[發明專利]一種基于GIS的藥用植物三葉木通生態特征指標的建立方法

在審

• 申請號: 201611122042.8
• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN106780083A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 王麗;邱新法;王培法;劉愛利
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: G06Q50/02
• 分類號: G06Q50/02
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙)32249
• 代理人: 張耀文

技術領域

本發明涉及植物生態環境指標領域，具體涉及一種基于GIS的藥用植物三葉木通生態特征指標的建立方法。

背景技術

三葉木通(Akebia trifoliate)是多年生野生藤本藥用植物，是國家規定的正品合法藥用木通，已被認定為國家重點保護和開發的五大類珍稀中藥材之一。

目前，野生藥用三葉木通資源難以滿足市場需求，導致被大量濫挖濫采，野生資源遭到很大程度的破壞，許多優良性狀基因流失，對其可持續利用和開發利用潛在的生存空間已勢在必行。藥材植物的生長發育或形成積累與周圍的自然環境有著極為密切的關系，生態環境中氣候、土壤以及地形等要素是影響藥用植物化學成分的主要因素。因此，三葉木通生態環境適生指標的確定，對于三葉木通野生藥用資源潛在生存空間的開發利用和人工栽培選址與科學引種具有重要的理論價值和現實指導意義。

三葉木通主要分布于中國中部以南區域，影響三葉木通地理分布的主要氣候因素是光溫水，以往研究主要基于某局部小范圍分布點的定性描述，氣候要素特征的描述中，主要用主觀認定的如年平均氣溫、降水量等少數的幾個氣候因子來定性或定量描述，而氣候因子涉及到的方面遠不止這這些，且不同因子具有不同的生物學意義，再一缺陷是很少考慮三葉木通不同生理周期的氣候需求；三葉木通適生環境的土壤理化性質特征以及地形的海拔高度、坡向等特征研究中，主要局限在小范圍的采樣點，結論也表現為定性分析，缺乏系統、全局性、科學的定量結論。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種基于GIS的藥用植物三葉木通生態特征指標的建立方法，通過分析三葉木通適生環境的生態指標體系，確定影響其生長的關鍵生態變量。

技術方案：為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：一種基于GIS的藥用植物三葉木通生態特征指標的建立方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1)數據采集：信息采樣，利用GIS技術進行數據源整合，獲得三葉木通地理分布空間數據及制圖；建立三葉木通空間數據庫；

2)整合三葉木通空間數據庫、現有三葉木通生態環境數據和物候數據，分析獲得三葉木通生育期數據；確定影響藥材植物三葉木通在不同物候期內需要的生態環境因子；

3)以三葉木通生育期數據和采樣點的環境信息作為分析基礎，獲得三葉木通分布點在不同生育期各生態因子的統計數據；

4)通過統計和計算，獲得影響生態分布指標的最佳參數，生態分布指標包括氣候特征指標、土壤理性化指標和地形指標。

進一步的，所述影響生態分布的指標包括氣候指標、土壤理性化指標和地形指標。

進一步的，步驟1)中，所述信息采樣包括通過野外調研考察獲得三葉木通野外生存環境的地理信息；通過文獻信息收集獲得現有文獻資料記載的三葉木通的已記載分布范圍，通過數字植物標本平臺獲取三葉木通地理分布。

進一步的，步驟3)中，包括選取生物學意義的若干氣候因子；根據三葉木通地理分布制圖和物候數據，在步驟4)中對氣候因子進行統計和計算，具體為數理統計確定氣候因子的統計量，計算獲得參數；

所述統計量包括最小值、最大值、標準差，平均值、分位數、變異系數；通過核密度方法、分位數法疊加平均值、中位數做出氣候指標的統計圖，計算獲得包括氣候因子的最小值、最大值；

根據半峰寬法、十分位數法相結合確定所述氣候指標的最適范圍參數：十分位取80％的統計量和半鋒寬方法分別確定氣候指標的最適范圍；

根據因子分析法，由主成分分析法的特征根、方差貢獻率和變異系數等大小，從若干氣候指標中確定3個主因子，同時每個主因子的顯著氣象變量及其權重；所述主因子包括熱量因子、濕潤因子和光照因子；通過方差最大法對所有因子載荷矩陣進行正交旋轉，得到不同因子的載荷系數。