金寨縣中藥材種植統計數據挖掘分析△

徐濤，楊帥，張明旭，宋向文，杜繼甫，史婷婷，張小波，陳存武，韓邦興*

1.皖西學院 生物與制藥工程學院，安徽 六安 237012；2.北京中研百草檢測認證有限公司，北京 100700；3.金寨縣中藥（西山藥庫）產業發展中心，安徽 六安 237300；4.中國中醫科學院 中藥資源中心 道地藥材品質保障與資源持續利用全國重點實驗室，北京 100700

中藥材產業是整個中醫藥行業發展的基礎，近年來，隨著中醫藥的高質量發展，中藥不僅供應國內市場的需求，也逐漸走出國門，在世界各地得到廣泛應用[1]。隨著對藥材資源需求量的增加，部分藥材的野生資源迅速縮減，甚至瀕危[2]，對中藥產業的發展產生了潛在的威脅，解決這些藥材資源匱乏的主要措施就是發展栽培[3]。藥材的栽培不僅涉及到質量的把控，其發展同樣受到中藥農業經濟的影響，如近些年白及在國內的大面積無序種植，導致市場價格下跌嚴重，致使部分農戶虧損[4-5]。這種供需關系的波動導致價格波動較大，與藥材生產相關信息的不暢密切相關。菌類藥材的種植面積在產地通常按窖計算，這種統計方式與面積的換算關系不確定，導致菌類藥材的種植規模統計困難[6]。因此，開展中藥材生產統計調查能夠了解各地藥材的栽培現狀、供需關系，將有助于政府相關政策的制定，通過政策引導中藥材種植的良性發展，對中醫藥產業的健康發展具有重要意義。另外，對于靈芝、茯苓等菌類藥材制定相關統計標準，有助于精確統計相關數據。

安徽省六安市金寨縣地處大別山北麓，位于N31°06′～31°48′、E115°22′～116°11′，縣域東西長78 km，南北寬77 km，總面積約3814 km2，是安徽省最大的山區縣。金寨縣位于鄂、豫、皖三省交界處，處于大別山腹地，平均海拔500 m 以上，最高海拔1 729.13 m，最低海拔60 m，地形地貌復雜，多為山地。耕地集中在山谷、河流兩旁，總體耕地面積小，僅在東北部丘陵地區形成少量的連片耕地，因此，金寨縣適宜發展山地作物和林下經濟。金寨縣屬于亞熱帶濕潤季風氣候區，夏雨顯著、四季分明、氣候溫和、少極端天氣，年均氣溫13～22 ℃，無霜期180～200 d，年均降雨量1356 mm，日照時間2083 h，自然環境良好，植被豐富，整體以落葉闊葉林和針闊混交林為主[7]。金寨縣是安徽省中藥材的主產區之一，素有“西山藥庫”之稱，中藥產業是金寨縣的重要產業，在當地經濟發展中的地位舉足輕重，中藥產業的發展在脫貧攻堅過程中發揮了巨大的作用。“十大皖藥”中有6 味藥在當地均有發展種植，其中發展較好的有霍山石斛、黃精、茯苓、靈芝、天麻等藥材[8-9]。

本研究以安徽省六安市金寨縣為研究區域，調查統計2019—2021 年金寨縣各鄉鎮主產藥材的栽培面積、采收面積和留存面積相關數據，在鄉鎮研究尺度上推進至格網水平，將時間和空間相結合，分析區域中藥材種植分布特征。通過多源數據對金寨縣中藥材種植的空間分異特征及機制進行分析，為開展全國中藥生產統計調查提供參考，并為金寨縣主產藥材和菌類的統計標準制定提供參考。

1 數據來源與分析方法

1.1 數據來源

金寨縣數字高程模型（DEM）數據，以及調查統計的2019—2021 年各鄉鎮主產藥材的栽種面積、收獲面積和留存面積的統計數據。數據由各鄉鎮農業統計員實地調查統計種植戶的種植、收貨和留存面積，并匯總至金寨縣中藥產業發展中心。菌類藥材的面積按照農戶使用木材量進行換算得到。

