Modelarea ecologică a Cistanche Deserticola YC Ma în Alxa, China

Abstract

Cistanchedeserticola YC Ma a fost folosită mult timp în scopuri medicale în China. Crește în principal în provinciile chineze Mongolia Interioară, Ningxia, Gansu și Xinjiang, iar speciile din regiunea Alxa din nord-vestul Chinei au cele mai distincte calități. Pentru a explica calitatea plantelor medicinale și distribuția geografică a cistanche deserticola, am prelevat 65 de plante sălbatice din Alxa, am determinat conținutul lor de echinacozide și acteozide și am evaluat relația dintre mediul ecologic și calitatea cistanche deserticola prin modelarea entropiei maxime și sistemul de informații geografice. Am identificat zonele potrivite pentru creșterea speciilor de cistanche deserticola de înaltă calitate. Analiza de regionalizare a adecvării creșterii a arătat că cei mai influenți factori ecologici pentru creșterea cistanche deserticola sunt tipul de sol, durata anuală de însorire a soarelui, altitudinea, sezonalitatea temperaturii (deviația standard × 100), tipul de vegetație, durata insolației în sezonul de vegetație, precipitațiile medii. în august și temperatura medie în iulie.

Cele mai potrivite zone pentru cultivarea cistanche deserticola sunt la sud-est de Ejin Banner, central Alxa Right Banner și la nord de Alxa Left Banner. Analiza regionalizării adecvării calității a arătat că cei mai influenți factori ecologici pentru glicozide încistanchedeserticola sunt durata soarelui în iunie, precipitațiile medii în mai și temperatura medie în martie și cea mai bună calitatecistanchedeserticola crește în orașul Dalaihob, Ejin Banner. La inspecție, rezultatul experimentului a atins o precizie ridicată de 0,994, ceea ce indică faptul că aceste rezultate sunt în concordanță cu distribuția reală a cistanche deserticola din Alxa. Rezultatele acestui studiu pot servi ca bază științifică pentru selecția site-ului bazelor de plantare artificială pentrucistanchedeserticola.

Faceți clic pe produs capsule cistanche

Introducere

Mediul ecologic, inclusiv topografia și clima, sunt factori externi cheie care afectează creșterea, distribuția și calitatea plantelor medicinale. China a început să cerceteze regionalizarea resurselor de plante medicinale în anii 1980, pe baza celui de-al treilea studiu național al resurselor chinezești de Materia Medica.

Din cauza limitelor tehnice de la acea vreme, doar factori precum oferta, cererea și producția au fost utilizați pentru a analiza regiunile ecologice adecvate și distribuția ierburilor1. Studiile privind nișele ecologice ale plantelor au fost îmbunătățite cu o combinație între capacitatea puternică a GIS de a efectua managementul informațiilor spațiale și capacitatea MaxEnt de a prezice distribuția potențială a speciilor. În plus, se poate stabili o relație cantitativă între mediul ecologic și calitatea plantelor medicinale prin intermediul analizelor de corelare și cluster2,3,4. Această metodologie de regionalizare pentru adecvarea creșterii a fost utilizată pe scară largă pentru a evalua adecvarea originilor plantelor medicinale, cu rezultate bune5,6. Modelarea MaxEnt este unul dintre cele mai utilizate modele de distribuție a speciilor și efectuează calcule automate bazate pe factori ecologici pentru a prezice distribuția speciilor7,8,9. Acest software asigură compatibilitatea factorilor ecologici, elimină efectul factorilor subiectivi asupra procesului de calcul, iar rezultatul modelului depinde în întregime de rezultatele eșantionării obiective10.

Potrivit unor studii, atunci când modelul MaxEnt este aplicat cu software-ul GIS, acesta arată o performanță mai bună în prezicerea distribuției speciilor potențiale, comparativ cu alte modele11,12,13. În special, poate realiza o predicție satisfăcătoare chiar și atunci când informațiile despre distribuția speciilor sunt incomplete14,15,16. Pe măsură ce metodologia de regionalizare pentru adecvarea calității a devenit din ce în ce mai dezvoltată în secolul al XXI-lea17,18, rezultatele regionalizării adecvarea calității au devenit indispensabile și importante pentru selectarea corectă a locului a bazelor de plantare pentru plante medicinale.

