of “winteryarsaand summergumba”. Because of a highly valuable tonic in Traditional Chinese Medicine, the price ofOphiocordycepssinensishas increased continuously from 21 RMB/kg in 1970 to 210 RMB/g in 2011.Ophiocordycepssinensishas become the most important income source of local farmers and herders.Ophiocordycepssinensisbring huge economic benefits to local farmers, herders and government. Among the stakeholders, there is a puzzled debate on conservation and sustainable commercial harvest onOphiocordycepssinensisis, so it is urgent to do scientific exploration and research on its biological characteristics, conditions in natural habitats, spatial distribution, product yield, and artificial cultivation to harvest timely. At present, the researches interested inOphiocordycepssinensispay more attention on its medicinal function, physiology of its host insect and artificial cultivation etc. However, reports on quantitative characters and spatial patterns ofOphiocordycepssinensisresources suitability are quite few but necessary. Herein, spatial distribution ofOphiocordycepssinensissuitability in Sanjiangyuan region was studied based on spatial analysis of GIS. In this study, appropriate indices of eco-environment forOphiocordycepssinensissuitability,including landform factor, vegetation type, and soil type, were chosen according to habitat conditions. The field sampling data and questionnaires from herders were collected to verify the cartographic results. There were 18 sample plots and 54 quadrats from Zaduo county in Yushu Tibetan Autonomous Prefecture, Maqin county in Guoluo Tibetan Autonomous Prefecture, and Zeku county in Huangnan Tibetan Autonomous Prefecture of Qinghai province. 3 sample plots were selected in each county. The each sample plots comprised 3 random quadrats of 1 m×1 m. Thereinto, 9 excavation plots had more concentrated distribution ofOphiocordycepssinensisresources and more excavation of farmers and herders, and another 9 control plots had no excavation ofOphiocordycepssinensis. The distance was less than 4 km between excavation plots and control plots ofOphiocordycepssinensisresources. Additionally, a total of 373 questionnaires of farmers and herders were designed in this paper. The results showed thatOphiocordycepssinensisresources in Sanjiangyuan region were mainly distributed in central and south-eastern regions, with an area of 18.45×104km2, accounting for 50.74% of the total area. Suitability areas accounting for more than half of the respective total area in Dari county, Gande county, Yushu county, Chengduo county, Maqin county, and Banma county, which are major producing areas ofOphiocordycepssinensisresources. Suitability areas of GIS analysis were corresponded with field-measured data, which indicated that GIS-based suitability distribution forOphiocordycepssinensisresources was feasible. The study may provide scientific basis for comprehensive investigation, protection, rational development and utilization ofOphiocordycepssinensisresources. Based on the aforementioned, government should further strengthen the management and protection ofOphiocordycepssinensisresources in order to bring about the win-win benefits of the ecological and environmental protection and improving farmers and herders income.

Ophiocordycepssinensis; suitability; spatial distribution; GIS; Sanjiangyuan Region

國家自然科學(xué)基金項目(41301632)；中國工程院重點咨詢項目(2012-XZ- 13)

2013- 04- 25;

2013- 10- 11

10.5846/stxb201304250817

*通訊作者Corresponding author.E-mail: zhanglb@craes.org.cn

李芬,吳志豐,徐翠,徐延達(dá),張林波.三江源區(qū)冬蟲夏草資源適宜性空間分布.生態(tài)學(xué)報,2014,34(5):1318- 1325.

Li F, Wu Z F, Xu C, Xu Y D, Zhang L B.The spatial distribution ofOphiocordycepssinensissuitability in Sanjiangyuan Region.Acta Ecologica Sinica,2014,34(5):1318- 1325.