2010中药区划研究进展

类区划可以上下衔接, 互相参证, 从而形成一个完整的区划体系。不同内容的区划构成中药区划的横向系 统, 不同要素的区划构成中药区划的纵向系统。在质上表现为由普通到特殊、由大同到小异的层次关系,
在量上表现集中与分散的程度。根据各类区划地域单元尺度的大小以及单项要素空间变异的尺度的大小,
可将不同类型的中药区划划分为不同的等级, 划分结果见表 1。
如长江三峡库区中药区划中将三峡库区的中草药资源划分为 4个一级中药分布区, 11个二级中药分 布小区 [ 8] 。在羌药资源及其分布规律的研究中, 将羌族地区的羌药资源, 按自然植被和生物气候垂直带, 划分为 5个带 [ 9] 。 1 1 4 县域中药资源区划
如贵州省习水县中药资源区划中把习水县划分为东北部低中山、中部低中山、中南部低中山、南部低 山等 5个区 [ 10 ] 。 1 2 中药生态区划
构建模板法中大量的计算过程是由计算机来完成的, 并把区划结果以地图形的形式输出。该方法不但 能完成定性描述法、模糊数学方法的基本功能, 而且还能克服上述两种方法的不足, 增强了区划方案图的 准确性。由于大区域内的气候条件不但水平方向上有变化, 而且垂直方向上也有变化。因此, 利用空间插 值方法衍生出的曲面数据, 来代替真实的数据会存在一定误差, 应用插值数据进行区划时应根据区划区域 的大小选择合适的数学模型对插值结果进行拟合和修正。如对气象数据的空间插值结果, 可以根据气象站 点的数字高程数据进行拟合和修正, 最终得到准确的面状气象数据。现有文献中应用该方法进行中药区划 时均未对插值结果进行拟合和修正。 3 4 构建模型法
表 1 中药 区划类型的等级体系
大类
子类
区划尺度范围
中
全国中药资源区划
药
资
省域中药资源区划
源
跨区域中药资源区划
区 划
县域中药资源区划
大尺度 中尺度 小尺度
综合因素区划 大、中、小尺度
外部环境 中药生 气候区划
大、中尺度
中 因素区划 态区划
药
地形地貌区划
中、小尺度
区
植被区划
划
土壤区划
自然灾害区划
中 药
收稿日期: 2009 10 12 张小波为助理研究员 郭兰萍为研究员 黄璐琦为研究员、副院长 * 基金项目: 国家 十一五 ! 科技支撑计划课题 有效恢复中药材生产立地条件与土壤微生态环境修复技术研究 ! ( 2006BA I09B03) ; 国 家中医药管理局 中药资源可持续发展战略研究 !; 中国中医科学院基本科研业务 费自主选题项 目 基 于现代空间分 析技术的 道地药材 区划及资源监测 ! ZZ2008095
结果仍然是以文字的形式进行表达, 因此区划方案的准确性和实用性依然较差。
3 3 构建模板法
构建模板法 (或称数值分析法 ) 的原理是通过将区划范围内的点状数据转化为面状数据, 再以中药
材道地产区的生境特征为标准, 依据区域内生态条件与道地产区的相似程度进行区域划分。点状数据转换
为曲面数据的理论基础是, 空间上距离较近的点比距离较远的点其特征值具有更大的相似性即空间数据的 自相关性, 根据空间数据的自相关性, 可以利用已知样点的数据对任意未知点的数据进行预测 [ 24] , 并将
综合因素区划是在综合分析各单项因素的基础上, 对中药资源所在地的自然条件进行综合评价和区域 划分。综合因素区划是今后中药生态区划研究的发展方向和重点。 ( 1) 基于综合生态要素的评价研究, 如刘峻明 [ 18] 等在研究了青蒿的生物特性的情况下, 结合气候、土壤等生态条件建立了青蒿适生地分析综 合评价系统。 ( 2) 基于综合生态要素的生态适宜性区划, 如文山优质三七 [ 19] 、乌拉尔甘草 [ 20] 等的生态适 宜性区划研究。
1 中药区划的类型
中药区划是以区域内的中药资源、自然生态条件和社会经济条件为区划对象, 依据中药资源的地域分 异规律对其进行区域划分。按照不同的区划对象可把中药区划分为中药资源区划、中药生态区划和中药生 产区划。 1 1 中药资源区划
中药资源区划是以特定区域内所有中药资源为研究对象, 以中药资源所在地的自然和社会经济条件的 地域分异为参考, 依据中药资源的地域分异规律对中药资源进行区域划分。中药资源区划按照区划地域的 大小, 可分为全国中药资源区划和地区中药资源区划。目前中药资源区划方面, 只有在第三次全国中药资 源普查时进行了全国中药资源区划, 而区域性中药资源区划研究成果较多。 1 1 1 全国中药资源区划