Plantele din genul Cistanche sunt ierburi parazitare perene din familia Orobanchaceae, iar cele mai multe dintre plantele lor gazdă sunt plante care leagă nisipul despre genuri precum Kalidium, Haloxylon, Tamarix etc. În China, există patru specii și o varietate de Cistanche, printre carecistanchedeserticola (Fig. 1) este înregistrată în literatura chineză Materia Medica ca fiind unul dintre cele mai bune medicamente din plante din China.cistanchedeserticola are o istorie lungă de utilizare medicală ca o rețetă tradițională chineză pentru a întări rinichii și a tonifica Yang. Datorită funcțiilor și efectelor sale medicale solide,cistanchedeserticola este foarte apreciată și cunoscută sub numele de „Ginsengul deșertului19,20,21,22”. De la publicarea Farmacopeei Chineze (1977),cistanchedeserticola fusese privită ca singura sursă ortodoxă din Cistanche. iar mai târziu s-a constatat căcistanchedeserticola era în lipsă în comparație cu cererea mare de pe piață.

Prin urmare, Cistanche tubulosa a fost inclusă și în Farmacopeea Chineză (2015) ca un alt Cistanche autentic23. Sălbaticcistanchedeserticola necesită un mediu de creștere foarte specific, iar condițiile de mediu au o mare influență asupra calităților plantei. Prin urmare, este distribuit doar în unele zone deșertice din Mongolia Interioară, Gansu și zonele Xinjiang ale Chinei. Dintre aceste regiuni, Alxa, din Mongolia Interioară (97 grade 10′E–106 grade 52′E/37 grade 21′N–42 grad 47′N) este locația cea mai ideală pentru creștereacistanchespecia deserticola și plantele sale gazdă, Saxaul (Haloxylon ammo dendron), deoarece este situat pe continentul central asiatic, pe un platou interior departe de mare, și are un climat tipic continental.cistanchedeserticola care crește în Alxa are fructe mai mari și mai cărnoase, este bogat în pectină și tanin și are calitate înaltă. Astfel, Alxa este o origine binecunoscută a acestei plante.

Materiale și metode

Specii țintă

Alxa constituie aproximativ 10,000 km2 de păduri naturale Haloxylon ammo dendron și peste 500 km2 de păduri artificiale Haloxylon ammo dendron. Conform cercetărilor documentare și vizitelor la fața locului, sălbaticcistancheSpeciile deserticola sunt distribuite în principal în regiunile Jilantai și Aolunbulage din Alxa Left Banner, Alatengaobao și Alatengzhaokesumu din Alxa Right Banner și Dongfeng Town, Dalaihob Town și Saihantaolai din Ejin Banner. Am combinat topografia tradițională a rutelor cu topografia în quadrat și am selectat trei rute reprezentative pe baza experiențeicistanchecolecția deserticola câștigată de la fermierii și păstorii locali.

Urmând aceste rute, am determinat puncte de eșantionare în Bannerul Ejin, Bannerul din stânga Alxa și Bannerul din dreapta Alxa. Coordonatele (date de latitudine și longitudine) pentru fiecare punct de eșantionare au fost înregistrate folosind GPS și au fost marcate pătrate. Urmând principiul uniformității și reprezentativității, am finalizat 15 zone de prelevare în Alxa, undecistancheAu fost recoltate probe de deserticola, utilizând abordarea de eșantionare prin grilă24,25,26. Trei până la cinci puncte de eșantionare au fost stabilite în fiecare zonă de eșantionare și distanțate la aproximativ 500 până la 1,000 m. În total, au fost 65 de puncte de prelevare. Deoarece conținutul de echinacozidă (EC) și actozidă (AC) variază în funcție de durata creșterii, durata creșterii decistanchea fost luată în considerare specia deserticola. Pentru a controla variabilele într-un interval acceptabil, probele pentru determinarea conținutului au fost colectate doar primăvara. Astfel, variațiile între constituenții eficienți ai probelor au fost reduse. Pozițiile de eșantionare sunt detaliate în Fig. 2. Informațiile despre aceste probe sunt enumerate în Anexa 1 la Materialul suplimentar. Substanțele de referință CE (CAS: 82854-37-3) și substanțele de referință AC (CAS: 50932-20-2) au fost achiziționate de la Chengdu Pufeide Biotech Co., Ltd.

Aparat experimental

HPLC (model Ultimate3000, Thermo Fisher Scientific), pulverizator (model ST-08, 1800 W, Shuaitong Electric), curățător digital cu ultrasunete (model KQ-500DE, Sonxi Ultrasonic), purificator de apă de laborator (model AMFI -5-P, Yiyang Enterprise), balanță electronică analitică (model AR153O, Mettler Toledo), centrifugă de birou (TGL-16G, Shanghai Anting).

