吉林省中藥資源種類空間分布差異研究

張小波　邱智東　王慧　景志賢　郭蘭萍　曲曉波　黃璐琦

[摘要]區域之間自然條件、社會資源等差異，決定了區域間中藥資源的差異性分布。中藥資源種類分布的時空演變是中藥產業發展過程在時間和空間上的表現形式，研究區域中藥資源分布的時空演變過程，可以揭示中藥資源空間分布的規律性。縣域作為全國中藥資源普查的基本單元，縣與縣之間的資源稟賦差異，對合理制定中藥資源政策、實行區域資源、環境的協調發展具有十分重要的意義。該研究基于吉林省中藥資源普查試點工作階段成果，選取51個已經完成中藥資源普查工作的縣，根據中藥資源種類，運用探索性空間數據分析（ESDA）、趨勢面分析、空間變異函數等地統計分析技術對吉林省縣域中藥資源多樣性進行研究，分析中藥資源豐富程度的空間差異特性。結果顯示：吉林省中藥資源種類豐富度較高的地區，總體上分布在東部和東南部，區域內植被類型主要以闊葉林為主；中藥資源種類豐富度較低的地區，總體上分布在長春和吉林市行政中心附近，多為城市建成區，區域內植被類型以栽培植被為主。

[關鍵詞]地統計分析； 中藥資源種類； 空間分布； 差異

[Abstract]The differences in the spatial distribution of regional Chinese material medicine resources between regions are determined by differences in natural conditions and social resources among different regions Spatiotemporal evolution of the distribution of Chinese material medicine resources is a manifestation of the development process of Chinese medicine industry in time and space The spatiotemporal evolution of the distribution of regional Chinese material medicine resources can reveal the regularity of spatial distribution of Chinese material medicine resources County as the basic unit of the national material medicine resources census， the difference of resource endowment is of great significance to the rational development of Chinese material medicine resources policy and the coordinated development of regional resources and environment Based on the results of the pilot project of Jilin province， this study selected 51 counties that had completed the census of Chinese material medicine resources According to the species of Chinese material medicine resources， we explored the diversity of Chinese material medicine resources in Jilin province by using statistical data analysis （ESDA）， trend surface analysis and spatial variability function to analyze the spatial differences of Chinese material medicine resources Chinese material medicine resources are distributed in the eastern and southeastern part of Jilin province， mostly in the Changbai Mountains The species of Chinese material medicine resources tend to be lowvalue spatial aggregation； the overall cold spots are located in Changchun and Jilin city， near the administrative center， mostly urban builtup area The rich areas of Chinese material medicine resources are rich in hot spots， mainly in broadleaved forest The lowabundance of Chinese material medicine resources is dominated by cultivated vegetation

[Key words]geostatistical analysis； species of chinese material medicine resources； spatial distribution； difference

中藥資源分布是指一定時間內中藥資源在地理空間內的分布、聚散和組合情況，是重要的自然現象和社會經濟現象之一。中藥資源的不平衡分布是自然資源分布的一種常態，不同區域之間由于自然條件、社會資源、歷史文化等差異的客觀性，決定了區域間中藥資源空間分布差異的客觀性。中藥資源種類是區域內藥用資源和生物多樣性豐富程度、區域內發展中醫藥產業潛在能力的重要指標。中藥資源種類分布的時空演變是中藥產業發展過程在時間和空間上的表現形式，研究區域中藥資源分布的時空演變過程，可以揭示中藥資源空間分布的規律性，對合理制定中藥資源政策、實現區域資源、環境的協調發展具有十分重要的意義。endprint

縣域作為全國中藥資源普查的基本單元，縣與縣之間的資源稟賦差異是中藥資源工作任務部署、成果匯總、人員隊伍和經費配置的基礎[1]。在國家中醫藥管理局組織實施全國中藥資源普查（試點）工作之前，由于沒有區域內各個縣中藥資源種類的基礎數據，無法進行縣域之間中藥資源種類的空間分布差異分析研究。2012年，吉林省陸續開展縣域的中藥資源普查工作[2]，目前范圍已經覆蓋51個縣。吉林省特殊的生態環境十分適宜廣泛地種植、生產中藥材，吉林省十分重視自身優勢的開發，研究縣域中藥資源種類空間分布特征，對促進區域中藥相關產業發展具有重要意義。本研究基于吉林省中藥資源普查試點工作階段成果，選取51個已經完成中藥資源普查工作的縣，根據中藥資源種類，運用探索性空間數據分析（ESDA）、趨勢面分析、空間變異函數等地統計分析技術[3]，對吉林省縣域中藥資源多樣性進行研究，分析中藥資源豐富程度的空間差異特性，為吉林省中藥材產業發展，相關政策規劃的制定提供參考依據。

