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本研究采集了甘肃及云南2省的15个县级主产区的151批当归药材及相应的根际土壤样本,采用中药资源生态学与化学计量学方法,系统开展了如下5项主要研究:一、当归化学成分含量及其与海拔、经纬度及土壤矿质元素的关系研究表明,阿魏酸、正丁基苯酞及醇浸出物含量在2006~3080 m内随海拔升高而逐渐增加;正丁烯基苯酞含量在2006~2548 m内随海拔升高而逐渐增加,在2548~3080m内则逐渐减少;Z-藁本内酯含量在2006~2732 m内随海拔升高而逐渐增加,在2732~3080 m内则逐渐减少;挥发油含量在2006~2641 m内随海拔升高而逐渐增加,在2641~2824 m内则小幅减少,在2824~3080 m内逐渐增加;综合来看,当归应选择海拔较高的产区进行栽培。研究发现,当归药材的特征性无机元素是Fe、Mn、Mg、K、As、Cr及Ni;当归药材中Zn与Mg、Cu及Ni,Fe与Mn,Ca与Na,Pb与Cu,As与Cr具有一定的协同吸收作用,而K与Na、Pb及Cd具有一定的拮抗吸收作用;海拔对Mn、K及Cr的含量,经度对Ca、Na、Cd、As及Ni的含量,以及纬度对Mg、Ca、Pb、Cd、As、Hg、Cr及Sb的含量的决策系数为正值,表示相应的地理指标是影响这些无机元素含量的主要决策因素。二、当归根际土壤中矿质元素含量及其与海拔、土壤类型的关系研究表明,当归根际土壤中的特征性矿质元素是Zn、Mn、Pb、Cu、Cr及Ni。根据根际土壤的元素指纹图谱,可将15个当归主产县分为3个产区:①岷县、渭源县、漳县、宕昌县及文县;②临潭县、康乐县、和政县及卓尼;③云南4县。当归根际土壤中,Mg及Cd的含量分别与海拔呈显著正相关及负相关,Pb、Cd、As、Cu、Cr、Sb及Ni等对人体有害的元素与海拔均呈负相关;当归根际土壤中矿质元素的分布与其土壤类型密切相关,土壤类型相同或相近的样本往往被归为一类;当归对根际土壤中的Na相对富集,与K、Ca、Mg及Hg属同一水平,对Zn、Cu、Pb及Cd相对贫化,对Fe、Mn、Ni、As、Cr及Sb强烈贫化;当归药材所含的无机元素与其产地根际土壤的地质背景密切相关,根际土壤中矿质元素的含量会影响当归药材中相应元素的含量。三、NIRDRS技术在当归化学成分快速测定及药用部位鉴别中的应用通过建立NIRDRS-PLS定量模型,可以实现当归中Z-藁本内酯、阿魏酸、正丁烯基苯酞、正丁基苯酞及挥发油的快速测定。当归不同药用部位NIRDRS指纹图谱特征吸收的平均吸光度大小为归身>归尾>归头>全归,可以采用PLS-DA模型对当归不同药用部位进行明确的分类鉴别,说明当归不同药用部位化学成分具有一定差异。四、当归产区根际土壤NIRDRS指纹图谱及重金属含量预测研究研究表明,岷县、渭源县、漳县及宕昌县等当归产区的根际土壤化学成分含量及种类较为相似;NIRDRS-PLS定量模型可用于当归根际土壤中Pb、Cd、Zn、Cu及Cr等有害金属元素的含量预测。五、基于化学成分的当归药材产地质量评价方法研究通过建立和比较AHP法、熵权法、PCA法及变异系数法等4种方法确定的当归药材产地质量评价的多指标权重,发现AHP法与熵权法所确定的指标权重与传统医药经验认知较为符合。建立TOPSIS模型、PP模型及PCA模型用于当归药材产地质量评价,结果均表明岷县、渭源县、漳县、宕昌县及云南产当归药材的质量较佳,更为符合当归药材的道地性内涵及中医临床用药经验的认知。