基于 GIS 的藏藥植物在全國(guó)分布的分析

詹琳，李潤(rùn)富,2，韓雨桐,3，李東暉，陳桂首，李迎春，劉博*

1.中央民族大學(xué) 生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，北京 100081

2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，北京 100190

3.中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所，云南 昆明 650201

4.云南高黎貢山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)怒江管護(hù)局，云南 怒江 673200

引言

兩千多年的民族文化沉淀，使得藏醫(yī)藥學(xué)發(fā)展為具有濃厚民族特色、理論獨(dú)特完整的醫(yī)藥體系。藏藥在治療心血管系統(tǒng)疾病、肝膽疾病、呼吸系統(tǒng)常見病、多發(fā)病和多種疑難雜癥方面有著獨(dú)特而確切的療效，是我國(guó)傳統(tǒng)藥學(xué)的一個(gè)重要組成部分。藏藥作為我國(guó)傳統(tǒng)藥物的代表更是倍受世人關(guān)注。通過總結(jié)近年來關(guān)于藏藥分布研究的文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，目前在運(yùn)用 GIS 分析藏藥分布的研究上比較稀少。

運(yùn)用 GIS 中的 ArcMap 軟件對(duì)整理獲取的藏藥分布經(jīng)緯度在中國(guó)地圖上展現(xiàn)出來，能夠直觀的看見藏藥在中國(guó)的分布情況。結(jié)合區(qū)域特征，可以分析出藏藥分布現(xiàn)狀的原因，為科學(xué)開發(fā)藏藥資源提供有力的參考資料。

1 藏藥的分布

1.1 藏藥資源

現(xiàn)代藏藥應(yīng)用的地域，除西藏自治區(qū)以外，還包括青海、四川、云南和甘肅等省所屬的一些藏族自治州和自治縣。青藏高原是藏藥的主要產(chǎn)地，據(jù)有關(guān)單位的調(diào)查，藏藥資源有 2436 種，其中植物類 2172 種、動(dòng)物類 214 種、礦物類 50 種。青海占據(jù)著青藏高原的北部和東部地區(qū)的廣大地區(qū)，據(jù)調(diào)查，省內(nèi)有藥用資源 1294 種，其中植物類 1087 種、動(dòng)物類 150 種、礦物類 57 種。全省常用的幾百種藏藥中有 70% 采自青藏高原，據(jù)四川阿壩藏族自治州調(diào)查，全州有藏藥資源 1000 多種；甘孜州 1127 種中藥資源中有 23% 為藏醫(yī)所用[1]。由于藏藥的民族特點(diǎn)和高原生態(tài)環(huán)境的特殊性，約 70%～80% 的藏藥來自于青藏高原。不同文獻(xiàn)對(duì)其種類數(shù)量的記載不盡相同，如《藏藥志》中收載有 1152 種，《晶珠本草》收載了 2294 種，《新修晶珠本草》中記載了 191 科、682 屬、2885 種藏藥原植物，《中國(guó)藏藥》1～3 卷，收載藏藥材、原藥材 1538 種，《中國(guó)中藥資源》中收載有約 3000 種，對(duì)于藏藥種類數(shù)量還沒有確切的統(tǒng)計(jì)，據(jù)推測(cè)大約 2000～3000 種[2]。

1.2 藏藥分布研究現(xiàn)狀

何淑玲、常毓巍等通過文獻(xiàn)整理和實(shí)地調(diào)查了位于甘肅省南部的甘南藏族自治州的道地藏藥植物資源的區(qū)域分布主要是甘南中東部、西部、中北部、東南部高山峽谷 4 個(gè)地區(qū)[3-4]。澤仁旺姆等采用野外樣地調(diào)查的樣方法、樣線法和普查法和標(biāo)本館標(biāo)本查閱的方法對(duì)西藏自治區(qū)所分布的瀕危藏藥材資源在西藏自治區(qū)的分布、多度、生物量等進(jìn)行了調(diào)查，在對(duì)這些藏藥植物種分布區(qū)面積計(jì)算的基礎(chǔ)上，估測(cè)了它們?cè)谖鞑氐淖畲筚Y源量[5]。姜海等對(duì)藏藥蒂達(dá)原植物藏茵陳在四川地區(qū)的資源分布進(jìn)行了研究，在野外考察的基礎(chǔ)上，結(jié)合文獻(xiàn)資料，總結(jié)了四川地區(qū)用作藏茵陳的植物種類，并研究了其地理分布[6]。沈黎明等通過文獻(xiàn)查閱以及實(shí)地考察，調(diào)查了藏藥“藏茵陳”原植物在云南省的分布特征[7]。旦增曲培等通過實(shí)地調(diào)查，主要試圖了解目前瀕危草本藏藥材在奪底溝的分布情況，以及生長(zhǎng)地形和海拔等因素變化；從而來進(jìn)一步做到調(diào)查統(tǒng)計(jì)該區(qū)域草本藥材的瀕危程度[8]。

