草地有毒植物數據庫的基本構建

榮 杰，趙寶玉，白 松，路 浩，龐 龍，王姍姍

(1.西北農林科技大學動物醫學院，陜西 楊凌 712100；2.西藏農業廳畜牧技術推廣總站，西藏 拉薩 850000)

據陳翼勝和鄭碩[1]統計，中國草地有毒植物約1 300種，分布于140多個科，約330種，根據對全國30余種獸醫專業期刊與雜志(1981-1995年)中970篇畜禽中毒報道的調查統計，有毒植物引起的家畜中毒居首位(185起，占19.07%)[2]。而天然草地有毒植物在當今生態平衡、畜牧生產、環境保護等方面引起的問題極其突出，其危害面積約3.33×107hm2，主要分布于西部省區。僅2003-2005年西藏阿里地區改則縣瘋草(Achnatheruminebrias)中毒致死的牲畜總數超過10.3萬頭，直接經濟損失高達2 034.95萬元，平均每年經濟損失700多萬元[3]。面對天然草地有毒植物造成的嚴重危害，以及潛在的嚴峻形勢，人們越來越重視草地有毒植物的防除和利用[4-5]。結合計算機技術對草地有毒植物研究所獲的信息進行整理與保存，建立中國草地有毒植物數據庫，實現數據的搜集、查詢、保存和處理，能方便地實現草地有毒植物的防除、開發利用等研究中信息的查詢，為我國開展動物中毒咨詢服務研究奠定基礎。

馮妍等[6]開發的“中國草地重要有毒植物信息系統”是國內首個關于草地有毒植物的信息系統，共收錄草地有毒植物200余種，隨后王力等[7]建立了國內首個地域性草地有毒植物數據庫——“青藏高原東南部天然草地主要有毒有害植物數據庫”，包含了268種草地有毒植物。由中國科學院微生物研究所建立的“有毒植物數據庫”和中國科學院武漢植物研究所建立的“中國有毒植物圖譜數據庫”是目前國內該領域包含數據最為龐大的2個數據庫[6-7]，這2個數據庫都是基于Internet建立，也是目前國內少數可查的官方數據庫，所包含的內容基本相同、結構相似，只是在查詢中查詢條件有所差別。總體而言，目前國內的有毒植物相關數據庫在結構分類上不夠細化，涉及的查詢內容比較單一，且偏向基本知識普及，缺乏實用性技術措施，尤其與臨床實踐中動物中毒病防治有一定差距，缺乏臨床指導意義。本研究通過構建中國草地有毒植物數據庫，以期為有毒植物研究提供可靠的數據支持，為我國草地畜牧業有毒植物中毒病預防與診斷治療提供指導。

1 數據庫的基本結構

該數據庫包含系統管理和數據查詢兩大模塊，系統管理模塊主要是對用戶的管理和數據的錄入、修改和刪除操作；數據查詢模塊提供可視化數據界面，包含數據查詢、查詢結果顯示和詳細信息3個基本功能。數據庫的基本組成結構如圖1所示。

該系統數據庫含有6個基本表，其中包括草地有毒植物的生物學與生態學表、毒物學表、診斷與治療表、防除利用與預警表、附加信息表、用戶信息表，6個表將草地有毒植物的數據信息和用戶信息全部包括在內(圖2)。

圖1 數據庫的基本組成結構

圖2 數據庫各表關系圖

2 數據來源與分類

2.1數據來源 草地有毒植物信息系統的資料來源有多種渠道，以當前現有的相關數據庫為參考[6-10]，以《中國草地重要有毒植物》[11]、《動物毒物學》[12]、《中國有毒植物》[1]、《動物中毒病及毒理學》[2]、《中國植物資源》[13]、《草原災害》[14]等為數據支撐，結合西北農林科技大學動物醫學院毒理學研究室研究所獲的相關信息，進行資料的整合，參考國內草地有毒植物研究領域的學術論文等，確保數據庫建成的科學性和可靠性。

2.2數據組織與分類 通過對資料的分析與綜合，考慮近年來有毒植物開發利用領域的興起，針對草地有毒植物研究的需要及基層獸醫對草地有毒植物中毒病的防治需要，將收集的資料分類以利于模塊化管理。

2.2.1概述模塊 概述模塊包含草地有毒植物的9條基本信息，將草地有毒植物的基本信息加以分類，便于不同類型人員查詢使用，分別為種中文名、種別名或俗名、種拉丁名、屬中文名、屬拉丁名、易感動物、草地有毒植物的分布省份、圖片范例、屬的特征。

2.2.2生物學特性 生長環境:植物生長的海拔、地形、溫度、濕度、光照強度、植被等各種自然因素。

種的形態特征:詳細描述各種草地有毒植物的形態特征，方便用戶辨認草地有毒植物，提高信息直觀性，提供每種草地有毒植物的圖片。

危害及中毒的生態因素：對有毒植物的危害進行概括性總結，主要是家畜中毒和對生態環境的影響以及有毒成分存在的部位、發生時期、危害的時期等，為毒害植物的防除提供依據。

2.2.3毒物學 有毒成分:植物中的化學成分很復雜，能合成種類繁多、結構復雜的次生化合物。本系統將草地有毒植物能引起動物中毒的主要次生化合物進行羅列，以方便不同領域在研究中查詢應用。

