基于3S技术的羌活区划研究Ⅱ.基于协同克里金插值的羌活品质适宜性分析及评价

药用植物经济价值关注药效物质为基础的质量特征。很多药材的道地产区与其生长适宜区并不重合,这使得基于生态适宜性的传统区划方法在中药材生产实际应用中有很大局限。为解决药材的高品质区域与高产量区域空间分离的问题,该研究以羌活药材为例提出综合药材品质参数的中药材区划方法。该文在基于协同克里金,结合药材品质空间差异,进行空间插值并进行空间叠加,得到羌活药材品质适应性区划图,再对药材品质与生长适宜性区划图进行空间叠加,构建优质高产药材区划图。结果显示,协同克里金插值构建基于药材品质数据的空间插值是可行的,理论值与实测值极显著相关,为建立基于品质适宜性的药材生产区划方法提供了理论基础;羌活药材品质区划显示品质最适区主要分布在四川省(约占29.42%),但品质适宜性与生态适宜性在空间分布上不完全吻合,显示羌活药材的品质适宜性与生态适宜性存在空间分布差异。研究结果有助于为生态适宜性和品质适宜性空间不重合药用植物的优质高产人工栽培的生产和区划提供定量依据。     

基于生长适宜性和品质适宜性的川贝母功能型生产区划研究

该文基于对川贝母资源生态和品质质量的研究,在GIS平台上利用最大信息熵对野生川贝母进行生长适宜性分析,并筛选出影响川贝母生长的主导因子;利用地统计学方法插值生成基于药材品质适宜性的空间分布数据,在此基础上与川贝母植株生长适宜性空间分布数据进行模糊叠加,形成基于药材品质适宜性和植株生长适宜性空间相关联的川贝母生产适宜性区划;结合土地利用等环境因素综合分析,对川贝母生产适宜区进行功能划分,得到具有实际生产指导意义和可操作性的川贝母功能型生产区划。该文采用的中药材生长适宜性、品质适宜性和生产适宜性的评价体系及构建方法,可克服现有中药材生产区划中由于缺乏生态因子与品质因子的空间相关分析而导致的将生态适宜性与生产区划等同的误区,为川贝母的资源保护、野生抚育和产业化种植规划,提供理论支持与解决方法。     

基于3S技术的羌活区划研究I.基于MaxEnt和ArcGIS的羌活生长适宜性分析及评价

该文在基于MaxEnt和ArcGIS的羌活的生态适宜性分析及评价基础上,提出了生长适宜性的概念,并利用ArcGIS软件中标准分级方案的自然断点法,对羌活的潜在分布区域进行了生长适宜性等级划分,生成羌活生长适宜性区划图并统计了不同等级适宜区的面积。结果发现,羌活生长最适宜区段主要分布在四川省的阿坝州境内,约占总最适生区的60%以上;海拔、9月均温以及植被类型是影响羌活生长的主导因子;相关性分析显示,在一定范围内降水量和坡度的增加有利于药材中羌活醇积累,而不利于异欧前胡素积累。研究结果有助于阐明药用植物生长适宜性和品质适宜性的区别,为羌活的生产区划、野生抚育及规模化人工种植提供科学依据。     

基于遥感与GIS技术的四川省羌活资源适宜性分布研究

羌活是我国中藏羌医药体系中的重要药材,也是我国高原珍稀濒危药材。该文以四川省为例,结合羌活生长的环境因子,选取适宜羌活生长的生态环境指标,利用遥感和GIS技术对川产道地药材羌活的适宜性空间分布进行研究,并结合野外实测进行验证。结果表明:四川省的羌活资源主要分布在川西高山峡谷和川西北高原,适宜性分布面积约为4 145 km²,占该区总面积的2%,其中,黑水县、理县、小金县、康定县等地区的适宜面积均占到了各县面积的2%以上。根据野外实测调研和相关文献资料信息的记载,可以得出通过遥感和GIS技术分析的结果与羌活资源的实际分布地区相符合,说明利用遥感和GIS方法划分羌活资源的适宜性分布区域是可行的,可以为全面调查羌活资源的分布与保护以及对其进行合理的开发利用提供科学依据。     

