太子参皂苷含量地理变异及气候响应特征

运用紫外-可见分光光度法测定4个产区药用植物太子参(Pseudostellaria heterophylla(Miq.)Pax ex Pax et Hoffm.)中的太子参皂苷含量,并分析太子参皂苷含量的地理变异规律,及其与气候因子在不同时间尺度上的响应关系。结果显示,太子参皂苷含量可分为江苏-安徽高含量区和贵州-福建低含量区。太子参皂苷含量与年均日照量呈极显著正相关,与年均相对湿度和年均降水呈负相关;与最热月份最高温呈显著正相关,与最冷季度平均温呈显著负相关。月均日照量和月均温对太子参皂苷含量影响较大,其中1-12月的月均日照量与太子参皂苷含量呈显著正相关;1-4月和11-12月的月均温与太子参皂苷含量呈负相关;5-9月的月均温与太子参皂苷含量呈正相关。产区间日照量差异可能是造成太子参皂苷含量地理变异的主要气候因素,日照量高、季度间温度差异大且相对少雨、低湿的地区有助于太子参皂苷的形成和积累。

人参皂苷与生态因子的相关性

环境条件影响中药材活性成分的形成和积累。利用各种数学统计分析方法探讨影响人参皂苷积累的生态因子,提高人参品质。人参样品采自人参道地产区(主产区)吉林、辽宁、黑龙江三省5年生栽培人参,同时采集采样点处的土壤样品。超高效液相(UPLC)色谱法分析了不同产区9种人参皂苷(Rg1、Re、Rf、Rg2、Rb1、Rc、Rb2、Rb3、Rd)的含量;利用"中药材产地适宜性分析地理信息系统"的生态因子空间数据库,获得采样区包括温度、水分、光照等10个生态因子数据;按土壤理化性质常规方法测定土壤样品中的有效硼、有效铁等微量元素和速效氮、速效钾等有效养分。对人参有效成分含量与土壤养分进行典型相关性分析发现,土壤中的有效硼、有效铁、速效氮与人参皂苷含量呈显著正相关,即适当提高土壤中有效硼、有效铁和速效氮的含量可以促进人参皂苷成分的积累,土壤水分与所测人参皂苷含量(Rb3除外)呈显著正相关,速效磷(P)、pH、速效锌(Zn)与各人参皂苷含量呈弱相关;人参皂苷与气候因子相关分析表明,温度(年活动积温、年平均气温、7月最高气温、7月平均气温、1月最低气温、1月平均气温)与人参皂苷含量呈显著负相关,其中与药典中人参含量测定项下的人参皂苷Rg1、Re、Rb1负相关尤为显著(r>0.6),说明在一定温度范围内,人参皂苷是随着温度的降低而升高的,即适当低温有利于人参皂苷有效成分的积累;海拔与人参皂苷Rc、Rb2、Rb3含量呈显著正相关(r>0.6),即相对较高的海拔可以促进这3种成分的积累;而年均降水量、年相对湿度和年均日照时数与人参皂苷相关不显著。通过主成分分析(PCA)、典型相关分析、排序等统计方法,考察不同产地样品中人参皂苷含量与生态因子间的相关性,研究结果揭示了温度在人参的主要活性成分-皂苷类形成中起决定性作用,在一定的温度范围内,温度越低越有利于人参皂苷的积累;阐明了土壤中的有效硼、有效铁、速效氮与人参皂苷含量成正相关。研究结果提示在人参实践生产中可以通过适当低温处理,增施硼、铁、氮肥等农艺措施来调控人参皂苷含量。

GPS/DR/MM组合导航中的车辆定位精度研究

本文介绍了GPS/DR/MM的工作模式和地图匹配的原则和方法,探讨了将车辆位置匹配到路段上的两种方法,即利用地图数据库或GPS点直接向路段投影。本文从理论角度提出提高车辆路段定位精度的方法,并利用公式进行了推导证明。推导结果表明,利用上述两种方法对车辆位置进行最佳估计,所获得的车辆位置的不确定性大大降低,为组合导航提供了理论依据。

