基于空间分层随机抽样的平原地区(江苏省启东市)中药资源普查
2017-12-09张兴德陈建伟吴健刘训红陈爱华万夕和陈东东周萍胡鹏顾宁宁朱潇潇王江波郭建明夏嬿
张兴德,陈建伟,吴健,刘训红,陈爱华,万夕和,陈东东,周萍,胡鹏,顾宁宁,朱潇潇,王江波,郭建明,夏嬿
(1.南京中医药大学,江苏 南京 210023;2.南京农业大学,江苏 南京 210095;3.江苏省海洋水产研究所,江苏 南通 226007;4.南京中医药大学附属盐城市中医院,江苏 盐城 224001)
·中药农业·
基于空间分层随机抽样的平原地区(江苏省启东市)中药资源普查
张兴德1,4,陈建伟1*,吴健2,刘训红1,陈爱华3,万夕和3,陈东东1,周萍1,胡鹏1,顾宁宁1,朱潇潇1,王江波1,郭建明1,夏嬿1
(1.南京中医药大学,江苏 南京 210023;2.南京农业大学,江苏 南京 210095;3.江苏省海洋水产研究所,江苏 南通 226007;4.南京中医药大学附属盐城市中医院,江苏 盐城 224001)
江苏省启东市属长江口沉积平原,南临长江,东、北濒临黄海,西与海门市毗邻,属典型东部沿海滩涂地形地貌,经济较为发达,人为活动对其植被分布影响较大,现有全国中药资源普查信息系统随机自动生成的样地未能反映启东市的实地生态,结合水生、耐盐中药资源调查暨江苏省第四次中药资源普查试点工作实践,提出基于空间分层随机抽样的平原地区普查方案,能够较为真实、全面的反应平原地区的资源概况,可为全国第四次中药资源普查工作全面实施后,平原地区及土地利用性质变化较大区域的资源普查提供方法学参考。
空间分层;随机抽样;平原;中药资源普查
中药资源是中医药事业赖以生存发展的重要物质基础,也是国家重要的战略性资源,全国中药资源普查是基本国情国力调查的重要组成。国家中医药管理局于2011年起分批组织实施了全国第四次中药普查试点工作。江苏、浙江、山东、福建、辽宁、广东等东部沿海省份在中医药行业科研专项“我国水生、耐盐中药资源的合理利用研究”的支持下,于2014年启动了沿海六省109个县的中药资源普查试点工作,其中江苏省南通市启东市为试点县之一[1]。由南京中医药大学、南京农业大学、江苏省海洋水产研究所、南通市药品食品检验所等单位的十余名技术骨干联合组建成第四次全国中药资源普查江苏省第十普查队,围绕本次普查工作确定的总体工作思路,对启东市境内分布的中药资源进行调查,收集中药资源的种类和每种资源的分布等[2]信息,掌握区域内重点资源的种类、分布和数量,为启东当地中药产业发展提供科学依据。开展与中药资源相关的传统知识情况调查,发现、收集、整理有重要价值的用药知识和经验。采集当地分布的中药资源的标本,收集重点调查中药资源的中药材样品、标本和种质资源等实物,为国家和省级中药资源实物标本馆、中药材种子种苗繁育基地建设提供实物。收集当地中药材的产量、流通量、质量和价格等信息,分析当地中药资源动态变化趋势。为摸清江苏省南通市启东中药资源家底,普查队于2014年7月至2017年7月对江苏省南通市启东中药资源分布开展调查,调查结果为有效保护和合理利用启东中药资源提供第一手资料,为当地中药产业发展规划的制定提供科学依据[3]。
1 资源试点县(江苏省南通市启东市)概况
启东市地处东经121°25′40″至121°54′30″,北纬31°41′06″至32°16′19″。南濒长江入海口北支,其中东段以江心为界,西段永隆沙与上海市崇明区接壤,东、北濒临黄海,西与海门市毗邻。属北亚热带湿润气候区,海洋性季风气候特征明显,四季分明,光照充足,气温温和,雨水充沛,无霜期长。属长江口沉积平原,境内地势平坦,西北略高,东南略低,沟河纵横,为沿海低平地区。成土母质系海相沉积物和长江冲积物,具有强石灰。土壤类型:吕四地区为壤性或砂性潮盐土;蒿枝港以南,头兴港以西,协兴河以北地区主要为粘性灰潮土;沿海、沿江地区主要为壤性或粘性潮盐土。2011年土地总面积1208平方公里(181.2万亩),其中耕地面积为103万亩。江海堤防总长146.8公里,其中江堤47.3公里,海堤77公里,洲堤22.5公里。
2 资源调查方法
依据《全国中药资源普查技术规范》,普查队在调查启东当地中药资源分布状况采用了两种调查方法。
2.1 线路调查与随机设置样地调查法