主要植物毒素及分子結構:該草地有毒植物引起動物中毒的主要化學成分，以及主要成分的化學結構。對草地有毒植物主要毒物成分的統計有助于對中毒牲畜的治療以及對該植物的天然產物提取與產品開發，如植物源農藥的研制。

毒性毒理:從獸醫學和毒理學角度綜合分析資料記載的內容，對各種草地有毒植物的毒性毒理進行詳述。

病理學變化:具體描述草地有毒植物中毒后，家畜發病的病理變化，其中主要以組織學變化為主。

2.2.4診斷與治療 臨床癥狀:對各種動物發生植物中毒時所表現的臨床癥狀進行總結，并指出典型的臨床特征，便于生產實踐中人們對于家畜草地有毒植物中毒的判斷。

診斷:通過綜合分析，對目前草地有毒植物中毒的有效診斷方法和手段進行比較，提供一種或幾種大家公認的診斷方法與標準。

預防與治療:結合目前獸醫臨床上對草地有毒植物中毒病的有效防治方法和經驗，提出防治方案。

2.2.5防除與預警機制 草地有毒植物蔓延可加劇草原退化，而其蔓延往往需要一定的條件，比如氣候。根據其發生規律，提出一定的預警方案，采取適當的技術和方法，可將其危害降低到最小。

防除:介紹各種適宜的草地有毒植物防除、控制技術與方法，如機械防除、化學防除和生態防除等方法，改良草地生態環境，以減輕該草地有毒植物造成的各種危害，降低其造成的損失。

利用:草地有毒植物是一類具有特殊開發價值的資源，可通過研究其有效成分，進行醫藥、植物源農藥以及其他化工產品的開發。本系統將統計有毒植物的用途和開發利用，為人們對該類植物的研究和開發利用提供詳細的資料。

預警:根據該草地有毒植物生長特性以及環境的變化或防止該毒植物大面積泛濫，制定相應的預警措施，減少其對生產實踐造成的損失或環境危害。

2.2.6附加信息 相關文獻與研究進展:列舉有關有毒植物研究的重要文獻，使用戶可根據該信息到其他數據庫進行檢索、查閱。收集公開發表的有關草地有毒植物研究的最新成果并對數據進行及時更新，提供草地有毒植物的研究現狀。

發展現狀:收集該草地有毒植物相關信息以及研究現狀，為科研工作者提供最新的相關信息。

專家解疑:提供某種草地有毒植物的研究專家的聯系方式，比如所在單位、郵箱、電話等，以方便用戶在數據庫使用中遇到的問題能得到及時的解答，以及遇到新的問題能得到及時反饋。

3 數據庫功能的實現

本數據庫采用Visual C++6.0和SQL server 2000數據系統來制作實現[15-16]。利用Visual C++6.0的ADO(ActiveX Date Object)數據控件訪問數據庫[17]，通過SQL(Structure Query Language)語言來實現數據庫的操作[18]。圖3為數據庫的主體界面，圖4為查詢結果。

3.1數據添加、修改和刪除功能實現的總體概括 根據用戶的操作，點擊添加、修改和刪除的按鈕，激活該按鍵由程序進行處理，轉換成有效的SQL語句，并以字符串的形式通過ADO控件訪問DB，將數據與數據庫進行交換處理，完成數據的插入修改、刪除(圖5、圖6)。由于數據分類信息較多，所以將數據在不同的窗口進行實現。

圖3 數據庫的主體界面

圖4 查詢結果

圖5 數據添加界面

3.2信息系統查詢的實現 數據的查詢與添加、修改、刪除功能的實現原理基本相同。根據用戶選擇的查詢方式和關鍵字由程序進行處理，通過ADO控件訪問DB，將數據與數據庫進行交換處理，然后將符合查詢條件的數據返回。為方便用戶查詢，本數據庫提供如下5種查詢方式：依照種中文名查詢，依照種中文別名查詢，依照易感動物查詢，依照有毒成分查詢，依照臨床癥狀查詢。當用戶在相應的表格中輸入字段后，按“搜索”按鈕后，系統就列出包含相關字段的相關信息。用戶需要某條詳細信息，選中該條信息，點擊詳細信息就能查到相關的24條詳細信息。

圖6 數據修改界面

3.3數據庫的維護 數據庫的維護通過用戶權限控制，當用戶獲取管理員身份后才有權修改和添加信息系統的資料，這樣可以保證數據內容添加的可靠性及數據的安全性。此外，管理員還可以添加新用戶，方便大量數據的注入。圖7為管理員管理登陸界面。

圖7 管理員登陸界面

4 小結

該數據庫采用Visual C++6.0和SQL server 2000進行設計，基于單機而建立，相對于網絡數據庫，可移植性強，系統的初步建立將對我國開展草地有毒植物研究和有毒植物中毒病預防與診斷治療提供有價值的資料數據，尤其適于缺乏網絡的邊遠牧區和基層畜牧單位。數據庫將草地有毒植物的相關分為24條信息，資料來源具有權威性、科學性和可靠性，相對以往所建數據庫更加便于生產實踐進行信息查詢，其基本的查詢、信息修改、添加、維護，以及用戶的添加、刪除和密碼的設定、修改等各種功能，都能很好地實現，這為以后信息系統的豐富和完善打下了基礎。但目前資源的問題，數據錄入量還不完善，可能還存在一定的不足，在以后的工作中將進一步充實和完善。

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