全 文 ：第 8卷 第 6期
2006年 6月 中国现代中药 Vol.8, NO.6Jun. 2006È
4　 / S INO -TCM
Spec ialmanuscript
专 稿
* [基金项目 ] 　国家发展和改革委员会中药材扶持项目 (No.200501)
[通讯作者 ] 　*魏建和 , Tel:(010) 62818841, Em ail: jhw ei@ im plad. ac. cn。
道地药材浙贝母产地适宜性的 GIS分析
王 1 , 魏建和 1* , 陈士林1 , 孙成忠 2 , 赵润怀3 , 刘召芹 2 , 肖小河 4 , 王继永3 , 周应群 1, 3
(1.中国医学科学院中国协和医科大学药用植物研究所 , 北京　100094;
2.中国测绘科学研究院 , 北京　100039;3.中国药材集团公司科技研发中心 ,
北京　100094;4.中国人民解放军中药研究所 , 北京　100039)
[摘要 ] 以浙江鄞县为道地基点县 , 运用 《中药材产地适宜性分析地理信息系统》(TCMG IS - I), 分析了浙贝母的全国
适宜产地。结果表明按浙贝母药材生长所需要的气候 、 土壤生态条件分析 , 除浙江鄞县等为浙贝母的传统产区外 , 浙
江 、 安徽 、 上海 、 江苏也是浙贝母的最适宜产地。江苏的大丰 、 南通 、 海门 、 如东等气候土壤条件与浙江鄞县有一定
差异 , 为浙贝母生长适宜区 , 而不是最适宜区。结果对于认识浙贝母的道地产区形成 、 适宜区的划分及引种栽培具有
重要参考价值。
[关键词 ] TCMG IS - I;产地适宜性;浙贝母
　　浙贝母 (F ritillaria thunberg iiM iq.)为大宗常用
药材 。浙贝母以栽培为主 , 为著名的 “浙八味 ” 之
一。浙贝母的野生资源目前只分布在浙江宁波。家
种生产主要分布在浙江 、江苏 、上海 , 湖南 、 安徽 、
福建等地也有少量种植[ 1] 。从生态气候适宜性角度
了解江苏 、上海等地与浙江等地有何差异 , 全国有
无其他适合浙贝母生长的地区。这些研究对于了解
浙贝母的道地产地形成 , 及浙贝母的生产发展有着
重要的意义。如何利用定量和信息技术确定中药材
的适宜产地 , 一直是中药材栽培和 GAP发展的主要
瓶颈之一。项目组在国家主管部门的支持下 , 以 G IS
为基本平台 , 成功开发了 《中药材产地适宜性分析
地理信息系统》 (TCMG IS - I)[ 2] 。早期研究中 , 项
目组采用点对点数值分析方法 , 以计算机为辅助工
具 , 研究了药材的适宜产地和区划[ 3 -5] ;也曾尝试
性地利用了 《生物适生地分析系统》开展了柴胡 、
地黄等药材的适宜产地分析[ 6 - 7] 。本文报道了运用
TCMG IS - I分析浙贝母在全国的适宜产地的结果 。
为合理布局发展浙贝母生产 、确定浙贝母区划 、避
免盲目引种 、保证浙贝母品质提供有效指导。
1　TCMG IS I原理与分析流程
1.1 TCMG IS I的主要原理
系统基于W indow sXP, 采用 C#开发。后台数据
库平台为 SQLSe rver2000, G IS组件为 A rcEngine9.0。
共用数据库包括:气象数据库—基于全国气象站点
30年 (1971 ～ 2000年 )地面气象数据计算所得的
按栅格数据 (1km2)及衍生数据;土壤数据库—
1∶4 000 000第三次全国土壤普查至亚类的土壤数据
库;空间数据库 —全国 1∶1 000 000地图的矢量数
据库。矢量数据 、栅格数据等空间数据和相应的属
性数据通过 A rcG IS的空间数据引擎 A rcSDE存放于
数据库中 , 其他属性数据通过 ADO.NET进行存取 。
适宜产地的基本分析原理为气候 、 土壤的相似 , 即
根据引种地与原产地 (道地产地)气候 、土壤的相
似程度 , 划分为不同级别的适宜产地 。相似性分析
采用基于单元网格的相似性聚类分析 , 即将空间划
分为有限数目 、 可以进行聚类分析的正方形网格
(1km2), 每个网格相当于一个数据对象 , 所用空
间数据 、气候土壤数据等存放在相应网格的属性表
