一、山区可应用现代生态农业种植技术,因地制宜高效发展中药材生产
研究背景：大悟县素有“八山半水分半田”之称，历史上是一个典型的多山贫困地区。改革开放以来，广大农民精耕细作、推广应用先进技术，粮食生产有了较大的发展。但由于全县人均耕地面积太少，农民增产脱贫的程度还很低。如何充分利用大悟大量荒芜山陵，发展当地的中药材种植业呢？是走传统常规的、大面积集中连片的单品种种植中药材生产模式，还是推广生态、高效、绿色的中药材规范化种植模式呢？2007年陈科力教授受委托，在实地调研的基础上给出了大悟发展中药材生产的一个具体建议。
主要内容：“应用现代农业(GAP)种植技术, 结合大悟的生态、地理、气候条件、因地制宜地发展中药材生产。” 生态的原则是：“根据当地的自然、地理、气候条件选择适宜当地生长的中药材品种；根据中药材生长对生态条件生物群落的需求，长线品种和短线品种结合，草类、灌木和木本类植物药材种植结合，野生抚育和人工种植相结合，进行合理地轮作、间作和套种；合理地施用平衡肥料与尽可能多用施用有机肥料相结合；使中药材生产的发展与改善当地的生态环境相结合，从根本上改善山区的生态环境和当地的土壤生态系统，促进可持续的发展”。
具体方法是:
1）根据山区耕地紧张的特点，利用退耕还林和荒芜的山地，制定以发展木本药材（如山茱萸、杜仲、栀子、金樱子）为主的充分利用山地资源的立体种植的模式，“即长线品种和短线品种相结合，草本和木本植物药材种植相结合，野生封育和人工种植相结合，野生药材采收和补种相结合的种植模式”。
2）根据山地垦植、平整耗时费力的特点和中药材生长对生态环境和生物群落多样性的要求，建立以原生态和半野生生长为主的中药材生态种植模式。即不毁山种药，不毁林种药，不平山造地，而是因地制宜，尽量保持原生态环境，以点种和补种为主（适当去掉杂草和杂木，适当施平衡肥料），种植本地区适宜的（木本或兼有草本）中药材品种。药材品质不仅有土壤、肥料的要求，而且有生态环境丰富性和生物多样性的要求。这种方法虽然没有集中连片的“眼球效应”，但是在山地能较容易建立几个主要品种的规模化半野生抚育生长的药材基地，而且能保证其质量，能以最小的支出争取较大的和长远的收益。
3）根据植物生长的生态周期，对半野生抚育的药材采取边采收边补种，部分采收，部分补种的模式，让野生和半野生植物休养生息。
4）根据山区资金紧张的特点，选择适于当地生态和自然条件生长的短线和高效中药材品种种植（如白花蛇舌草、夏枯草、苍术、丹参等），以尽快产生效益，缓解发展长线木本植物品种产生的资金紧张的状况。
5）使用生态、高效农业技术，发展短线品种的生产。主要是进行合理的轮作、间作和套种；合理地施用平衡肥料、尽可能多用有机肥料，改善土壤生态条件，尽量避免病虫害发生。
6）这种方式不争农田、不争劳动力和资金，生产风险小、药材品质有保证、病虫害减少、又能保证农民的短期和长远收益，使发展中药材生产与改善生态环境相结合，有利于山区的可持续发展和脱贫致富。
应用上述思路和具体分析，主持编写了大悟“中药材规范化生态种植技术应用推广”科技富民强县的项目建议，该项目通过湖北省和科技部的评审，获得了国家130万元的专项资助（http://www.most.gov.cn/index.html中华人民共和国科技部文件关于2007年科技富民强县专项行动计划试点县（市）项目立项的通知）；2009年11月，该被采纳的建议获评2009年湖北发展研究三等奖。
二、林药生产配套仿野生抚育基地建设