從上面的文獻(xiàn)總結(jié)分析可以看出，現(xiàn)有對(duì)藏藥分布的研究只是停留在文獻(xiàn)調(diào)查和實(shí)地考察，沒有關(guān)于運(yùn)用 GIS 分析的相關(guān)文獻(xiàn)研究，運(yùn)用 GIS 可以系統(tǒng)直觀的展現(xiàn)出藏藥植物在中國(guó)的分布，對(duì)藏藥研究資源的考察很有利。

1.2 藏藥分布的 GIS 分析

本文分析數(shù)據(jù)來源于中國(guó)科學(xué)院昆明植物所網(wǎng)站于 2004年到 2010年所收錄的數(shù)據(jù)，部分內(nèi)容是根據(jù)分析算法自動(dòng)分析所得。所在卷是中國(guó)植物志，主要內(nèi)容包括拉丁文名和中文名。

通過對(duì)中科院昆明植物所植物標(biāo)本數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行藏藥的相關(guān)資料收集并整理，得出 1086 種藏藥植物。用 ACCESS 軟件對(duì)藏藥中文名進(jìn)行匹配，添加藏藥的拉丁文名，用拉丁文名與中國(guó)植物標(biāo)本進(jìn)行匹配，添加各藏藥的分布地區(qū)及經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，得出藏藥植物在中國(guó)有 110489 個(gè)分布點(diǎn)。再將對(duì)應(yīng)的經(jīng)緯度信息導(dǎo)入 ArcMap，在中國(guó)地圖上得出藏藥的分布特征 (如圖 1 所示)。

其中，圖 1 中紅色三角形表示某種藏藥植物分布被記錄的經(jīng)緯度在地圖坐標(biāo)上點(diǎn)。可以看出，藏藥植物資源全國(guó)各個(gè)省份都有分布，由于我們所收集的藏藥植物有的種類屬于比較常見的植物，比如辣椒、牡丹等等，所以在除了資料上記載的青海、四川、云南和甘肅等省所屬的一些藏族自治州和自治縣以外也有分布。

這其中的緣由可能還需要做藏藥植物的進(jìn)一步分類并分析。再通過將中國(guó)地圖層和點(diǎn)數(shù)據(jù)層網(wǎng)格化，運(yùn)用 Spatial jion 可以計(jì)算出每個(gè)格子中點(diǎn)數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)，從而算出對(duì)應(yīng)省或縣的藏藥資源分布，但是由于電腦安裝的 GIS 軟件可能存在漏洞，因此不能計(jì)算出結(jié)果 (如圖 2 所示)。改用 Excel 表格進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，通過將地名排序，并擴(kuò)展其他區(qū)域排序，將相同地名聚集在一起，就可以計(jì)算出某一地方的藏藥資源量。通過將植物名擴(kuò)展其他區(qū)域排序，就可以計(jì)算出某一植物分別分布于哪些地區(qū)。這些都是很有效的方法，下面以西藏藏藥資源量的統(tǒng)計(jì)以及藏茵陳川西獐牙菜的分布地區(qū)的統(tǒng)計(jì)為例說明。

圖1 藏藥植物在中國(guó)的分布Fig.1 Distribution of Tibetan medicine plants in China

西藏藏藥資源量的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示，藏藥植物在西藏有 14690 個(gè)分布點(diǎn)。

通過刪除數(shù)據(jù)重復(fù)值得出在西藏的藏藥植物一共分布于 105 個(gè)縣，阿里地區(qū)、阿里地區(qū)普蘭縣、阿里噶爾縣、阿里普蘭縣、阿里縣阿里扎達(dá)、阿里扎達(dá)縣、安多縣、昂仁縣、八宿縣、巴青縣、白朗縣、班戈縣、比如縣、邊壩縣、波密縣、察瓦龍、察瓦龍縣、察雅縣、察隅縣、昌都地區(qū)、昌都林場(chǎng)、昌都市、昌都縣、措美縣、措勤縣、錯(cuò)那縣、達(dá)孜縣、當(dāng)雄縣、德格縣、德欽縣、丁青縣、定結(jié)縣、定日縣、堆龍德慶縣、嘎爾縣、噶爾縣、改則縣、甘孜縣、崗巴縣、革吉縣、工布江達(dá)縣、貢嘎縣、貢覺縣、吉隆縣、加查縣、嘉黎縣、江達(dá)縣、江孜地區(qū)、江孜縣、康馬縣、拉薩市、拉薩縣、拉孜縣、嵐巴縣、覽巴縣、朗縣、浪卡子縣、類烏齊縣、林芝地區(qū)、林芝市、林芝縣、林周縣、隆子縣、爐霍縣、洛隆縣、洛扎縣、芒康、芒康縣、米林縣、墨脫縣、墨竹工卡縣、那曲地區(qū)、那曲縣、乃東縣、南木林縣、尼瑪縣、尼木縣、聶拉木縣、聶榮縣、普蘭縣、瓊結(jié)縣、曲水縣、曲松縣、仁布縣、日喀則地區(qū)、日喀則市、日喀則縣、日土縣、薩嗄縣、薩嘎縣、薩噶縣、薩迦縣、桑日縣、山南地區(qū)、申扎縣、雙湖特別行政區(qū)、索縣、謝通門縣、亞東縣、葉城縣、扎囊縣、札達(dá)縣、仲巴縣、左貢縣。通過將西藏分布的藏藥植物數(shù)據(jù)刪除重復(fù)值，得到 618 種藏藥植物。

