2021年岷縣主產中藥材生產統計數據挖掘分析△

郭旭東，郭增祥，趙子龍，景浩，席少陽，馬曉輝，晉玲，5，6，7*

1.甘肅中醫藥大學，甘肅 蘭州 730000；2.甘肅岷縣當歸研究院，甘肅 岷縣 730500；3.甘肅隴萃源中藥材信息科技有限公司，甘肅 岷縣 730500；4.甘肅中智順和中藥材有限責任公司，甘肅 岷縣 730500；5.西北中藏藥協同創新中心，甘肅 蘭州 730000；6.隴藥產業創新研究院，甘肅 蘭州 730000；7.甘肅省珍稀中藥資源評價與保護利用工程研究中心，甘肅 蘭州 730000

甘肅岷縣是“千年藥鄉”“中國當歸之鄉”，位于甘肅南部，地處青藏高原、黃土高原和西秦嶺交會地帶，地理條件復雜多樣、氣候多變，特殊的高寒陰濕生態環境造就了當歸、黃芪、黨參等238種優質中藥材。尤其是岷縣種植的當歸，品質最優、產量最大，有1700多年的藥用歷史和1500多年的種植歷史。岷縣全縣轄15鎮3鄉、359個村、13個社區，總人口42.32萬人[1]，總流域面積3578 km2，耕地119 萬畝（1 畝≈666.67 m2）。2021年全縣當歸、黨參、黃芪等200多種中藥材總種植面積達60多萬畝。其中，以當歸、黨參、黃芪為主的道地中藥材產業已經成為岷縣增加農民收入的戰略性主導產業，同時也是促進縣域經濟發展的支柱產業[2-3]。

本研究以岷縣3種主產中藥材（當歸、黨參、黃芪）的各類統計數據為基礎，采用地理信息系統中自相關分析方法，探析岷縣主產中藥種植面積與產量、各產區土地利用類型、各海拔區段耕地面積及各產區中藥材種植、銷售、加工等合作社數量在各鄉鎮的分布特征，多角度分析現階段岷縣中藥材生產布局的空間分布特征，為岷縣中藥材生產力水平和種植模式的生產數據統計標準研究提供依據，服務于岷縣中藥材產業信息化、科學化、智能化發展[4-5]。

1 研究區及數據來源

1.1 研究區概況

岷縣位于甘肅省南部，洮河中游，地處青藏高原東麓，與西秦嶺隴南山地接壤區，是定西、天水、隴南、甘南的幾何中心，地處E103°41′29″～104°59′23″，N34°07′34″～34°45′45″，西北與臨潭、卓尼、迭部3 縣相鄰，東北與漳縣、武山接壤，東南與宕昌、禮縣毗鄰，地處甘南高原東緣，與隴中黃土高原、隴南山地接壤。其氣候屬于溫帶半濕潤向高寒濕潤氣候過渡帶，高寒陰濕、植被覆蓋好，年平均氣溫為5.5 ℃，最熱7 月份平均氣溫16 ℃，最冷1月份平均氣溫-6.9 ℃；年降水量為635 mm，雨水集中在7—9 月；年無霜期123 d，平均相對濕度68%，平均日照時數2 214.9 h。岷縣地貌屬高原形態，西秦嶺北支褶皺帶，全縣山地占88.8%，南有長江、黃河分水的岷峨山、大拉梁，北有洮河、渭河分水的木寨嶺、嶺羅山。全境山嶺起伏、河流縱橫，全境水系分長江、黃河兩大流域3 個水系，屬黃河流域的有洮河水系支流16 條、渭河水系支流5 條；屬長江流域的只有湫山河水系1 條。岷縣常年流水河22 條，年徑流量1 億m3以上的2 條、1000萬～6000萬m3的10條、1000萬m3以下的10條[6]。