1數據來源

吉林省各縣中藥資源種類數，為截止到2016年12月，各縣級普查隊野外實際調查獲取的數據。

2方法

21采用全局空間自相關方法，分析吉林省中藥資源種類空間分布總體特征全局空間自相關主要是對屬性在整個區域空間上特征的描述，反映了觀測變量在整個研究區域內空間相關性的整體趨勢。主要用Moran′s I系數表示，其取值范圍在-1～1。當Moran′s I>0，代表空間事物在空間分布上呈正相關性，空間上呈聚集分布。當Moran′s I<0，代表空間事物在空間分布上呈負相關性，空間上呈離散分布。當Moran′s I=0（當Moran′s I接近0時），代表空間事物在空間分布上不具有相關性，空間上呈隨機分布。

22采用局域自相關分析方法，分析研究縣域間中藥資源種類差異性空間分布特征主要用LISA指數和G指數表示。LISA指數是全局空間自相關指數的分解形式，反映局域空間相關性的顯著性水平；還可識別空間異常值；可用于具體度量每個區域與周邊區域之間的局部空間關聯和空間差異程度。G指數用于識別屬性要素高值或低值的空間聚類情況，如果G指數值為正且顯著，表明該縣域周圍中藥資源種類豐富，屬于高值空間集聚（熱點區）；如果G指數值為負且顯著，表明該縣域周圍中藥資源種類匱乏，屬于低值空間集聚（冷點區）。

23采用Moran散點圖，分析區域間中藥資源種類的相關關系散點圖是數據分析中表示2個變量之間關系的常用方法，表示一個變量的空間自相關關系，可以采用Moran散點圖。Moran散點圖，橫坐標表示某個位置上的觀測值，縱坐標表示該位置的空間滯后。空間變量的觀測值和其空間滯后之間的擬合程度（直線的斜率），即I指數。Moran散點圖可以用來探索空間關聯的全局模式、識別空間異常和局部不平穩性等。Moran散點圖的4個象限，分別對應區域單元與鄰居單元之間的4種局部空間聯系形式。第一象限（HH）：觀測值大于均值，空間滯后大于均值；代表具有高觀測值的區域單元，被具有高觀測值的區域單元包圍。第二象限（LH）：觀測值小于均值，空間滯后大于均值；代表具有低觀測值的區域單元，被具有高觀測值的區域單元包圍。第三象限（LL）：觀測值小于均值，空間滯后小于均值；代表具有低觀測值的區域單元，被具有低觀測值的區域單元包圍。第四象限（HL）：觀測值大于均值，空間滯后小于均值；代表具有高觀測值的區域單元，被具有低觀測值的區域單元包圍。

3結果

31中藥資源種類總體空間格局根據吉林省51個縣開展中藥資源普查工作獲取的中藥資源種類，應用GIS制圖功能，生成51個縣中藥資源種類數量多少的柱狀圖，結果見圖1。從圖中可以看出各縣中藥資源種類存在一定的差異。

選取各縣中藥資源種類，計算全局空間自相關Moran指數I，并計算其檢驗的標準化統計量Z，結果見圖2。其中，Moran指數值I=038，標準化統計量Z=595，P=0，置信度為99%；在正態分布假設條件下，Moran指數檢驗結果高度顯著。表明：吉林省各縣中藥資源種類存在著顯著的、正的空間自相關；各縣之間中藥資源種類豐富程度并非隨機分布，而是具有明顯的空間聚集特征。

用GIS軟件繪制各縣中藥資源種類的趨勢圖，見圖3。從整體研究區域來看，吉林省中藥資源種類自西向東有逐漸增加的趨勢。總體上東北部地區中藥資源種類較為豐富，西北和西南部的中藥資源種類較低。

32局部空間格局總體空間格局從空間自相關分析整體上表明了吉林省中藥資源種類分布態勢，并不代表每個地區都是如此，為了進一步分析吉林省各縣中藥資源種類的空間相關性，基于局部空間自相關模型LISA指數。通過95%顯著水平檢驗的地區見圖4，其中，吉林省中藥資源種類的空間正相關性較強，空間負相關性較弱；總體上中藥資源種類豐富的縣域仍然占少數。