基于Maxent和ArcGIS的山茱萸生态适宜性区划研究

通过区划研究,预测山茱萸适宜种植区。通过走访和实地调查,收集山茱萸在全国主产区的样品分布信息。以山茱萸药材主产区14个产地89个采样点为分析基点,利用Maxent和ArcGIS对山茱萸进行生态适宜性研究,分析山茱萸生长地的相关生态因子如气候、地形等。影响山茱萸生长的主要生态因子包括11月降水量、3月降水量、植被类型等9个生态因子,山茱萸生长最适宜区域分布在河南、陕西、浙江、重庆、湖北、四川、安徽、湖南、山东等地,对山茱萸的潜在分布区进行了生长适宜性等级划分,生成山茱萸生长适宜性区划图。应用空间分析技术,阐释了山茱萸最适合生长的自然环境,也为山茱萸的野生抚育、引种栽培及人工规范化种植提供科学依据。     

高寒山区濒危药用植物羌活产地适宜性及 生产区划分析

目的:对高原珍稀濒危药材羌活的产地适宜性进行评价和为人工种植适宜区筛选提供科学依据.方法:在较为全面野外调查和数据收集的基础上,结合TCMGIS-Ⅰ系统,对羌活的产地进行适宜性分析和生产区划.结果:四川、西藏、青海和甘肃临近区域118个县市是羌活集中连片的最适宜产区,总面积142 073 km~2,四川占总面积比例达47%;较适宜产区包括四川、西藏、青海、甘肃、陕西、新疆等10个省区266个县市,面积377 000 km~2,其中四川占较适宜产区面积32%.结论:最适宜区农地缺乏、生态脆弱的区域适合发展羌活种质保存、资源保护和野生抚育,规模化的人工规范栽培应妥善规划宜从川西高原高山峡谷地带以及临近的青海、甘肃等区域中筛选生境环境条件合适的种植范围.     

宽叶羌活适生地分析及数值区划研究

目的 分析宽叶羌活在中国的适生区域,为人工种植适宜区划筛选提供科学依据.方法 以四川、青海、甘肃野生宽叶羌活分布区最适宜生长环境因子为依据,结合中药材产地适宜性分析地理信息系统(TCMGIS-I),区划宽叶羌活区全国的适宜产地.结果 四川、西藏、青海和甘肃临近区域118个县市是宽叶羌活集中连片的最适宜产区,总面积130 051 km2,四川占最适宜区总面积比例达45%,西藏约占32%;较适宜产区包括四川、西藏、青海、甘肃、陕西、新疆等8个省区197个县市,面积242 365 km2,其中四川占较适宜产区面积35%,西藏约占36%.在相似度80%以上的适宜区范围内,四川涉及的面积最大,西藏包含的县市最多.结论 应用TCMGIS-I系统进行宽叶羌活适生地分析具有一定的科学性和准确性;分析结果揭示西藏是宽叶羌活潜在重要的资源分布区;根据适生区域自然及社会经济综合评价,建议在生态脆弱、农地相对缺乏的最适宜区优先开展宽叶羌活种质保存、资源保护和野生抚育,而在四川、甘肃和青海等地选择3 000 m以下较低海拔的,农地比较充足、耕作条件和光热比较优越的较适宜区域适度发展规模化人工种植.     

