張興德,陳建偉,吳健,劉訓(xùn)紅,陳愛(ài)華,萬(wàn)夕和,陳東東,周萍,胡鵬,顧寧寧,朱瀟瀟,王江波,郭建明,夏嬿
(1.南京中醫(yī)藥大學(xué),江蘇 南京 210023;2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué),江蘇 南京 210095;3.江蘇省海洋水產(chǎn)研究所,江蘇 南通 226007;4.南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬鹽城市中醫(yī)院,江蘇 鹽城 224001)
·中藥農(nóng)業(yè)·
基于空間分層隨機(jī)抽樣的平原地區(qū)(江蘇省啟東市)中藥資源普查
張興德1,4,陳建偉1*,吳健2,劉訓(xùn)紅1,陳愛(ài)華3,萬(wàn)夕和3,陳東東1,周萍1,胡鵬1,顧寧寧1,朱瀟瀟1,王江波1,郭建明1,夏嬿1
(1.南京中醫(yī)藥大學(xué),江蘇 南京 210023;2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué),江蘇 南京 210095;3.江蘇省海洋水產(chǎn)研究所,江蘇 南通 226007;4.南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬鹽城市中醫(yī)院,江蘇 鹽城 224001)
江蘇省啟東市屬長(zhǎng)江口沉積平原,南臨長(zhǎng)江,東、北瀕臨黃海,西與海門(mén)市毗鄰,屬典型東部沿海灘涂地形地貌,經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá),人為活動(dòng)對(duì)其植被分布影響較大,現(xiàn)有全國(guó)中藥資源普查信息系統(tǒng)隨機(jī)自動(dòng)生成的樣地未能反映啟東市的實(shí)地生態(tài),結(jié)合水生、耐鹽中藥資源調(diào)查暨江蘇省第四次中藥資源普查試點(diǎn)工作實(shí)踐,提出基于空間分層隨機(jī)抽樣的平原地區(qū)普查方案,能夠較為真實(shí)、全面的反應(yīng)平原地區(qū)的資源概況,可為全國(guó)第四次中藥資源普查工作全面實(shí)施后,平原地區(qū)及土地利用性質(zhì)變化較大區(qū)域的資源普查提供方法學(xué)參考。
空間分層;隨機(jī)抽樣;平原;中藥資源普查
中藥資源是中醫(yī)藥事業(yè)賴(lài)以生存發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),也是國(guó)家重要的戰(zhàn)略性資源,全國(guó)中藥資源普查是基本國(guó)情國(guó)力調(diào)查的重要組成。國(guó)家中醫(yī)藥管理局于2011年起分批組織實(shí)施了全國(guó)第四次中藥普查試點(diǎn)工作。江蘇、浙江、山東、福建、遼寧、廣東等東部沿海省份在中醫(yī)藥行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)“我國(guó)水生、耐鹽中藥資源的合理利用研究”的支持下,于2014年啟動(dòng)了沿海六省109個(gè)縣的中藥資源普查試點(diǎn)工作,其中江蘇省南通市啟東市為試點(diǎn)縣之一[1]。由南京中醫(yī)藥大學(xué)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、江蘇省海洋水產(chǎn)研究所、南通市藥品食品檢驗(yàn)所等單位的十余名技術(shù)骨干聯(lián)合組建成第四次全國(guó)中藥資源普查江蘇省第十普查隊(duì),圍繞本次普查工作確定的總體工作思路,對(duì)啟東市境內(nèi)分布的中藥資源進(jìn)行調(diào)查,收集中藥資源的種類(lèi)和每種資源的分布等[2]信息,掌握區(qū)域內(nèi)重點(diǎn)資源的種類(lèi)、分布和數(shù)量,為啟東當(dāng)?shù)刂兴幃a(chǎn)業(yè)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。開(kāi)展與中藥資源相關(guān)的傳統(tǒng)知識(shí)情況調(diào)查,發(fā)現(xiàn)、收集、整理有重要價(jià)值的用藥知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。采集當(dāng)?shù)胤植嫉闹兴庂Y源的標(biāo)本,收集重點(diǎn)調(diào)查中藥資源的中藥材樣品、標(biāo)本和種質(zhì)資源等實(shí)物,為國(guó)家和省級(jí)中藥資源實(shí)物標(biāo)本館、中藥材種子種苗繁育基地建設(shè)提供實(shí)物。