1 3 中药生产区划 中药生产区划是在中药资源区划和中药生态区划的基础上, 研究中药资源所在地的社会经济条件的空
间分异规律, 并按照社会经济条件的空间分异规律对其进行区域划分。主要以中药资源分布区的社会经济 条件为研究对象, 以分析研究不同地区中药资源与社会经济条件的关系为主要内容, 综合研究不同社会经 济条件下对中药资源的空间差异性和变化规律的影响, 根据各要素的空间分异规律进行区域划分。从理论 上讲, 凡具有比较稳定的地域分异现象的一切社会经济和技术条件都可以进行区域划分。但是中药生产区 划中只能选择对中药资源开发、利用、生产和流通等有显著影响, 而且又有明显的地域分异规律的社会经 济条件进行区域划分, 主要包括土地利用状况、社会经济发展水平、对中药资源开发利用的技术水平、交 通运输等方面的区划。如张小波等 [ 21] 结合广西地区的土地利用情况, 并在综合分析了广西壮族自治区的
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张小波等: 中药区划研究进展
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1 1 2 省域中药资源区划 目前已有江苏、贵州、浙江等省进行了省域中药资源区划 [ 5~ 7] 。如在江苏省中药资源区划研究中, 把
江苏省中药资源共分 5个一级区、 14个二级区。在贵州的中药资源区域分布和区划中, 把贵州自然植被 区域划分为 8个植被区, 并对各植被区的中药资源区域分布进行了统计和介绍。 1 1 3 跨区域中药资源区划
离散点的测量数据转换为连续的数据曲面。主要应用 G IS的空间插值来实现, 其特点是只根据插值要素自 身的空间分布特征拟合生成函数方程, 方程中只包含自身的特征值和地理位置, 而不包含其它地理要素。
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现阶段采用构建模板法对药材的适宜性评价和区划进行了大量研究, 如郭兰萍等 [ 25] 运用构建模板的 方法对苍术进行了气候适宜性区划研究; 郑小华等 [ 26 ] 运Байду номын сангаас该方法对中药产地的气候资源进行分析, 得到 陕南中草药种植气候生态区划图; 陈士林等 [ 27~ 29] 对黄芩、管花肉苁蓉、西洋参等药材的适宜性区划研究 等。
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中国农业资源与区划
2010 年
气候和地形等生态因素对青蒿生物量和青蒿素产量影响的基础上, 进行了广西青蒿生产适宜性区划研究。 目前, 还没有其他专门针对中药资源所在地社会经济条件进行区划研究的相关文献。
2 中药区划的等级
中药区划是一个多层次、多目标、并具有一定等级的区划体系。不同类型的区划起着不同的作用, 各
第 3 1卷 , 第 3期 2 0 1 0 年 6月
中 国农业资源与区划
Ch inese Journa l o f A gricultura l R esources and R eg ional P lann ing
V ol 3 1, N o 2, pp64 69 June, 2010
区域农业
中药区划研究进展*
3 2 模糊数学法
模糊数学法在中药区划中应用的原理是以某种药用动植物道地产区的生态因子为依据, 通过对不同地
区生态因子与道地产区生态因 子的相似程度的比较, 进而根 据相似程度来进行区划 的方法。如 濮社班 等 [ 23] 应用模糊数学方法, 以石柱县的气候因子为基础, 选择与黄连生物学特性有较大关系的气候生态因 子, 对我国黄连引种栽培进行区划。肖小河等 [ 13] 以四川乌头和附子的主产地 (绵阳和凉山 ) 的气候因子
全国中药资源区划是以全国范围内的中药资源和中药材生产地域系统为研究对象, 从分析影响中药资 源分布及其开发利用的自然和社会条件入手, 突出区划的地域性、综合性和宏观性 [ 3] ; 在查明中药资源 和中药材生产条件的基础上, 按照地区的相似性和差异性, 各地中药生产条件和特点的相对一致性, 进行 划分。如 ∀中国中药区划 # 将全国划分为 9个一级区和 38个二级区 [ 4] 。