Metodă

În acest studiu, au fost alese 65 de puncte pentru colectarea probelor și s-a determinat conținutul de EC și AC al tuturor probelor. MaxEnt a fost utilizat pentru a calcula adecvarea creșteriicistanchedeserticola și să identifice zonele de creștere adecvate. Pentru a dezvălui corelația dintre calitățile ierburilor și mediul lor ecologic de creștere, o hartă pentru regionalizarea adecvării calitățiicistanchedeserticola din Alxa a fost trasată conform analizei efectelor stimulatoare și inhibitoare ale condițiilor de habitat asupra procesului de acumulare a EC și AC. Foaia de parcurs tehnologică este prezentată în Fig. 3.

Au fost colectate date despre 74 de factori ecologici, inclusiv date meteorologice, date despre tipul de sol, date topografice, date despre tipul de vegetație și date meteorologice cuprinzătoare (vezi informații suplimentare pentru datele utilizate în acest articol). Au fost 69 de variabile continue și 5 variabile categorice continue pentru analiză. Datele meteorologice au fost obținute lunar și anual de la 752 de stații meteorologice de suprafață și stații meteorologice automate din China din 1951 până în 2000, cu o rezoluție de 1 km.

Datele privind factorii meteorologici pentru acest studiu au fost obținute din rezultatele analizelor științifice și ale calculelor, inclusiv date privind precipitațiile lunare și temperatura medie27. Datele despre tipul de sol au fost obținute din al doilea studiu național privind resursele de teren ale Chinei în 1995 și au fost utilizate date 1:1,000,000 despre tipurile de sol din China28. Datele topografice au inclus altitudinea, panta și aspectul cu o rezoluție de 1 km 29. Datele despre tipurile de vegetație au fost adunate pe baza datelor de vegetație subgene ale hărții de vegetație 1:1,000,000 emise de Institutul de Botanică, Academia Chineză de Științe30. Indicele de căldură și indicele de răceală utilizate ca date meteorologice cuprinzătoare au fost derivate din indicele termic al lui Kira31, iar indicele de umiditate a fost versiunea modificată de Xu Wenduo a indicelui de umiditate 32 al lui Kira.

Screeningul factorilor ecologici

Datele de atribut pentru fiecare punct de eșantionare au fost calculate înainte de a utiliza software-ul de corelare pentru analiză. Coeficienții de corelație au fost calculați între 74 de factori ecologici, iar factorii ecologici cu coeficienții de corelație fiind mai mici de 0,8 au fost reținuți. Douăzeci și nouă de factori ecologici au îndeplinit aceste cerințe.

Funcționarea și testarea preciziei MaxEnt

Datele punctelor de prelevare și factorii ecologici reținuți au fost înregistrate în software-ul MaxEnt (Versiunea 3.3.3 k, biodiversityinformatics.amnh.org/open_source/maxent). Această versiune a software-ului poate identifica variabile continue și variabile categoriale. O variabilă discontinuă (variabilă categorială) este un număr care reprezintă fiecare categorie dintr-o variabilă categorială la același interval. Aceasta este o practică generală, folosind intervale diferite fără a afecta corelația finală4. Numărul maxim de iterații a fost setat la 106 și pragul de convergență a fost setat la 0,00005, în timp ce alți parametri au fost setați la valoarea implicită. Un set de reguli de prag a fost aplicat la „Valoarea cumulată fixă ​​1” și apoi a fost generată curba ROC. Aceste calcule au fost repetate de zece ori. Rezultatele medii ale acestor calcule au fost utilizate ca adecvarea finală a habitatului. Contribuția fiecărui factor ecologic la creștereacistanches-a obținut deserticola și s-a calculat adecvarea medie de creștere. Analiza curbei ROC a distribuției potențiale a speciilor în modelul de predicție este aplicată pe scară largă în evaluarea acurateței calculelor MaxEnt. Valoarea AUC este un indicator utilizat în mod obișnuit pentru evaluarea indicatorilor de testare și evaluare 33. Valoarea AUC (aria de sub curba ROC) obținută prin analiza curbei ROC nu este afectată de prag.

Adecvarea creșterii regionalizare acistanchedeserticola

Modelul de regionalizare a fost utilizat pentru a arăta distribuția adecvată a habitatuluicistanchedeserticola. Am obținut adecvarea habitatului din 65 de puncte de eșantionare și am calculat media (μ) și abaterea standard (σ). Adecvarea habitatului a fost apoi împărțită în 3 niveluri și marcată în trei culori ca zone nepotrivite, adecvate și optime. Clasificarea adecvării folosește teoria distribuției normale pentru a atribui valoarea lui μ − 0.5σ ca prag între zonele neadecvate și cele adecvate și valoarea lui μ plus σ ca prag între zonele adecvate și cele optime. Straturile cu suprapuneri ecologice au fost încărcate în ArcMap. În sistemul de simboluri al proprietăților stratului conform clasificării habitatului Setări.