中 , 聚类以网格为单位进行。
1.2 TCMGIS I主要分析流程
确定分析药材的道地产地作为分析的基点 。在
此基础上确定影响药材分布的关键性地理生态因
子。格栅数据聚类前必须对数据进行标准化处理 ,
系统提供了多种传统经典的方法。标准化后的数据
可以进行距离计算 。分别计算气温 、 降水量 、 土
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壤 、海拔等气候及土壤因子对目标值的距离 (相似
系数 , Si , S im ilarity index), 根据距离分别将各个
指标进行重分类 。也可以将气候 、土壤因子等各个
因子进行综合计算后得出一个综合相似系数 SI, 这
需要根据每种药材对生态因子的要求确定权重。根
据相似系数的大小将适宜区划分为最适宜区 (SI≥
90%), 适宜区 (90% >SI≥ 80%), 次适宜区
(80%>SI≥70%)。
2　浙贝母生态属性及分析方法
浙贝母原生地 (道地产区 )为浙江鄞县 、余姚
市 , 其生长环境要求的气候因子数据如下:
气温:最低温度不能低于 - 3℃, 最高温度不
能高于 30℃;降雨量:1 300 ～ 1 450mm;海拔:
100 ～ 300m;土壤:黄壤。
聚类分析前对数据进行标准化处理 [ 8] 。采用绝
对偏差均值标准化方法:
sf = 1
n
(|x1f -m f |+|x2f - m f |+… +|xnf - m f |)
　　其中:
m f = 1
n
(x1f +x2 f +… +xn f)
　　标准化值:zif =xif - m f
sf
　　栅格聚类分析方法采用加权绝对值距离法 , 其
公式为 d ij =∑n |xik - xjk |*wk , 气温 、海拔 、降雨
量 、土壤类型 4个因子的权重分设为 0.25。
3　浙贝母适宜产地分析结果
3.1根据上述目标值及分析方法 , 采用 TCMG IS - I
分析后得出了浙贝母的最适宜产地 (表 1, 图 1、
图 2, 图中灰色区域为最适宜产区 )共 129个县市 ,
其中适宜区面积较大的 24个县市列于表 1。
图 1　浙贝母在全国的适宜产地分析结果
表 1　以浙江鄞县为基点采用 TCMGIS - I
分析得的浙贝母最适宜产地
适宜县 所在省 县市代码 县面积
/km2
适宜区面
积 /km2
适宜区面
积比例 /%
临安县 浙江省 330124 2 920.0 1 613.8 55. 3
临海市 浙江省 332602 2 003.9 1 516.9 75. 7
安吉县 浙江省 330523 1 769.9 1 430.1 80. 8
宁海县 浙江省 330226 1 526.3 1 269.5 83. 2
鄞县 浙江省 330227 1 242.3 1 116.7 89. 9
长兴县 浙江省 330522 1 360.9 951.9 69. 9
永嘉县 浙江省 330324 2 447.6 937.5 38. 3
余姚市 浙江省 330281 1 289.6 913.7 70. 9
奉化市 浙江省 330283 1 141.1 912.8 80. 0
嵊县 浙江省 330623 1 648.7 890.5 54. 0
黄岩市 浙江省 332603 1 255.5 846.1 67. 4
吴县 江苏省 320524 3 072.2 1 151.7 37. 5
吴江县 江苏省 320525 1 167.3 910.2 78. 0
无为县 安徽省 342623 2 289.8 1 428.7 62. 4
……
其余 115个县市略
图 2　浙贝母最适宜区在全国的位置
3.2适宜产地与道地产区的相似系数
上述适宜县与浙贝母道地产区浙江鄞县的气候 、
土壤等因子的综合相似系数 SI分布如图 3、 4所示。
4　讨论
浙贝母主产区在我国的浙江鄞县 、 余姚市 、杭
州市郊 , 上海县 (现闵行区一部分 )、江苏的大丰 、
南通 、 海门 、如东也是主产区。另外浙江的磐安 、
东阳 、缙云 、 永康等地有东贝母 (F. thunbergiiM iq.