研究背景：长阳中药资源丰富，种植历史悠久，自然条件优越，自古就是中药材重要产区，所出产中药材普遍质量上乘，较受市场欢迎。其中大面积种植的药材如资丘木瓜、独活、红栀等发展前景看好。但野生资源的药材开发利用无序，对珍稀品种尚缺乏保护措施，对永续利用缺乏科学规划。其中对长阳地区独有的地乌以及石斛、天麻等珍稀品种种质资源保护不够。因此，陈科力教授在2013年协助中国林科院编写的长阳林药规划中建议在发展大规模栽培品种之外，推进“中药材仿野生抚育种植示范基地建设”，找到一条既能够缓解濒危药材资源危机，又能保证药材供应，兼顾经济、生态和社会效益的方法，建议并深入探讨了长阳仿野生抚育的品种、研究内容和评价方法。
主要内容：
仿野生抚育是根据中药材生长特性及对生态环境条件的要求,在其原生态或相类似的环境中,通过人工更新或自然更新的方式增加种群数量,使其资源量达到能保持种群数量稳定增长并能为人们持续采集利用的一种药材生产方式。
长阳县仿野生抚育种植具有良好的基础。第四次全国药用植物资源普查,详细了解了长阳药用植物资源的种类、分布和生态环境等信息，便于选择仿野生抚育试验品种和基地。长阳北坡清江药谷仿野生林下种植灵芝、白及、重楼10余亩，已取初步成功。黄柏乡已经小面积仿野生成功种植黄连、七叶一枝花、天麻、白及等33种中药材。仿野生抚育种植中药材由于充分利用长阳山地特点、投资小、见效快、质量优，具有较好发展前景。仿野生抚育种植坚持以点带面、基地辐射的工作方针，重点抓好示范基地的建设，在示范基地成功获得生产技术和管理经验的基础上再推广到全县大规模开展中药材仿野生抚育的生产，推动这一新兴生态产业的发展。
1、仿野生抚育中药材品种的选择
仿野生抚育基地选择的药材品种，必须是适合当地生态和自然、地理、气候条件生长的中药材品种，同时又能兼顾“生态”和“高效”相结合、长线品种和短线品种相结合的原则，充分发挥仿野生抚育的优势，提供优质的中药材或种质资源。长阳仿野生抚育种植可选择的品种如下：
(1)珍稀濒危、资源紧缺，需要紧急保护物种资源和发展生产的药用植物品种，例如地乌、白及、重楼、竹节参、延龄草等。
(2)生长年限较长、种植成本相对较高或名贵的中药材，如黄连、湖北贝母、党参、天麻、黄精等。
(3)在长期的栽培实践中，自然生长的野生植物种群已经消失，可以通过仿野生抚育的方法，培育和恢复一些自然生长的野生植物群落，如木瓜、茯苓等。
(4)木本乔木类药用植物尤其是药用部位使用花、果、叶的落叶乔木，对于改善单一灌木丛生态、恢复山林的原始地貌和生物多样性具有重要意义，可以根据地区特点选择发展，以改变当地生态环境。如辛夷、银杏、栀子、厚朴、黄柏、杜仲等。
(5) 使用人工栽培获得的种质材料繁殖的药材，其产量和质量会明显降低的药材品种，如半夏、苍术等，可采用仿野生抚育的方法获得优质繁殖材料。
(6)使用仿野生抚育、成本较低同时可以获得较优质量的大宗中药材，例如桔梗、白芷、前胡、续断、玄参等。
其中，长阳地区可重点实施的品种如下：
地乌：具有祛风湿、强筋骨、消肿止痛之功效，由地乌提取物制成的银莲花胶囊和地乌风湿安胶囊等中成药，治疗红斑狼疮、类风湿及各种关节疼痛，具有极好疗效，且毒副作用很小，目前还没有可替代的药物。地乌是长阳最独特的优质药用植物资源，长阳的地乌质量最好，在都镇湾镇麻池村铜鼓包山有分布，但生长缓慢、再生周期长,平均需要5～8年，生物量小、野生资源有限,加上疯狂采挖和破坏，处于濒危边缘，是亟待保护和开发的药用植物品种。加强地乌资源的保护、生产和开发，将带来极大的经济效益。
重楼：具有重要的药用价值，是云南白药系列产品以及“宫血宁胶囊”和“季德胜蛇药”等著名中成药的主要原料。其再生周期长,平均需要5～8年，野生种质资源严重破环，全国需求量达3000 吨左右。由于本身具有极高的药用价值且市场需求不断扩大，重楼价格持续攀升，现有药源远不能满足市场需要。据云南白药集团调查资料显示,分布于我国境内的野生重楼80%已被开采利用,剩下的20%按目前国内外市场的需求量测算,大约仅可维持3～5年。
