潞参价格 党参药材散布区划研讨
吴晓俊 张小波 郭兰萍 余意 黄璐琦
[摘要]为了清晰党参药材在我国的散布状况,寻觅影响其散布的首要生态因子,该研讨经过查阅文献、网络标本馆渠道、实地查询等获取关于党参药材的散布信息。运用MaxEnt模型和ArcGIS 技能,归纳55 项环境因子,剖析影响党参药材散布的首要环境因子,成果显现,降水量和海拔等对党参3个种的散布均发生首要影响。其间,党参首要会集在甘肃南部、陕西南部、山西南部、宁夏南部及吉林东南部;素花黨参首要会集在甘肃南部、贵州西北部、四川东北部;川党参首要会集在湖北西部、重庆东部、四川中部。结合培养党参药材散布信息,对所得党参药材的散布区划成果进行验证,研讨所得散布与每种党参的实践散布相一致,为展开党参药材合理引种培养供给了科学依据。
[关键词]党参; 散布区划; 生态因子; ArcGIS; MaxEnt
[Abstract]This paper is aimed to clarify the distribution of Codonopsis Radix in China and search the main ecological factors that affect the suitability distribution Through literature reading,National Specimen Information Infrastructure researching, field investigation and general survey of Chinese medicine resources, the distribution information was acquired The MaxEnt model and ArcGIS technologywere applied to analyze the main environmental factors influencing the suitability of Codonopsis Radix with integrated 55 environmental factors The results showed the precipitation and altitude were the major factors impacting the ecology suitable of Codonopsis Radix The ecological suitable region of C pilosula was mainly concentrated in south Gansu, Shanxi, Shanxi, Ningxia and, and the ecological suitable region of C pilosula var modesta was mainly concentrated in south Gansu, northwest Guizhou, northeast Sichuan, and the ecological suitable region of C tangshen was mainly concentrated in west Hubei, east Chongqing, middle Sichuan Combined with the investigation and cultivation of Codonopsis Radix distribution information, the results of ecological suitability of Codonopsis Radix were verified The ecological suitability distribution result of Codonopsis Radix was consistent with each species actual distribution, which could provide scientific basis for carrying out the rational cultivation of Codonopsis Radix
[Key words]Codonopsis Radix; distribution division; environmental factors; ArcGIS; MaxEnt