收集當(dāng)?shù)刂兴幉牡漠a(chǎn)量、流通量、質(zhì)量和價(jià)格等信息,分析當(dāng)?shù)刂兴庂Y源動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)。為摸清江蘇省南通市啟東中藥資源家底,普查隊(duì)于2014年7月至2017年7月對(duì)江蘇省南通市啟東中藥資源分布開(kāi)展調(diào)查,調(diào)查結(jié)果為有效保護(hù)和合理利用啟東中藥資源提供第一手資料,為當(dāng)?shù)刂兴幃a(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的制定提供科學(xué)依據(jù)[3]。
啟東市地處東經(jīng)121°25′40″至121°54′30″,北緯31°41′06″至32°16′19″。南瀕長(zhǎng)江入??诒敝?,其中東段以江心為界,西段永隆沙與上海市崇明區(qū)接壤,東、北瀕臨黃海,西與海門(mén)市毗鄰。屬北亞熱帶濕潤(rùn)氣候區(qū),海洋性季風(fēng)氣候特征明顯,四季分明,光照充足,氣溫溫和,雨水充沛,無(wú)霜期長(zhǎng)。屬長(zhǎng)江口沉積平原,境內(nèi)地勢(shì)平坦,西北略高,東南略低,溝河縱橫,為沿海低平地區(qū)。成土母質(zhì)系海相沉積物和長(zhǎng)江沖積物,具有強(qiáng)石灰。土壤類(lèi)型:呂四地區(qū)為壤性或砂性潮鹽土;蒿枝港以南,頭興港以西,協(xié)興河以北地區(qū)主要為粘性灰潮土;沿海、沿江地區(qū)主要為壤性或粘性潮鹽土。2011年土地總面積1208平方公里(181.2萬(wàn)畝),其中耕地面積為103萬(wàn)畝。江海堤防總長(zhǎng)146.8公里,其中江堤47.3公里,海堤77公里,洲堤22.5公里。
依據(jù)《全國(guó)中藥資源普查技術(shù)規(guī)范》,普查隊(duì)在調(diào)查啟東當(dāng)?shù)刂兴庂Y源分布狀況采用了兩種調(diào)查方法。
2.1 線路調(diào)查與隨機(jī)設(shè)置樣地調(diào)查法
普查隊(duì)在2014-2015年間采用線路調(diào)查,并結(jié)合依據(jù)全國(guó)中藥資源普查信息系統(tǒng)隨機(jī)自動(dòng)生成啟東普查樣地(圖1,圖2)進(jìn)行中藥資源調(diào)查,對(duì)藥用植物物種進(jìn)行分類(lèi)、鑒定、統(tǒng)計(jì)、拍照并采集、壓制標(biāo)本。在樣地中心點(diǎn)500 m直徑范圍內(nèi)設(shè)置5個(gè)樣方套,每個(gè)樣方套包含一個(gè)喬木類(lèi)樣方10 m×10 m,一個(gè)灌木類(lèi)樣方面積5 m×5 m,4個(gè)草本類(lèi)樣方2 m×2 m。對(duì)樣方內(nèi)的物種、株數(shù)、蓋度、多度、生物量信息進(jìn)行記錄。
圖1 啟東市中藥資源普查信息系統(tǒng)自動(dòng)生成樣地圖(2014年)
圖2 啟東市中藥資源普查信息系統(tǒng)自動(dòng)生成樣地圖(2015年)
按照此法進(jìn)行樣地調(diào)查,共發(fā)現(xiàn)藥用植物43科63種,其中重點(diǎn)品種(藥典收載)12種;未發(fā)現(xiàn)新種。此調(diào)查結(jié)果與第三次全國(guó)中藥資源普查所記載的品種數(shù)相距甚遠(yuǎn)。
普查隊(duì)2014年依據(jù)全國(guó)中藥資源普查信息系統(tǒng)隨機(jī)自動(dòng)生成啟東普查樣地38個(gè),其中24個(gè)樣地分布在啟東境內(nèi)東北部,15個(gè)樣地集中分布在啟東境內(nèi)西南部。結(jié)合線路調(diào)查,經(jīng)實(shí)地生態(tài)調(diào)查:38個(gè)樣地中只有5個(gè)樣地處于未被開(kāi)發(fā)狀態(tài),人為活動(dòng)影響較少,其余樣地皆受人為活動(dòng)影響較大,被人工開(kāi)發(fā)為養(yǎng)殖區(qū)、農(nóng)田、工業(yè)用地等。且24個(gè)分布于東北部的樣地瀕臨黃海,14個(gè)分布于西南部的樣地處于長(zhǎng)江北側(cè),瀕臨長(zhǎng)江入??冢?jīng)植被分布比較單一,野生植物零星分布。普查隊(duì)2015年又依據(jù)全國(guó)中藥資源普查信息系統(tǒng)隨機(jī)自動(dòng)生成啟東普查樣地57個(gè),其中,潮間鹽水沼澤3個(gè)(1~3)、河口水域9個(gè)(4~12)、洪泛平原濕地3個(gè)(13~15)、緩沖區(qū)4個(gè)(16~19)、淺海水域28個(gè)(20~47)、沙石海灘5個(gè)(48~52)、沙洲2個(gè)(53~54)、亞熱帶3個(gè)(55~57)。其中潮間鹽水沼澤踏查了1、2、3號(hào)3個(gè)樣地;河口水域踏查了4號(hào)1個(gè)樣地;洪泛平原濕地踏查了13、14號(hào)2個(gè)樣地;緩沖區(qū)踏查了17、19號(hào)2個(gè)樣地;沙石海灘區(qū)域踏查了49、50號(hào)2個(gè)樣地。結(jié)合線路調(diào)查,調(diào)查結(jié)果仍然與第三次全國(guó)中藥資源普查所記載的品種數(shù)相距甚遠(yuǎn)。
