草地有毒植物数据库的基本构建

荣 杰，赵宝玉，白 松，路 浩，庞 龙，王姗姗

(1.西北农林科技大学动物医学院，陕西 杨凌 712100；2.西藏农业厅畜牧技术推广总站，西藏 拉萨 850000)

据陈翼胜和郑硕[1]统计，中国草地有毒植物约1 300种，分布于140多个科，约330种，根据对全国30余种兽医专业期刊与杂志(1981-1995年)中970篇畜禽中毒报道的调查统计，有毒植物引起的家畜中毒居首位(185起，占19.07%)[2]。而天然草地有毒植物在当今生态平衡、畜牧生产、环境保护等方面引起的问题极其突出，其危害面积约3.33×107hm2，主要分布于西部省区。仅2003-2005年西藏阿里地区改则县疯草(Achnatheruminebrias)中毒致死的牲畜总数超过10.3万头，直接经济损失高达2 034.95万元，平均每年经济损失700多万元[3]。面对天然草地有毒植物造成的严重危害，以及潜在的严峻形势，人们越来越重视草地有毒植物的防除和利用[4-5]。结合计算机技术对草地有毒植物研究所获的信息进行整理与保存，建立中国草地有毒植物数据库，实现数据的搜集、查询、保存和处理，能方便地实现草地有毒植物的防除、开发利用等研究中信息的查询，为我国开展动物中毒咨询服务研究奠定基础。

冯妍等[6]开发的“中国草地重要有毒植物信息系统”是国内首个关于草地有毒植物的信息系统，共收录草地有毒植物200余种，随后王力等[7]建立了国内首个地域性草地有毒植物数据库——“青藏高原东南部天然草地主要有毒有害植物数据库”，包含了268种草地有毒植物。由中国科学院微生物研究所建立的“有毒植物数据库”和中国科学院武汉植物研究所建立的“中国有毒植物图谱数据库”是目前国内该领域包含数据最为庞大的2个数据库[6-7]，这2个数据库都是基于Internet建立，也是目前国内少数可查的官方数据库，所包含的内容基本相同、结构相似，只是在查询中查询条件有所差别。总体而言，目前国内的有毒植物相关数据库在结构分类上不够细化，涉及的查询内容比较单一，且偏向基本知识普及，缺乏实用性技术措施，尤其与临床实践中动物中毒病防治有一定差距，缺乏临床指导意义。本研究通过构建中国草地有毒植物数据库，以期为有毒植物研究提供可靠的数据支持，为我国草地畜牧业有毒植物中毒病预防与诊断治疗提供指导。

1 数据库的基本结构

该数据库包含系统管理和数据查询两大模块，系统管理模块主要是对用户的管理和数据的录入、修改和删除操作；数据查询模块提供可视化数据界面，包含数据查询、查询结果显示和详细信息3个基本功能。数据库的基本组成结构如图1所示。

该系统数据库含有6个基本表，其中包括草地有毒植物的生物学与生态学表、毒物学表、诊断与治疗表、防除利用与预警表、附加信息表、用户信息表，6个表将草地有毒植物的数据信息和用户信息全部包括在内(图2)。

图1 数据库的基本组成结构

图2 数据库各表关系图

2 数据来源与分类

2.1数据来源 草地有毒植物信息系统的资料来源有多种渠道，以当前现有的相关数据库为参考[6-10]，以《中国草地重要有毒植物》[11]、《动物毒物学》[12]、《中国有毒植物》[1]、《动物中毒病及毒理学》[2]、《中国植物资源》[13]、《草原灾害》[14]等为数据支撑，结合西北农林科技大学动物医学院毒理学研究室研究所获的相关信息，进行资料的整合，参考国内草地有毒植物研究领域的学术论文等，确保数据库建成的科学性和可靠性。

2.2数据组织与分类 通过对资料的分析与综合，考虑近年来有毒植物开发利用领域的兴起，针对草地有毒植物研究的需要及基层兽医对草地有毒植物中毒病的防治需要，将收集的资料分类以利于模块化管理。

2.2.1概述模块 概述模块包含草地有毒植物的9条基本信息，将草地有毒植物的基本信息加以分类，便于不同类型人员查询使用，分别为种中文名、种别名或俗名、种拉丁名、属中文名、属拉丁名、易感动物、草地有毒植物的分布省份、图片范例、属的特征。

2.2.2生物学特性 生长环境:植物生长的海拔、地形、温度、湿度、光照强度、植被等各种自然因素。

种的形态特征:详细描述各种草地有毒植物的形态特征，方便用户辨认草地有毒植物，提高信息直观性，提供每种草地有毒植物的图片。

危害及中毒的生态因素：对有毒植物的危害进行概括性总结，主要是家畜中毒和对生态环境的影响以及有毒成分存在的部位、发生时期、危害的时期等，为毒害植物的防除提供依据。

2.2.3毒物学 有毒成分:植物中的化学成分很复杂，能合成种类繁多、结构复杂的次生化合物。本系统将草地有毒植物能引起动物中毒的主要次生化合物进行罗列，以方便不同领域在研究中查询应用。

