基于生态位模型的南、北五味子潜在适生区预测及其影响因子研究

doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.01.021

湖北农业科学 ›› 2024, Vol. 63 ›› Issue (1): 116-121.doi: 10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.01.021

基于生态位模型的南、北五味子潜在适生区预测及其影响因子研究

张迪^1,2, 薛明珂¹, 刘明¹, 尚晓峰¹, 张旭彤¹, 刘金娜¹

1.杨凌职业技术学院,陕西杨凌 712100;
2.中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所,北京 100081

收稿日期:2022-08-05 出版日期:2024-01-25 发布日期:2024-02-05
通讯作者: 刘金娜,女,讲师,博士,主要从事中药材栽培与质量评价研究,（电子信箱）sasaas_lt@163.com。
作者简介:张迪（1988-）,男,河北辛集人,讲师,博士,主要从事农业生态系统模拟研究,（电话）18731229918（电子信箱）zhangdi0101@sina.com。
基金资助:
陕西省教育厅2019年度专项科学研究计划项目（19JK0984）; 杨凌职业技术学院“博士+高职生”工作室建设项目（BG202005; BG2022003）; 杨凌职业技术学院自然科学研究基金项目（ZK20-73）; 杨凌职业技术学院基地建设项目（JD20-02）

Prediction of potential distribution of Schisandra chinensis and Schisandra sphenanthera based on MaxEnt model and analysis of its important influencing factors

ZHANG Di^1,2, XUE Ming-ke¹, LIU Ming¹, SHANG Xiao-feng¹, ZHANG Xu-tong¹, LIU Jin-na¹

1. Yangling Vocational & Technical College, Yangling 712100, Shannxi,China;
2. Institute of Environment and Sustainable Development in Agriculture, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081,China

Received:2022-08-05 Online:2024-01-25 Published:2024-02-05

摘要/Abstract

摘要： 基于184条南五味子（Schisandra sphenanthera）地理分布记录、129条北五味子（Schisandra chinensis）地理分布记录以及23个环境因子数据,采用MaxEnt生态位模型预测南、北五味子潜在适宜分布区,评估了制约其地理分布的主要环境因子。结果表明,北五味子和南五味子MaxEnt模型训练集和验证集曲线下面积（AUC）均大于0.90,建立的模型预测结果准确。北五味子最佳生境主要分布在辽宁省和吉林省的长白山区域以及北京市;南五味子的最佳生境主要分布在秦巴山区内,以及湖南省武陵山脉,郴州市、株洲市和衡阳市,浙江省金华市等地区。限制北五味子生长的重要环境因子变量分别是最湿月份降水量、最热月份最高温度、土壤酸碱度、最暖季平均降水量、最冷季平均降水量和昼夜温差月均值;限制南五味子分布的环境因子变量分别是最冷月份最低温温度、年平均降水量、温度变化方差和降水量变化方差。南、北五味子的潜在适生区呈区域化分布。

关键词: 南五味子（Schisandra sphenanthera）, 北五味子（Schisandra chinensis）, MaxEnt模型, 潜在适生区, 环境因子

Abstract: Based on the geographical distribution records of 184 Schisandra sphenanthera, 129 Schisandra chinensis and 23 environmental factors, the maximum entropy （MaxEnt） ecological niche model was used to predict the potential suitable distribution areas of Schisandra sphenanthera and Schisandra chinensis. The main environmental factors restricting their geographical distribution were evaluated. The results showed that the area under the curve （AUC） of the training set and verification set of MaxEnt model of Schisandra chinensis and Schisandra sphenanthera were both greater than 0.90, and the prediction results of established models were accurate. The best habitats of Schisandra chinensis were mainly distributed in Changbai Mountain area of Liaoning Province and Jilin Province and Beijing City. The best habitats of Schisandra sphenanthera mainly distributed in Qinba Mountain area, Wuling Mountain Range of Hunan Province, Chenzhou City, Zhuzhou City and Hengyang City, Jinhua City of Zhejiang Province and other areas. The important environmental factors limiting the growth of Schisandra chinensis were precipitation in the wettest month, maximum temperature in the hottest month, soil pH, average precipitation in the warmest season, average precipitation in the coldest season and the monthly mean temperature difference between day and night. The environmental factors limiting the distribution of Schisandra sphenanthera were the lowest temperature in the coldest month, the average annual precipitation, the variance of temperature change and the variance of precipitation change. The potentially suitable areas of Schisandra sphenanthera and Schisandra chinensis showed regional distribution.