普查隊(duì)結(jié)合啟東市南臨長(zhǎng)江,東、北瀕臨黃海,西與海門(mén)市毗鄰的地形地貌,且其土壤類(lèi)具有壤性或砂性潮鹽土、粘性灰潮土兩種,同時(shí)啟東市屬長(zhǎng)江口沉積平原,經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá),人為活動(dòng)對(duì)其植被分布影響較大,認(rèn)為依據(jù)全國(guó)中藥資源普查信息系統(tǒng)隨機(jī)自動(dòng)生成的樣地未能反映啟東市的實(shí)地生態(tài),借鑒農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水產(chǎn)部門(mén)的資源調(diào)查采用的方法:經(jīng)典抽樣方法包括簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣、系統(tǒng)抽樣、分層抽樣,空間抽樣方法包括空間簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣、空間系統(tǒng)抽樣、空間分層抽樣,基于遙感的抽樣調(diào)查,提出空間隨機(jī)分層抽樣調(diào)查法。[4]
2.2 空間分層隨機(jī)抽樣調(diào)查法
空間分層隨機(jī)抽樣調(diào)查法就是依據(jù)調(diào)查區(qū)域的地形地貌將其空間進(jìn)行分類(lèi),為保證地面調(diào)查和影像判讀的精度,確定以500 m×500 m大網(wǎng)格將整個(gè)調(diào)查區(qū)域劃分為若干抽樣單元,依序?qū)Τ闃訂卧幪?hào),依據(jù)隨機(jī)原則進(jìn)行抽樣框的確定[5-7]。
2.2.1 調(diào)查區(qū)域的空間類(lèi)型分類(lèi) 調(diào)查區(qū)域的空間類(lèi)型可依據(jù)基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)域分布圖將空間區(qū)域分成水田、水澆地、旱地、果園、其他園地、灌木林地、有林地、其他林地、人工牧草地、其他草地、坑塘水面、內(nèi)陸灘涂、溝渠、河流水面、設(shè)施農(nóng)用地、城市、建制鎮(zhèn)、村莊、采礦用地、風(fēng)景名勝及特殊用地、農(nóng)村道路、公路用地、鐵路用地、港口碼頭用地、水工建筑用地等類(lèi)型。也可依據(jù)城市總體規(guī)劃圖將調(diào)查區(qū)域的空間類(lèi)型分為居住用地、公共管理與服務(wù)設(shè)施用地、商業(yè)服務(wù)業(yè)設(shè)施用地、工業(yè)用地、倉(cāng)儲(chǔ)物流用地、城市道路用地、交通設(shè)施用地、公用實(shí)施用地、綠地、旅游度假用地、村莊建設(shè)用地、農(nóng)用地、灘涂、水域、港口等類(lèi)型。
2.2.2 抽樣單元?jiǎng)澐?在前一階段,實(shí)際調(diào)查國(guó)家資源普查系統(tǒng)隨機(jī)生成的樣地過(guò)程中,經(jīng)常遇到樣地位于不可調(diào)查區(qū)域的情況,比如道路中央,養(yǎng)殖塘,沼澤等。推測(cè)其原因,一方面與資源普查系統(tǒng)所用遙感圖片較早有關(guān),另一方面,可能與隨機(jī)方式有關(guān),即隨機(jī)網(wǎng)格過(guò)小,原本希望通過(guò)小隨機(jī)網(wǎng)格避免同一網(wǎng)格包含不同地形的缺點(diǎn),但因?yàn)閱|經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),城市建設(shè)發(fā)展速度快,國(guó)家海洋戰(zhàn)略實(shí)施,圍海造田工程推進(jìn),海岸線變化大,造成樣地?zé)o法調(diào)查。