基于MaxEnt模型的胖大海全球生态适宜区预测及生态特征研究

利用35个环境因子和53个胖大海(Sterculia lychnophora Semen)样本点数据,采用Maxent模型预测胖大海全球潜在生态适宜区。用受试者工作特性曲线(ROC,receive operating characteristic)对模型进行评价。模型结果显示,胖大海全球生态适宜区主要分布于赤道附近的热带雨林气候国家,遍布于亚洲东南部、美洲中南部和非洲中西部;此外,在印度半岛南部和非洲中东部也有部分存在。模型评价结果显示,测试集和训练集的AUC值分别为0.988和0.996,表明该模型的预测效果良好。结果显示,影响胖大海分布的主要环境因子包括年温度变化范围(bio7)、最干月份降水量(bio14)、年平均降水量(bio12)、土壤电导率(T-ECE)、昼夜温差与年温差比值(bio3)及土壤盐基饱和度(T-BS)。该研究结果为胖大海人工引种栽培和提高其品质质量提供参考。

中药材道地性评价与区划研究

道地药材是传统中医药文化的瑰宝和行业关注热点。本文从性状品质、化学品质和生态环境三个方面对道地药材进行多维度评价,并对中药材区划进行综述和展望,介绍了中药材定性区划和定量区划、生态区划和生产区划、中国区划和全球区划,生产区划因增加土地评价使得评价结果更有利于实际应用,全球区划从中医药海外发展战略角度发展历程将有利于中医药事业的海外发展。

药用植物多级遥感监测体系中定量估计的若干关键问题

多学科技术的发展进步促进了药材资源调查新体系的建立。建立多级遥感平台、粗中细分辨率互补的药用植物资源监测系统是资源调查技术发展和现实需求的必然结果。作者探讨了多级遥感资源调查的技术思路,并针对其中存在的关键问题和有关数学理论进行了初步研究,提高药用植物的调查精度,对实际工作具有一定的指导意义和理论价值。

基于工作流的图文办公自动化权限管理设计

通过对现有的办公自动化权限管理方法的改进,提出根据具体业务,将业务的操作权限根据业务的活动进行控制,从而实现图文办公自动化系统权限管理的灵活控制,方便系统的权限管理,满足实际工作中业务权限管理多变的需要。

无人机遥感技术应用于药用植物资源调查研究

根据不同遥感平台特点和药用植物资源分布状况,提出用无人机等低空遥感进行药用植物资源调查的技术方案,介绍无人机的应用特点和关键技术,探讨无人机进行药用植物资源调查的优势和可行性。

木本能源植物文冠果的生态特征及区划

利用文冠果(Xanthoceras sorbifolia Bunge)160个分布点和19个生态因子数据,采用BIOCLIM、DOMAIN、MAXENT和GARP四种模型预测文冠果的生态适宜区,分析其生态特征并以受试者工作特征曲线ROC对各模型进行评价。结果显示,文冠果最适宜生态区主要分布于西北黄土高原一带,如陕西、山西、宁夏、河北、内蒙古等省区。模型评估结果显示上述4个模型的AUC值均达到0.75以上,表明预测精度良好,均可用来预测文冠果的生态适宜区。文冠果的生态特征为:年平均温度1.9~16℃,昼夜温差月平均8.3~16℃,昼夜温差与年温差比值为22~33,温度变化方差值为7523~14198;最热月份最高温度为20.1~33.5℃;年平均降水量37~952 mm,最湿月份降水量11~219 mm,最干月份降水量0~29 mm,雨量变化方差值为40~137。研究结果表明文冠果适宜生态区包括我国西部的黄土高原地区和北方土石山区以及新疆北部地区。

濒危野生新疆阿魏低空遥感资源调查

目的:作为新疆特有的濒危药用植物,新疆阿魏的资源分布区域和数量对其保护和资源的可持续利用具有重要意义。方法:本文采用低空遥感和地面样方调查,对新疆阿魏地理空间分布和数量进行调查研究。结果:低空遥感调查结果首次清晰确定新疆阿魏的地理分布区域,将已知的"阿魏滩"扩大到附近5个山头,覆盖范围约0.88 km2,建议扩大围栏保护面积。同时,低空遥感影像分析出的分布区域内黄叶新疆阿魏(直径在0.3 m以上)数目大约为3 191株。而地面样方调查得到直径在0.3 m以上的黄叶阿魏数目为2 752株,两者之间误差为14%。并确定了新疆阿魏低空遥感监测的时相和监测范围。结论:低空遥感技术具有快速获取新疆阿魏分布现状的优势,可有效评价新疆阿魏资源动态变化。