1.2 數據來源

2021 年岷縣當歸、黨參、黃芪生產統計數據來源于岷縣統計局與甘肅岷縣當歸研究院，各鄉鎮中藥材生產單位（中藥材合作社）數據來源于百度地圖興趣點（POI，https://map.baidu.com/）及天眼查（https://www.tianyancha.com/）企業工商注冊數據。岷縣土地利用數據來源于地理監測云平臺（http://www.dsac.cn/），是以Landsat TM/ETM/OLI 遙感影像為主要數據源，經過影像融合、幾何校正、圖像增強與拼接等處理后，通過人機交互目視解譯的方法，將全國土地利用類型劃分為6 個一級類、25 個二級類。

2 方法

統一計量單位面積：畝，產量：t。采用地理信息系統ArcGIS 10.8 的空間自相關模型分析各類生產統計指標的具體特征。全局空間自相關主要是對岷縣主產中藥材種植面積與產量在整個區域空間上特征的描述，反映了岷縣主產中藥材種植面積與產量在整個研究區域內空間相關性的整體趨勢[7]。主要用莫蘭指數（Moran′sI）表示，其取值范圍為-1～1。Moran′sI＞0 代表在該空間尺度下岷縣主產中藥材種植面積與產量在地理空間分布上呈正相關性，空間上呈聚集分布；Moran′sI＜0 代表在該空間尺度下岷縣主產中藥材種植面積與產量在地理空間上呈離散分布；Moran′sI=0 代表在該空間尺度下岷縣主產中藥材種植面積與產量在地理空間上不具有相關性，空間上呈隨機分布。同時使用Excel對2021 年岷縣主產中藥種植面積、產量等數據進行分析比較。

按公式（1）計算Moran′sI。

式中I為Moran 指數，n是研究區域內分布的地理單元總數，x為觀測變量屬性值，為觀測變量屬性值平均值，wij是空間權重。

對于Moran′sI，標準化統計量（Z）可以用來檢驗n個區域是否存在空間自相關關系，按公式（2）計算Z。

式中E（I）是Moran′sI的期望值，（n是地理單元總數）；VAR（I）為方差，即為變異系數。

3 結果

3.1 2021年岷縣主產中藥材種植面積分布特征

匯總岷縣各鄉鎮種植的當歸、黃芪、黨參3 種中藥材總的種植面積。其中種植面積最大的是梅川鎮，達到5.1 萬畝；蒲麻鎮、閭井鎮種植面積次之；種植面積為2 萬～3 萬畝的鄉鎮有6 個，分別是維新鄉、中寨鎮、清水鎮、十里鎮、寺溝鎮、禾馱鎮，中藥材種植面積最少的是馬塢鎮（圖1）。岷縣18個鄉鎮3 種主產中藥材總種植面積達到36.8 萬畝，占岷縣所有中藥材種植面積1/2以上，當歸、黃芪、黨參已然成為該縣中藥材產業的重要組成部分。

3.2 2021年岷縣主產中藥材產量分布特征

以鄉鎮為單位，對收集到的岷縣2021 年當歸、黃芪、黨參3種中藥材的產量數據進行分析，見圖2。產量在10 000 t 以上的鄉鎮有3 個，分別是梅川鎮、蒲麻鎮、閭井鎮；中藥材產量最少的是馬塢鎮，不足1000 t；產量為5000～7500 t 的鄉鎮最多，有8 個。從整體上來看岷縣中藥材產量在整個空間分布上呈現中部多、東部少的分布格局。