另從前期調(diào)查結(jié)果看,啟東地區(qū)因工農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá),土地開(kāi)發(fā)利用程度高,藥用植物分布稀疏,小網(wǎng)格系統(tǒng)(10 m×10 m)很難抽取到有藥用植物分布的區(qū)域。鑒于此,抽樣單元的劃分不采取小網(wǎng)格系統(tǒng)(10 m×10 m),而采取大網(wǎng)格系統(tǒng)(500 m×500 m)。啟東市東西相距約24 km,南北相距約46 km,以500 m×500 m為網(wǎng)格,總計(jì)約4400個(gè)網(wǎng)格,按照1%的取樣量,約44個(gè)網(wǎng)格。大網(wǎng)格因其面積較大,有可能遇到在一個(gè)網(wǎng)格內(nèi),同時(shí)分布有農(nóng)田,道路,村落等多種類(lèi)型的情況,為此需要對(duì)地形分類(lèi)進(jìn)行詳細(xì)規(guī)定,同時(shí)結(jié)合當(dāng)?shù)匾?guī)劃圖紙對(duì)網(wǎng)格所屬類(lèi)型制訂細(xì)則。故此普查隊(duì)依據(jù)基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)域分布區(qū)或城市總體規(guī)劃圖的比例尺,以500 m×500 m網(wǎng)格將整個(gè)調(diào)查區(qū)域劃分為若干抽樣單元。
2.2.3 抽樣框確定 大網(wǎng)格因其面積較大,有可能遇到在一個(gè)網(wǎng)格內(nèi),同時(shí)分布有農(nóng)田,廠礦企業(yè)、道路,村落等多種類(lèi)型的情況,故此結(jié)合當(dāng)?shù)鼗巨r(nóng)田保護(hù)圖、城市規(guī)劃圖等對(duì)網(wǎng)格所屬類(lèi)型進(jìn)行篩選。普查隊(duì)對(duì)劃分的抽樣單元依序編號(hào),并依據(jù)隨機(jī)原則進(jìn)行抽樣框的確定。在確認(rèn)過(guò)程中,若所選取的抽樣框不符合植被生長(zhǎng)的空間類(lèi)型(如農(nóng)村道路、公路用地、鐵路用地、港口碼頭用地、水工建筑用地等類(lèi)型的)進(jìn)行自動(dòng)剔除,最后根據(jù)要求確定抽樣框。調(diào)查抽樣按照1%的取樣量原則,確定50個(gè)抽樣框,分布于啟東全境。
普查隊(duì)采用線路調(diào)查與隨機(jī)設(shè)置樣地調(diào)查法對(duì)啟東境內(nèi)中藥資源分布進(jìn)行普查,共發(fā)現(xiàn)藥用植物43科63種,其中重點(diǎn)品種(藥典收載)12種;未發(fā)現(xiàn)新種。采用空間分層隨機(jī)抽樣調(diào)查法,在啟東境內(nèi)共發(fā)現(xiàn)藥用植物82科258種[8],重點(diǎn)品種71種。
我國(guó)地形復(fù)雜多樣,平原、高原、山地、丘陵、盆地五種地形齊備[9]。第四次全國(guó)中藥資源普查江蘇省第十普查隊(duì)調(diào)查的區(qū)縣啟東市屬于長(zhǎng)江口沉積平原,地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),土地開(kāi)發(fā)利用程度高,藥用植物分布稀疏,若依據(jù)《全國(guó)中藥資源普查技術(shù)規(guī)范》提出的線路調(diào)查與隨機(jī)設(shè)置樣地調(diào)查法,未能有效摸清啟東境內(nèi)中藥資源家底??臻g分層隨機(jī)抽樣調(diào)查法是借鑒農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水產(chǎn)部門(mén)[10]的資源調(diào)查采用的方法,將啟東境內(nèi)的空間依據(jù)基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)域分布圖、城市總體規(guī)劃圖進(jìn)行分類(lèi),并采用大網(wǎng)格系統(tǒng)劃分抽樣區(qū),采用隨機(jī)原則確定抽樣框,能系統(tǒng)有效的摸清啟東境內(nèi)中藥資源家底,在估算啟東等其他平原地區(qū)中藥資源蘊(yùn)含量方面有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。本調(diào)查方法實(shí)用方便、速度快、成本低、精度高,經(jīng)應(yīng)用檢驗(yàn)取得了良好的效果。能夠較為真實(shí)、全面的反映沿海經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)平原地區(qū)的資源概況,可為全國(guó)第四次中藥資源普查工作全面實(shí)施后,平原地區(qū)及土地利用性質(zhì)變化較大區(qū)域的資源普查提供方法學(xué)參照[11]。