藏茵陳川西獐牙菜的分布地區(qū)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，藏茵陳川西獐牙菜主要分布于青海省的稱多縣、囊謙縣、玉樹縣，四川省的丹巴縣、甘孜縣、金川縣、康定縣、馬爾康縣、松潘縣、鄉(xiāng)城縣、小金縣，西藏自治區(qū)的察隅縣、昌都縣、江達(dá)縣以及云南省的德欽縣，一共 4 個(gè)省 15 個(gè)縣。除了根據(jù)資料數(shù)據(jù)分析以外，我們通過多年的實(shí)地采樣調(diào)查，發(fā)現(xiàn)川西獐牙菜分布于玉樹縣的仲達(dá)鄉(xiāng)，主要沿著通天河兩岸較濕潤(rùn)的地方生長(zhǎng)，對(duì)土壤水分要求很嚴(yán)格。據(jù)文獻(xiàn)調(diào)查顯示，川西獐牙菜主要分布在西藏的左貢、芒康，青海的玉樹，四川的石渠、道孚、康定、馬爾康、金川、小金、丹巴等，廣泛分布于甘孜州和阿壩州[9-10]。

2 總結(jié)

我國(guó)現(xiàn)有運(yùn)用構(gòu)建植物數(shù)據(jù)庫(kù)與地理信息系統(tǒng) GIS 結(jié)合繪制植物的分布面積面積和產(chǎn)量空間分布圖，通過這些數(shù)據(jù)還可以對(duì)目標(biāo)進(jìn)行分級(jí)，方便直觀的獲得信息以及為開發(fā)利用、生產(chǎn)管理這些植物資源提供重要的數(shù)據(jù)支持[11-12]。本文只是初步運(yùn)用 ArcMap 軟件對(duì)藏藥在全國(guó)的分布點(diǎn)進(jìn)行了初步的分析，只是展現(xiàn)了全國(guó)藏藥的分布趨勢(shì)，而 GIS 軟件的功能還有很多，如果我們能獲得其他藏藥相關(guān)的數(shù)據(jù)，還可以對(duì)藏藥的分布進(jìn)行更進(jìn)一步的分析，比如說將藏藥植物再按照不同的標(biāo)準(zhǔn)劃分開來，可以分析不同類型的藏藥植物的分布情況，或者根據(jù)某種珍貴藏藥植物的進(jìn)化關(guān)系或者生境條件拓展挖掘其他具有潛在藥用價(jià)值的藥用植物[13-14]。

對(duì)于藏藥植物的分布數(shù)據(jù)分析，可以是在全國(guó)范圍內(nèi)的分布，即總的分布趨勢(shì)。從我們的分析結(jié)果也可以看出藏藥分布遍布全國(guó)，但是在圖中顯示來看，藏藥在西藏、青海、四川、甘肅這些藏藥代表性地方分布不是最密集的，反而在南方地帶分布較密集，這可能是因?yàn)椴厮幍臉悠贩N類很多，其中有些種類比如說辣椒、牡丹這樣的植物以及被作為農(nóng)作物生產(chǎn)或者園林植物普及了，而在人口密度相對(duì)較大的南方地帶分布點(diǎn)會(huì)更多一些，其次就是南方地帶氣候的優(yōu)越性對(duì)藏藥植物生長(zhǎng)提供了良好的環(huán)境。除了在全國(guó)范圍內(nèi)的分布大趨勢(shì)，我們還可以分析藏藥在某個(gè)省份甚至某個(gè)縣城的分布，通過對(duì)某縣份的特色藏藥進(jìn)行挖掘，對(duì)于現(xiàn)在政府開展的“精準(zhǔn)扶貧”發(fā)展當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)是很好的助力[12]。