党参为桔梗科植物党参Codonopsis pilosula(Franch) Nannf.、素花党参C pilosula Nannf var modesta(Nannf) L T Shen或川党参C tangshen Oliv的枯燥根,其性味甘、平,具有健脾益肺,养血生津等成效[1],为常用大宗药材。现代药理学研讨证明,党参对心血管体系、血液及造血功用、消化体系、机体免疫功用、推迟变老等有必定的作用[23]。传统以山西长治所产潞党、甘肃文县所产纹党、湖北恩施所产板桥党为道地药材。近年来,因为党参药材需求量大、野生资源有限,市场上以培养品为主,不同产地间党参药材质量存在较大的差异。现在党参药材产地首要会集于甘肃、山西、四川,陕西、湖北、贵州等地也有散布。因为药材的出产与其引种田的生态环境有关,因而,进行我国党参药材适合性等级区别研讨,对了解党参资源的全体概略和科学选取适合区域进行党参药材的人工培养具有十分重要的含义。
现在,中药范畴与其他范畴的结合研讨已越来越多,“3S”等空间剖析技能已引进到中药学范畴,并在中药材产地适应性剖析方面得到广泛使用[4]。中药区划是依据中药资源的地域散布规则对其进行区域分解,研讨办法包含定性描述法、含糊数学办法、构建模板法、构建模型法和依据遥感数据等办法[5]。地舆信息体系(GIS)作为空间信息剖析的核心技能,以其强壮的空间信息剖析和管理能力,在中药产地适合性点评中得到广泛使用[68]。本研讨经过党参药材3个种的散布信息,归纳气候数据、土壤数据和植被类型等,运用GIS技能和最大信息熵MaxEnt模型,对党参药材进行全国区域的散布区划研讨,寻觅影响党参药材散布的首要生态因子,得到党参药材散布区划图,并结合党参药材培养地的散布对所得成果进行验证,为党参药材培养区域的挑选供给参阅依据。endprint
1资料与办法
11数据搜集
经过查阅CNKI、网络标本馆等数据库及实地查询中搜集党参药材3个种的散布信息,包含经纬度、海拔、生境等;将散布点按物种名、散布点经度和纬度次序存储成“csv”格局文件。
本研讨所运用生态因子数据库来历于“中药资源空间信息格网数据库”,包含对中药资源散布有影响的55个生态因子数据。其间气候因子数据是依据我国气候观测站1950—2000年的气候观测数据插值而成,空间分辨率为1 km×1 km;土壤类数据依据第2次全国土地查询供给的《1∶100万中华人民共和国土壤图》制成,选用的土壤分类体系首要为FAO90;地势数据包含:高程和坡向;植被类型数据以中科院植物研讨所的《中华人民共和国植被图》(1∶100 万)中的植被亚类数据制成。
12党参药材散布区猜测
121首要生态因子的挑选第一步,依据3个种散布的GPS 数据和55个生态因子别离在MaxEnt中的迭代运算成果,选取总贡献率≥95%的生态因子作为供挑选的生态因子;第二步,别离提取3个种散布点供挑选的生态因子数值,进行Spearman相关性剖析,相关系数大于08的生态因子弃去贡献率较小的1个;第三步,将第二步剩下的生态因子运用MaxEnt模型别离核算剖析,得到生态因子对党参药材3个种散布的贡献率和刀切法取得的首要生态因子权重剖析,选取贡献率大权重高的生态因子作为主生态因子,依据呼应曲线获取适合性。
122MaxEnt模型参数设置将党参药材3个种的散布信息和环境数据按要求格局转化后别离导入MaxEnt软件,设置参数运转建模,详细参数如下:随机测验份额为15%,最大迭代运算次数为1×106,设置呼应曲线,MaxEnt自定义设置ROC点评曲线和刀切法(jackknife)查验权重,其他参数为软件默认值。
123模型猜测点评选用MaxEnt核算成果所得的ROC作业曲线和曲线下面积(AUC值)进行模型精度评测。近年来,经过ROC曲线下面积(即AUC)作为模型猜测准确度的衡量目标,在物种潜在散布猜测模型点评中使用越来越广泛[9]。AUC取值规模为[0,1],AUC越大标明模型判断力越强。AUC在05~06为失利,06~07为较差,07~08为一般,08~09为好,09~10为非常好[10]。
13潜在散布区划剖析
在树立党参药材对生态环境条件适合性标准时,本研讨将各个因子分为最适合、适合和不适合3个等级。最适合散布区域标明生态因子處于最佳状况,对药材成长发育的约束要素较少;适合散布区域标明生态因子适合药材成长,但在程度上略逊于最适合散布区域;不适合散布区域标明生态因子有严峻约束,对药材的成长晦气,不适合培养培养。
运用GIS软件MaxEnt模型核算成果进行叠加和地图制造,依据散布点所在生境适合度值,按正态散布参数μ,δ进行区别:[0,μ-δ]为不适合区,(μ-δ,μ)为适合区,[μ,1]为最适合区,别离制造党参药材3个种的潜在散布区,并将3个种的图层进行叠加取得党参药材的散布区划图。
14党参药材散布区验证剖析
