长白山野生经济植物数据库建立与应用研究

姚 雷，李 华，王 莹，赵 宏

(1.延边林业科学研究院，吉林 延吉 133001；2.延边林业规划院，吉林 延吉 133001)

长白山位于吉林省东南，东经100°10′～100°20′，北纬40°10′～100°20′。是欧亚大陆东侧的最高山，是我国著名的休火山，海拔2 744 m，雄峙于我国东北的东南部。是图们江、鸭绿江、松花江三江之源。其地域属温带大陆性季风区，春季多风干燥，夏季温热多雨，秋季凉爽宜人，冬季寒冷漫长。年平均气温4.3℃，最高温度37 ℃，最低温带-40 ℃。1980年列入联合国国际生物圈保护区。长白山拥有保护完好的大片的原始森林。植物种类繁多，有明显的垂直分布景观，因此，称之为“立体植物园”。共有野生植物近3 000多种，其中野生经济植物1 700多种。因原始状态保持完整近百年来引来无数中外学者对它进行了多学科的科学考察，延边人为拥有这样的世界名山而骄傲和自豪。但是我们有幸拥有的长白山到底有多少珍贵植物，植被，物种发生了怎样的变化？还没有一个全面的、系统的、准确的详细的调研报告，我们对长白山野生植物的了解局限在80年代的调查，20～30年过去了，很多保贵的野生经济植物资源随着人类活动的不合理或环境污染等因素而灭绝或濒临灭绝，或年复一年自生自灭在山野中。延边州野生植物产业也由于缺少信息化的支持，发展存在着盲目性，一些野生珍贵的经济植物所具有的价值不被人们所认识，或缺乏市场的需求信息，造成资源浪费，因此为了全面了解和掌握长白山区野生经济植物资源，使之真正成为我们延边经济发展的资源优势，对长白山区丰富的经济植物资源进行一次全面的调查总结，进而科学规划，使之得到合理保护和开发利用是非常必要和迫切的。

为此，我们通过多年调查，全面收集、整理长白山野生植物资源的相关资料，把野生植物资源分布、生态习性、形态特征、经济价值、繁殖、栽培、利用等多层次信息，借助现代信息发展的数据管理技术，组织形成野生植物资源调查检索系统，构建了《长白山经济植物资源数据库》。为开发长白山资源，为延边州经济建设的发展，更好的发挥地区优势提供了科学理论依据，同时对保护长白山生态资源以及植物物种基因起到了重要作用。

1 资源调查及材料来源

1.1 野外调查

每年4月初至10月中旬，以长白山区主要野生经济植物为重点，进行野外调查收集拍摄。以长白山东北坡的延边地区及周围山脉为主，选择不同山脉、不同生态环境、不同海拔地区，在长白山保护区的苔原带；老白山、枕头峰、和龙林业局的高山湿地；珲春春化、敬信等林场以及安图、汪清、二道、和龙崇善、龙井三合、先锋林场等地的深山、丘陵、河谷、草原地带开展调查。徒步野外搜寻、拍摄野生植物，为了收集植物不同生长期的照片，有的地方不得不去多次。在植物资源实地调查过程中，我们发现，我们周围浅山区建设了越来越多的各种山庄别墅，加上受经济利益驱使的放牧、野生食物、药材等采集活动等，天然植被遭到了很大的破坏，比较珍贵植物在本适宜生长的原生地已经看不到了，如几年前在延边地区的三道、依兰等几个山里杓兰分布很多，但现在几乎找不到成片的，还有手掌参原来有成片的，现在几乎在这个区也绝种。此外盘龙参(绶草)、五味子、穿龙薯蓣、关木通、各种芍药等，现在也都寥寥无几，因此，想拍摄珍贵植物，只有到人迹罕见的深山里去寻找。此外，为使数据库的内容更加形象、生动、丰富、全面，在野外拍摄时，我们注重具有分类特征部分的特写以及植物生长环境，在选择素材上注重植物的枝、叶、花、果及植物生长不同阶段的生物学特性等。

1.2 照片标本制作

将野外拍摄的经济植物照片按拍摄日期、地点分类存入电脑，再逐一对照片进行检查、鉴定、重命名。按科分类保存在相应的文件夹中。植物鉴定主要以《东北植物检索表》第二版(主编:傅沛云 )、《中国植物志》《东北草本植物志》《长白山西南坡野生经济植物志》《中国长白山植物资源志》(主编：周繇等)等为依据。本数据库内照片除了课题研究小组亲自野外实地拍摄的，还有很多来自周繇、于俊林、金朱哲、李春光等知名植物分类专家、教授，还有以东北林业大学老师为主汇集全国各地植物专家和植物爱好者的东北植物分类学家QQ群里的老师们。照片的处理做到保持植物原样，对背景、规格、色彩、还有植物的花、果等不同生长期形成的素材进行整合，重组完成后用截图方式上传。大小为40～260KB，每种植物有6张照片，主要是该植物的生态特征、形态特征，包括花、果、叶、根、具有分类特征的部分特写等照片，目前该数据库很多植物只有1～2张反映不同信息的照片，今后还要继续填补甚至更换。

1.3 文本部分

数据库参考《中国长白山植物资源志》，收录植物有161科，1 653种，对照图片，详细地描述了植物特征，对特殊的具有较高的食用、观赏、药用价值的植物还提示了特别的注意事项，介绍了成分、作用、食用、加工及繁殖方法。对有毒的植物也描述了中毒症状等，针对一些珍贵植物还提出了保护、开发利用的合理化建议，同时，通过收集和参考知网把最新信息纳入植物描述里。