3.3 2021年岷縣主產中藥材面積對比分析

2021 年岷縣18 個鄉鎮中當歸、黃芪、黨參3 種中藥材皆有種植。對各鄉鎮主產藥材種植面積進行了對比分析（圖3）。通過對比發現，3 種中藥材中當歸種植面積最大，達19 萬畝以上。種植當歸最多的鄉鎮為蒲麻鎮，占全縣當歸種植的16.4%；當歸種植面積為1萬～2萬畝的鄉鎮最多，分別是中寨鎮、梅川鎮、禾馱鎮、清水鎮、寺溝鎮；當歸種植面積最小的是馬塢鎮。黃芪種植面積在6000 畝以上的鄉鎮為蒲麻鎮、閭井鎮、清水鎮、維新鎮、梅川鎮、中寨鎮、寺溝鎮、十里鎮、秦許鄉；黃芪種植面積最小的是馬塢鎮。黨參種植面積在6000 畝以上的鄉鎮分別是閭井鎮、十里鎮、維新鎮、梅川鎮；黨參種植面積在2000 畝以下的鄉鎮較多，有馬塢鎮、鎖龍鄉、蒲麻鎮、申都鄉、麻子川鎮、西寨鎮、岷陽鎮。

圖3 2021年岷縣各鄉鎮當歸、黨參、黃芪種植面積

以岷縣各鄉鎮當歸、黨參、黃芪3 種中藥材的種植面積作為輸入數據，使用ArcGIS 10.8軟件的空間統計工具計算全局空間自相關Moran′sI和Z值，見圖4。岷縣當歸的種植面積Moran′sI=-0.394 424，Z=-1.820 724，P=0.686 490，表明在正態分布假設條件下岷縣當歸的種植面積在空間上呈離散分布特征。岷縣黨參的種植面積Moran′sI=-0.015 340，Z=0.226 552，P=0.820 772，表明在正態分布假設條件下岷縣黨參的種植面積在空間上呈現隨機分布特征。岷縣黃芪的種植面積Moran′sI=0.001 149，Z=0.386 451，P=0.699 163，表明在正態分布假設條件下岷縣黃芪的種植面積在空間上呈現隨機分布特征。

圖4 岷縣主產中藥材種植面積空間自相關結果

3.4 2021年岷縣主產中藥材產量對比分析

對各岷縣鄉鎮主產藥材產量進行統計，見圖5。蒲麻鎮的當歸產量最多，占全縣當歸產量的18.3%。當歸產量為2000～5000 t 的鄉鎮最多（8 個），分別為中寨鎮、西江鎮、梅川鎮、清水鎮、茶埠鎮、禾馱鎮、寺溝鎮、麻子川鎮；馬塢鎮產量最少。黨參產量最多的為閭井鎮；其余鄉鎮除十里鎮和梅川鎮外，黨參產量為1000～2000 t 的有6 個、1000 t 以下有9 個。黃芪產量最多的鄉鎮是梅川鎮；除維新鎮產量為3000～5000 t 外，有11個鄉鎮產量為1000～3000 t；有5 個鄉鎮產量在1000 t 以下。

同3.3 項下方法對岷縣3 種主產藥材產量進行自相關分析（圖6），發現岷縣3 種主產藥材均呈現隨機分布。當歸產量Moran′sI=-0.082 867，Z=-0.134 764，P=0.892 799；黨參產量Moran′sI=-0.102 959，Z=-0.226 437，P=0.820 861；黃芪產量Moran′sI=-0.001 134，Z=0.390 581，P=0.696 107。

圖6 岷縣各鄉鎮主產中藥材產量空間自相關結果

3.5 岷縣中藥材種植面積與土地利用面積分析

將岷縣各鄉鎮的土地利用數據進行標準化處理，將數據導出Excel 中比對分析，結果見圖7。從岷縣土地利用類型來看，主要以耕地為主，林地（灌木林、疏林地、其他林地）與草地次之，大量的耕地資源為岷縣中藥材種植提供了有利的條件。統計岷縣18 個鄉鎮耕地面積（旱地）：蒲麻鎮＞西江鎮＞閭井鎮＞清水鎮＞維新鎮＞禾馱鎮＞梅川鎮＞申都鄉＞中寨鎮＞鎖龍鄉＞寺溝鎮＞十里鎮＞秦許鄉＞茶埠鎮＞麻子川鎮＞西寨鎮＞岷陽鎮＞馬塢鎮。

