基于地形因子的贵州省头花蓼生态适宜性等级划分基于地形因子的贵州省头花蓼生态适宜性等级划分张小波1，周涛2，郭兰萍1，朱寿东3(1中国中医科学院 中药研究所，北京 100700 2贵阳中医学院，贵州，贵阳 550002 3. 北京师范大学 地理学与遥感科学学院，北京，100875) 摘摘 要要 目的：目的：通过基于地形因子的贵州省头花蓼生态适宜性等级划分,为贵州特殊地形 条件下，头花蓼种植最佳区域的选取提供科学依据。方法：方法：在对贵州14个县野生头花蓼资源调 查的基础上，应用统计分析方法，全面分析了头花蓼中没食子酸含量地理变异，不同地形条件 下没食子酸含量变异，坡度、坡位、坡向、海拔高度等地形因子对没食子酸含量的影响。并应 用空间信息技术，依据头花蓼中没食子酸与地形因子之间的关系，进行了基于地形因子的头花 蓼生态适宜性等级划分。结果和结论：结果和结论：坡度、坡位、坡向、海拔高度对头花蓼中没食子酸含量 影响较大。贵州省海拔较低、阴坡、坡度较小的地区，头花蓼中没食子酸含量较高。贵州东部 地区头花蓼中没食子酸含量较高，西部地区相对较低。贵州省中东部地区的地形条件最适宜头 花蓼中没食子酸含量积累。 关键词关键词 地形；头花蓼；生态适宜性；等级划分头花蓼Polygonum capitatum Buch-Ham.ex D.Don为蓼科蓼属多年生草本植物，以全草或地 上部分入药，具有解毒，散瘀，利尿通淋的功效，是我国西南地区广泛使用的民间传统草药。 在贵州省头花蓼是苗族人民的“特色苗药”之一，其对于治疗泌尿系统疾病有独特疗效。1985 年吴西居等1最先采用乙醚和乙醇回流提取与硅胶柱层析的方法首次从头花蓼中分离得到6种 脂溶性化合物，并认为没食子酸为其主要有效成分。万德光等2对贵州、四川、云南、西藏等 10个不同产地的头花蓼中没食子酸含量进行了测定，结果表明，不同产地头花蓼中没食子酸含 量存在一定差异，其中以贵州头花蓼中没食子酸的含量最高。 由于贵州省地形地貌条件复杂，地形地貌是影响区域生态环境的主要因子，受地形的影响 区域内小气候特性明显。因此本文在对贵州14个县野生头花蓼资源调查的基础上，应用空间分 析技术对贵州地区头花蓼中没食子酸含量与地形因子之间的关系进行分析，研究没食子酸含量 受地形影响的空间变化规律，以明确影响食子酸含量变化的主要地形因子。目的是为贵州特殊 地形条件下，头花蓼种植最佳区域的选取提供科学依据。 1 材料与方法材料与方法 1.1 贵州省自然概况贵州省自然概况3 贵州省地处我国西南部云贵高原的东麓，境内地势西高东低，自中部向北、东、南三面倾 斜，平均海拔在 1100m 左右。贵州省总面积 17.6 万 km2，山地面积 10.8 万 km2，占 61.7%； 地貌类型可概括分为高原山地、丘陵和盆地三种基本类型，其中 92.5%的面积为山地和丘陵。 地形地貌由西部高原向黔中部丘陵山地过渡，地形崎岖破碎，相对高度差较大，素有“八山一 水一分田”之说。全省广泛发育着各类型的岩溶地貌，土壤类型多样。以中部苗岭山脉为界， 北属长江流域，南属珠江流域。全省气候温和，雨量丰沛，湿度大，云雾多，日照少。全省各 地多年降水量在 1100-1300mm 之间，降水多集中在 5-10 月份，占全年降水量的 75%以上。 1.2 研究材料与方法研究材料与方法 1.2.1 头花蓼样品的采集头花蓼样品的采集 于 2009 年 8 月，根据以往调查研究的经验和相关研究资料，在 贵州省头花蓼分布较多的 14 个县市，共选取 35 个有代表性的野生头花蓼样地。每个样地采集 4-6 株头花蓼全草。实地测量获得每个样地的地形数据信息，包括：采样地的经度、纬度、坡 度、坡位、坡向、海拔高度等地形数据，具体内容见表 1。 