水生藥材資源調(diào)查的理論和實(shí)踐探討△

嚴(yán)輝，周榮漢

（1.南京中醫(yī)藥大學(xué)，江蘇 南京 210046；2.中國藥科大學(xué)，江蘇 南京 210009）

專稿

水生藥材資源調(diào)查的理論和實(shí)踐探討△

嚴(yán)輝1*，周榮漢2

（1.南京中醫(yī)藥大學(xué)，江蘇 南京 210046；2.中國藥科大學(xué)，江蘇 南京 210009）

以區(qū)域特色中藥資源為研究對(duì)象，在查閱相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合目前先進(jìn)的調(diào)查技術(shù)，項(xiàng)目組開展了水生藥材資源調(diào)查的理論探討和實(shí)踐，為我國水生藥材資源調(diào)查方案的建立提供參考。

水生藥材；資源調(diào)查；理論；實(shí)踐

野外調(diào)查是中藥資源學(xué)研究的重要研究內(nèi)容，它是在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上對(duì)中藥資源的親歷與實(shí)踐，是掌握中藥資源核心與內(nèi)涵的必要實(shí)踐手段［1］。江蘇境內(nèi)水網(wǎng)密布，湖泊眾多。全國五大淡水湖，江蘇得其二，此外還有大小湖泊290多個(gè)，淡水水域面積分別占17%，比例之高居全國首位。第三次全國中藥資源普查資料表明，江蘇產(chǎn)水生藥材極具特色，其中尤以芡實(shí)、蒲黃、蘆根、蓮子、燈芯草、水蛭、珍珠、蟾酥、龜板、鱉甲等因質(zhì)量上乘而日益走俏［2］。與之相對(duì)的是，有關(guān)水生藥材資源調(diào)查的報(bào)道較少。因其生活環(huán)境的特殊性，對(duì)此類藥材調(diào)查方法宜單獨(dú)考慮。課題組立足于區(qū)域藥材特色，圍繞水生藥材的資源調(diào)查的理論和技術(shù)，進(jìn)行了初步的探索和實(shí)踐。

1 水生藥材資源調(diào)查技術(shù)規(guī)范的建立

水生藥材資源的調(diào)查是以野外實(shí)地調(diào)查為基礎(chǔ)，結(jié)合應(yīng)用現(xiàn)有先進(jìn)調(diào)查技術(shù)，以獲得水生藥用生物資源種類組成、資源植（動(dòng)）物生長的生境及群落特征資料，開展水生藥用生物資源量與質(zhì)的分析，為制訂其生產(chǎn)規(guī)劃和合理開發(fā)應(yīng)用提供支持。筆者根據(jù)相關(guān)報(bào)道及自身實(shí)踐，提出了江蘇省水生藥材資源調(diào)查初步技術(shù)要點(diǎn)。

1.1 描述和分析方法的規(guī)范性

1.1.1 種類組成 種類組成的調(diào)查是資源調(diào)查最基本的內(nèi)容及要求。調(diào)查過程中，應(yīng)注意將標(biāo)本與《中國植物志》、《中國動(dòng)物志》及各地方植、動(dòng)物志等材料的認(rèn)真校對(duì)，確保真實(shí)性。藥用水生生物

資源調(diào)查的重點(diǎn)應(yīng)放在調(diào)查的規(guī)范性上。對(duì)芡實(shí)、蓮等栽培為主的藥材，還應(yīng)注意其栽培品種的調(diào)查，記錄、保存優(yōu)良、特殊的種質(zhì)資源。藥用水生動(dòng)物資源調(diào)查選取水蛭、鱉、珍珠蚌等大規(guī)模養(yǎng)殖的品種。外業(yè)調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，數(shù)據(jù)調(diào)查采集、標(biāo)本采集、資源調(diào)查的照片拍攝、外業(yè)數(shù)據(jù)整理等方面應(yīng)與第四次資源普查平臺(tái)資料錄入要求對(duì)接，確保整個(gè)的外業(yè)調(diào)查成果規(guī)范、統(tǒng)一，為中藥資源普查數(shù)據(jù)庫建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)化共享提供標(biāo)準(zhǔn)化支持。

1.1.2 群落的數(shù)量特征 群落數(shù)量特征的測定是植物群落定量分析的基礎(chǔ)，日益引起人們的重視。群落數(shù)量特征常用指標(biāo)有：密度，蓋度，頻度等。沉水植物在野外調(diào)查時(shí)，因計(jì)數(shù)較為困難，密度及蓋度特征難以獲得。可以獲得的數(shù)量特征中較為客觀有生物量和頻度。有學(xué)者針對(duì)水生植物的特性，提出用植物的頻度和生物量確定其優(yōu)勢度的方法。優(yōu)勢度 ＝｛（相對(duì)頻度 +相對(duì)生物量）×100%｝/2［3］。

1.2 取樣技術(shù)

1.2.1 樣地選擇 根據(jù)水生藥材的生境特點(diǎn)，其資源調(diào)查研究中一般采用選擇代表性的樣地（斷面或采樣點(diǎn)）和分層多次隨機(jī)取樣的實(shí)用性方法［4］。調(diào)查與采集路線應(yīng)依據(jù)地形圖或電子地圖及實(shí)地環(huán)境情況確定，力求全面、合理。