圖7 岷縣各鄉鎮耕地與土地利用類型面積

通過前期分析對比發現，岷縣主產中藥材產量與面積最少的鄉鎮是馬塢鎮，從其土地利用數據來看，該鎮面積最小，可利用耕地較少。從各鄉鎮主產中藥材種植面積來看，最大的鄉鎮是蒲麻鎮，閭井鎮次之，這2 個鄉鎮也是岷縣當歸種植較多的地區。對比分析其土地類型發現，閭井鎮耕地、林地、草地三者在分布面積上不相上下，而蒲麻鎮則主要以耕地為主，草地與林地在岷縣18 個鄉鎮中也處于中等水平。除當歸外，黃芪與黨參也是岷縣主要栽培的中藥材，閭井鎮栽培的黨參與黃芪種植面積也都達到了6000 畝以上，該鎮的林地與草地占比在岷縣各鄉鎮中最高。分析岷縣主產藥材的種植面積與產量，整體上東部少于西部，主要是因為岷縣自身地理條件的影響，岷縣東部地區主要有濕地草原，沒有更多的耕地從事農業活動。

3.6 岷縣耕地（旱地）海拔分布

當歸是岷縣最重要的經濟作物，當地所產“岷歸”更是古今中外醫學界普遍認為的道地藥材。當歸為高山生長植物，屬于低溫常日照類型，適宜生長海拔為1800～3000 m。海拔的變化通常會引起水分、溫度等發生變化，徐小瓊等[8]在對甘肅產當歸進行生態適應性研究中指出，海拔對當歸分布的影響所占權重達41.8%，且海拔對當歸的早期抽薹有明顯的影響。

利用ArcGIS 10.8 軟件，提取岷縣各個鄉鎮耕地（旱地）海拔數據，并導入Excel 中進行對比分析（圖8）。經過對比計算發現，岷縣海拔為2500～2700 m 的耕地最多，海拔為2300～2500 m 的耕地面積次之，海拔分布在3100 m以上的耕地最少。

圖8 岷縣耕地（旱地）海拔分布

蒲麻鎮當歸種植面積、產量均居岷縣第一位。結合該鎮耕地海拔數據，發現蒲麻鎮海拔在2300～2900 m的耕地占蒲麻鎮總耕地面積的98.50%。蒲麻鎮大量的耕地面積與特定的海拔范圍使當歸的種植得到了發展。耕地面積次之的閭井鎮海拔為2300～2900 m 的耕地占該鎮總耕地面積97.62%，且該鎮除了種植大量的當歸外，黃芪與黨參的種植面積也都達到了6000 畝以上，該鎮在發展中藥材種植上也有一定的優勢。而茶埠鎮、中寨鎮、梅川鎮、閭井鎮均有海拔在3100 m 以上的耕地，可以為高海拔育種等需要在較高的海拔進行的研究工作提供地理條件。

3.7 岷縣中藥材合作社空間分布

中藥材種植、銷售、加工等合作社可對當地所生產的中藥進行初步的加工匯總，這對于農產品來說至關重要。合作社是為農民服務的現實需要，有助于構建農村現代流通體系[9]，分析該地區中藥材種植、銷售、加工等合作社分布情況可為后續中藥材產業發展提供數據基礎。利用天眼查匯總岷縣各鄉鎮合作社，剔除與本次統計不相關的農機合作社、養殖合作社或處于注銷狀態的合作社，最終匯總出岷縣18 個鄉鎮中與中藥材有關的合作社共1083家，各鄉鎮合作社分布數量見圖9。岷縣18 個鄉鎮中梅川鎮的合作社數量最多，達185 家。馬塢鎮合作社數量最少（17 家），這也與前期所統計的各鄉鎮藥材種植面積較少相對應。按3.3 項下方法對岷縣各鄉鎮合作社分布進行自相關分析，呈現隨機分布。該地區中藥材種植、銷售、加工等合作社數量Moran′sI=0.140 401，Z=0.213 940，P=0.224 771（圖10）。