1.2.2 没食子酸含量的测定没食子酸含量的测定 仪器和试剂：高效液相色谱仪（日本岛津 10A)，LC-10Atvp 输 液泵，SPD-10Avp 紫外检测器，HT-230A 色谱柱恒温箱，岛津 CS-light 中文色谱数据工作站； 没食子酸对照品（110831-200302） ，色谱纯乙腈，水为重蒸馏水，甲醇、盐酸、磷酸均为分析 纯。色谱条件：XB-18C18柱（250mm4.6mm，5m；柱号：21090290） ；流动相：乙腈-0.4%磷酸溶液（496） ，流速 0.8mLmin-1，柱温 30，检测波长 220nm。在此条件下，没食子酸与 其他组分能达到基线分离。测得贵州 35 个样地 166 株头花蓼样品中的没食子酸含量，结果见 表 1。 表 1 35 个头花蓼样地没食子酸含量（%）和地形数据样地号地名没食子酸 (%)标准差纬度 (N)经度 (E)坡度 ( )坡位坡向海拔 ( m )株数1盘县四格乡0.1830.00526.19104.58603619334 2盘县洒基镇0.1740.05226.08104.54303617055 3盘县柏果镇0.1760.04525.04104.52302515165 4盘县盘江镇0.1600.00625.85104.51501615715 5盘县盘江镇0.1770.04525.85104.51502615715 6盘县板桥镇0.1800.03425.68104.65303417055 7盘县水塘镇0.1790.03325.67104.60502715615 8盘县刘官镇0.2100.03125.82104.75502514755 9雷山县西江镇0.1730.01826.52108.1640267945 10雷山县丹江镇0.2050.02626.37108.0740258555 11水城县阿嘎乡0.2190.04126.43105.08403613586 12水城县阿嘠乡0.2060.06626.42105.07503414336 13水城县鸡场乡0.1480.01726.27104.69602311854 14水城县鸡场乡0.1990.05126.25104.68602515774 15水城县鸡场乡0.2190.02525.25104.68403115385 16兴义市则戎乡0.1860.03624.93104.97402211565 17兴义市郑屯乡0.1580.01625.10105.09402412633 18兴义市则戎乡0.2160.10424.89104.95303611784 19兴义市则戎乡0.2480.05324.91104.96303212283 20晴隆县沙子镇0.1630.03825.82105.18303113415 21晴隆县鸡场镇0.1670.02525.81105.23403612225 22晴隆县鸡场镇0.1920.03025.82105.22503212965 23黔西县重新镇0.2020.05327.24106.24501510875 24余庆县白泥镇0.2820.02127.18107.8810176804 25施秉县马号乡0.2540.06126.85108.3920214925 26息烽县温泉镇0.2410.03427.20106.8620156835 27纳雍县沙包乡0.1500.02326.82105.40602712623 28纳雍县雍熙镇0.2330.02226.78105.35601613085 29纳雍县阳长镇0.2990.06126.62105.16603615694 30普安县三板桥镇0.2220.04925.77104.92303617215 31普安县江西坡镇0.2850.04825.81105.07403813585 32普安县高棉乡0.1670.02425.83105.09403213816 33毕节市亮岩镇0.1470.03927.60105.50503710665 34凯里市三颗树镇0.2710.04526.57108.1320266955 35台江县老屯乡0.3310.06826.74108.3430387305 Total-0.206-166 注：（1）坡向：1为东（半阳坡） 、2为东南（半阳坡） 、3为南（阳坡） 、4为西南（半阳坡） 、5为西（半阴坡） 、6为西北（半阴坡） 、 7为北（阴坡） 、8为东北（半阴坡） ；（2）坡位：1为下坡位、2为中坡位、3为上坡位。 