Determinarea conținutului de ingrediente index încistanchedeserticola

Glicozidele feniletanoide (PhGs) sunt cele mai abundente glicozide încistanchedeserticola, iar EC și AC sunt reprezentanți ai acestor compuși34,35. Conform Farmacopeei Chineze (2015), EC și AC sunt ingredientele index pentru determinareacistanchecontinutul deserticola36.cistancheprobe deserticola au fost colectate din fiecare punct de prelevare și trei probe paralele au fost pregătite pentru analiza HPLC, pentru a calcula conținutul mediu de EC și AC în probele din fiecare punct de prelevare.

Calitatea adecvarea regionalizare acistanchedeserticola

A fost efectuată o analiză a corelației variabile între conținutul de AC și EC și toate datele factorilor ecologici colectate din punctele de eșantionare, pentru a stabili un model de predicție pentru AC și EC. Au fost identificați factorii ecologici care au avut un impact comun asupra acumulării conținutului de EC și AC și a fost investigat impactul factorilor ecologici asupra acumulării de PhG. Conținutul de EC și AC au fost utilizați ca variabile dependente și factorii ecologici ca variabile independente, pentru a se potrivi unei relații liniare și pentru a stabili modelul de regionalizare a adecvării calitățiicistanchedeserticola.

Rezultate

Screeningul factorilor ecologici

A fost efectuată o analiză de corelație pentru 74 de factori ecologici colectați din punctele de eșantionare, iar factorii cu coeficienți de corelație mai mari de 0.8 au fost eliminați. După screening au fost reținuți 29 de factori ecologici(Smochin.4).

Testarea preciziei modelului MaxEnt

În testul de precizie pentru model, valorile AUC în intervalele {{0}},5–0,6, 0,6–0,7 , {{10}},7–0,8 și 0,8–0,9 au indicat că modelul de acuratețe a variat de la niveluri extrem de scăzute, scăzute, ridicate și, respectiv, foarte ridicate, respectiv 37. Pe baza rezultatele calculate ale MaxEnt, curba caracteristică de funcționare acistanchedeserticola.a fost complotat. După cum se arată în Fig.5, valoarea medie AUC obținută din datele de testare simulate a fost 0,994, ceea ce indică faptul că MaxEnt cu performanță de predicție sonoră este foarte fiabil și precis.

Contribuția factorilor ecologici aicistanchedeserticola

Am calculat contribuția factorilor de mediu la creștereacistanchedeserticola (A se vedea Anexa 2 la Materialul suplimentar). Opt factori ecologici, și anume tipul de sol, durata anuală de însorire, altitudinea, abaterea standard a variației sezoniere, tipul de vegetație, durata de însorire în sezonul de vegetație, precipitațiile medii în august și temperatura medie în iulie, au reprezentat mai mult de 90 la sută din contribuția totală.

Adecvarea creșterii regionalizare acistanchedeserticola in Alexa

Harta de regionalizare a adecvării creșterii acistanchedeserticola (Fig. 6) a fost reprezentată după adecvarea creșteriicistanchedeserticola a fost clasificată pe diferite niveluri. Zonele optime pentru creștereacistanchedeserticola au fost situate în zona din jurul orașului Jilantai din centrul Alxa Left Banner, Tamusubulage în Alxa Right Banner, Dongfeng Town în sud-vestul Ejin Banner și zona înconjurătoare a orașului Dalaihob. Zonele adecvate pentru creștereacistanchedeserticola includ Bayannuorigong, Yingen și zona înconjurătoare în Alxa Left Banner, zonele înconjurătoare ale Alatengaobao și Tamusubulage în Alxa Right Banner și Mazongshan și Saihantaolai în Ejin Banner. Zonele rămase au fost preconizate a fi inadecvate pentru creștereacistanchedeserticola.

Curbele de răspuns ale factorilor ecologici au fost generate prin analiza primilor opt factori ecologici privind contribuția lor la creștereacistanche deserticola, iar rezultatele sunt rezumate în Fig. 7.