附:?jiǎn)|市第四次中藥資源普查藥用植物名錄
附:?jiǎn)|市第四次中藥資源普查藥用植物名錄(續(xù))
附:?jiǎn)|市第四次中藥資源普查藥用植物名錄(續(xù))
附:?jiǎn)|市第四次中藥資源普查藥用植物名錄(續(xù))
注:*為重點(diǎn)品種。
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AsurveyofChineseMaterialMedicaResourcesBasedonSpatialStratifiedRandomSampling(Qidong,JiangsuProvince)
ZHANGXingde1,4,CHENJianwei1*,WUJian2,LIUXunhong1,CHENAihua3,WANXihe3,CHENDongdong1,ZHOUPing1,HUPeng1,GUNingning1,ZHUXiaoxiao1,WANGJiangbo1,GUOJianming1,XIAYan1
(1.NanjingUnivesityofChineseMedicine,JiangsuNanjing210023,China;2.NanjingAgriculturalUniversity,JiangsuNanjing210095,China;3.MarineandFisheriesResearchInstituteinJiangsuProvince,Nantong226007,China; 4.YanchengTCMHospitalAffiliatedtoNanjingUniversityofChineseMedicine,JiangsuYancheng224001,China)
Qidong city of Jiangsu province is located in Yangtze River estuary alluvial plain, the south faces the Yangtze River, the east, and north are near the Yellow Sea, is a typical east coast beach terrain landforms. The economic is more developed, and the anthropogenic activities have great influence on the distribution of vegetation, it is believed that the existing random automatically generated of sample to failed to reflect Qidong of field ecological, combined aquatic, and resistance salt medicine resources survey. And the Jiangsu province IV medicine resources census pilot work practice, proposed based on the program of space layered random sampling of plain area census. It can be more truthful and comprehensive response resources in the plain areas, and when the full implementation of the fourth national Chinese medicine resources, it can provide a reference for plain areas and areas where graphic nature and land use have changed greatly.
Spatial stratification; random sampling; plain; Survey of Chinese Materia Medica resources
國(guó)家公益性行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)(201407002);江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程資助項(xiàng)目(ysxk-2014)
*
陳建偉,教授,博士生導(dǎo)師,研究方向:中藥資源化學(xué)與中藥生物技術(shù);TEL:(025)585811280 E-mail:chenjw695@126.com
10.13313/j.issn.1673-4890.2017.11.018
2016-08-20)