GIS-T中的数据模型进展研究

介绍了目前在交通地理信息系统(GIS-T)领域常用的几个数据模型,并探讨了各个模型的特点和在表达交通信息时的缺陷,提出基于三维GIS-T时空数据模型是该领域的发展趋势。

基于冠层光谱数据的甘草产地识别研究

目的:建立不同产地甘草的近红外光谱识别方法。方法:利用甘草冠层的可见光近红外光谱数据,运用Wilks’lambda逐步法选择甘草的特征波长,采用Fisher线性判别方法对不同产地的甘草进行识别。结果:利用17个特征波段,不同产地甘草的总正确识别率达到98.3%。结论:可见光近红外光谱可作为鉴别不同产地甘草的有效方法。

移动服务中的数据模型研究

移动服务是GIS的全新发展领域,本文从应用的角度评述了移动服务中的数据特点,探讨了各种数据模型的原理及应用实例。不同的数据模型造成部门间数据共享的困难,为此本文提出了一种集成数据模型,能使不同模型相互转化,提高数据共享程度。

上海世博会动迁地理信息系统的设计与实现

根据世博动迁工程工作的需要,设计开发了世博动迁图文办公自动化系统。通过对不同的用户进行角色权限管理,实现了以单机版的开发模式,满足多用户的图文办公自动化的需求,并在实践中得到了很好的应用。

中国药材生态适宜性分析及生产区划

从气候、土壤地质、群落生态、遗传等多角度论述中药材单品种生态适宜性分析;并从传统区划、数值区划和综合区划3个阶段讨论中药材区划的研究发展历史;重点讨论地理信息系统在中药材生态适宜性研究和中药区划中的优势和主要关键技术。对中药材生态适宜性研究和中药区划中存在的问题进行论述,对我国中药材生态适宜性和中药区划的研究发展前景进行了展望。

基于MaxEnt模型的当归全球生态适宜区和生态特征研究

研究药用植物当归在全球范围内的生态适宜区和生态特征,根据109个当归样本点和37个生态因子,利用最大信息熵模型(Max Ent)和地理信息系统(Geographic information System,GIS)对其进行全球适宜性区划。结果表明,当归生态适宜区主要集中在北纬20—50°范围内的北美洲、欧洲、亚洲和南纬15—35°范围内的南美洲和非洲,共约593.07万km^2。其中生态相似度最高的区域主要分布在中国甘肃省南部、四川省、西藏自治区东部、云南省北部、贵州省、陕西省西南部等地区,可见中国十分适合当归的种植,是当归的主产区。影响当归地理分布的主要气候因子适宜值范围分别为:最暖季降水量为300—700 mm,最冷季平均温为-3—7℃,降水的季节性数值为70—98;影响当归地理分布的主要土壤因子适宜值范围分别为:碳酸钙含量为50%—60%,粘土比重为17%—24%。研究结果为当归人工引种栽培及精细化种植管理提供参考。

IMU/DGPS辅助车载CCD及激光扫描仪三维数据采集与建模

三维信息快速采集是真实场景建模与三维虚拟现实技术的关键。本文提出了一种基于激光扫描仪、线/面阵CCD相机及GPS与IMU等多种传感器融合的车载移动式数据快速采集系统。各传感器安置在车内稳定平台上并随车保持一致的运动姿态。通过对GPS和IMU数据进行卡尔曼(Kalman)滤波,可推测出整个系统及各传感器的位置和最佳姿态估计;从扫描仪点云数据可提取出街道场景中事物的三维几何信息;线阵CCD相机用于获取路面带状地物等线性特征;面阵CCD采集街道两侧面状纹理信息,从而快速获得城市目标的地理坐标和三维建模信息,由此可重建城市路面街道的三维真实场景。