1.2.3 数据分析数据分析 1.2.3.1 没食子酸含量地理变异分析 利用 SPSS13.0 统计软件，对 35 个样地的没食子酸含 量进行正态性检验后，对不同产地的没食子酸含量进行方差分析。分析不同产地间的没食子酸 含量的差异性。对没食子酸含量与纬度、经度进行相关分析，分析没食子酸含量与地理位置的 关系。 1.2.3.2 不同地形条件下没食子酸含量变异分析 使用 SPSS13.0 统计软件，对没食子酸含 量与坡度、坡位、坡向、海拔高度 3 个地形因子进行相关分析，分析没食子酸含量与地形因子 之间的关系。根据采样点坡度的梯度变化（每 10 度为一个梯度） ，对不同坡度条件下的采样点 进行分组，对分组后的没食子酸含量应用 SPSS13.0 统计软件进行方差分析，分析不同坡度条 件下没食子酸含量的差异性。以坡向为单位，对不同坡向条件下的采样点进行分组，对分组后 的没食子酸含量应用 SPSS13.0 统计软件进行方差分析，分析不同坡向条件下没食子酸含量的 差异性。根据采样点的海拔高度度变化（每 100m 为一个梯度） ，对不同海拔条件下的采样点 进行分组，对分组后的没食子酸含量应用 SPSS13.0 统计软件进行方差分析，分析不同海拔条 件下没食子酸含量的差异性。1.2.3.3 基于地形因子的头花蓼生态适宜性区划 依据没食子酸含量将海拔高度、坡度、坡 向等对头花蓼中没食子酸含量变化有影响的各地形因子划分为不同的适宜性等级。应用 ArcGIS 软件，按各地形因子的适宜性等级分类结果，提取得到贵州省各地形因子的空间分布 和适宜头花蓼中没食子酸含量积累的等级分布图。并在此基础上将各地形因子的适宜性等级分 布结果进行空间叠加，得到头花蓼生态适宜性等级分布图。 2 结果结果 2.1 没食子酸含量的地理变异分析没食子酸含量的地理变异分析 对 35 个样地的没食子酸含量进行正态性检验，结果显示：Shapiro-Wilk 统计量 =0.923，P=0.550.05，说明 35 个样地的没食子酸含量服从正态分布，没食子酸含量连续变化， 可以用统计学的方法对其进行分析。 使用 SPSS13.0 统计软件，对 35 个样地的没食子酸含量与样地的纬度和经度进行相关分析， 结果显示：没食子酸含量与经度显著正相关（P=0.0010.05，说明分布于不同 坡位的头花蓼，头花蓼中没食子酸的含量无显著性差异。各组没食子酸含量平均值均在0.2%左 右。 以坡向为单位，对不同坡向的采样点进行分组（分组结果见表1） ，研究不同坡向内没食子 酸含量与坡向之间的关系。应用SPSS统计分析软件，对不同坡向的没食子酸含量进行方差分 析，结果显示：F=4.166，P=0.0000.25东北10-20(400-800)较适宜30.2-0.25东、西、西北800-1500 次适宜2(0.15-0.2)东南、西南、北(1500-2500) 适宜10.1-0.15南0-10） 、 (20-602500-3600 不适宜03600 2.4.2 头花蓼生态适宜性区划头花蓼生态适宜性区划 应用ArcGIS软件，根据125万中国DEM栅格数据，按表3中各地形因子的分类等级，提取 得到贵州省各地海拔高度、坡向的空间分布和适宜头花蓼中没食子酸含量积累的等级分布情况， 结果见图3、4。提取结果显示贵州各地的坡度均在20以内（由于所采用数据的尺度关系） 。应 用ArcGIS软件的空间计算功能，将坡度、坡向、海拔适宜性等级划分结果进行空间叠加，得到 头花蓼生态适宜性等