普查队在2014-2015年间采用线路调查,并结合依据全国中药资源普查信息系统随机自动生成启东普查样地(图1,图2)进行中药资源调查,对药用植物物种进行分类、鉴定、统计、拍照并采集、压制标本。在样地中心点500 m直径范围内设置5个样方套,每个样方套包含一个乔木类样方10 m×10 m,一个灌木类样方面积5 m×5 m,4个草本类样方2 m×2 m。对样方内的物种、株数、盖度、多度、生物量信息进行记录。
图1 启东市中药资源普查信息系统自动生成样地图(2014年)
图2 启东市中药资源普查信息系统自动生成样地图(2015年)
按照此法进行样地调查,共发现药用植物43科63种,其中重点品种(药典收载)12种;未发现新种。此调查结果与第三次全国中药资源普查所记载的品种数相距甚远。
普查队2014年依据全国中药资源普查信息系统随机自动生成启东普查样地38个,其中24个样地分布在启东境内东北部,15个样地集中分布在启东境内西南部。结合线路调查,经实地生态调查:38个样地中只有5个样地处于未被开发状态,人为活动影响较少,其余样地皆受人为活动影响较大,被人工开发为养殖区、农田、工业用地等。且24个分布于东北部的样地濒临黄海,14个分布于西南部的样地处于长江北侧,濒临长江入海口,经植被分布比较单一,野生植物零星分布。普查队2015年又依据全国中药资源普查信息系统随机自动生成启东普查样地57个,其中,潮间盐水沼泽3个(1~3)、河口水域9个(4~12)、洪泛平原湿地3个(13~15)、缓冲区4个(16~19)、浅海水域28个(20~47)、沙石海滩5个(48~52)、沙洲2个(53~54)、亚热带3个(55~57)。其中潮间盐水沼泽踏查了1、2、3号3个样地;河口水域踏查了4号1个样地;洪泛平原湿地踏查了13、14号2个样地;缓冲区踏查了17、19号2个样地;沙石海滩区域踏查了49、50号2个样地。结合线路调查,调查结果仍然与第三次全国中药资源普查所记载的品种数相距甚远。
普查队结合启东市南临长江,东、北濒临黄海,西与海门市毗邻的地形地貌,且其土壤类具有壤性或砂性潮盐土、粘性灰潮土两种,同时启东市属长江口沉积平原,经济较为发达,人为活动对其植被分布影响较大,认为依据全国中药资源普查信息系统随机自动生成的样地未能反映启东市的实地生态,借鉴农业、林业、水产部门的资源调查采用的方法:经典抽样方法包括简单随机抽样、系统抽样、分层抽样,空间抽样方法包括空间简单随机抽样、空间系统抽样、空间分层抽样,基于遥感的抽样调查,提出空间随机分层抽样调查法。[4]
2.2 空间分层随机抽样调查法
空间分层随机抽样调查法就是依据调查区域的地形地貌将其空间进行分类,为保证地面调查和影像判读的精度,确定以500 m×500 m大网格将整个调查区域划分为若干抽样单元,依序对抽样单元编号,依据随机原则进行抽样框的确定[5-7]。
2.2.1 调查区域的空间类型分类 调查区域的空间类型可依据基本农田保护区域分布图将空间区域分成水田、水浇地、旱地、果园、其他园地、灌木林地、有林地、其他林地、人工牧草地、其他草地、坑塘水面、内陆滩涂、沟渠、河流水面、设施农用地、城市、建制镇、村庄、采矿用地、风景名胜及特殊用地、农村道路、公路用地、铁路用地、港口码头用地、水工建筑用地等类型。也可依据城市总体规划图将调查区域的空间类型分为居住用地、公共管理与服务设施用地、商业服务业设施用地、工业用地、仓储物流用地、城市道路用地、交通设施用地、公用实施用地、绿地、旅游度假用地、村庄建设用地、农用地、滩涂、水域、港口等类型。
2.2.2 抽样单元划分 在前一阶段,实际调查国家资源普查系统随机生成的样地过程中,经常遇到样地位于不可调查区域的情况,比如道路中央,养殖塘,沼泽等。推测其原因,一方面与资源普查系统所用遥感图片较早有关,另一方面,可能与随机方式有关,即随机网格过小,原本希望通过小随机网格避免同一网格包含不同地形的缺点,但因为启东经济发达,城市建设发展速度快,国家海洋战略实施,围海造田工程推进,海岸线变化大,造成样地无法调查。另从前期调查结果看,启东地区因工农业发达,土地开发利用程度高,药用植物分布稀疏,小网格系统(10 m×10 m)很难抽取到有药用植物分布的区域。鉴于此,抽样单元的划分不采取小网格系统(10 m×10 m),而采取大网格系统(500 m×500 m)。启东市东西相距约24 km,南北相距约46 km,以500 m×500 m为网格,总计约4400个网格,按照1%的取样量,约44个网格。大网格因其面积较大,有可能遇到在一个网格内,同时分布有农田,道路,村落等多种类型的情况,为此需要对地形分类进行详细规定,同时结合当地规划图纸对网格所属类型制订细则。故此普查队依据基本农田保护区域分布区或城市总体规划图的比例尺,以500 m×500 m网格将整个调查区域划分为若干抽样单元。