补骨脂全球适宜性区划研究

中药材的引种是扩大药材生产、满足市场需求的重要途径,但不科学的引种会削弱药材的道地性,导致药材质量下降,影响临床疗效。因此,对药用植物道地产区、野生分布区的气候条件和土壤条件的相似性进行分析十分重要。采用中国中医科学院中药研究所自主研发的“药用植物全球产地生态适宜性区划信息系统”（GMPGIS）,以本草文献记载的道地产区、野生分布区以及当前主产区126个样点的生态环境因子值为计算依据,经过生态相似性比对分析,获得补骨脂全球范围内的最佳生态适宜产区和潜在种植区,主要包括中国、美国、澳大利亚、墨西哥、印度等国家。其中,补骨脂在中国的生态适宜产区主要包括云南、四川、广西、湖南、湖北、重庆等省区。本研究为补骨脂的规模化种植、引种栽培和保护抚育提供了科学依据,合理的选地标准为高品质补骨脂的科学生产奠定了基础。     

华东覆盆子生态适宜性区划研究

目的:预测华东覆盆子生态适宜性分布区,进行生态适宜性区划研究,为华东覆盆子的品质区划及生产区划提供依据,并探索影响华东覆盆子分布的主要生态因子,为其生态栽培研究提供理论依据。方法:以华东覆盆子的分布位点信息及生态因子数据为基础,利用最大熵模型(Maxent)及Gis制图软件进行生态适宜性预测,并对生态适宜区进行划分。结果:降水和气温是影响华东覆盆子全国分布的主要生态因子;华东覆盆子分布适宜区主要集中于华东地区长江以南的安徽南部、浙江、福建北部、江西东北部及江苏西南部,最适宜区主要集中在安徽皖南山区黄山山脉至浙江西部天目山一带、浙江东部山区、福建武夷山、江西东北部山区、江苏西南部地区。结论:本研究结果可以为华东覆盆子的道地药材生产布局及生态种植研究提供依据,并对扩大商品开发所需华东覆盆子原料产区具有一定的指导意义。     

内蒙古地区蒙药肋柱花的生态适宜性区划研究

蒙药肋柱花为蒙医常用要药。通过走访和实地调查,收集肋柱花野外分布信息,综合气候、地形等相关生态因子,利用GIS技术和最大信息熵模型分析肋柱花适宜性分布。ROC曲线的AUC值均在0.99以上,表明最大信息熵模型的预测结果可信度高。研究结果显示影响肋柱花适宜性分布的主要生态因子为2月月平均气温等13个生态因子,其适宜区域集中分布在内蒙古中东部,包括克什克腾旗、多伦县、正蓝旗等地,与传统道地产区基本吻合。此外,区划结果还提供了肋柱花传统分布区以外的新适宜分布区,为今后开展肋柱花野生抚育,引种栽培的选址工作提供了科学依据。     

湖北道地药材福白菊产地生态适宜性数值区划研究

目的研究湖北道地药材福白菊生态适宜性数值区划,为福白菊扩大种植面积,科学布局提供理论依据。方法以福白菊道地产区作为数据分析基点,利用全国气候土壤数据库提取生态因子值,形成的各因子范围作为福白菊的适宜生态因子范围,采用TCMGIS分析系统,统计出不同生态相似度的适宜区域及分布面积。结果得到福白菊不同等级的生态适宜性区划图,主要分布在我国中西部的湖北、河南、安徽、江苏、贵州、云南、重庆等省市,湖北省内主要集中在鄂西和鄂北的武陵山区、秦巴山区、大别山区以及丘陵岗地。结论 TCMGIS系统分析的结果与菊花药材的主产区分布情况吻合,该分析结果可以作为规范化种植选址的基本依据。     