1.2 分析方法

利用地理信息系統（GIS）空間分析技術和相關性分析等方法[10]，對金寨縣中藥材種植、留存等相關數據進行挖掘分析。其中空間自相關分析可以對中藥材種植面積的空間分布格局進行分析，以判斷藥材種植的空間集聚情況。

選擇空間自相關模型，主要包含全局和局部2種空間自相關分析方法。利用全局空間自相關分析方法分析金寨縣主產的5 種中藥材2021 年種植面積的空間分布格局。按照公式（1）計算莫蘭指數（Moran′sI）[11]。

式中，n表示區域內的空間單元數量；S0表示各空間權重矩陣之和；wij表示空間單元的空間權重矩陣；xi和xj分別表示不同空間要素單元的觀測值；表示各觀測值的均值。Z值的顯著性通常用Moran′sI來檢驗，其計算方法見公式（2）。

全局空間自相關分析能夠從空間的角度識別種植面積的屬性值是否存在集聚特征，但是這只能用于特征檢驗，不能具體表達出聚集區位置。

2 結果

2.1 2019—2021年金寨縣主產藥材發展現狀

經調查統計，獲得金寨縣2019—2021 年主產藥材石斛（霍山石斛DendrobiumhuoshanenseC.Z.Tang et S.J.Cheng）、黃精（多花黃精Polygonatum cyrtonemaHua）、靈 芝[赤 芝Ganoderma lucidum（Leyss.ex Fr.）Karst]、茯苓Poria cocos（Schw.）Wolf、天麻Gastrodia elataBl.的采收面積、留存面積和種植面積相關數據。其中石斛、茯苓、靈芝近3年種植面積維持相對穩定；天麻近3年種植面積略有擴大，面積由4798 畝（1 畝≈666.67 m2）增加到7651 畝；黃精近3 年種植面積擴展迅速，由2091 畝擴大至10 805畝。各藥材種植面積見表1。

表1 2019—2021年金寨縣主產藥材種植面積 畝

黃精在金寨縣西南部的果子園鄉、沙河鄉、天堂寨鎮、吳家店鎮、燕子河鎮5 個鄉鎮種植面積增加較大，總體面積都由400 畝以下增加至1000 畝以上。天麻在金寨縣多個鄉鎮均有種植，種植面積平穩增長，僅在南溪鎮種植面積近3年超過1000畝。

各鄉鎮藥材的種植面積總體呈現穩步增長，其中燕子河鎮、吳家店鎮、天堂寨鎮等鄉鎮藥材種植面積增速較快，2021 年種植面積超過1000 畝的鄉鎮有12 個，其中燕子河鎮、吳家店鎮、天堂寨鎮、南溪鎮、沙河鄉5 個鄉鎮種植面積均超過2000 畝，見圖1。

圖1 2019—2021年金寨縣各鄉鎮藥材種植面積

2.2 2021 年各鄉鎮主產藥材種植面積的空間分布特征

金寨縣2021 年5 種主產藥材種植面積共分為5 個等級，分別為17～248、249～795、796～1702、1703～2775、2776～3696 畝。種植面積在2776 畝以上的僅有南溪鎮1個鄉鎮，種植面積為1703～2775畝的鄉鎮有金寨縣南部的沙河鄉、吳家店鎮、天堂寨鎮和燕子河鎮。種植面積較小的是全軍鄉、白塔畈鄉、槐樹灣鄉、油坊店鄉和張沖鄉，集中分布于金寨縣的東北部區域。

2.3 各鄉鎮主產藥材種類結構對比分析

對金寨縣各鄉鎮2021 年種植的主產藥材種類數量進行統計分析，在湯家匯鎮、銀山畈鄉、張畈鄉和燕子河鎮4 個鄉鎮5 種主產藥材均有種植；沙河鄉、斑竹園鎮、果子園鄉、花石鄉、南溪鎮、桃嶺鄉6個鄉鎮均種植4種藥材；白塔畈鄉、油坊店鄉和張沖鄉3個鄉鎮僅種植單一品種的藥材；其余9個鄉鎮種植藥材的種類為2～3種。

