[发明专利]一种基于GIS的药用植物三叶木通生态特征指标的建立方法

说明书

技术领域

本发明涉及植物生态环境指标领域，具体涉及一种基于GIS的药用植物三叶木通生态特征指标的建立方法。

背景技术

三叶木通(Akebia trifoliate)是多年生野生藤本药用植物，是国家规定的正品合法药用木通，已被认定为国家重点保护和开发的五大类珍稀中药材之一。

目前，野生药用三叶木通资源难以满足市场需求，导致被大量滥挖滥采，野生资源遭到很大程度的破坏，许多优良性状基因流失，对其可持续利用和开发利用潜在的生存空间已势在必行。药材植物的生长发育或形成积累与周围的自然环境有着极为密切的关系，生态环境中气候、土壤以及地形等要素是影响药用植物化学成分的主要因素。因此，三叶木通生态环境适生指标的确定，对于三叶木通野生药用资源潜在生存空间的开发利用和人工栽培选址与科学引种具有重要的理论价值和现实指导意义。

三叶木通主要分布于中国中部以南区域，影响三叶木通地理分布的主要气候因素是光温水，以往研究主要基于某局部小范围分布点的定性描述，气候要素特征的描述中，主要用主观认定的如年平均气温、降水量等少数的几个气候因子来定性或定量描述，而气候因子涉及到的方面远不止这这些，且不同因子具有不同的生物学意义，再一缺陷是很少考虑三叶木通不同生理周期的气候需求；三叶木通适生环境的土壤理化性质特征以及地形的海拔高度、坡向等特征研究中，主要局限在小范围的采样点，结论也表现为定性分析，缺乏系统、全局性、科学的定量结论。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于GIS的药用植物三叶木通生态特征指标的建立方法，通过分析三叶木通适生环境的生态指标体系，确定影响其生长的关键生态变量。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于GIS的药用植物三叶木通生态特征指标的建立方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)数据采集：信息采样，利用GIS技术进行数据源整合，获得三叶木通地理分布空间数据及制图；建立三叶木通空间数据库；

2)整合三叶木通空间数据库、现有三叶木通生态环境数据和物候数据，分析获得三叶木通生育期数据；确定影响药材植物三叶木通在不同物候期内需要的生态环境因子；

3)以三叶木通生育期数据和采样点的环境信息作为分析基础，获得三叶木通分布点在不同生育期各生态因子的统计数据；

4)通过统计和计算，获得影响生态分布指标的最佳参数，生态分布指标包括气候特征指标、土壤理性化指标和地形指标。

进一步的，所述影响生态分布的指标包括气候指标、土壤理性化指标和地形指标。

进一步的，步骤1)中，所述信息采样包括通过野外调研考察获得三叶木通野外生存环境的地理信息；通过文献信息收集获得现有文献资料记载的三叶木通的已记载分布范围，通过数字植物标本平台获取三叶木通地理分布。

进一步的，步骤3)中，包括选取生物学意义的若干气候因子；根据三叶木通地理分布制图和物候数据，在步骤4)中对气候因子进行统计和计算，具体为数理统计确定气候因子的统计量，计算获得参数；

所述统计量包括最小值、最大值、标准差，平均值、分位数、变异系数；通过核密度方法、分位数法叠加平均值、中位数做出气候指标的统计图，计算获得包括气候因子的最小值、最大值；

根据半峰宽法、十分位数法相结合确定所述气候指标的最适范围参数：十分位取80％的统计量和半锋宽方法分别确定气候指标的最适范围；

根据因子分析法，由主成分分析法的特征根、方差贡献率和变异系数等大小，从若干气候指标中确定3个主因子，同时每个主因子的显著气象变量及其权重；所述主因子包括热量因子、湿润因子和光照因子；通过方差最大法对所有因子载荷矩阵进行正交旋转，得到不同因子的载荷系数。