定性描述是在对中药资源分布情况进行实地调查 研究基础上进行的, 对于所研究药材及其生境特点、 生态条件等方面的辅助资料有限的情况下, 该方法较 为适用。由于该方法中定性的因素较多, 用定量的方
法对生态因素的研究较少, 若干重要界线的确定带有假定、推测的成分, 因此区划方案图较粗糙、准确性 较差, 在一定程度上限制了对生产实践的指导。
社会条件综合区划 经济发展水平区划
大、中、小尺度
生 产
土地利用状况区划
区
交通条件区划
大、中、小尺度
划
技术水平区划
3 中药区划的方法
3 1 定性描述法 定性描述法是根据调查研究和专家经验, 以药材
的数量和质量为依据进行区划的方法。区划方案多采 用集成各专家经验和意见, 根据药用动植物的生物特 性与生态环境的吻合程度, 以及各区域内药物的数量 和质量, 对中药资源的地理分布进行的定性描述。如 对黄芪 [ 11] 、三七 [ 17] 、石斛 [ 22] 等的区划均是采用定性 描述的方法。
中药区划是发展中药生产及中药资源合理开发利用的重要依据和基础。中药区划研究结果能因地制 宜地指导中药资源开发和生产 [ 1 ] , 可以为制定中药资源的保护和开发规划提供科学依据 [ 2 ] 。关于中药区 划的研究始于 20世纪 90年代, 中药区划经过 20多年的发展取得了可喜的成就。相关研究从中药资源以 及中药资源所在的生态环境等方面进行了不同类型的中药区划研究。近年来随着中药区划研究的不断深 入, 中药区划研究的技术和方法也在不断更新。笔者在归纳和总结过去中药区划研究工作的基础上, 对中 药区划的类型和研究方法等相关内容进行系统的梳理。
张小波, 郭兰萍, 黄璐琦
( 中国中医科学院中药研究所, 北京 100700 )
摘 要 在分析过去中药区划研究工作的基础上, 对中 药区划的类 型和研究 方法进行了 归纳和总 结。中药 区划类型, 按照区划对象可分为中药资源区划和外部环 境因素区划 。中药资源区 划按照区 划地域的大 小可 分为全国中药资源区划和地区中药资源区划, 外部环境因 素区划按照 区划要素 的构成可划 分为中药生 态区 划和中药生产区划。中药区划方法包括: 定性描述法、模 糊数学方 法、构建模板法、构 建模型 法和基 于遥 感图像的区划方法。 关键词 中药区划 区划类型 区划方法
1 2 1 单因素区划 单因素区划是对影响中药资源分布和质量的某一生态环境要素进行区域划分。单因素区划可进一步划
分为: 气候区划、地形区划、土壤区划、水文区划、植被区划和自然灾害区划等。目前, 单因素区划方 面, 关于药用植物的气候适宜性的区划研究成果最多, 其他因素方面的区划成果较少。 ( 1) 气候区划。 基于气候要素的单因素性区划研究, 如对 定西地区黄 (红 ) 芪 [ 11] 、暗紫贝母 [ 12] 、四川乌头和 附子 [ 13] 、 苍术 [ 14] 、青蒿 [ 15] 、秦巴山区花果种子类中药材 [ 16] 等的气候适宜性区划研究。在相关研究中, 作者在分 析了药材的生长习性与不同地区的气候条件的基础上, 确定了药材的最适宜区、一般适宜区和不适宜区。 ( 2) 地形区划。基于地形要素的单因素区划, 如张小波等 [ 17] 分析了海拔高度、坡度、坡向等地形因子对 青蒿素含量的影响, 并应用 G IS技术开展了基于地形的青蒿种植区域划分。 1 2 2 综合因素区划
为基础, 根据模糊集合论分别建立乌头、附子与气候要素的隶属函数模型, 综合评价了四川省乌头和附子 产地气候条件的生态适宜性, 并将四川划分为 3个乌头不同适宜区和 4个附子不同适宜区。
模糊数学方法适用于具有明确的道地产区、道地药材的生境特征已经明确的情况。模糊数学方法是对
定性描述方法的发展, 有效地弥补了传统区划方法的不足。但由于模糊数学方法运算较为复杂, 而且区划
中药生态区划是研究中药资源所在地的自然条件的空间分异规律, 并按照自然条件的空间分异规律对 其进行区域划分。主要以药用动植物所在的自然生态系统为研究对象, 以药用动植物的生境特征、药用动 植物与自然条件之间的关系为依据, 对药用动植物生存和有效成分积累有影响的自然条件, 根据其空间分 异规律进行区域划分。按区划要素的多少可分为单因素区划和综合因素区划。目前, 中药生态区划研究的 重点为单因素区划, 其中关于药用植物的气候适宜性的区划研究成果最多, 而关于药用动物、矿物资源以 及针对其它生态因子和综合因素进行的自然条件区划的研究成果较少。