基于全国中药资源普查（试点）阶段成果的中药资源种类丰富度空间差异性分布特征研究

张小波　王慧+景志贤+李梦+郭兰萍+黄璐琦

[摘要]基于普查队填报到“全国中药资源普查信息管理系统”中的数据，采用全局空间自相关分析方法，对全国各县中药资源种类丰富度的相似性进行分析，结果显示：全国范围内中药资源种类丰富度高或低的县，具有趋于集中分布的特点。其中，中药资源种类丰富度较低的地区，集中分布在长江以北、西北和西藏的大部分地区；中药资源种类丰富度较高的地区，集中分布在长江以南的地区。采用空间插值和半变异函数对，对全国各县中药资源种类丰富度的差异性进行分析，结果显示：区域之间中药资源种类丰富度存在较大的差异。由于县域之间国土面积和中药资源种类的丰富度存在较大差异，因此：建议在采用“因素法”分配各省的第四次全国中药资源普查经费时，增加各地需要开展中药资源普查的国土面积和中药资源丰富度等指标，以充分发挥转移支付制度的效率。基于县域面积和中药资源种类丰富度，结合全国中药资源普查试点工作的开展情况，建议后续在开展全国中药资源普查工作中，在人员队伍、经费保障、成果汇总等方面对西部、南部省份应该重点给予关注和支持。

[关键词]地统计分析； 中药资源种类； 分布空间； 差异研究

[Abstract]Based on the data collected by the census team in the national census information management system， the spatial autocorrelation analysis method was used to analyze the similarity of the richness of Chinese herbal medicine resources in the investigated counties The results showed that the species richness in the investigated counties appeared a tendency to focus on the distribution of the characteristics Among them， the areas with sparse resources are concentrated in most areas of the north of the Yangtze River， northwest and most areas of Tibet The areas with abundant resources are concentrated in the areas south of the Yangtze River The results showed that there were significant differences in the abundance of traditional Chinese medicine resources between regions The results showed that there were significant differences in the abundance of traditional Chinese medicine resources between regions Due to the large differences in the land area between the county and the richness of the types of traditional Chinese medicine resources， it is proposed to increase the land area of the traditional Chinese medicine resource census when allocating the fourth national census of Chinese medicine resources by the "factor method"， and the richness of traditional Chinese medicine and other indicators， in order to give full play to the efficiency of transfer payment system Based on the county area and the rich variety of traditional Chinese medicine resources， combined with the national drug resources census pilot work carried out， it is recommended to focus on attention and support in the national medicine resources census work， personnel team， funding， summary of results on the western and southern provinces

[Key words]statistical analysis； Chinese medicine resource types； distribution space； difference research

縣域作为全国中药资源普查的基本单元，县与县之间的资源禀赋差异是中药资源工作任务部署、成果汇总、人员队伍和经费配置的基础。在国家中医药管理局组织实施全国中药资源普查（试点）工作之前，由于没有区域内各个县中药资源种类的基础数据，无法进行县域之间中药资源种类的空间分布差异分析研究。从2011年开始，国家中医药管理局以项目支撑工作的方式，陆续在县级行政区划单元开展了普查工作，基于试点工作获取了大量的县域中药资源种类数据。目前，全国还有大部分县级行政区划单元尚未开展中药资源普查工作[1]。为使得试点工作成果和经验，有效服务全国中药资源普查工作，本研究基于31个省各普查队汇交到“全国中药资源普查信息管理系统”中的中药资源种类等方面的数据，运用探索性空间数据分析（ESDA）、趋势面分析、空间变异函数等地统计分析技术，对县域中药资源种类多样性进行研究，分析中药资源丰富程度的空间差异特性，为第四次全国中药资源普查后续工作部署和相关政策规划的制定提供参考依据。endprint

1数据来源

全国中药资源普查试点工作于2008年12月开始筹备，2011年开始以项目支持工作的方式开展试点工作，并陆续在31个省的922个县开展中药资源普查工作。截止到2016年12月，共有788个区县基本完成调查数据的填报工作。本文以788区县的野生中药资源种类为研究指标进行分析。

2方法

21用空间自相关分析方法，对区域之间中药资源种类丰富度的相关性进行分析空间探索分析方法（exploratory spatial data analysis，ESDA）是一系列空间数据分析方法和技术的集合，强调以空间关联测度为核心，通过对事物或现象空间分布格局的描述与可视化分析，发现空间集聚与空间异常，从而揭示研究对象之间的空间相互作用机制。主要采用全局空间自相关、局部空间自相关、趋势面分析等[2]，来衡量空间相互依赖水平。