1.2.2 樣方選擇 因水生植物由于廣泛具有集群分布的特征，反映群落種類組成的最小面積在不同的群落地段可能有極大的不同，隨著樣方面積的增大，種類-面積曲線有較大的差別。江蘇省主要湖泊平均水深在4 m以下，湖心區(qū)水生植物分布較少。不同生態(tài)類型的水生藥用植被調(diào)查采用 “多次隨機(jī)重復(fù)小樣方”進(jìn)行取樣，常用樣方面積（0.5×0.5）m2，（1×1）m2，（2×2）m2等，挺水植物以（2×2）m2樣方最為常用，通常每個(gè)采樣點(diǎn)位設(shè)置樣方數(shù)6個(gè)以上［5-6］。

1.3 生物量測定

對(duì)于蓮、蘆葦、芡實(shí)等單株生物量較大的植物，可選取具有代表性的單株植物稱取鮮重后計(jì)算出樣方中植物現(xiàn)存量及藥用部位重量；而對(duì)于像水蓼等生物量較小的種類，可采集樣方內(nèi)全部植株并稱重，多次測量后計(jì)算平均值，對(duì)于沉水植物群落一般專用采樣器（如彼得遜采泥器）或自制工具隨機(jī)多次（4～6次）收割后洗凈、去除殘枝和其他雜質(zhì)，分別稱重。同時(shí)，把每一樣品帶回適量，于（80±1）℃烘箱中烘至恒重，得出各樣品的干重以計(jì)算藥材產(chǎn)量［7］。

1.4 調(diào)查時(shí)間的選擇

水生植物為一年生或多年生，生活周期是以1年為單位，萌發(fā)、生長、生殖、死亡多是在1年內(nèi)完成。在生長后期，植株全部或大部分死亡。次年的生長將從上一年的種子或無性繁殖體的萌發(fā)開始。雖然有萌發(fā)開始的時(shí)間早晚和生活周期長短的不同，但季節(jié)生長一般以春秋型為主。因此調(diào)查采樣一般在3～11月逐月進(jìn)行或按季節(jié)進(jìn)行。大多數(shù)水生植物的花果期或生物量最大時(shí)期在7～10月份，此階段為取樣的關(guān)鍵時(shí)間，大量的野外工作集中在這段時(shí)間完成。水生植物以無性繁殖為主，對(duì)無性繁殖體的調(diào)查一般宜選擇在冬季或枯水位時(shí)進(jìn)行［5］。

2 “3S”技術(shù)在水生藥材資源調(diào)查中的應(yīng)用探討

近十年來中藥資源野外調(diào)查研究領(lǐng)域進(jìn)入一個(gè)全新的歷史階段，尤其是全球定位系統(tǒng)（GPS）、遙感（RS）和地理信息系統(tǒng)（GIS）等空間信息技術(shù)的與中藥資源研究領(lǐng)域的迅速結(jié)合，使得中藥資源的研究方法和信息化進(jìn)程大大加速［8-9］。已逐步從描述性科學(xué)發(fā)展為實(shí)驗(yàn)性科學(xué)，從定性研究進(jìn)入到定量研究［10］。鑒于此，第四次全國中藥資源普查突出“3S”技術(shù)的應(yīng)用，明確將傳統(tǒng)外業(yè)調(diào)查、內(nèi)業(yè)整理與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合，對(duì)全國重點(diǎn)中藥品種進(jìn)行資源調(diào)查［11］。“3S”技術(shù)在水生生物調(diào)查及模擬研究方面的成功實(shí)踐［12］，預(yù)示其在水生藥材資源調(diào)查及動(dòng)態(tài)監(jiān)測等方面將具有極好的應(yīng)用前景。

2.1 全球定位系統(tǒng)（GPS）與水生藥材資源調(diào)查

在中藥資源調(diào)查中，GPS可以幫助我們解決過去采用多種測量儀器進(jìn)行地理數(shù)據(jù)（如海拔高度，經(jīng)緯度等）測量問題。GPS能快速實(shí)時(shí)地確定任一地面目標(biāo)的空間位置，在水生藥材資源調(diào)查的研究中主要用于對(duì)采樣點(diǎn)的精確定位。利用GPS面積測量功能還可計(jì)算水生植物分布面積［7］。此外，應(yīng)用GPS可以進(jìn)行樣地的地理數(shù)據(jù)采集，輔助RS進(jìn)行中藥資源的動(dòng)態(tài)監(jiān)測。

