基于gis的三七產(chǎn)地適宜區(qū)分析

基于gis的三七產(chǎn)地適宜區(qū)分析

三七是五加科植物的三七根干燥的葉子，已經(jīng)使用了400多年。云南和廣西是傳統(tǒng)道教的發(fā)源地。廣東省、福建省和貴州省也有進(jìn)口，但沒有形成大規(guī)模生產(chǎn)。本文運用《中藥材產(chǎn)地適宜性分析地理信息系統(tǒng)》(TCMGIS-I)系統(tǒng)分析三七在全國的適宜產(chǎn)地,為認(rèn)識三七傳統(tǒng)道地產(chǎn)區(qū)的形成、合理布局三發(fā)展七生產(chǎn)、保證三七品質(zhì)提供科學(xué)依據(jù)。一、7的生產(chǎn)區(qū)適應(yīng)性分析1.生態(tài)性指標(biāo)提取采用《中藥材產(chǎn)地適宜性分析地理信息系統(tǒng)》(TCMGIS-I)進(jìn)行三七的產(chǎn)地適宜性分析。分析前根據(jù)文獻(xiàn)記載及生產(chǎn)實際確定三七的道地產(chǎn)地,以此為依據(jù)提取關(guān)鍵性生態(tài)地理因子目標(biāo)值。數(shù)據(jù)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理后分別計算氣溫、降水量等氣候及土壤、海拔因子對目標(biāo)值的距離(相似系數(shù),Si,Similarityindex),根據(jù)距離分別將各個指標(biāo)進(jìn)行重分類。除計算單因子相似系數(shù)外,依各因子的重要性計算氣候、土壤等的綜合相似系數(shù)SI,根據(jù)相似系數(shù)將適宜區(qū)劃分為適宜區(qū)(SI≥90%)、次適宜區(qū)(90%>SI≥80%)和一般區(qū)(80%>SI≥70%)。2.生態(tài)因子的確定三七為多年生宿根草本,性喜溫暖而稍陰濕、涼爽的環(huán)境,怕嚴(yán)寒、水漬和酷熱、強(qiáng)光。栽培于海拔1000-2000米的斜坡上,年平均溫度14℃-18℃。以土壤疏松、含腐殖質(zhì)豐富的酸性壤土為宜。以道地產(chǎn)區(qū)云南文山為三七的分析基點,確定三七適宜產(chǎn)地分析的生態(tài)因子目標(biāo)值如下:氣溫(月平均):最低不低于0℃,最高不高于33℃;降雨量(年):1000-1500mm;海拔:1000-1600m;濕度(年平均):75-85%;土壤:紅壤和棕紅壤。3.類分析方法數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理采用絕對偏差均值標(biāo)準(zhǔn)化方法,柵格聚類分析方法采用加權(quán)絕對值距離法,其公式為各因子的權(quán)重設(shè)置如下:最低溫:0.1;最高溫:0.1;土壤:0.2;海拔:0.3;降雨量:0.2;濕度:0.1二、分析了37個生產(chǎn)區(qū)的適應(yīng)性1.適宜區(qū)分布及區(qū)域分布根據(jù)上述目標(biāo)值及分析方法,采用TCMGIS-I分析后得出的三七適宜產(chǎn)地分布圖(見圖1、圖2),圖中灰色部分為三七適宜生長區(qū)。根據(jù)系統(tǒng)分析結(jié)果,與云南文山三七分布區(qū)生態(tài)條件相似的區(qū)域包含了云南、廣西、貴州、四川、福建、湖南、湖北、江西、廣東、浙江、海南、臺灣、安徽、陜西等14個省區(qū)的一些縣市(表1)。雖然適宜區(qū)分布較廣,但主要集中在云貴高原一帶,即云南的東南部、廣西西北部和貴州的東南部。另外適宜區(qū)在福建西北部、四川南部等地也有分布。2.氣候、土壤等因子的共同相似系數(shù)si各適宜縣(該縣總適宜區(qū)面積≥10km2)與三七道地產(chǎn)區(qū)云南文山三七種植區(qū)的氣候、土壤等因子的綜合相似系數(shù)SI分布如圖3、4所示。從氣候土壤相似性看,分布有適宜區(qū)的縣市較多。但次適宜區(qū)的縣市較少。3.適應(yīng)立法和社會趨勢TCMGIS-I對三七適宜產(chǎn)地的分析結(jié)果與全國中藥資源普查結(jié)果的比較見圖5。全國各地80年代栽培三七的地區(qū)較均一地散落分布在系統(tǒng)得出的適宜區(qū)中。二者比較說明,從生態(tài)土壤因子等分析,適合三七生長的區(qū)域較多,通過引種可能會形成零星的產(chǎn)區(qū)。但三七實際生產(chǎn)的集中分布區(qū)在云貴高原一帶,與系統(tǒng)分析的集中適宜區(qū)一致。三、討論1.適宜產(chǎn)地的確定本文以三七為分析對象,采用“中藥材產(chǎn)地適宜性分析地理信息系統(tǒng)”(TCMGIS-I),以后臺建立的柵格數(shù)據(jù)(每km)的氣候數(shù)據(jù)庫(包括平均溫度、相對濕度、降水量、日照時數(shù)、極端最低溫度、極端最高溫度),及1:4000000的土壤數(shù)據(jù)庫為分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),進(jìn)行了三七的適宜產(chǎn)地分析。分析得出了三七在全國的適宜分布區(qū)和次適宜分布區(qū)所包含的省區(qū)和縣市,計算出了適宜分布區(qū)的面積,并給出了適宜區(qū)的分布圖。通過三七的例證性分析表明,TCMGIS-I能為我們提供了一種量化的評判藥材產(chǎn)地適宜性的手段。2.地區(qū)發(fā)展與分區(qū)三七藥材來源于栽培,主產(chǎn)云南和廣西,但在廣東、四川、湖南、貴州、福建、江西、湖北、浙江等也有引種種植栽培。氣候和土壤相似性分析表明,上述省份均存在與云南文山三七種植區(qū)生態(tài)因子相似的縣市,但分布較分散。單純從生態(tài)氣候相似角度判斷,系統(tǒng)分析出的相似系數(shù)在90%以上的地區(qū)也可以發(fā)展三七生產(chǎn)。但三七一般栽培于海拔1000～2000米斜坡上,以保證不積水;栽培過程中需育苗移栽,搭棚遮蔭,并隨季節(jié)調(diào)整透光度,保持散射陽光;從育苗、移栽到收獲一般需3年或更長的時間,栽培技術(shù)復(fù)雜。因此三七的栽培需經(jīng)過較長時間的摸索積累后才能較好掌握,新產(chǎn)區(qū)受栽培技術(shù)難度大的限制,最終發(fā)展成為大規(guī)模產(chǎn)地有較大難度。云南、廣西等一些少數(shù)傳統(tǒng)產(chǎn)區(qū),同時也是三七生態(tài)適宜集中分布區(qū),最終成為三七的主產(chǎn)區(qū),而其他地區(qū)一直為零星的生產(chǎn)。三七產(chǎn)區(qū)分布特點充分表明三七道地產(chǎn)地的形成深受社會因素和生態(tài)因素二者的雙重影響。本文得出的三七適宜產(chǎn)地只采用了加權(quán)絕對值距離法一種聚類方法,