Tipurile de sol potrivite pentru creștereacistanche deserticola includ cambisolurile calorice, cambisolurile verticale, solonchakurile calorice și luvisolurile (A). Tipurile de vegetație potrivite pentru creștereacistanche deserticola includ stepe deșertice sau arbuști de deșert din zona temperată (B). Când abaterea standard este în intervalul 10-16, este favorabilă creșteriicistanche deserticola (C). Când altitudinea este în intervalul 500–2,000 m, este potrivită pentru creștereacistanche deserticola (D). Într-un anumit interval de durată a soarelui, adecvarea creșterii decistanche deserticola este corelată pozitiv cu durata anuală de insolație și cu durata de insolație în sezonul de vegetație, ceea ce înseamnă adecvarea creșterii pentrucistanche deserticola crește odată cu durata prelungită a soarelui anual (E). Thecistanche speciile deserticola cu o durată anuală a soarelui de peste 3,000 ore au o capacitate ridicată de creștere. Durata soarelui de peste 2,000 ore în sezonul de vegetație este benefică pentru creștereacistanche deserticola (F). Este potrivit pentru creștereacistanche deserticola atunci când precipitațiile medii din august se încadrează în intervalul 0–200 mm, în timp ce prea multe precipitații nu sunt bune pentru creștereacistanche deserticola (G). Este potrivit pentru creștereacistanche deserticola când temperatura medie în iulie este în intervalul 20 – 30 de grade (H).

Conținutul AC și EC

Conținutul EC și AC încistanche probele de deserticola a fost conform reglementărilor specificate în Farmacopeea chineză actuală (2015) și pot fi utilizate ca indicator pentru regionalizarea adecvarea calității acistanche deserticola.

Calitatea adecvarea regionalizare acistanche deserticola in Alexa

Conținutul AC și EC încistanche Probele de deserticola sunt prezentate în Anexa 3 la Materialul suplimentar. Coeficienții de corelație dintre AC, EC și factorii ecologici sunt prezentați în Anexa 4 la Materialul suplimentar. După cum se reflectă în coeficienții de corelație dintre AC, EC și factorii ecologici, durata medie de însorire a soarelui în iunie a fost semnificativ pozitiv corelată cu acumularea de AC și EC, iar precipitațiile medii din mai și august semnificativ, corelate negativ cu acumularea de EC. , iar temperatura medie în luna martie în mod semnificativ, corelată pozitiv cu acumularea de AC. S-au observat, de asemenea, corelații semnificative între AC, EC și factorii ecologici. Precipitațiile medii în lunile mai și august și indicele de umiditate au fost corelate semnificativ cu CE, indicând faptul că precipitațiile excesive primăvara și vara sunt nefavorabile pentru acumularea de CE decistanche deserticola.

Temperatura medie în luna martie și durata de însorire în iunie au fost corelate semnificativ și pozitiv cu conținutul de AC, indicând faptul că, într-o oarecare măsură, este mai favorabilă acumulării de AC atunci când temperaturile din martie sunt mai ridicate și durata de însorire în Iunie este mai lungă. Ecuațiile de potrivire constând din factori ecologici și componente ale indicilor au fost stabilite pe baza coeficientului de corelație: y{{0}} −0.{053x1 − 0.06x2 plus 1,326 , R2 = 0.621 (y1 desemnează conținutul de EC, x1 desemnează precipitațiile medii în august și x2 desemnează precipitațiile medii în mai). y2 = −0,001x1 plus 0,008x2 − 2,196, R2 = 0,499 (y2 desemnează conținutul de AC, x1 desemnează durata strălucirii soarelui în iunie și x1 desemnează temperatura medie în martie). Diferitele calități ale soiurilor sunt reprezentate de culori diferite.

Rezumatul coeficienților de corelație între EC, AC și factorii ecologici arată, de asemenea, că atât durata de însorire în iunie, cât și temperatura medie în martie au fost semnificativ și pozitiv corelate cu acumularea conținutului de EC și AC, în timp ce precipitațiile medii în luna mai au fost corelat negativ semnificativ cu acumularea de conținut de EC și AC. Prin urmare, o ecuație potrivită constând din două PhG (y3) și factorul ecologic (x) este stabilită ca y3 = −0.002x1 plus 0,015x2 − 0,048 − 4.018, R2 = 0.36, (y3 indică totalul conținutului de EC și AC, x1 desemnează durata de însorire în iunie, x2 desemnează temperatura medie în martie și x3 desemnează precipitațiile medii în luna mai). Regionalizarea adecvată acistanche deserticola se bazează pe AC și EC, iar acest lucru este ilustrat în Fig. 8.

