張存葉

（1、山東智建慧城信息科技有限公司，山東 濟(jì)南250000 2、濟(jì)南芯苒建筑裝飾工程有限公司，山東 濟(jì)南250000 3、山東科技報(bào)社《科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊》編輯部，山東 濟(jì)南250000）

我們生存的地球上如果沒(méi)有了植物，人類(lèi)會(huì)失去食物來(lái)源、醫(yī)藥源和工業(yè)原料，大氣中的含氧量也無(wú)法滿足人類(lèi)的生存需要。因此，植物是人類(lèi)賴以生存的戰(zhàn)略物資之一。植物資源是陸地、湖泊、海洋中所有植物的總和，也特指人類(lèi)在當(dāng)前技術(shù)條件下可以利用的植物的總和。做好植物資源分類(lèi)與調(diào)查，搞清楚一個(gè)地區(qū)有多少植物資源，哪些是可以開(kāi)發(fā)利用的植物，哪些是珍稀的植物，哪些是涉危的需要保護(hù)的植物，都是科研人員一直在研究的課題。

1 植物資源的分類(lèi)

地球上的植物資源類(lèi)型繁多，依據(jù)的分類(lèi)的標(biāo)準(zhǔn)不同，劃分的種類(lèi)也有各有側(cè)重。

1.1 存在于自然界的形式

根據(jù)植物在地球上存在方式的不同，植物資源被劃分為植被資源（Vegetation resources）、物種資源（Social resource）、種質(zhì)資源（Germplasm resources）。

1.2 在植物界的系統(tǒng)位置

依據(jù)植物在植物界這一大系統(tǒng)中所處位置的不同，從高等到低等，將植物資源劃分為種子植物（Spermatophyte）、蕨類(lèi)（Fern）、真菌（Fungus）、地衣（Lichen）、藻類(lèi)（Algae）、微生物（microorganism）資源。

1.3 利用狀況

根據(jù)植物資源被人類(lèi)利用的現(xiàn)狀，可以將其分為：栽培植物資源（cultivated medicinal plant resources）與野生植物資源（wild plant resource）。

1.4 吳征鎰（1983）的植物資源分類(lèi)系統(tǒng)

被中外同行尊稱為中國(guó)植物“活詞典”的中國(guó)科學(xué)院資深院士吳征鎰，是世界最杰出的植物學(xué)家之一。他潛心研究植物分類(lèi)幾十年，對(duì)植物，尤其在對(duì)位處東亞地區(qū)的植物的分類(lèi)與進(jìn)化方面的認(rèn)識(shí)不斷深入做出了卓越貢獻(xiàn)。基于編纂的《中國(guó)植物志》（注：英文版為《Flora of China》），以及對(duì)有關(guān)人類(lèi)生態(tài)和植物資源全球戰(zhàn)略的巨大貢獻(xiàn)，早在1999年，吳征鎰就贏得了年度“考斯莫斯”國(guó)際獎(jiǎng)?！吨袊?guó)植物志》成為我國(guó)植物學(xué)研究步入國(guó)際植物學(xué)界前沿的里程碑。按照吳征鎰對(duì)植物資源的科學(xué)分類(lèi)，當(dāng)前，世界上的植物資源可以分為食用植物資源（edible plant resources）、藥用植物資源（resources of medicinal plants）、工業(yè)用植物資源（plant resources for industry）、防護(hù)和改造環(huán)境的植物資源（Plant resources that protect and transform the environment）、植物種質(zhì)資源（plant germplasm resources）。

2 植物資源調(diào)查概述

植物資源調(diào)查，是指為了解某一區(qū)域植物資源種類(lèi)、貯量、用途以及地理分布、生態(tài)條件、利用現(xiàn)狀、資源消長(zhǎng)變化及更新能力，在植物分類(lèi)學(xué)、植物地理學(xué)、植物生態(tài)學(xué)以及植物資源學(xué)等植物科學(xué)基本理論的指導(dǎo)下，對(duì)收集上來(lái)的植物資源數(shù)據(jù)，在正確認(rèn)識(shí)其自然現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，科學(xué)評(píng)判利用現(xiàn)狀和開(kāi)發(fā)利用潛力，為當(dāng)?shù)刂贫▍^(qū)域植物資源的保護(hù)管理措施及開(kāi)發(fā)展利用策略提供理論支撐。做好植物資源調(diào)查，現(xiàn)實(shí)意義重大。

通過(guò)植物資源調(diào)查，可以搞清楚區(qū)域內(nèi)植物資源狀況，助力相關(guān)部門(mén)對(duì)植物資源的開(kāi)發(fā)利用和保護(hù)，保障食品、醫(yī)藥、化工等工業(yè)部門(mén)能獲得穩(wěn)定、持續(xù)的原材料，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)良性發(fā)展，維護(hù)社會(huì)供需平衡。