圖9 岷縣中藥材合作社數量分布

圖10 岷縣中藥材合作社空間自相關結果

值得注意的是，中藥材產量最多且當歸種植面積最大的蒲麻鎮合作社數量較少，僅54 家。在后續的生產過程中也應鼓勵該鎮合作社的發展來配合當地中藥材的種植。

4 結論與討論

以2021 年甘肅岷縣中藥材生產統計數據為研究對象，通過對2021 年岷縣主產中藥材種植面積、產量與各鄉鎮合作社數量進行數據分析，得出以下結論：1）岷縣當歸、黃芪、黨參3 種主產中藥材的種植面積在空間分布上并沒有明顯差異，當歸種植面積在空間上呈現離散分布，黃芪與黨參的種植面積呈現隨機分布，而三者的產量空間上均呈現隨機分布，合作社數量在空間上也呈隨機分布。2）從整體上看，東部的馬塢鎮中藥材種植面積與產量在18 個鄉鎮中排名最后，這與其自身耕地面積較少，并分布有濕地草原有關。岷縣中藥材種植面積最大的鄉鎮是梅川鎮，達5 萬畝以上。蒲麻鎮與閭井鎮藥材種植面積次之，蒲麻鎮當歸的種植面積達3 萬畝以上，閭井鎮的黨參與黃芪的栽培面積均在6000 畝以上。其中蒲麻鎮與梅川鎮土地利用類型主要是以耕地和林地為主，閭井鎮以耕地、林地、草地為主。3）岷縣獨特的地理條件為岷縣中藥材的種植提供了基礎，岷縣可利用耕地主要海拔分布為2300～3100 m，海拔為2500～2700 m 的耕地最多，占全部的41.1%。4）從岷縣中藥材合作社數量來看，梅川鎮合作社數量最多，該鎮中藥材種植面積也最大，需要更多的合作社來將各農戶的小生產與大市場進行有效的對接，從而帶動農民增收致富。但就蒲麻鎮而言，其中藥材種植面積與產量在全縣范圍排名靠前，其合作社數量僅54家。

整體而言，岷縣中藥材產業已形成了穩定的發展，但受到環境、市場、技術手段等多方面的制約，岷縣中藥材產業的發展還存在諸多問題。例如，當歸藥材的生產主要以育苗移栽為主，種苗質量的優劣直接影響藥材產量和品質。當歸種苗繁育以傳統生荒地育苗為主，即第1 年的七、八月，在海拔2800 m 以上的高寒二陰區選擇土層深厚、質地疏松的坡地開荒[10]。溫室效應的加劇導致適宜當歸育苗區域愈加狹窄，育苗向更高海拔荒地延伸，對生態環境破壞極大，而岷縣土地類型除耕地外主要以林地與草地為主。孟玉等[11]在對岷縣當歸育苗調查與分析中指出，全縣可開墾利用的山地幾乎用盡，前期分析結果顯示茶埠鎮、中寨鎮、梅川鎮、閭井鎮4 個鄉鎮均有海拔在3100 m 以上的耕地可為高海拔育苗提供基礎。合理規劃岷縣現有資源對推動岷縣中藥材產業的可持續發展至關重要。