Var.chekaangensisH siao e tK. C. H sia)栽培 [ 9] 。以
浙江鄞县为道地药材分析的基点 , 气候土壤适宜性
分析表明 , 与浙江鄞县相似的适宜地区在浙江 、安
徽 、上海 、 江苏等地均有较多分布 。上海县与鄞
县 、杭州市郊 、 余姚等均为最适宜区 , 但江苏几个
主产区大丰 、南通 、 海门 、如东的气候土壤条件与
鄞县有一定差异 , 这从侧面说明了为什么浙贝母以
浙江产的最为著名。另外 , 气候土壤适宜性表明与
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图 3　浙贝母适宜县相似系数分布图
图 4　不同相似系数的浙贝母适宜县在全国位置图
与浙江鄞县相似的地区在浙江 、 安徽 、 上海等地较
多 , 但道地产地却集中在浙江的鄞县一带 , 因此一
个药材道地产区的形成 , 并不仅仅取决于生态气候
等环境因子 , 还受到各种社会因素 、各地的种植习
惯等的影响 。限于篇幅 , 本文分析得到的适宜区不
是指该县全部的区域 , 具体细化的生态适宜区未能
详细列出;另外文中只采用了一种聚类方法 , 且适
宜区的划分只是基于 4种气候土壤因子相同权重下
得出的相似系数 S I。在进一步的研究中 , 项目组将
采用更多的分析模式 , 并且对气候因子作多角度的
分析 , 以期得到更科学准确的研究结果 [ 10] 。
参考文献
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(收稿日期　2006-06-05)
Suitability evaluation ofFritillaria thunberg ii′s producing areabased on GIS
W ang Yu
1 , Wei Jianhe1 , Chen Sh ilin1 , Sun Chengzhong2 , Zhao Runhuai3 ,
Liu Zhaoqin
2 , X iao X iaohe4 , W ang Jiyong3 , Zhou Y ingqun1, 3
(1.Institute ofMedicinal P lantDevelopmen t, Ch inese Academy ofMedical Sciences, ChineseP ek ingUn ion
Medical College, Beijing 100094, China;2.The Chinese Academy of Survey ing and Mapping , Beijing 100039,
Ch ina;3.Technology development center , China Nationa lGroup Corp. of Traditiona l＆Herbal
Med icine, Beijing 100094, China;4.PLA institute of Ch inesemateriamedica , Beijing 100039, China)
[ Abstrac t] The TCMG IS - Ⅰ (Suitab ility eva luation geog raphic in fo rmation system o f traditiona l Chinese
medicine produc ing area )was deve loped and used to ana ly se the app ropria te producing a rea ofF ritillaria thunberg ii
in C hina. Y in county o f Zhe jiang province, one o f them ain p roducing area of the geo - authentic crude drugs, was
regarded as the ana ly tica l basa l place. The resu lts show that beside s traditional producing a rea such (下转第 15页)
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S INO - TCM / 15　
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(收稿日期　2006-03-27)
Anti- lip id Perox idative E ffects ofE thanolic Extract of Root Barks ofAcanthopanax
setchuensis on the Liver T issues ofM ice in Vivo and ofRat in Vitro
Yang X iuwe i
1 , Ha tto riM asao2
(1.StateKey Laboratory ofNa tural and B iom imeticDrugs, School ofPharmaceu tical Sciences, Pek ing University ,
Beijing　100083, China;2.Institute ofNa turalMed icine, Toyama Medical
and PharmaceuticalUn iversity , Toyama　930 - 0194, Japan)
[ Abstract] Objective:To study anti - lip id perox ida tion o f an e thano lic ex trac t o f the roo t ba rks o fAcan-
thopanax setchuensisH arm s ex D ie ls (ASE) . M ethods:F ive - day s successive ig adm in istra tion o f ASE to
m ice and then to de term ined lip id pe rox idation products such as thiobarbituric ac id - reactive sub stances (TBA
- RS), con juga ted d ienes and fluorescen t products in the liver tissue o f m ice in vivo. In the experiments in
vitro , to de te rm ine inh ib itory effec t o fA SE on lipid perox ida tion p roduc ts such as TBA RS o f ra t live r homoge-
na tes induced by free rad ical gene ration sy stem s in FeC l2 - V c, CC l4 -NADPH and ADP - NADPH , respec-
tive ly. Results:The ASE sign ifican tly decreased CC l4 - induced lipid perox ida tion p roduc ts such as thiobarbi-
tu ric acid - reactive sub stances (TBA - RS), con juga ted d ienes, and f luorescen t p roduc ts in the liver tissue o f
m ice in vivo. In vitro , the ASE sign ifican tly decreased FeC l2 -V c, CC l4 -NADPH and ADP -NADPH sys-
tem s induced pe rox idation produc t(TBA - RS) leve l in m ice live r hom ogenates. Conc lusion:These find ings
indica ted tha t the ASE had free rad ical scavenging or anti - ox idant action to inh ibit lipid pe rox idation in liver
tissue of m ice o r liver homogenate s of ra t.
[ Keywords] Acanthopanax setchuensis;roo t barks of the A.setchuensis;an ti - lipid perox idationÈ
(上接第 6页)
as Y in county of Zhe jiang prov ince, A nhui province, Shangha i, Jiangsu prov ince, part o f Zhe jiang province is a lso
adapa tive area according to the eco - so il condition the medic inal plants needed, However, Eco - so il condition of
Jiangsu p rovinces main producing area such as Dafeng, N anha i, H aimen , Rudong is some thing d iffe rent from Y in
county o f Zhe jiang province, so these a rea is only adaptive area , not the best adap tive area. The result suggested
that the sy stem ismuch va luable to the recognition of the form ation o f the producing area, the div ision o f adaptive ar-
ea , introduc tion and acclima tiza tion ofmedicinalmate ria ls.
[ Keywords] TCMG IS -Ⅰ ;suitability o f producing area;Fritillaria thunbergii