3 植物資源調(diào)查內(nèi)容

為了促進(jìn)植物資源調(diào)查的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，國(guó)家林業(yè)局于2016年6 月發(fā)布了《野生植物資源調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)》,作為中華人民共和國(guó)林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(LY/T2674-2016)，于2016 年12 月6 日正式實(shí)施，標(biāo)志著我國(guó)植物資源調(diào)查步入信息化時(shí)代。根據(jù)野生植物資源調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)內(nèi)容，需要根據(jù)表格列項(xiàng)，提供如下內(nèi)容：一是目的物種所處植物群落的概況；二是實(shí)測(cè)法和典型抽樣法的樣方記錄；三是實(shí)測(cè)法和典型抽樣法的目的物種記錄；四是未設(shè)樣地的群落記錄；五是未設(shè)樣地的目的物種記錄。

3.1 目的物種所處植物群落概況數(shù)據(jù)信息

在進(jìn)行目的物種所處植物群落概況統(tǒng)計(jì)時(shí)，需要提供以下數(shù)據(jù)：物種中文名（Species Chinese Name）、物種地方名（Species Other Name）、物種拉丁名（Species Science Name）、林地地點(diǎn)信息、保護(hù)地（（Reserve）＜類(lèi)型+名稱+級(jí)別+編號(hào)＞、調(diào)查期次、調(diào)查方法、是否設(shè)置樣方（圓、帶、線）、順序編號(hào)、樣方編號(hào)（Plot ID）、經(jīng)緯度坐標(biāo)信息、圖幅信息（比例尺+圖幅號(hào)）、主樣方（樣圓、樣線）或物種附近特征描述、主樣方（長(zhǎng)+寬+面積)、樣圓(半徑+面積）、樣帶(長(zhǎng)+寬+面積）、樣線長(zhǎng)度、樣方（圓）個(gè)數(shù)、群落名稱、群落面積、海拔、坡向、坡度、坡位、郁閉度、蓋度、土壤類(lèi)型、土壤pH 值、人為干擾方式、人為干擾強(qiáng)度、喬木優(yōu)勢(shì)種（Dominate Tree）、喬木伴生種（Sub-dominate Tree）、灌木優(yōu)勢(shì)種（Dominate Shrub）、灌木伴生種（Sub-dominate Shrub）、草本優(yōu)勢(shì)種（Dominate Herb）、草本伴生種（Sub-Dominate Herb）、群落/生境編號(hào)（Community or Habitat NO）、群落或生境分布地段編號(hào)（Community or Habitat Site NO）、物 種 分 布 格 局（Species Distribution）、照片編號(hào)、視頻編號(hào)、知情者、調(diào)查日期、調(diào)查人。

3.2 實(shí)測(cè)法和典型抽樣法的樣方記錄數(shù)據(jù)

需要調(diào)查的數(shù)據(jù)包括物種中文名（Species Chinese Name）、樣方編號(hào)（Plot ID）、群落或生境分布地段編號(hào)（Community or Habitat Site NO）、植被層次（Vegetation Layer）、發(fā)育節(jié)律（Green Fallen）、生命周期（Plant Life）、莖稈質(zhì)地（PlantStemMaterial）、副樣方（樣圓）數(shù)（Plot Quantity）、出現(xiàn)目的物種的副樣方（樣圓）數(shù)（Including Plot Quantity）、照片編號(hào)（Photo NO）、視頻編號(hào)（Video NO）、幼樹(shù)株數(shù)（Sapling Quantity）、幼苗株數(shù)（Seedling Quantity）、調(diào)查日期、調(diào)查人。

3.3 實(shí)測(cè)法和典型抽樣法的目的物種記錄數(shù)據(jù)

需要填充的數(shù)據(jù)包括植株序號(hào)（Plant NO）、植株編號(hào)（Plant ID）、高度（Height）、胸徑（Diameter at Breast Height）、地徑（Core Diameter）、冠幅_ 平均（Mean Crown Width）、冠幅_ 東西（West-East Crown Width）、冠幅_ 南北（North-South Crown Width）、健康狀況（Health）、經(jīng)度（Longitude Degree）、緯度（Latitude Degree）。

3.4 未設(shè)樣地的群落記錄數(shù)據(jù)

需要調(diào)查及提供的數(shù)據(jù)包括物種中文名（Species Chinese Name）、群落或生境分布地段編號(hào)（Community or Habitat Site NO）、照片編號(hào)（Photo NO）、視頻編號(hào)（Video NO）、知情人、調(diào)查日期。

3.5 未設(shè)樣地的目的物種記錄數(shù)據(jù)

調(diào)查數(shù)據(jù)包括：植株序號(hào)（Plant NO）、植株編號(hào)（Plant ID）、高度（Height）、胸徑（Diameter at Breast Height）、地徑（Core Diameter）、冠幅_ 平均（Mean Crown Width）、冠幅_ 東西（West-East Crown Width）、冠幅_ 南北（North-South Crown Width）、健康狀況（Health）。