Conform Fig. 8(A), distribuția conținutului de EC încistanche deserticola in Alxa prezinta o crestere constanta de la est la vest. În plus, mediul ecologic din estul steagului Ejin și nordul Alxa Right Banner este favorabil acumulării de EC, în timp ce clima din Alxa Left Banner este relativ nefavorabilă acumulării EC, indicând că este cel mai nepotrivit habitat pentru acumulare. de continut CE in Alxa. Orașul Saihantaolai, orașul Dongfeng și împrejurimile lor sunt zonele cele mai benefice pentru acumularea de conținut de CE încistanche deserticola. Fig. 8(B) arată că distribuția conținutului AC încistanche deserticola în Alxa este în general în concordanță cu EC. Fig. 8(C) arată integrarea regionalizării adecvate pe baza EC și AC. A indicat căcistanchespeciile deserticola care cresc în partea de est a Ejin Banner au cea mai bună calitate generală, ceea ce sugerează căcistancheSpeciile deserticola produse în Saihantaolai, Dongfeng Town, Dalaihob Town și Subornaoer au cele mai ridicate niveluri de constituenți activi.

Discuţie

Compararea rezultatelor studiului cu altele

Studiile noastre au coincis cu rezultatele studiilor anterioare privind adecvarea habitatuluicistanche deserticola.

Analiza rezultatului regionalizării calității

În acest studiu, conținutul EC și AC decistanche deserticola au fost măsurate pentru a explora relația dintre mediul ecologic și calitatea creșteriicistanche deserticola pe baza factorilor ecologici și a unui model MaxEnt, pentru a analiza regionalizarea adecvării creșterii și a calitățiicistanchedeserticola. Conținutul EC și AC și doi factori de corelație pozitivi au fost analizați liniar, iar R2 a fost 0.621 și, respectiv, 0.499. R2 nu a atins o valoare ideală, ceea ce s-ar putea datora rarității speciei și numărului limitat de probe. Pentru a verifica în continuare fiabilitatea rezultatelor, am folosit analiza componentelor principale (PCA) pentru a ilustra concentrația metabolitului plantei și relația cu mediul. Varianta totală explicată este prezentată în Anexa 5 la Materialul suplimentar. Rata de contribuție la variația cumulativă a primelor 8 componente principale caracteristice a rădăcinii a fost de 91,884 la sută, care a acoperit majoritatea informațiilor. Aceasta indică faptul că primele 8 componente principale pot reprezenta primii 29 de indicatori pentru a analiza influența climei asupra acumulării de componente active încistanche deserticola. Primele 8 rădăcini caracteristice ale APC conțin tipuri de sol, durată anuală prelungită de însorire, abatere standard, tipuri de vegetație, temperatura medie în iulie, altitudine, însorire în timpul sezonului de vegetație și precipitații medii în august, ceea ce este în concordanță cu rezultatele din analiza corelației.

Rezumatul coeficienților de corelație sugerează că trei factori ecologici prezintă aceeași tendință de a fi corelați semnificativ cu acumularea conținutului de EC și AC, și anume durata de însorire în iunie, temperatura medie în martie și precipitațiile medii în luna mai. Deoarece EC și AC sunt constituenții activi reprezentativi ai PhG, se poate deduce că acești trei factori ecologici pot influența semnificativ sinteza PhG încistanche deserticola. Ne-am propus să studiem regionalizarea producției altor plante medicinale care conțin PhG în Alxa și să dezvăluim distribuția PhG în plantele medicinale din această zonă.

O comparație între zonele selectate pe baza regionalizării adecvate din acest studiu și zonele tradiționale de creștere alecistanche deserticola sugerează că majoritatea zonelor cu grad ridicat de potrivire sunt acele zone tradiționale de creștere. Deși gama de eșantionare a fost extinsă pentru a maximiza speciile decistanche deserticola de testat, unele sălbaticecistanche speciile deserticola care cresc în zone necunoscute nu au fost incluse în acest studiu, din cauza limitărilor, cum ar fi condițiile ecologice. Aceste zone necunoscute vor fi incluse în studiile noastre ulterioare.