2 数据库的开发设计

2.1 开发设计原则

利用现代化计算机技术将野外收集的植物照片进行处理，设计出用户查询方便的前台和管理维护简单、信息输入方便、可无限扩充的开发式后台管理系统。

前台查询系统，要求用户注册后进行查询信息，后台管理系统要求信息管理员身份验证后才可以进行系统管理。系统操作简单方便，运行准确稳定，信息管理科学，内容可以随时更新补充。

2.2 前台查询系统设计

用模糊查询技术对数据库进行查询，只需输入待查询的关键词便可搜索到与之相关的植物信息。信息查询项有：中文学名、别名、中文科名、中文属名、拉丁属名、朝文名、用途分类等7项。

2.3 后台管理系统设计

利用PHP技术开发，C/S结构的后台管理系统，方便快捷的对图像信息和文本信息进行维护和管理，可以随时进行修改、替换、扩充。

2.4 数据库模块

整个信息系统分前台和后台两大模块。前台包括：查询模块、浏览模块。后台包括管理员模块、注册登录模块、数据录入、修改、删除模块以及系统查询模块。

图1 长白山野生经济植物数据库构架

3 结 论

《长白山野生植物资源图像数据库》图文并茂，资料翔实，生动地介绍了长白山野生植物的形态特性、功效、应用价值、栽培、生产加工、销售利用等多层次信息，系统地组织形成野生植物资源检索系统。不仅展示现有长白山野生植物资源状况，随着新内容的增加填补，也可反映将来物种的演变情况，为研究长白山植物提供第一手材料，对物种保护、“熟悉家底”以及合理开发利用提供了重要的依据。该系统全面、及时、快捷、准确地传递信息并填补相关专业信息空白，减少因信息落后或错误带来的决策失误。该数据库应用范围广，是林业科研、生物教学、园林绿化、中医中药、美容保健、餐饮食疗等方面的工作者的参考工具，可为从事长白山植物资源研究以及植物产业化生产部门提供全面系统的理论依据，同时也为植物爱好者、青少年了解自然，了解长白山，提供了生动的“长白山植物世界”。

该数据库具有如下创新点：

(1)种类最多：收集161科，1 653种经济植物图片，超过东北地区目前已出版的植物图志中种类最多的。

(2)别名最多：以东北别名为主，汇集多部参考书的别名。

(3)创纪录项最多：吉林省纪录项有全缘栒子、丹东玄参等49种；东北地区纪录项有耳基水苋菜、华北银莲花等27种；中国新纪录种1项，即杜鹃花科杜鹃花属“仙女越橘”，拍摄于和龙林业局一高山湿地)(见图2)。收集到的中国新纪录种——仙女越橘，在国内所有出版的植物图鉴和数据库中未有图片。为该数据库增添了亮点，更为植物学领域提供有极高研究价值的新的植物种类。

图2 仙女越橘(Andromeda polifolia L.)

(4)植物阐述融入新内容：目前大部分的工具书记录内容雷同的较多，从这本书移到那本书，一些新的重要的研究成果被忽略。如：花荵、全缘橐吾、接骨木等已打破了原始记录上的功效，注入了新的内容，本数据库可以随时把新的植物价值补充进来。这是出版书籍所做不到的。

(5)除了表述中文学名、拉丁学名、别名以外又增加了朝文名。

朝鲜族自古非常喜欢食用山野菜，并且有独特的料理方法。此外，朝医药越来越受到人们的欢迎，朝文学名的纳入，对研究朝医药的读者也提供了参考价值。而朝文学名又是该数据库的一个查询项，所以很受朝鲜族读者的喜欢，这是其他数据库所没有的。

4 问题与建议

本数据库由于建设时间短，人员经费少等种种原因，还存在很多不足之处。如数据库模块中没有访问者的反馈信息模块，不能随时掌握访问者需求。还有使用的照相机也已落后，很多内容有待于需要补充完善。

该数据库的研究只是初步的，建立的仅仅是框架。首先，数据库中还有好多需要填补的内容，对已输入的照片和内容还应经常更新，扩充。同时该数据库是一个开发性系统，随着计算机技术领域的进步和对野生经济植物的深入研究，它们越来越多的经济、药用、观赏价值将被发现和利用，因此不断收集新的资源信息到数据库中来，增加先进的功能，将使系统不断扩充、修改、完善，更有效地为社会服务。

其次，在长白山野生经济植物调查过程中，发现了许多珍贵的植物品种，如全缘栒子木、仙女越橘等，它们生长区域的环境条件非常恶劣和脆弱，如不加以保护措施，很容易导致该物种的资源锐减甚至灭绝。建立数据库的目的不是摆设，也不是仅仅为了植物爱好者认识植物，它应该在物种保护方面发挥重要的参考价值。因此呼吁有关大专院校或科研部门应该尽快对这些野生珍贵植物进行驯化和人工栽培研究，以保住其物种基因，特别是象仙女越橘这样的濒危稀有植物。

杜鹃花科仙女越橘属仙女越橘(AndromedapolifoliaL.)分别于2011年7月21日和2012年6年20日在和龙林业局一高山湿地拍摄，海拔1 470米。报道中可知目前中国只在和龙林业局发现该物种。

参考文献：

[1] 柏广新，崔成万，王永明.中国长白山野生花卉[M].北京：中国林业出版社，2003.

[2] 周繇.中国长白山植物资源志[M].北京：中国林业出版社，2010.

[3] 袁小凤,何平,施积炎.三峡库区珍稀濒危植物信息查询系统 [J].西南师范大学学报:自然科学版，2004，29(1)：156-158.

[4] 刘贵富，于俊林.长白山野生中草药信息库的构建[J].东北林业大学学报，2010，39(12)：124-126.