4 信息技術(shù)在植物資源調(diào)查中的應(yīng)用

3S 技術(shù)，是遙感技術(shù)（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）和這三大現(xiàn)代信息技術(shù)的統(tǒng)稱是空間技術(shù)、傳感器技術(shù)輔以計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、衛(wèi)星定位與導(dǎo)航技術(shù)的多學(xué)科、有機(jī)、高集成應(yīng)用。

4.1 遙感系統(tǒng)（RS）

RS 英文全稱為Remote Sensing，是指從空中利用遙感器能根據(jù)不同物體對(duì)波譜產(chǎn)生不同反應(yīng)的原理，探測(cè)地面物體性質(zhì)，從而達(dá)到識(shí)別地面物體的目的。

4.2 全球定位系統(tǒng)（GPS）

GPS 英文全稱為Global Positioning System，是美國(guó)研制的，以地球質(zhì)心為坐標(biāo)原點(diǎn)，通過(guò)利用地球表層空間點(diǎn)實(shí)施三維定位測(cè)量，旨在為海、陸、空領(lǐng)域提供全天候、全球性的實(shí)時(shí)導(dǎo)航服務(wù)，并用于應(yīng)急通訊、核爆監(jiān)測(cè)以及情報(bào)收集等，如今已在民用領(lǐng)域得到大面積應(yīng)用。

4.3 地理信息系統(tǒng)（GIS）

GIS 英文全稱Geographical Information System，是指由計(jì)算機(jī)硬件和軟件、空間數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)輸入輸出轉(zhuǎn)換和通訊設(shè)備等組成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)采集、存儲(chǔ)、運(yùn)算、分析、管理、顯示和描述各類(lèi)空間數(shù)據(jù)及其屬性信息。

4.4 3S 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

在3S 集成系統(tǒng)中，GIS 是基礎(chǔ)平臺(tái)，通過(guò)動(dòng)態(tài)存取、集成管理、綜合處理時(shí)空數(shù)據(jù)后，進(jìn)行分析決策；RS 通過(guò)對(duì)目標(biāo)環(huán)境的語(yǔ)義或非語(yǔ)義信息實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的提供，找出地球表面的各種變化，使GIS 數(shù)據(jù)得到及時(shí)更新；GPS 則實(shí)時(shí)、快速地提供目標(biāo)的定位定向信息。針對(duì)性的遙感活動(dòng)通過(guò)RS 對(duì)GIS 中已儲(chǔ)備信息的查詢而展開(kāi)；大量的地理信息由GIS 對(duì)RS 數(shù)據(jù)的后期加工而實(shí)獲得；GIS 軟件的數(shù)據(jù)格式能兼容GPS 接收機(jī)采集的數(shù)據(jù)格式，直接生成圖像，成為更新資源的大比例尺空間信息的便捷工具。

4.5 3S 技術(shù)的應(yīng)用流程

利用3S 技術(shù)，在對(duì)傳統(tǒng)方法進(jìn)行優(yōu)化和完善的前提下開(kāi)展植物資源的調(diào)查工作，能節(jié)約人力和財(cái)力，使普查成果的精準(zhǔn)性、科學(xué)性和客觀性大大提高。下述以中藥材資源調(diào)查為例，對(duì)技術(shù)流程作簡(jiǎn)要總結(jié)：

第一，對(duì)中藥材與其他植物在光譜特征和生長(zhǎng)發(fā)育分布等方面的差異進(jìn)行遙感圖像分析，獲取中藥材光譜信息或相關(guān)間接特征，實(shí)現(xiàn)對(duì)中藥材的識(shí)別，分布狀況的確定及面積的核定；第二，通過(guò)對(duì)GIS 技術(shù)所獲取的中藥材分布區(qū)地理信息的分析，找出特征性分布地域，然后設(shè)置調(diào)查點(diǎn)，利用GPS 定位；第三，將遙感圖同傳統(tǒng)調(diào)查的信息加以比照，確驗(yàn)中藥材的分布范圍和面積，實(shí)現(xiàn)對(duì)中藥材長(zhǎng)勢(shì)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)；第四，對(duì)原有的GIS 系統(tǒng)用上述測(cè)出的數(shù)據(jù)和內(nèi)容加以充實(shí)，并利用GIS 軟件綜合處理后得到資源調(diào)查的最終結(jié)果。

5 結(jié)論

傳統(tǒng)植物資源調(diào)查一直采用樣地調(diào)查與人為主觀估計(jì)、植物數(shù)量推算三結(jié)合的方式，先經(jīng)過(guò)外業(yè)調(diào)查后，然后再通過(guò)內(nèi)業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理。調(diào)查工作量大，周期長(zhǎng)，主觀人為因素影響大，難免不太精準(zhǔn)和客觀。3S 技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)空間信息的科學(xué)采集，并進(jìn)行信息化處理、大數(shù)據(jù)分析，使空間信息的表達(dá)、傳播和管理更加高效、精準(zhǔn)。基于這些優(yōu)勢(shì)，當(dāng)前3S 技術(shù)在道地藥材資源調(diào)查、自然資源調(diào)查、森林病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。