2.2 遙感技術(shù)（RS）與水生藥材資源調(diào)查

應(yīng)用RS資料對(duì)水生植被能進(jìn)行定性和一定程度的定量分析，是調(diào)查水生植被的有效手段。可以輔助確定調(diào)查樣點(diǎn)、輔助確定中藥資源的分布面積、對(duì)特定調(diào)查區(qū)域進(jìn)行抽樣監(jiān)測、結(jié)合地面調(diào)查完成大面積分布或特定生境分布的中藥資源的調(diào)查、輔助進(jìn)行中藥資源的動(dòng)態(tài)監(jiān)測［11］。可應(yīng)用于湖泊或河蕩中大面積分布的優(yōu)勢種水生藥材資源量調(diào)查。結(jié)合實(shí)地判讀，能準(zhǔn)確反映水生植物的種類、面積、生物量等。計(jì)算某種水生藥用植物資源面積時(shí)，應(yīng)根據(jù)植物不同生長期的光譜特性，選擇適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，合適波段的航天遙感或航空遙感資料，進(jìn)行一定處理后，建立敏感區(qū)的解譯標(biāo)志，進(jìn)行識(shí)別和分類，再通過地面實(shí)地調(diào)查資料加以補(bǔ)充修正，最后完成該植物的面積估測。進(jìn)行某種藥用植物的產(chǎn)量或生物量的估算時(shí)，首先利用地面遙感資料，建立光譜資料及植物產(chǎn)量的關(guān)系，建立產(chǎn)量和空間遙感資料的回歸模型，估測出產(chǎn)量［13］。

2.3 地理信息系統(tǒng)技術(shù)（GIS）與水生藥材資源調(diào)查

地理信息系統(tǒng)是指以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)軟硬件支持下，對(duì)空間數(shù)據(jù)按照地理坐標(biāo)或空間位置進(jìn)行預(yù)處輸入、存儲(chǔ)、檢索、運(yùn)算、分析、顯示、更新和提供應(yīng)研究、并處理各種以空間實(shí)體和空間關(guān)系為主的技術(shù)［14］。應(yīng)用GIS可以將普查數(shù)據(jù)空間化，并構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，并實(shí)現(xiàn)調(diào)查數(shù)據(jù)的管理、分析、信息發(fā)布和生成專題地圖（直觀可視化管理），輔助進(jìn)行中藥資源的動(dòng)態(tài)監(jiān)測［9］。

3 結(jié)語

針對(duì)當(dāng)前缺少適宜于水生藥材資源調(diào)查技術(shù)方法的現(xiàn)狀，通過對(duì)水生生物資源調(diào)查相關(guān)文獻(xiàn)的整理，如國家林業(yè)局 《全國濕地資源調(diào)查技術(shù)規(guī)程（試行）》（2008年）、國家環(huán)境保護(hù)部 《全國淡水生物物種資源調(diào)查技術(shù)規(guī)定（試行）》（2010年）等。并經(jīng)中藥資源學(xué)野外實(shí)踐教學(xué)、暑期社會(huì)實(shí)踐調(diào)查等多種形式進(jìn)行探索實(shí)踐與總結(jié)，初步建立適宜于水生藥用生物調(diào)查資源的技術(shù)方案，為全國第四次中藥資源普查水生類藥材調(diào)查的技術(shù)規(guī)程確立提供了參考。

在實(shí)踐過程中，選取富有江蘇地方特色的水生藥用生物資源開展調(diào)查研究，有助于掌握江蘇省水生藥用生物資源現(xiàn)狀，摸清相關(guān)資源品種消長原因的調(diào)查，為我省水生藥用生物資源管理、保護(hù)及開發(fā)利用相關(guān)政策法規(guī)的制定提供參考依據(jù)。也為我省特色、優(yōu)勢水生藥材的種植（養(yǎng)殖）、加工產(chǎn)業(yè)的合理布局提供技術(shù)支撐與建議。

前期的實(shí)踐調(diào)查研究主要以常用高等藥用水生維管植物為主，如荷、芡實(shí)、蘆根、蒲黃、三棱、澤瀉等，其生態(tài)類型主要為挺水型或浮水型。后續(xù)將進(jìn)一步完善漂浮型、沉水型等類型水生藥用植物資源調(diào)查方案。藥用水生動(dòng)物資源調(diào)查首先選取大規(guī)模養(yǎng)殖的品種。調(diào)查過程中，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注其種質(zhì)種苗、養(yǎng)殖技術(shù)、生態(tài)環(huán)境因子等生產(chǎn)相關(guān)資料，以便為后續(xù)水生藥材產(chǎn)業(yè)規(guī)劃提供參考。

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Theoretical and Practical Discussion on Investigation of Aquatic Medicinal Materials Resources

YAN Hui1，ZHOU Rong-han2
（1.Traditional Chinese Medicine of Nanjing University of Chinese Medicine，Nanjing210046，China；2.China Pharmaceutical University，Nanjing210009，China）

In this paper，the authors carried out theoretical and practical discussion on investigation of regional resources of aquaticmedicinalmaterials.Based on related literatures，we integrated the advanced technologies into the resource investigation，such as global positioning system（GPS），remote sensing（RS），and geographic information systems（GIS）.This study could offer references for investigation program on aquatic medicinalmaterials in China.

Aquaticmedicinalmaterials；Resource investigation；Theory；Practice

2012-10-02）

江蘇高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程資助項(xiàng)目（2011ZYX1-004），南京中醫(yī)藥大學(xué)教育教學(xué)改革課題（NZY1112）

*［通訊作者］嚴(yán)輝，Tel：025-85811514；E-mail：glory-yan＠163.com