全局空间自相关主要是对属性在整个区域空间上特征的描述，反映了观测变量在整个研究区域内空间相关性的整体趋势。主要用Moran′s I系数表示，其取值范围在-1～1。当Moran′s I>0，代表空间事物在空间分布上呈正相关性，空间上呈聚集分布。当Moran′s I<0，代表空间事物在空间分布上呈负相关性，空间上呈离散分布。当Moran′s I=0（当Moran′s I接近0时），代表空间事物在空间分布上不具有相关性，空间上呈随机分布。

采用局域自相关分析方法，分析研究县域间中药资源种类差异性空间分布特征。主要有LISA指数和G指数表示。LISA指数是全局空间自相关指数的分解形式，反映局域空间相关性的显著性水平；还可识别空间异常值；可用于具体度量每个区域与周边区域之间的局部空间关联和空间差异程度。G指数用于识别属性要素高值或低值的空间聚类情况，如果G指数值为正且显著，表明该县域周围中药资源种类丰富，属于高值空间集聚（热点区）；如果G指数值为负且显著，表明该县域周围中药资源种类匮乏，属于低值空间集聚（冷点区）。

22基于半变异函数，采取空间插值的方法，对区域之间中药资源种类丰富度的差异性进行分析半变异函数建模是关于数据点的半变异值（或变异性）与数据点间距离的函数，是描述区域化变量随机性和结构性特有的基本手段。如果2个位置Si和Sj，在 d（Si，Sj） 的距离测量上彼此相近，那么希望这2个位置相似，以便缩小2个位置的差值Z（Si）-Z（Sj）的大小。当距离逐渐增大时，它们变得越来越不相似，它们的值的差异也会增大。

半变异函数在其呈平稳状态时所达到的高度称为基台。它通常由2部分组成：原点处不连续（称为块金效应）和偏基台；二者一起形成基台。块金效应可以细分为测量误差和微刻度变化。块金效应就是测量误差和微尺度变化的和，由于任一组件都可为0，因此块金效应可以完全由一个组件或另一个组件形成。变程是半变异函数达到平稳基台处的距离，利用GIS软件模块可对其进行拟合。

3结果

31全国已经开展汇交数据的各县中药资源种类总体空间特征基于普查队填报到“全国中药资源普查信息管理系统”的中药资源种类数，统计、绘制中药资源种类和县数的直方图，对研究数据进行正态分布检验，结果见图1。研究数据符合整体分布。大部分县的中药资源种类在200～400种左右，也有少部分县的中药资源种类超过1 000种，可见全国各地县域内中药资源种类存在较大的差异性。

为进一步研究全国范围内各地中药资源种类的差异性分布总体特征和空间分布规律性。根据各县中药资源种类和县所在位置，采用全局空间自相关分析方法，计算Moran′s I系数，结果见图2。Moran′s I指数为047，Z得分为4223，P为0，置信度为99%。说明在正态分布假设条件下，Moran′s I指数检验结果高度显著。表明各县中药资源种类呈现显著的、正的空间自相关，全国范围内中药资源种类丰富度高或低的县，具有趋于集中分布的特点。

应用ArcGIS软件，使用趋势面分析方法，分析全国各县中药资源种类丰富度情况，结果见图3。基于普查队填报到“全国中药资源普查信息管理系统”中的数据、从全国范围看，各县中药资源种类丰富度自北向南有逐渐增加的趋势（Y轴），自西向东有先增加后减少的趋势（X轴）。总体上南部和中部的大部分地区，区域内中药资源种类丰富度应该较高；西部和东北的大部分地区，区域内中药资源种类丰富度应该较低。

32中药资源种类丰富度相关性分析为了进一步分析县与县之间中药资源种类的空间相关关系，基于局部空间自相关分析方法，對各县之间中药资源种类丰富度的空间关系进行分析。应用ArcGIS软件，绘制LISA图，其中通过95%显著水平检验的地区见图4。通过计算LISA指数结果显示：总体上中药资源种类丰富的县域（HH区）仍然占少数；初步统计在有调查数据的县中，中药资源种类丰富度较高的县占2259%，占全国县级行政区划单元总数量的624%；在不考虑显著性水平的条件下，HH，HL区县域的个数总体上少于位于LL，LH的个数。在不考虑显著性水平的条件下，HH区主要位于长江流域及西南地区，LL区位于西北及东北地区。LH区、HL区交错分布在全国各地。

用ArcGIS软件计算各县域的Gi*指数，对各县中药资源种类丰富度进行可视化处理。采用自然断裂法（Jenks）将数值由低到高划分为5类，分别为冷点地区、次冷点地区、温点地区、次热点地区、热点地区，结果见图5。总体上冷点地区分布在长江以北、西北和西藏的大部分地区，热点地区分布在长江流域及西南地区。