基于最大熵模型和地理信息系统的苍术生态适宜性及品质区划

目的：对全国范围内的野生苍术进行生态适宜性和品质区划,为苍术的栽培选址和优质生产提供科学指导。方法：采用文献搜集的方法收集近30年与苍术分布和挥发油含量相关的研究数据,用最大熵模型（MaxEnt）和地理信息系统（GIS）对野生苍术生态适宜性进行区划,并对苍术的适宜种植区和品质形成区进行预测。结果：1）野生苍术最适宜分布区主要集中在燕山山脉、太行山脉、陕北高原南部、秦岭山脉、伏牛山区、大巴山区、桐柏山区、大别山区、茅山周边及黄山周边地区;2）合格野生苍术（苍术素含量>0.30%）最适宜分布区集中在湖北省中部的大洪山、河南省与湖北省交界处的桐柏山和大别山区、安徽省中部的张八岭和江苏省南部的茅山山区至上海的大部分地区,其中大别山区的野生苍术品质差异较大。结论：MaxEnt和GIS对野生苍术生态适宜性分布区预测结果可靠有效。生态环境因子并不是影响苍术品质形成的唯一决定因素,生产合格苍术药材需要有优良的种质资源,以及合适的生态种植环境,如林下、林缘或田间作物套种等。     

基于道地产区生境特征提取的苍术生产适宜性区划研究

收集和综合分析了与苍术生长相关的气候因子、群落特征和土壤类型,首先进行了苍术的气候适宜性区划;提取了苍术群落分布特征和苍术生长的土壤类型,根据气候、群落和土壤数据进行了苍术生产适宜性区划。结果显示:苍术的最适宜区分布于长江流域中下游各省的交界部分,适宜区分布于四川与云南交界的金沙江流域和陕西与湖北境内的汉江流域,较适宜区分布于云南与黑龙江一线的狭长区域。     

基于道地产区生境特征提取的苍术生产适宜性区划研究

收集和综合分析了与苍术生长相关的气候因子、群落特征和土壤类型，首先进行了苍术的气候适宜性区划；提取了苍术群落分布特征和苍术生长的土壤类型，根据气候、群落和土壤数据进行了苍术生产适宜性区划。结果显示：苍术的最适宜区分布于长江流域中下游各省的交界部分，适宜区分布于四川与云南交界的金沙江流域和陕西与湖北境内的汉江流域，较适宜区分布于云南与黑龙江一线的狭长区域。     

我国地黄人工种植生态适宜性区划研究

目的进行地黄的生态适宜性区划,为地黄人工种植基地选取和优质工业原料收购区域的确定提供依据。方法以全国740个气象站点、1971—2001年的气象数据为基础,采用“模板模式”,应用相似度分析、德尔菲法和空间分析方法进行地黄种植气候适宜性等级划分;以气候适宜性等级划分结果和中国土壤图栅格数据为基础,应用ArcGIS软件进行空间叠加和空间计算,进行地黄的生态适宜性区划。结果地黄最适宜区主要集中在河南北部,以及与河南北部接壤的山西、河北南部,山东西南部和安徽北部地区。新疆以及甘肃的部分地区也有适宜地黄栽培的气候条件。结论应用空间分析技术,从气候和土壤两个方面,进行地黄的生态适宜性区划研究,可以为地黄人工种植基地选取和优质工业原料收购区域的确定提供依据。     

基于MaxEnt和ArcGIS的黄连生长适宜性区划研究

针对黄连种植适生地选择的迫切要求,该文在基于生态位理论模型MaxEnt和ArcGIS的黄连区划体系研究基础上,对黄连进行了生长适宜性区划的分析,并利用统计学分析的相关方法结合Arc GIS软件,对黄连的潜在分布区进行了生长适宜性等级划分,生成黄连生长适宜性区划图。结果发现,黄连生长最适宜区主要分布在重庆石柱、武隆、巫溪、湖北利川、恩施等地。海拔、9月降水量以及2月降水量等7个生态因子是影响黄连生长的主要生态因子,相关分析结果显示,在一定范围内,降水量与海拔的升高有利于黄连中总生物碱含量的积累。研究结果不仅阐释了最适合黄连生长的自然环境,也为黄连的生产区划、也是抚育及规模化人工种植提供科学依据。     