石斛：被历代养生家当作养生延年的圣品，素有“人间仙草”之称，具有极高的药用保健价值。随着石斛需求量日益增加、生态环境逐步恶化、大规模采集及其本身自然繁衍能力较低等原因，野生资源日趋稀少，濒临灭绝。石斛繁殖率低、生长缓慢,难以实现规模化种植，适宜小规模的仿野生抚育。长阳县两河口有少量的石斛种苗基地，英山县雷店镇东明村有较为成功的种植经验可供学习借鉴。
木瓜：长阳木瓜依靠无性繁殖。在长期的栽培实践中，自然生长的野生木瓜居群已经消失，通过仿野生抚育的方法，可培育一些自然生长的植物群落，丰富木瓜的种质资源。
天麻：野生资源日趋减少，供不应求，现在市场主要为人工栽培品。长阳县二高山农民仿野生种植的天麻产量高、质量较好。因此，可采用仿野生抚育方法提供优质的天麻药材。
半夏：野生半夏在长阳各地均有分布。近年来野生半夏越来越少，依靠野生半夏已经难以满足医药市场对半夏的需求。20世纪80年代开始进行野生转家种研究，但若用栽培得到的植株的种茎繁殖后代，其产量和质量会大幅度下降，必须使用野生的种质材料进行种植。因此半夏需要建立仿野生的种质材料生产基地。
野葛：野葛根是一种药食两用的保健型中药，但自然野葛群落常常形成种类单一、破坏生物多样性和生态环境的杀手。长阳有很多这样的野葛群落，一方面需要开发这一宝贵资源，另一方面也要有计划地进行生态改造，使之可持续地开发利用。
2、仿野生抚育关键技术的研究与示范
针对中药材生产中农药、化肥、重金属等有害物质超标，影响药材安全的问题，以地乌、野葛、重楼、白三七、白花延龄草、石斛、白及、木瓜白芷、桔梗、党参、前胡等中药材为重点，开展仿野生种植关键技术研究，通过仿野生抚育改善和部分恢复当地的原始自然生态环境，同时运用现代农业技术对仿野生抚育品种进行适当、合理、有限的干预和管理，包括培育和使用优质种质材料，合理施用有机肥和复合肥，合理的种植密度、林药立体复合种植等先进的耕作技术，生产安全、高品质的中药材。
(1)仿野生抚育种质标准的研究。制定仿野生抚育基地补种的种子种苗、菌种等繁殖材料的质量检验规程及质量标准、生产管理制度和操作规程；建立与抚育基地生产规模相适应的良种繁育基地；进行仿野生抚育药材的种质比较或品种选育工作。
(2)仿野生抚育合理种植密度的研究。合理调节仿野生抚育品种种植密度和种群密度是仿野生抚育成功的一个关键内容。仿野生抚育品种种植密度应当远低于大田种植密度，才能确保近似自然状态的生长和生态环境；其种植密度又要大于野生生长的密度，才能保证有利于集中管理并达到采收的经济量。仿野生抚育不是普通的人工栽培，涉及面积大、植物种类多、关系复杂，可运用传统样方调查和相关数据测量，了解种群间的关系和动态变化，从而确定适当的种植密度。可以通过下述试验研究完成：自然更新速率观察、人工增加种群数量的试验、去杂与不去杂对比试验。依据以上研究，建立仿野生抚育药材资源恢复和更新的措施,确定仿野生抚育药材合理的种植密度和种群密度。
(3)对仿野生抚育品种生产进行合理干预的研究。野生药材在生长过程中人为干预较少,一般仅在成熟阶段进行采收。仿野生抚育则是一种积极的生产行为，它需要根据生态和高效的原则进行科学合理的管理和干预，例如需要依据仿野生抚育物种的生长发育特性或营养生理特点、依据抚育基地土壤肥力及其动态变化过程,制定精细施肥的标准操作规程(包括施肥种类、时间、方法和数量)，施用的肥料以有机肥为主，施用农家肥充分腐熟达到无害化卫生标准；化肥要使用平衡的肥料，补充适当的微肥。病虫害的防治要采取综合防治策略,尽量使用生物防治和物理防治的方法；坚持合理的种植密度，减少病害；必须施用农药时,应符合采用最小有效剂量并选用高效、低毒、低残留农药,以降低农药残留,保护生态环境。
(4)仿野生抚育药材适宜的采收方法研究。需要根据种群数量、采收后种群自然更新速度和补种材料的繁殖速度, 根据保持种群可持续更新、群落动态平衡和不破坏生态环境的原则,确定每年的允许采收量,并据此确定仿野生抚育中药材年采收比例、采收布局和采收周期。