Key words: Schisandra chinensis, Schisandra sphenanthera, MaxEnt model, potential distribution, environmental factor

中图分类号:

S567.5

张迪, 薛明珂, 刘明, 尚晓峰, 张旭彤, 刘金娜. 基于生态位模型的南、北五味子潜在适生区预测及其影响因子研究[J]. 湖北农业科学, 2024, 63(1): 116-121.

ZHANG Di, XUE Ming-ke, LIU Ming, SHANG Xiao-feng, ZHANG Xu-tong, LIU Jin-na. Prediction of potential distribution of Schisandra chinensis and Schisandra sphenanthera based on MaxEnt model and analysis of its important influencing factors[J]. HUBEI AGRICULTURAL SCIENCES, 2024, 63(1): 116-121.

参考文献

[1] 国家药典委员会.中华人民共和国药典(2020年版)[M].北京:中国医药科技出版社,2020.
[2] 焦美钰,佟月,吴浩善,等.南、北五味子“辨色论质”机制及其定性识别模型研究[J].中国药房,2020,31(24): 3007-3012.
[3] 刘宇灵,付赛,樊丽姣,等.南北五味子化学成分、药理作用等方面差异的研究进展[J].中国实验方剂学杂志,2017,23(12):228-234.
[4] 包京姗,杨世海,傅金泉.北五味子种质资源及栽培技术研究进展[J].人参研究,2017,29(4):26-30.
[5] 冯格,翟健秀,陈万生,等.南北五味子及其制剂与其他药物相互作用的研究进展[J].中国医院药学杂志, 2017,37(21):2206-2209,2215.
[6] 牟倩倩,贺敬霞,卢一,等.电子鼻结合化学计量学方法在南五味子和北五味子鉴别上的应用研究[J].时珍国医国药,2017, 28(6):1356-1359.
[7] 左晓彬,孙小茗,王春宇,等.南、北五味子醇提物对对乙酰氨基酚诱导的药物性肝损伤保护作用及药效差异研究[J].中国中药杂志,2019,44(6):1238-1245.
[8] 闫伯前,罗遵兰,胡理乐.东北野生五味子种群特征及其与环境因子的关系[J].环境科学研究,2013,26(6): 618-623.
[9] 杨航,张丽鹏,孙伟,等.北五味子品种适宜栽培地及其与环境因子的关系[J].西北农业学报,2014,23(4): 92-98.
[10] 张童,黄治昊,彭杨靖,等.基于Maxent模型的软枣猕猴桃在中国潜在适生区预测[J].生态学报,2020,40(14):4921-4928.
[11] 孙李勇,蒋政,刘晨妮,等.基于DIVA-GIS的紫玉兰地理分布及适生性分析[J].植物科学学报,2018,36(6): 804-811.
[12] 段义忠,王驰,王海涛,等.不同气候条件下沙冬青属植物在我国的潜在分布——基于生态位模型预测[J].生态学报,2020,40(21):7668-7680.
[13] 王国峥,耿其芳,肖孟阳,等.基于4种生态位模型的金钱松潜在适生区预测[J].生态学报,2020,40(17):6096-6104.
[14] 郭彦龙,顾蔚,路春燕,等.基于五味子甲素与乙素的秦岭地区野生华中五味子的潜在空间分布[J].植物学报,2013,48(4):411-422.
[15] 胡理乐,张海英,秦岭,等.中国五味子分布范围及气候变化影响预测[J].应用生态学报,2012,23(9): 2445-2450.
[16] 朱耿平,刘国卿,卜文俊,等.生态位模型的基本原理及其在生物多样性保护中的应用[J].生物多样性,2013, 21(1):90-98.
[17] WU B C,ZHOU L J,QI S,et al.Effect of habitat factors on the understory plant diversity of Platycladus orientalis plantations in Beijing mountainous areas based on MaxEnt model[J].Ecological indicators,2021, 129:107917.
[18] WANG G,WANG C,GUO Z R,et al.Integrating Maxent model and landscape ecology theory for studying spatiotemporal dynamics of habitat: Suggestions for conservation of endangered Red-crowned crane[J].Ecological indicators,2020,116:106472.
[19] YUAN H-S,YULIAN W,WANG X.Maxent modeling for predicting the potential distribution of Sanghuang, an important group of medicinal fungi in China[J].Fungal ecology,2015,17:140-145.
[20] 张华,赵浩翔,王浩.基于Maxent模型的未来气候变化情景下胡杨在中国的潜在地理分布[J].生态学报,2020,40(18):6552-6563.
[21] FENG L,WANG H,MA X,et al.Modeling the current land suitability and future dynamics of global soybean cultivation under climate change scenarios[J].Field crops research,2021,263:108069.
[22] 赖长江生,魏旭雅,邱子栋,等.道地药材质量标准设计与应用[J].中国中药杂志,2020,45(24):6072-6080.
[23] 何冬梅,王海,陈金龙,等.中药微生态与中药道地性[J].中国中药杂志,2020,45(2):290-302.
[24] 雷捷,徐建国,张晓佳,等.银柴胡的道地性评价初探[J].时珍国医国药,2020,31(8):1973-1975.
[25] 孟祥才,沈莹,杜虹韦.道地药材概念及其使用规范的探讨[J].中草药,2019,50(24):6135-6141.
[26] 毛亚娟,卫海燕,尚忠慧,等.基于GIS与模糊物元模型的东北地区五味子生境适宜性评价[J].应用与环境生物学报,2016,22(2):241-248.
[27] 刘丽娟,秦佳梅,丛毓,等.栽培北五味子土壤营养因子变化规律研究[J].广东农业科学,2013,40(22): 79-81.
[28] 曹倩,高庆波,郭万军,等.基于MaxEnt模拟人类活动与环境因子对青藏高原特有植物祁连獐牙菜潜在分布的影响[J].植物科学学报,2021,39(1):22-31.
[29] 张正海,李爱民,张悦,等.修剪强度对北五味子新梢萌发和生长的影响[J].江苏农业科学,2014,42(9): 220-222.