基于GMPGIS的檀香全球产地生态适宜性研究

目的：本研究主要对檀香在全球的产地生态适宜性进行分析,以期促进檀香区划研究和生产。方法：以檀香的主产地印度、澳大利亚等131个样点为基点,应用药用植物全球产地生态适宜性区划信息系统（GMPGIS）分析檀香在全球的产地生态适宜性。结果：巴西、印度、刚果（金）、澳大利亚、中国、印度尼西亚等120个国家和地区境内都有适宜檀香生长的区域,能对发展檀香生产、确定檀香区划、保证檀香品质提供科学指导。结论：GMPGIS分析结果将为进一步的檀香资源调查及其全球产地区划提供科学依据。     

辽宁省北苍术生态适宜性和品质区划研究

目的 基于空间信息技术开展辽宁省北苍术生态适宜性和品质区划研究,分析辽宁省内适宜栽种北苍术的区域及影响其品质的生态因子。方法 以收集的栽培北苍术采样点信息为基础,通过最大熵（MaxEnt）模型和ArcGIS软件对辽宁省北苍术生态适宜性进行研究;利用ArcGIS和SPSS23.0软件进行分析,构建基于挥发性成分β-桉叶醇、苍术酮、苍术素和水溶性成分苍术苷A的品质区划。结果 影响北苍术生态适宜性的生态因子有7月份降水量、11月份平均温度、植被类型等,辽宁省北苍术生长最适宜区主要分布于朝阳、抚顺、铁岭等地区,4月份降水量、昼夜温差月均值、7月份降水量是影响北苍术品质的生态因子。结论 辽宁省大部分地区适宜栽种北苍术,尤其辽宁西部地区的生态适宜度较高,4月份降水量是影响栽培北苍术质量的主要生态因子。本研究可为辽宁省北苍术的规范化种植提供依据。     

阿拉善地区荒漠肉苁蓉生态适宜性区划研究

肉苁蓉为特色名贵中蒙药。通过走访和实地调查,收集肉苁蓉野外分布信息,综合气候、地形等相关生态因子,利用GIS技术和最大信息熵模型对阿拉善地区肉苁蓉进行适宜性区划研究。ROC曲线的AUC值均在0.9以上,表明最大信息熵模型的预测结果可信度高。研究结果显示影响肉苁蓉适宜性分布的主要生态因子为植被类型等14个生态因子,其适宜区域集中分布在阿拉善右旗中部(包括塔木苏苏木、阿拉腾敖包镇)、阿拉善左旗北部(包括吉兰泰镇、乌力吉苏木、苏红图苏木)以及额济纳旗的东南部(包括古日乃苏木、温图高勒苏木-拐子湖、巴音宝格德苏木以及绿城遗址附近区域),与传统道地产区基本吻合。此外,区划结果还提供了肉苁蓉传统分布区以外的新适宜分布区,为今后开展肉苁蓉人工引种栽培选址工作和区域发展名贵中蒙药提供了科学依据。     

基于遥感与GIS的四川省川牛膝资源适宜性分布研究

目的对川产道地药材川牛膝资源的适宜性进行评价,为中药资源监测提供参考。方法本实验以四川省为例,利用遥感和地理信息系统(GIS)技术,结合适宜川牛膝生长的生态环境因子,采用层次分析法和空间分析法,从地形、气候、土壤、植被4个方面对川牛膝适宜性分布进行研究,按照不同指标因子分等,得到四川省川牛膝适宜区分等图,并结合野外实测进行验证,对道地药材川牛膝进行研究。结果四川省的川牛膝资源主要适宜分布在乐山、雅安、凉山彝族自治州、宜宾等19个市、州,共包含91个县区,适宜性分布总面积约为3 633.52 km2,占四川省总面积的0.76%。根据相关数据、文献资料记载和野外调查研究可以得出,通过遥感与GIS技术分析所得适宜性结果与川牛膝资源实际分布范围基本吻合。结论利用遥感与GIS技术能够准确、快速地对中药材进行适宜性分析,该方法具有可行性,可为全面调查川牛膝资源和其他中药材资源的分布、保护以及合理开发利用提供数据支持与科学依据。