基于全国各县域的国土面积，用ArcGIS软件计算各县域面积之间的Gi*指数，对县域面积进行可视化处理，同时采用自然断裂法（Jenks）将数值由低到高划分为5类，分别为：冷点地区、次冷点地区、温点地区、次热点地区、热点地区，结果见图6。总体上冷点地区分布在东部地区，热点地区分布在西部地区。endprint

33中药资源种类丰富度差异性分析将数据导入GIS软件进行地统计分析，为了进一步分析全国各县域中药资源种类的空间差异，结合Kriging空间插值对全国中药资源种类的分布进行可视化处理。

一般认为标准平均值（MS）越接近0，均方根预测误差与平均标准差误差距离越小，标准均方根预测误差值（RMSS）越接近1，模型的拟合程度越高。对比不同拟合模型，结果显示stable模型的拟合效果较好，其中，RMSS=0888，MS=0039。空间插值结果，见图7。中药资源种类较高的地区主要位于长江流域、西南地区及海南部分地区，中药资源种类数较低的地区主要位于新疆部分地区、宁夏北部、河南中部、黑龙江中部等地区。

4结论与讨论

物种丰富度[3]是指局限分布于某一区域的物种的数量。它是大尺度生物多样性保护研究中最常用的算法之一。中药资源种类是区域内药用资源和生物多样性丰富程度、区域内发展中医药产业潜在能力的重要指标，也是中药资源普查相关任务部署、成果汇总、人员队伍和经费配置的重要指标。采用空间分析方法，对普查队填报到“全国中药资源普查信息管理系统”中的数据进行分析，结果显示：全国范围内中药资源种类丰富度高或低的县具有趋于集中分布的特点；区域之间中药资源种类丰富度存在较大的差异。根据全国中药资源普查工作任务安排，每个针对区域内可药用资源需要采集、制作标本实物、拍摄照片、记录种类和分布等方面的信息；每个县针对每种资源至少要有1份标本实物、1张照片、1份调查记录。由于县域之间中药资源种类丰富度和国土面积的差异性，在进行中药资源普查相关任务部署过程中，关于人员队伍和经费等方面的配备应该区别对待。

根据《第四次全国中药资源普查经费管理办法》，全国中药资源普查经费主要通过中央部门预算和中央对地方转移支付资金安排。中央对地方转移支付资金，以中央政府是否对转移支付资金指定用途为标准，被分为一般性转移支付、专项转移支付、分类转移支付3种形式[4]。其中，一般性转移支付是按因素法设计的、中央政府不指定资金用途、地方政府可以自由支配的资金的转移支付形式；专项转移支付（或称专项拨款）是按项目设计的、中央政府严格指定资金用途、地方政府必须依照中央政府的要求将资金用在事前约定的公共支出上的转移支付；分类转移支付（或称分类拨款）介于两者之间。转移支付经费的主要目的是调节“横向不均衡”（同级地方政府之间的财力不均衡）和“纵向不均衡”（不同层级政府之间的财政收支不平衡）、纠正“外部性”（地方政府在本辖区内提供的公共服务所产生的效益会扩展到臨近辖区）的重要手段，资金用途明确的专项拨款最适用于促使地方政府将财政资金用到某种特定公共服务上。

由于，第四次全国中药资源普查经费应该属于资金用途明确的专项拨款，同时兼有调节“横向不均衡”、纠正“外部性”的特点。鉴于现阶段中医药部门公共卫生专项（中央对地方转移支付资金）经费，主要采用“因素法”进行各省预算的安排。考虑到第四次全国中药资源普查的特殊性，建议在采用“因素法”分配各省的第四次全国中药资源普查经费时，增加各地需要开展中药资源普查区域的国土面积和中药资源丰富度等指标，以充分发挥转移支付制度的效率。

基于县域面积和中药资源种类丰富度，结合全国中药资源普查试点工作的开展情况，建议开展新疆、青海、西藏、甘肃、四川、云南、贵州、广西、湖南、广东、安徽、江西、浙江和福建等省（区）的中药资源普查工作中，在人员队伍、经费保障、成果汇总等方面应该重点给予关注和支持。

[参考文献]

[1]黄璐琦，孙丽英，陈榕虎，等. 全国中药资源普查（试点）工作进展情况简介[J]中国中药杂志，2017，42（22）：4256

[2]张小波，郭兰萍，邱智东，等中国黄花蒿中青蒿素含量空间分布特征分析[J]中国中药杂志，2017，42（22）：4277

[3]黄继红，张金龙，杨永，等特有植物多样性分布格局测度方法的新进展[J]生物多样性，2013（1）：99

[4]岳希明，蔡萌 现代财政制度中的转移支付改革方向[J] 中国人民大学学报，2014，28（5）：20

[责任编辑吕冬梅]endprint