根據各鄉鎮上述3 種中藥材種植面積可看出，當歸種植面積蒲麻鎮＞閭井鎮＞禾馱鎮＞岷陽鎮＞中寨鎮＞梅川鎮＞清水鎮＞寺溝鎮＞西江鎮＞茶埠鎮＞麻子川鎮＞秦許鄉＞維新鎮＞十里鎮＞申都鄉＞西寨鎮＞鎖龍鄉＞馬塢鎮；黨參種植面積梅川鎮＞十里鎮＞閭井鎮＞維新鎮＞禾馱鎮＞西江鎮＞中寨鎮＞清水鎮＞茶埠鎮＞寺溝鎮＞秦許鄉＞岷陽鎮＞西寨鎮＞麻子川鎮＞蒲麻鎮＞申都鄉＞馬塢鎮＞鎖龍鄉；黃芪種植面積梅川鎮＞維新鎮＞秦許鄉＞中寨鎮＞閭井鎮＞寺溝鎮＞蒲麻鎮＞十里鎮＞清水鎮＞禾馱鎮＞茶埠鎮＞西江鎮＞鎖龍鄉＞岷陽鎮＞麻子川鎮＞西寨鎮＞申都鄉＞馬塢鎮。以種植面積為因變量，各鄉鎮耕地面積、林地面積、農村居民點、草地為自變量進行相關性分析。經檢驗，林地D檢驗與W檢驗P均小于0.05，不符合正態分布，故采用Spearman 相關性分析探究變量間的關系（表1）。

表1 岷縣當歸、黨參、黃芪與該地區土地利用類型Spearman相關性分析

從分析結果可看出，當歸的種植面積與耕地面積呈顯著性相關，黃芪種植面積與耕地、農村居民點呈相關性，而黨參與上述4 個變量均未呈現出相關性。說明岷縣當歸的栽培面積主要受到耕地面積的影響，而黃芪的種植除耕地外還受當地人類活動影響。岷縣作為甘肅省中藥材產業大縣，要在可持續發展當地中藥材產業前端規劃、優化現有生產布局、保證“不與糧食搶地”的前提下對耕地所種藥材進行提前規劃，推進當地耕地的環境改善，力爭做到用最適宜的土壤來種最好的藥材。同時，還要搶抓藥材“道地”的特點，道地藥材生態種植就要堅持藥材道地特性，依據不同鄉鎮、不同海拔的區域特點，建設道地藥材生產基地，努力形成符合當地的道地藥材生產格局，提升道地藥材質量安全水平，確保所生產的藥材符合國家相關標準要求，努力推廣綠色生產技術。

目前，世界經濟逐漸轉向區位經濟一體化發展，農業專業合作社的發展也將成為我國農業活動的主要形式[12]。岷縣作為西北地區相對落后的縣域，農戶生產的農業產品長期以來都是家庭聯產承包制為主的小農經營方式，由于農戶多，有經營銷售中間商，農民并沒有較多的勞動報酬。而中藥材合作社的創辦使農戶們聯合起來，擴大相應的生產規模，讓藥農獲得了更多的經濟利益。不同類型的合作社（種植、種苗推廣、銷售等）還推動了岷縣中藥材產業的集約化、基地化進程。但由于地區偏遠，農民文化程度、技術水平受限，加之各種網絡營銷模式的涌現，一定程度上制約了其合作社的發展。因此，加強各部門間的協調、開展電商扶持助農、各社相互聯合、強化人才基礎，同時依托當地龍頭企業聯合農民合作社，從而構建農民與合作社相互結合的新型生產經營模式，是促進岷縣中藥材專業合作社的發展、提高農民經濟收入的重要途徑。

岷縣是中藥材種植大縣，近年來岷縣政府也積極投入中藥材產業的建設。本研究以2021 年甘肅省岷縣主產中藥材為對象，將其主產中藥材生產統計數據與空間自相關的方法結合，通過對比分析縣域視角下的中藥材生產統計數據，可以更加精準地分析岷縣中藥產業的空間分異特征并對各種數據進行深入挖掘，尋找數據背后的意義。后續對該縣幾種主產中藥材進行持續的動態監測，可以提高中藥材統計數據的客觀性與準確性，為該縣中藥材種植后續調控及相關政策調整提供支撐。在后續的分析過程中筆者也會對不同產區的中藥材生產數據進行對比分析，探究中藥材種植面積與產量變化的原因，為岷縣中藥材產業的發展提供參考。