結合金寨縣各鄉鎮藥材種植面積的數據，可見，種植藥材種類較少的鄉鎮，如白塔畈鄉、油坊店鄉、張沖鄉等鄉鎮的整體種植面積也較小。種植藥材種類4 種以上的鄉鎮，如燕子河鎮、張畈鄉、南溪鎮的整體種植面積也較大。種植3 種以上藥材的鄉鎮整體種植面積均不低于700畝。

2.4 2019—2021年各鄉鎮主產藥材面積對比分析

2019—2021 年，金寨縣主產的5 種藥材除靈芝外，種植面積均有所增長，其中黃精增速最快，表明近3 年黃精在金寨縣的發展較為迅速，其次是天麻，種植面積增速在25%左右，而石斛總體種植面積較小，處在栽培發展階段，靈芝種植面積有小幅波動，面積略有減少。對各鄉鎮主產藥材2021 年種植面積進行對比分析，發現不同鄉鎮種植藥材結構差異較大，種植石斛的鄉鎮較少，且占比小，這與當地發展石斛種植時間較短有關，東部和南部的鄉鎮種植品種單一或藥材發展比例不均衡，中西部的鄉鎮種植藥材的種類豐富，各藥材的面積比例也較均衡。

對2021 年金寨縣主產的5 種藥材種植面積進行空間自相關分析，結果如圖2 所示，除靈芝和石斛外，茯苓、天麻、黃精的種植面積的顯著水平在5%水平下，呈現空間分布的聚集現象，而靈芝和石斛，其種植面積的空間分布較隨機，空間自相關性較弱。

圖2 金寨縣主產藥材2021年種植面積空間自相關結果

2.5 2019—2021 年各鄉鎮主產藥材的種植、留存、采收關系

金寨縣主產的5 種藥材，種植年限包含多年采收和1年采收2種類型，其中茯苓、天麻、靈芝的生長周期均為1 年，故總體種植面積和采收面積一致，無留存面積。石斛和黃精生長周期為3 年以上，對比石斛和黃精藥材的種植面積、留存面積和采收面積，可見兩者均呈增長趨勢。石斛留存面積最大的是梅山鎮（505 畝），其次是燕子河鎮（250 畝）；黃精留存面積最大的是燕子河鎮（1500 畝），其次是天堂寨鎮（1336畝）和沙河鄉（1269畝）。

3 討論

金寨縣地處山區，東北部海拔低，西部和南部海拔高，不適宜大面積種植傳統農作物，但交通較便利，各鄉鎮一方面結合當地的自然條件，發展了一些適宜山區種植中藥材品種，如石斛、茯苓、天麻、靈芝、黃精等，尤其是縣域內林多地少，在西部和南部的鄉鎮有大面積的林地可適宜藥材種植。在當地政府的支持和合作社的帶動下，出現了天麻、黃精、茯苓種植的空間聚集現狀。

在產量上，部分藥材如黃精、石斛的產量與其林下種植的實際面積是有密切關聯的，但調查統計的種植面積為總體面積，未扣除林木的面積，產量和產值會存在差異，存在面積大、產量小的現象，需要后期根據種植模式進行歸類，做進一步的詳細調查統計。

菌類藥材如茯苓和天麻的種植通常按“窖”計數，折算成畝誤差較大，可以通過后期將每畝木材的用量與種植面積建立換算關系進行折算，根據種植戶木材使用量計算種植面積，提高統計精度。不同的藥材統計方式不同，建議根據藥材種植特性開展統計標準的研究。

金寨縣為“西山藥庫”所在地，藥材資源豐富，擁有良好的中藥產業基礎，中藥發展前景較好。然而目前金寨縣中藥產業尚存在一些需要解決的問題，如霍山石斛、黃精的有效成分不明確，有待依托高校和科研平臺進一步深入研究。藥材的產地加工不規范，加工器械粗糙等情況，都需要進一步改善。藥材可追溯體系待建立，保證藥材質量全程可追溯，包括種質來源的可追溯，避免種源混亂。此外，需要將中藥康養旅游進一步融合到金寨縣全域旅游的建設當中，注重中藥文化宣傳和品牌建設。

本研究通過多源數據對金寨縣中藥材種植的空間分異特征及機制進行分析，為有效建立縣級中藥生產統計調查的實施方案提供了一些技術參考。