Rezultat al regionalizării de calitate a Cistanche deserticola în Alexa

Metoda acestui studiu de regionalizare poate fi folosită pentru a ghida producția și a identifica mai precis zonele de înaltă calitate, pentru a stabili baze de plantare artificială pentrucistanche deserticola în acele zone. Tipul de sol, durata anuală de însorire, altitudinea, sezonalitatea temperaturii (abatere standard × 100), tipul de vegetație, durata de însorire în sezonul de vegetație, precipitațiile medii în august și temperatura medie în iulie sunt cei mai importanți factori care afectează creștereacistanche deserticola. Durata soarelui în iunie, temperatura medie în martie și precipitațiile medii în mai sunt cei mai importanți factori care afectează calitateacistanche deserticola. Vă sugerăm să selectați orașul Dalaihob ca centru artificialcistanche baze de plantare deserticola din Alxa, în încercarea de a promova construirea bazelor de producție GAP și protecția și îngrijirea plantelor medicinale în Alxa. Beneficiile economice ale plantăriicistanchedeserticola va fi îmbunătățită pe măsură ce se adoptă tehnici științifice de management al câmpului pentru controlul factorilor ecologici din zona de plantare.

Disponibilitatea datelor

Setul de date de 74 de factori ecologici este furnizat de baza de date de informații geospațiale din rețeaua de resurse medicina chineză din Beijing.

Referințe

1. China National Traditional Chinese Medicine Corporation. Regionalizarea medicinei tradiționale chineze. Science Press, Beijing (1997).

2. Phillips, SJ, Anderson, RP & Schapire, RE Modelarea entropiei maxime a distribuțiilor geografice ale speciilor. Ecol. Model. 190, 231–259 (2006).

3. Elith, J. şi colab. O explicație statistică a MaxEnt pentru ecologisti. Scafandri. Distribuie. 17, 43–57 (2011).

4. Zhu, SD și colab. Regionalizarea materialului chinezesc Calitatea medicală bazată pe modelul de entropie maximă: un studiu de caz al atractylodes lancea. Sci. Rep. 7, 42417 (2017).

5. Qin, A. şi colab. Modelare Maxent pentru prezicerea impactului schimbărilor climatice asupra distribuției potențiale a Thuja sutchuenensis Franch., o coniferă extrem de amenințată din sud-vestul Chinei. Glob. Ecol. Conserv. 10, 139–146 (2017).

6. Zhang, XB, Guo, LP & Huang, LQ Progresul regionalizării materialelor medicale chinezești. Bărbie. J. Agr. Res. - Reg. Plan. 31, 64–69 (2010).

7. Mohammadi, S., Ebrahimi, E., Moghadam, MS & Bosso, L. Modelarea distribuțiilor potențiale actuale și viitoare ale două jerboas din deșert sub schimbările climatice în Iran. Ecol. Informa. 52, 7–13 (2019).

8. Moraitis, ML, Valavanis, VD & Karakassis, I. Modelarea efectelor schimbărilor climatice asupra distribuției speciilor indicator bentonice în Marea Mediterană de Est. Sci. Total. Environ 667, 16–24 (2019).

9. Bosso, L. et al. Pierderea habitatului potențial al liliecilor în urma unui incendiu sever: o evaluare rapidă bazată pe modele. Int. J. Fire Wildland. 27(11), 756–769 (2018).

10. Merow, C., Smith, MJ & Silander, JA Jr. Un ghid practic pentru MaxEnt pentru modelarea distribuțiilor speciilor: ce face și de ce contează intrările și setările. Ecografie 36(10), 1058–1069 (2013).

11. Kalboussi, M. & Achour, H. Modelarea distribuției spațiale a speciilor de șerpi în nord-vestul Tunisiei folosind entropia maximă (Maxent) și Sistemul de informații geografice (GIS). J. Silvicultură Res. 29(1), 233–245 (2018).

12. Bosso, L., De Conno, C. & Russo, D. Modelarea riscului prezentat de midia zebră Dreissena polymorpha: Italia ca studiu de caz. Mediul. Administra. 60(2), 304–313 (2017).

13. Yuan, HS, Wei, YL & Wang, XG Maxent modelare pentru prezicerea distribuției potențiale a Sanghuang, un grup important de ciuperci medicinale din China. ciuperca. Ecol. 17, 140–145 (2015).

14. Renner, IW & Warton, DI Echivalența modelelor de proces punctual MAXENT și Poisson pentru modelarea distribuției speciilor în ecologie. Biometrie. 69(1), 274–281 (2013).

15. Moreno, R., Zamora, R., Molina, JR, Vasquez, A. & Herrera, M. Á. Modelarea predictivă a microhabitatelor pentru păsările endemice din pădurile temperate din sudul Chile folosind entropie maximă (maxent). Ecol. Informa. 6, 364–370 (2011).

16. Yang, XQ, Kushwaha, SPS, Saran, S., Xu, JC & Roy, PS Modelarea Maxent pentru prezicerea distribuției potențiale a medicamentelor; plantă, Justicia adhatoda l. la poalele Himalaiei mai mici. Ecol. ing. 51, 83–87 (2013).