基于生态位模型的南、北五味子潜在适生区预测及其影响因子研究

Prediction of potential distribution of Schisandra chinensis and Schisandra sphenanthera based on MaxEnt model and analysis of its important influencing factors

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 12

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	景云云, 许仲林. 雪岭云杉的生境适宜性评价及其重要影响因子[J]. 湖北农业科学, 2023, 62(6): 11-17.
[2]	陈玮, 林琳, 李艳芹, 张利敏. 不同施肥方式对黑土农田弹尾目群落结构的影响[J]. 湖北农业科学, 2023, 62(4): 81-88.
[3]	赵金鹏, 王庆, 郑程莉, 胡婧媛, 王茹琳, 姜淦. 气候背景下林麝适宜生境的最大熵模型（MaxEnt）研究[J]. 湖北农业科学, 2023, 62(3): 218-223.
[4]	熊钰丹. 气候变化下独一味的地理潜在分布区预测[J]. 湖北农业科学, 2022, 61(11): 88-92.
[5]	杨涛, 武斌. 受蛀干害虫危害树干的液流特征及其与环境因子的关系[J]. 湖北农业科学, 2021, 60(21): 130-134.
[6]	刘娜. 美国薄荷种子萌发对不同环境因子的响应[J]. 湖北农业科学, 2020, 59(5): 101-105.
[7]	徐勇斌, 郭爱环, 贺文芳, 原居林, 李明. 小型水库浮游动物群落结构及其与环境因子的关系——以上荷塘水库为例[J]. 湖北农业科学, 2020, 59(10): 69-74.
[8]	戴伟, 路秉翰, 许铭宇, 胡振阳, 谭广文, 叶振华. 观光温室中气候环境因子对水稻生长的影响[J]. 湖北农业科学, 2019, 58(7): 57-61.
[9]	陆兴利, 罗伟, 李庆, 林姗, 王茹琳, 游超, 郭翔, 王明田. RCP2.6情景下四川省猕猴桃溃疡病菌潜在分布预测[J]. 湖北农业科学, 2019, 58(18): 49-54.
[10]	王雪梅, 赵刘平, 胡金朝, 杨红. 邛海河-湖系统春季浮游植物磷胁迫研究[J]. 湖北农业科学, 2019, 58(13): 30-34.
[11]	聂磊, 杨小东, 廖宝林, 韩婧. 不同环境因子对深圳海滨地木耳生长和多糖特性的影响[J]. 湖北农业科学, 2018, 57(9): 58-61.
[12]	陈加雄, 李伟滨, 陈伟洲, 马庆涛, 陈楷亮. 封闭式虾池水体环境因子变化及浮游微藻优势种群演替规律[J]. 湖北农业科学, 2018, 57(11): 29-31.