位于HH，HL區縣域的個數總體上少于位于LL，LH區的個數；在不考慮顯著性水平的條件下，HH區主要位于東北部和東南部地區，LL區主要位于長春和吉林市，LH，HL區交錯分布不同地區。通過圖4可以看出，吉林省中藥資源種類數是由西向東逐漸增多。

選取截止到2016年12月，吉林省51個普查隊調查得到的中藥資源種類，用GIS軟件計算G統計量，并計算其檢驗的標準化統計量Z。用自然斷裂法（Jenks）進一步對數據進行可視化處理，將數值由低到高劃分為5類，分別為：冷點地區、次冷點地區、溫點地區、次熱點地區、熱點地區，結果見圖 5。從圖 5可以看出：總體上熱點地區縣域的個數最少，占總數的98%；這些縣的Z在005的顯著性水平下顯著；從統計學意義上說，其中藥資源種類趨于高值空間聚集，中藥資源種類豐富、在空間上相連成片分布；總體上分布在吉林省東部和東南部，多在長白山山脈所在地區。冷點縣占總數的1373%；這些縣的Z在005的顯著性水平下顯著；從統計學意義上說，其中藥資源種類趨于低值空間聚集，區域內中藥資源種類較為匱乏、在空間上相連成片分布；總體上冷點地區分布在長春和吉林市等行政中心附近，多為城市建成區。溫點地區的縣域個數最多，溫點縣域占總數的6275%；中藥資源種類豐富程度屬于高值和低值過度區域。endprint

33空間分布差異影響因素運用R語言繪制Moran散點圖，進一步分析吉林省各縣中藥資源種類的局部空間相關性，結果見圖6。其中，第一象限（HH）代表高值區域被高值鄰居包圍，稱為種類豐富區；第二象限（LH）代表低值區域被高值鄰居包圍，稱為過渡區域；第三象限（LL）代表低值區域被低值鄰居包圍，稱為種類稀疏區；第四象限（HL）代表高值區被低值鄰居包圍，稱為種類貧乏區。

基于吉林省植被類型，結合中藥資源種類G指數分析結果，提取各區域植被類型和面積，計算同一區域不同植被類型面積比例，結果見圖 7。可以看出，中藥資源種類豐富度較高的熱點地區，主要以闊葉林為主；中藥資源種類豐富度較低的冷點地區，主要以栽培植被為主。因此，在吉林省地區，進行中藥資源普查、生物多樣性調查和監測工作中，應該以闊葉林分布的區域為主要調查或監測區域。

4結論與討論

總體空間自相關分析發現，吉林省中藥資源種類總體上表現出正的空間相關，具有一定的空間聚集特點。吉林省中藥資源種類自西向東逐漸豐富，中藥資源種類較多的地方主要位于東北部及東南部地區，中藥資源種類貧乏的地區主要位于吉林中部的省、市級行政中心。

隨著我國自然保護區事業的不斷發展，全國中藥資源普查工作的深入推進，中藥資源動態監測逐漸成為區域中藥資源保護工作的重要內容之一[5]。各級自然保護區建設是推進生態文明、建設美麗中國的重要載體，是保護生物多樣性、筑牢生態安全屏障、確保各類自然生態系統安全穩定、改善生態環境質量的有效舉措。通過分析發現，吉林省中藥資源種類豐富度較大地區位于吉林東北部及東南部地區，主要包括汪清縣、延吉市、龍井市、撫松縣、靖宇縣等中藥資源種類豐富的地區。建議與中藥資源監測、生物多樣性監測相關的重點區域劃分和監測站點應該布局在該區域內，在開展與野生中藥資源相關工作中應對闊葉林區重點關注。

[參考文獻]

[1]陸建偉，張小波，李海濤，等全國中藥資源普查縣級工作關鍵環節和內容要求[J]中國中藥雜志，2013，38（16）：2653

[2]黃璐琦，陸建偉，郭蘭萍，等第四次全國中藥資源普查試點外業調查情況簡報[J]中國現代中藥，2013，15（7）：535

[3]王勁峰，李連發，葛詠，等 地理信息空間分析的理論體系探討[J] 地理學報，2000（1）：92

[4]黃璐琦，陸建偉，郭蘭萍，等第四次全國中藥資源普查方案設計及實施[J]中國中藥雜志，2013，38（5）：625

[5]張小波，李大寧，郭蘭萍，等關于建立中藥資源動態監測機制的探討[J]中國中藥雜志，2013，38（19）：3223

[責任編輯呂冬梅]endprint