17. Yu, J., Tang, YX & Guo, SL Comparația distribuției geografice a Racomitrium și Grimmia în China folosind software-ul ArcGIS și MaxEnt. Plant Sci. J. 30, 443–458 (2012).

18. Sobek-Swant, S., Kluza, DA, Cuddington, K. & Lyons, DB Distribuția potențială a forătorului de frasin de smarald: Ce putem învăța din modelele ecologice de nișă folosind Maxent și GARP? Forest Ecol. Manag. 281, 23–31 (2012).

19. Wang, T., Zhang, XY & Xie, WY Cistanche deserticola yc ma, „desert ginseng”: o recenzie. A.m. J. Chin. Med. 40, 1250083 (2014).

20. Nan, ZD şi colab. Iridoide antiinflamatoare din tulpinile de Cistanche deserticola cultivate în deșertul tarim. Bărbie. J. Nat. Med. 14, 61–65 (2016).

21. Yu, Q., Li, X. & Cao, X. Efectele cardioprotective ale extractului bogat în glicozide feniletanoide din Cistanche deserticola în infarctul miocardic indus de ischemie-reperfuzie la șobolani. Ann. Vasc. Surg. 34, 234–242 (2016).

22. Hao, YY, Yue, LJ, Kang, JJ & Wang, SM Progresul cercetării privind „ginseng-ul deșertului” - Cistanche deserticola și solarul miometrului. Acta Prataculturae Sin. 21, 286–293 (2012).

23. Lin, RC Zhong Guo Yao Cai Ming Lu. Science Press, Beijing (2011).

24. Zhou, LY et al. Investigarea resurselor plantelor medicinale din muntele Huangfu din orașul Chuzhou pe baza metodei de eșantionare prin grilă. Bărbie. J. Chin. Mater. Med. 38, 1688–1691 (2013).

25.Hirzel, A. & Guisan, A. Care este strategia optimă de eșantionare pentru modelarea adecvării habitatului. Ecol. model. 157, 331–341 (2002).

26. Guisan, A., Theurillat, JP & Kienast, F. Predictarea distribuției potențiale a speciilor de plante într-un mediu alpin. J. Veg. Sci. 9, 65–74 (2010).

27. Centrul Național de Informații Meteorologice, Administrația Meteorologică din China. Rețeaua chineză de date meteorologice, Beijing, China

28. Oficiul pentru al doilea studiu național al solului din China. Seria solului Chinei. China Agricultural Press (1996).

29. Centrul de informare al rețelei de calculatoare, Academia Chineză de Științe. Cloud de date geospațiale, Beijing, China

30. Academia Chineză de Științe Comitetul de redactare a hărților cu vegetație din China. Harta vegetației Republicii Populare Chineze (1: 1 milion). Editura Geologică, Beijing (2007).

32. Kira, T. O nouă clasificare a climei în Asia de Est ca bază pentru geografia agricolă. Kyoto, Japonia: Institutul de horticultura Universitatea din Kyoto (1945).

33. Hanley, JA & McNeil, BJ Semnificația și utilizarea ariei sub o curbă caracteristică de operare a receptorului (ROC). Radiologie. 143, 29–36 (1982).

34.Boakye-Yiadom, M. și colab. Componente chimice din tulpinile de Cistanches deserticola. Bărbie. Herb Med. 8, 293–296 (2016).

35.Luo, GM & Huang, YL Progresul cercetării în efectele farmacologice ale echinacozidei în Cistanche deserticola. Tradiția Asia-Pacific. Med. 10, 58–60 (2014).

36.Comisia de Farmacopeea Chineză. Farmacopeea Republicii Populare Chineze. China Medical Science Press, Beijing (2015).

37. Che, L., Cao, B., Bai, CK, Wang, JJ și Zhang, LL Distribuția predictivă și evaluarea adecvării habitatului a Notholirion bulbuliferum pe baza MaxEnt și ArcGIS. Bărbie. J. Ecol. 33, 1623–1628 (2014).

Mulțumiri

Mulțumim Centrului Național de Resurse pentru China Materia Medica pentru datele despre factorii ecologici. De asemenea, le mulțumim recenzenților pentru comentariile lor asupra manuscrisului. Această lucrare a fost susținută de Sistemul de Cercetare Agricolă din China (CARS-21) și Proiectul de planificare a științei și tehnologiei din Regiunea Autonomă Mongolia Interioară, China (201701040).

For more information:1950477648nn@gmail.com