植物的次生代谢是植物在长期的进化中与环境相互作用的结果，其代谢产物的产生和分布表现出明显的地域、种属、器官、组织以及生育时期的特异性，与初生代谢相比，次生代谢与环境之间有着更强的相关性和对应性。并且，环境的变化能直接影响次生代谢产物的种类和数量，甚至只有在特定的环境下才合成特定的次生代谢产物。因此自然界的任何一种生态因子都有可能影响次生代谢产物在植物体内的产生和积累。由于合成次生代谢产物的难度较大，目前获取次生代谢产物的主要方式仍然是人工栽培。因此明确各种环境因子在植物次生代谢产物合成和积累中所起的作用和作用大小是保证人工栽培药用植物质量的关键。但现有的研究结果认为：在进行以次生代谢产物为目标的药用植物栽培时难以做到既高产又优质，要提高次生代谢产物的含量必然要牺牲一部分产量。因此，研究各种环境因子的作用和作用大小，进而进行人为调控，平衡质量与产量之间的矛盾是人工栽培药用植物的关键点和难点之一。中药蒺藜是我国最早应用的中药之一，具有治疗心脑血管疾病、强壮机体、抗衰老、降血糖等作用。它主要分布在我国长江以北地区，从吉林省西部的盐碱地到新疆石河子地区的干旱沙地均有发现，其分布地区的降水、土质、土壤养分等有较大差异。因此本文从中药道地性的理论出发，主要研究了生态因子对蒺藜次生代谢产物含量的影响。首先对最佳提取工艺和加工方式进行了筛选，确定了蒺藜加工、提取的最佳工艺：将蒺藜进行阴干或70度烘干后微波提取，其提取条件为70％乙醇，料液比为30，静置20 min后提取50 min。结合蒺藜主要次生代谢产物动态积累的研究，主要测定了蒺藜不同生长发育时期内总黄酮、总皂苷、乙醇提取物与灰分的含量，结合上述四个指标认为将蒺藜的采收期定在8月下旬较为理想。通过上述实验确定了统一的实验前提，在此基础之上，展开了主要生态因子对中药蒺藜质量影响的研究。首先比较了三种不同生境中蒺藜次生代谢产物的含量高低，分别为栽培过玉米的大田（文中称田地）、含沙量中等的弃耕沙土地（弃耕沙地）和没有人为耕种（野生）的沙丘，结果显示野生的蒺藜其次生代谢产物含量较低、波动较大，不利于稳定控制药材质量；而弃耕沙地和田地的蒺藜次生代谢产物波动相对较小，含量较高，故后两种生境对蒺藜主要次生代谢产物积累较为有利。其次，比较了河南、陕西、内蒙、新疆、吉林洮南、吉林长春等产区蒺藜次生代谢产物含量的差异。结果显示，除河南产蒺藜次生代谢产物含量较低、品质较差，人药时可能影响疗效外，其余产区蒺藜次生代谢产物含量均较高，均可作为蒺藜生药的来源。而根据回归模型和通径分析结果，6月日照与有机质含量的交互作用、9月的气温和日照时数升高分别会对总黄酮、总皂苷积累造成不利影响。本文分别进行了无机肥和农家肥实验，研究肥料对蒺藜主要次生代谢产物含量的影响，结果显示，无机肥实验的综合收益与N肥的施用有显著相关，但没有高肥水、高含量的对应关系。农家肥各肥料类型之间没有显著差异，但猪肥处理的次生代谢产物含量最高，其施用量667 kg／亩或334 kg／亩均可。采用模拟灌水量的方法研究了水分对蒺藜主要次生代谢产物含量的影响。选择了150 mm、250 mm、350 mm、450 mm四个灌水梯度，分别模拟干旱、半干旱、半湿润地区的降水量，研究了不同灌水量对蒺藜净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO₂浓度，超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性、丙二醛（MDA）含量、电导率以及产量、总皂苷含量、总黄酮含量的影响，并进行了逐步多元回归分析。综合各指标结果显示，蒺藜在不同的生长发育时期需水量不同，过高、过低的降水量都会影响其综合收益。