结合所得党参药材的散布区,以党参3个种的部分培养散布信息作为参阅,对党参3个种的区划成果进行验证。
2成果与剖析
21数据搜集
本研讨共搜集到党参药材散布信息1 659条,共触及22省,267县。其间:党参1 295条,素花党参104条,川党参260条,野生及培养党参药材散布数据见表 1,空间散布图见图1。
22首要生态因子的挑选
按121办法,使用Maxent对生态因子进行挑选,成果显现,55个生态因子中38个对党参散布有贡献率、20个对素花党参散布有贡献率、26个对川党参散布有贡献率。挑选贡献率≥95%的生态因子,见表 2。
23模型猜测点评
按123的办法,别离核算MaxEnt模型ROC曲线练习数据集和测验数据集的AUC。成果显现,党参的AUC别离是0943,0946;素花党参的AUC别离是0992,0993;川党参的AUC别离是0982,0976。标明MaxEnt模型对党参药材潜在散布区的猜测作用非常好。可知模型运算得出的党参药材生境适合度,具有很高的准确度和可信度。
24党参药材散布区划
运用GIS软件MaxEnt模型核算成果进行叠加和地图制造,别离制造党参、素花党参和川党参的散布区划成果。其间,党参散布区划成果见图2,较高适合度首要会集在甘肃南部、陕西南部、山西南部、宁夏南部及吉林东南部;素花党参散布区划成果见图3,较高适合度首要会集在甘肃南部、贵州西北部、四川东北部;川党参散布区划成果见图4,较高适合度首要会集在湖北西部、重庆东部、四川中部。将党参、素花党参、川党参3个来历的散布区划成果图叠加,得到党参药材的散布区划图,成果见图5。由图5可知,党参药材的散布适合区首要会集在甘肃南部、陕西、山西、湖北西部、贵州北部、四川东部、吉林东南部。
依据我国植物志记载:党参散布于西藏东南部、四川西部、云南西北部、甘肃东部、陕西南部、宁夏、青海东部、河南、山西、河北、内蒙古及东北等区域。
本研讨显现,除以上散布区外,贵州、湖南、新疆等地也有散布。素花党参散布于四川西北部、青海、甘肃及陕西南部至山西中部,以陕西南部为会集散布区域。川党参散布于四川北部及东部、贵州北部、湖南西北部、湖北西部以及陕西西南部,本研讨成果与该种记载散布区大致相同。以上所得适合散布区与我国植物志中党参药材的3个种的散布区域根本符合。由此,可得出党参药材首要会集散布于甘肃、陕西、山西、四川。
由表2可知,海拔对党参药材3个种散布均有影响。依据所得党参适合散布区成果,使用ArcGIS软件,提取党参药材3个种的地舆空间散布规模,成果见表3。endprint
25党参药材散布验证
党参药材资源散布较广,以培养为主,少数为野生,且培养区域呈逐年扩展的趋势。现在,以党参为基原的“潞党”、“白条党”在山西长治、甘肃渭源等地很多培养;素花党参为基原的“纹党”、“凤党”在甘肃文县、陕西凤县等地培养;川党参为基原的“板桥党”在湖北恩施、贵州等地培养培养。依据《我国植物志》记载,党参药材的3个来历,首要散布于河北、山西、内蒙古、吉林、辽宁、黑龙江、河南、湖北、湖南、四川、贵州、云南、西藏、陕西、甘肃、青海、宁夏等省。经过本研讨成果显现,在新疆、浙江、福建等省也有党参药材的潜在散布区域。
经过二次实地查询,成果显现,新疆昭苏县现正培养党参为基原的党参药材。浙江、福建等省份前期有党参培养,但以零散培养为主,无法药用。以上印证了本研讨成果。
3定论
本研讨运用MaxEnt模型和ArcGIS技能相结合,较全面的考虑了各生态因子的影响,终究得出对党参、素花党参、川党参散布影响较大的生态因子及其适合规模。再归纳剖析3个种的首要影响生态因子,降雨量、海拔对3个种散布均发生首要影响。从地舆空间散布视点剖析,与党参比较,素花党参和川党参适合散布的海拔规模相对较广;水平方向上,党参散布规模远远大于素花党参和川党参。
归纳整个研讨,搜集的散布信息根本覆盖了党参药材的散布区,考虑大多数党参药材的实践散布,研讨得出党参药材在我国的潜在区划散布。党参药材3个种的道地性散布较强,最适合区域会集散布在甘肃、山西和陕西、四川。其间,甘肃以党参和素花党参潜在散布为主,山西以党参的潜在散布面积最大,四川、湖北等省有较大的川党参潜在散布;云南、河南和湖南等省有必定的潛在散布性,但其适合度较低,不作为引种培养的首选区域。因为党参3个种的适合成长区域存在差异,在引种培养和培养规划时需求进行区别。经过与实地查询培养党参药材散布成果比照,模型猜测成果与党参药材的实践散布符合度较高,可认为党参药材野生资源的搜集、维护和培养区划供给理论依据。
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[责任编辑吕冬梅]endprint