(5)仿野生抚育对生态破坏的山林按原生态进行改造的研究
长阳地区通过数年封山育林，很多山林已经长满了低矮的杂木类灌木或草本类灌丛，灌木和灌草丛是长阳目前分布较广的一些植被类型，但并不是该地区原始的植被类型和生态系统。例如，长阳火烧坪的灌丛具有代表性，在反复的砍伐和破坏下，发生了多次性的灌丛。不可否认这些灌木植被对于水土保持，绿化荒山有一定作用。但是这样的植被品种单一，生物多样性差，其它植物尤其是草本类药用植物难以生存，比如原来生长在山林深处的许多草本药材前胡、续断、玄参等，现在只能生长在灌丛边缘。因此，构建仿野生生态种植基地，需要对一些品种较为单一的低矮灌木丛山地根据其特点进行适当改造，补种一些高大乔木类药用植物，建立适宜生长的灌木、乔木和草本立体生态和植被体系，有利于逐渐复原原始生态，增加生物多样性，有利于仿野生抚育药材的生长。
(6)仿野生抚育种质资源圃的建设研究
建立仿野生抚育品种的种质资源圃及其野生物种的自然保护区，是确保仿野生抚育生产发展必不可少的措施。对于珍稀濒危的药用植物种类，例如地乌、重楼、白及、白三七、白花延龄草等，当它们野生种的自然栖息地受到严重破坏或种群数量急剧降低时，需要采取紧急措施，建立这些物种的仿野生抚育种质资源圃或自然保护区，确保以后仿野生抚育的种质资源供应。
对于大宗类药材品种的各种不同特征（质）的药材，为便于培育新的种质材料和保护生物多样性，也可按仿野生抚育的生产方式建立保存这些不同特征药材种质材料的种质资源圃。
仿野生抚育种质资源圃可选择长阳原始生态保护较好，原始森林和植被较多、生物多样性较丰富的地区，进行尽可能少的人为干预，利用当地野生的生态环境，通过适当补种的方法和现代农业技术，保存适宜当地生长的珍稀濒危药用植物或特色物种，构建仿野生种质资源圃。
3、仿野生抚育试验示范基地的选择
中药材仿野生抚育的基地选择对抚育的成功至关重要,它是植物生长所依赖的基础环境。仿野生抚育在药材原生地进行,野生抚育基地的选择要依据抚育药材的群落特征,明确基地范围。
调查长阳县相关中药材野生分布区，并考察其适合目标药用植物的生长,是否可以发展成产业化的基地,能否确定可以保证大多植株达到最佳生活状态并向着种群增长的方向发展。对分布区进行跟踪调查,对符合药用植物增长型的种群进行环境因子的监测,以研究多种因子对植物生理功能的影响,找出关键限制因子,从而筛选出符合条件的基地。长阳县仿野生抚育品种及试验基地表见表3。
4、仿野生抚育生产活动的检查和评价
仿野生抚育药材的生产，不仅要使生产的药材达到药典标准，还要使生产的药材接近和达到高品质的野生药材标准；不仅要考虑当前产量、质量等经济效益，也要考虑对生产长远发展的影响和生态效益。为了及时调整和纠正仿野生抚育生产活动中的偏差，确保生态和高效性的原则，要对其生产过程及时进行检查、评价和修订。
(1)仿野生药材与野生药材、大田种植药材产量和品质的比较。包括性状、有效成分含量及其指纹特征比较、农药残留量、重金属检测以及其产量比较。
(2)仿野生药材与大田种植药材经济效益比较。包括投入的人力、物力、化肥、农药、土地以及经济收益。
(3)生态效益评价。对仿野生抚育基地进行生态系统结构的合理性评价、生态系统功能评价和生态环境质量评价。生态结构评价指标主要选择森林覆盖率指数、土地垦殖率指数、土壤养分平衡、水分资源平衡等；生态系统功能评价根据生产率、光温利用率、次级产品生产率等计算生态功能综合生产效率；生态环境质量综合评价采用土地沙化变化率、土地盐碱化变化率、草场退化率、土壤环境质量指数和水环境质量指数,对生态环境质量单项指标进行评价,并计算出环境质量综合指数。 （以上录自《长阳规划》，2013.3）