主要植物毒素及分子结构:该草地有毒植物引起动物中毒的主要化学成分，以及主要成分的化学结构。对草地有毒植物主要毒物成分的统计有助于对中毒牲畜的治疗以及对该植物的天然产物提取与产品开发，如植物源农药的研制。

毒性毒理:从兽医学和毒理学角度综合分析资料记载的内容，对各种草地有毒植物的毒性毒理进行详述。

病理学变化:具体描述草地有毒植物中毒后，家畜发病的病理变化，其中主要以组织学变化为主。

2.2.4诊断与治疗 临床症状:对各种动物发生植物中毒时所表现的临床症状进行总结，并指出典型的临床特征，便于生产实践中人们对于家畜草地有毒植物中毒的判断。

诊断:通过综合分析，对目前草地有毒植物中毒的有效诊断方法和手段进行比较，提供一种或几种大家公认的诊断方法与标准。

预防与治疗:结合目前兽医临床上对草地有毒植物中毒病的有效防治方法和经验，提出防治方案。

2.2.5防除与预警机制 草地有毒植物蔓延可加剧草原退化，而其蔓延往往需要一定的条件，比如气候。根据其发生规律，提出一定的预警方案，采取适当的技术和方法，可将其危害降低到最小。

防除:介绍各种适宜的草地有毒植物防除、控制技术与方法，如机械防除、化学防除和生态防除等方法，改良草地生态环境，以减轻该草地有毒植物造成的各种危害，降低其造成的损失。

利用:草地有毒植物是一类具有特殊开发价值的资源，可通过研究其有效成分，进行医药、植物源农药以及其他化工产品的开发。本系统将统计有毒植物的用途和开发利用，为人们对该类植物的研究和开发利用提供详细的资料。

预警:根据该草地有毒植物生长特性以及环境的变化或防止该毒植物大面积泛滥，制定相应的预警措施，减少其对生产实践造成的损失或环境危害。

2.2.6附加信息 相关文献与研究进展:列举有关有毒植物研究的重要文献，使用户可根据该信息到其他数据库进行检索、查阅。收集公开发表的有关草地有毒植物研究的最新成果并对数据进行及时更新，提供草地有毒植物的研究现状。

发展现状:收集该草地有毒植物相关信息以及研究现状，为科研工作者提供最新的相关信息。

专家解疑:提供某种草地有毒植物的研究专家的联系方式，比如所在单位、邮箱、电话等，以方便用户在数据库使用中遇到的问题能得到及时的解答，以及遇到新的问题能得到及时反馈。

3 数据库功能的实现

本数据库采用Visual C++6.0和SQL server 2000数据系统来制作实现[15-16]。利用Visual C++6.0的ADO(ActiveX Date Object)数据控件访问数据库[17]，通过SQL(Structure Query Language)语言来实现数据库的操作[18]。图3为数据库的主体界面，图4为查询结果。

3.1数据添加、修改和删除功能实现的总体概括 根据用户的操作，点击添加、修改和删除的按钮，激活该按键由程序进行处理，转换成有效的SQL语句，并以字符串的形式通过ADO控件访问DB，将数据与数据库进行交换处理，完成数据的插入修改、删除(图5、图6)。由于数据分类信息较多，所以将数据在不同的窗口进行实现。

图3 数据库的主体界面

图4 查询结果

图5 数据添加界面

3.2信息系统查询的实现 数据的查询与添加、修改、删除功能的实现原理基本相同。根据用户选择的查询方式和关键字由程序进行处理，通过ADO控件访问DB，将数据与数据库进行交换处理，然后将符合查询条件的数据返回。为方便用户查询，本数据库提供如下5种查询方式：依照种中文名查询，依照种中文别名查询，依照易感动物查询，依照有毒成分查询，依照临床症状查询。当用户在相应的表格中输入字段后，按“搜索”按钮后，系统就列出包含相关字段的相关信息。用户需要某条详细信息，选中该条信息，点击详细信息就能查到相关的24条详细信息。

图6 数据修改界面

3.3数据库的维护 数据库的维护通过用户权限控制，当用户获取管理员身份后才有权修改和添加信息系统的资料，这样可以保证数据内容添加的可靠性及数据的安全性。此外，管理员还可以添加新用户，方便大量数据的注入。图7为管理员管理登陆界面。

图7 管理员登陆界面

4 小结

该数据库采用Visual C++6.0和SQL server 2000进行设计，基于单机而建立，相对于网络数据库，可移植性强，系统的初步建立将对我国开展草地有毒植物研究和有毒植物中毒病预防与诊断治疗提供有价值的资料数据，尤其适于缺乏网络的边远牧区和基层畜牧单位。数据库将草地有毒植物的相关分为24条信息，资料来源具有权威性、科学性和可靠性，相对以往所建数据库更加便于生产实践进行信息查询，其基本的查询、信息修改、添加、维护，以及用户的添加、删除和密码的设定、修改等各种功能，都能很好地实现，这为以后信息系统的丰富和完善打下了基础。但目前资源的问题，数据录入量还不完善，可能还存在一定的不足，在以后的工作中将进一步充实和完善。

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