基于TCMGIS-Ⅰ的西洋参生态适宜性分析

目的:通过分析西洋参在中国的适宜生长区域,为确定西洋参种植产区以及合理规划生产布局提供科学依据。方法:以西洋参原产地美国威斯康星州为分析的基点,选取1月平均气温、7月平均气温、海拔、土壤、降水量等影响西洋参生长发育的关键生态因子,采用《中药材产地适宜性分析地理信息系统》(TCMGIS-Ⅰ)对西洋参在中国的生态适宜性进行分析。结果:中国的西洋参适宜生长的区域集中在东北和华北地区,陕西省也有部分的适宜地区、但面积较小。系统分析的结果与西洋参长期引种后逐步形成的区域有很大的符合度。结论:中国西洋参发展应主要以华北和东北为中心。TCMGIS-Ⅰ系统用于中药材引种及生产区划具有重要的价值。

防风固沙优良树种欧李的潜在适生区及生态特征

【目的】欧李作为我国特有的生态型树种,在防风固沙、蓄水保土等方面具有重要的生态和经济价值,因此研究欧李的全球潜在适生区及其生态特征,对欧李树种的推广种植和防沙治理具有重要意义。【方法】本文根据379个欧李分布点和19个生态因子数据,采用BIOCLIM、DOMAIN、MAXENT和GARP 4个生态位模型预测欧李的全球潜在适生区,并分析欧李分布区的生态特征,以受试者工作特征曲线ROC和Kappa两个统计量进行模型评价。【结果】欧李的全球潜在适生区主要分布在30°~52°N、102°~137°E范围内的亚洲,包括中国、韩国、朝鲜以及与中国东北接壤的俄罗斯远东地区,另外,阿富汗和塔吉克斯坦也有少量分布,其中最适宜区主要分布在中国。模型评估表明,4个模型的AUC值均达到0.85以上,Kappa值均达到0.7以上,4个模型预测精度良好,一致性显著,均可用来预测欧李潜在适生区。欧李分布区的生态特征为:年平均温度范围为3.2~13.9℃,昼夜温差月均值范围为10.1~13.0℃,昼夜温差与年温差比值范围为24~30,温度变化方差范围为9 234~13 581,最湿月份降水量范围为115~226 mm,最干月份降水量范围为2~10 mm,雨量变化方差范围为77~115。【结论】欧李潜在适生区主要位于温带季风气候带,最适宜区主要分布在中国东北和华北地区,该地区可大规模种植欧李以实现荒漠化治理,而韩国、朝鲜、俄罗斯远东区和阿富汗等地适宜性相对较低,可先进行小规模试种,再扩大生产。

管花肉苁蓉产地适宜性数值分析

目的:应用TCMGIS-Ⅰ系统分析濒危药材管花肉苁蓉产地适宜性,为管花肉苁蓉的科学区划及种植提供依据。方法:应用《中药材产地适宜性分析地理信息系统》(TCMGIS-Ⅰ),以新疆南疆和田地区管花肉苁蓉野生分布区的最适宜生长环境因子为依据,分析管花肉苁蓉的适宜产区及分布面积。结果:新疆、内蒙古、宁夏、甘肃、青海5省区是管花肉苁蓉适宜产区,其中最适宜产区包括新疆、内蒙古、甘肃3省区的56个县市,总面积为190952.1km2,占所在县市总面积的11.45%;适宜产区包含新疆、甘肃、青海3省区46个县市,总面积为41217.37km2,占所在县市总面积的2.71%;次适宜产区包含新疆、内蒙古、宁夏、甘肃4省区56个县市,总面积为421145.2km2,占所在县市总面积的28.38%。在各级别的适宜产区中,新疆包含的县市数最多、总面积最大,其次为甘肃、内蒙古、宁夏、青海省区。结论:应用TCMGIS-Ⅰ系统分析管花肉苁蓉产地适宜性具有一定的科学性和准确性,对濒危药材管花肉苁蓉的引种栽培及科学区划具有重要的参考价值。