2.2.3 抽样框确定 大网格因其面积较大,有可能遇到在一个网格内,同时分布有农田,厂矿企业、道路,村落等多种类型的情况,故此结合当地基本农田保护图、城市规划图等对网格所属类型进行筛选。普查队对划分的抽样单元依序编号,并依据随机原则进行抽样框的确定。在确认过程中,若所选取的抽样框不符合植被生长的空间类型(如农村道路、公路用地、铁路用地、港口码头用地、水工建筑用地等类型的)进行自动剔除,最后根据要求确定抽样框。调查抽样按照1%的取样量原则,确定50个抽样框,分布于启东全境。
3 普查结果
普查队采用线路调查与随机设置样地调查法对启东境内中药资源分布进行普查,共发现药用植物43科63种,其中重点品种(药典收载)12种;未发现新种。采用空间分层随机抽样调查法,在启东境内共发现药用植物82科258种[8],重点品种71种。
4 结论
我国地形复杂多样,平原、高原、山地、丘陵、盆地五种地形齐备[9]。第四次全国中药资源普查江苏省第十普查队调查的区县启东市属于长江口沉积平原,地区经济发达,土地开发利用程度高,药用植物分布稀疏,若依据《全国中药资源普查技术规范》提出的线路调查与随机设置样地调查法,未能有效摸清启东境内中药资源家底。空间分层随机抽样调查法是借鉴农业、林业、水产部门[10]的资源调查采用的方法,将启东境内的空间依据基本农田保护区域分布图、城市总体规划图进行分类,并采用大网格系统划分抽样区,采用随机原则确定抽样框,能系统有效的摸清启东境内中药资源家底,在估算启东等其他平原地区中药资源蕴含量方面有独特优势。本调查方法实用方便、速度快、成本低、精度高,经应用检验取得了良好的效果。能够较为真实、全面的反映沿海经济较发达平原地区的资源概况,可为全国第四次中药资源普查工作全面实施后,平原地区及土地利用性质变化较大区域的资源普查提供方法学参照[11]。
附:启东市第四次中药资源普查药用植物名录
附:启东市第四次中药资源普查药用植物名录(续)
附:启东市第四次中药资源普查药用植物名录(续)
附:启东市第四次中药资源普查药用植物名录(续)
注:*为重点品种。
[1] 郭兰萍,陆建伟,张小波,等.全国中药资源普查技术规范制定[J].中国中药杂志,2013,38(7):937-942.
[2] 彭代银,王德群,张珂,等.安徽省中药资源普查试点工作模式创新[J].中国中药杂志,2013,38(22):3834-3837.
[3] 陆建伟,张小波,李海涛,等.全国中药资源普查县级工作关键环节和内容要求[J].中国中药杂志,2013,38(16):2653-2656.
[4] 申克建,何浩,蒙红卫,等.农作物面积空间抽样调查研究进展[J].中国农业资源与区划,2012,33(4):11-16.
[5] 周华茂.水稻播面遥感抽样调查技术探讨[J].西南农业学报,1996,9(3):100-105.
[6] 刘爱芹,吴玉香.分层抽样中样本量的分配方法研究[J].山东财政学院学报,2007,(4):49-53.
[7] 李金昌.应用抽样技术[M].北京科学出版社.2007
[8] 张小波,郭兰萍,张燕,等.关于全国中药资源普查重点调查中药材名录的探讨[J].中国中药杂志,2014,39(8):1345-1359.
[9] 袁圣菊.把脉启东现代农业发展[J].江苏农村经济,2015,(10):12-14.
[10] 程虎印,刘亮亮,李卫中.关于《全国中药资源普查技术规范》的几点思考及建议[J].中国现代中药,2016,18(8):1001-1005.
[11] 严辉,郭盛,段金廒,等.适宜于我国东部沿海地区水生、耐盐药用生物资源调查方法技术的探讨与实践[J].中国现代中药,2015,17(7):637-645.
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
国家公益性行业科研专项(201407002);江苏高校优势学科建设工程资助项目(ysxk-2014)
*
陈建伟,教授,博士生导师,研究方向:中药资源化学与中药生物技术;TEL:(025)585811280 E-mail:chenjw695@126.com
10.13313/j.issn.1673-4890.2017.11.018
2016-08-20)