النمذجة البيئية لـ Cistanche Deserticola YC Ma في Alxa ، الصين

خلاصة

سيستانشيستخدم Deserticola YC Ma منذ فترة طويلة للأغراض الطبية في الصين. ينمو بشكل رئيسي في المقاطعات الصينية في منغوليا الداخلية ونينغشيا وقانسو وشينجيانغ ، وتتمتع الأنواع الموجودة في منطقة ألكسا بشمال غرب الصين بأكثر الصفات تميزًا. لشرح جودة العلاج بالأعشاب والتوزيع الجغرافي لـ cistanche deserticola ، أخذنا عينات من 65 نباتًا بريًا في Alxa ، وحددنا محتواها من echinacoside و acteoside ، وقمنا بتقييم العلاقة بين البيئة البيئية ونوعية cistanche deserticola من خلال نمذجة الانتروبيا القصوى ونظام المعلومات الجغرافية. حددنا المناطق المناسبة لنمو أنواع فرسكولا عالية الجودة. أظهر تحليل الأقلمة لملاءمة النمو أن العوامل البيئية الأكثر تأثيرًا لنمو cistanche deserticola هي نوع التربة ، ومدة سطوع الشمس السنوية ، والارتفاع ، ودرجة الحرارة الموسمية (الانحراف المعياري × 100) ، ونوع الغطاء النباتي ، ومدة سطوع الشمس في موسم النمو ، ومتوسط ​​هطول الأمطار. في أغسطس ومتوسط ​​درجة الحرارة في يوليو.

المناطق الأكثر ملاءمة لنمو cistanche deserticola هي جنوب شرق Ejin Banner ووسط Alxa Right Banner وشمال Alxa Left Banner. أظهر تحليل الأقلمة لملاءمة الجودة أن العوامل البيئية الأكثر تأثيرًا للجليكوسيدات فيcistancheالصحراء هي مدة سطوع الشمس في يونيو ، ومتوسط ​​هطول الأمطار في مايو ، ومتوسط ​​درجة الحرارة في مارس ، وأفضل جودةcistancheينمو Deserticola في Dalaihob Town ، Ejin Banner. عند الفحص ، وصلت نتيجة التجربة إلى دقة عالية تبلغ 0 .994 ، مما يشير إلى أن هذه النتائج تتفق مع التوزيع الفعلي للقيود الصحراوي في Alxa. قد تكون نتائج هذه الدراسة بمثابة أساس علمي لاختيار موقع قواعد الزراعة الاصطناعية لcistancheالصحراء.

انقر فوق المنتج كبسولات cistanche

مقدمة

تعتبر البيئة البيئية بما في ذلك التضاريس والمناخ من العوامل الخارجية الرئيسية التي تؤثر على نمو وتوزيع وجودة النباتات الطبية. بدأت الصين في البحث عن إضفاء الطابع الإقليمي على الموارد النباتية الطبية في الثمانينيات ، بناءً على المسح الوطني الثالث لموارد المواد الطبية الصينية.

نظرًا للقيود الفنية في ذلك الوقت ، تم استخدام عوامل مثل العرض والطلب والإنتاج فقط لتحليل المناطق المناسبة بيئيًا وتوزيع الأعشاب 1. تمت ترقية الدراسات حول المنافذ البيئية للنباتات بمزيج من القدرة القوية لنظام المعلومات الجغرافية على أداء إدارة المعلومات المكانية وقدرة MaxEnt على التنبؤ بالتوزيع المحتمل للأنواع. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن إنشاء علاقة كمية بين البيئة البيئية وجودة النباتات الطبية باستخدام تحليل الارتباط والتحليل العنقودي 2 ، 3 ، 4. تم استخدام منهجية الأقلمة هذه لملاءمة النمو على نطاق واسع لتقييم مدى ملاءمة أصول النباتات الطبية ، مع نتائج جيدة. تعد نمذجة MaxEnt واحدة من أكثر نماذج توزيع الأنواع شيوعًا وتؤدي حسابات تلقائية بناءً على العوامل البيئية للتنبؤ بتوزيع الأنواع. يضمن هذا البرنامج توافق العوامل البيئية ، ويزيل تأثير العوامل الذاتية على عملية الحساب ، ويعتمد ناتج النموذج كليًا على نتائج أخذ العينات الموضوعية.

وفقًا لبعض الدراسات ، عند تطبيق نموذج MaxEnt مع برنامج GIS ، فإنه يُظهر أداءً أفضل في التنبؤ بتوزيع الأنواع المحتملة ، مقارنةً بالنماذج الأخرى. على وجه الخصوص ، يمكن أن يحقق تنبؤًا مرضيًا حتى عندما تكون المعلومات حول توزيع الأنواع غير كاملة. نظرًا لأن منهجية الجهوية لملاءمة الجودة قد أصبحت أكثر وأكثر تطوراً في القرن الحادي والعشرين 17 ، 18 ، أصبحت نتائج الجهوية الملائمة للجودة لا غنى عنها ومهمة للاختيار الدقيق للموقع لقواعد زراعة النباتات الطبية.

النباتات في جنس Cistanche هي أعشاب طفيلية معمرة في عائلة Orobanchaceae ، ومعظم النباتات المضيفة لها عبارة عن نباتات مرتبطة بالرمال حول الأجناس مثل Kalidium و Haloxylon و Tamarix وما إلى ذلك. في الصين ، هناك أربعة أنواع ومجموعة متنوعة واحدة من Cistanche ، من بينهاcistancheتم تسجيل Deserticola (الشكل 1) في الأدب الصيني Materia Medica ليكون أحد أفضل الأدوية العشبية الصينية.cistancheيمتلك Deserticola تاريخًا طويلًا في الاستخدام الطبي كوصفة طبية صينية تقليدية لتقوية الكلى وتنعيم اليانغ. نظرا لوظائفها وتأثيراتها الطبية السليمة ،cistancheيعتبر Deserticola ذو قيمة عالية ويعرف باسم "جينسنغ الصحراء 19،20،21،22". منذ نشر دستور الأدوية الصيني (1977) ،cistancheكان يعتبر Deserticola المصدر الأرثوذكسي الوحيد لـ Cistanche. ووجد لاحقًا ذلكcistancheكانت شركة Deserticola في حالة نقص مقارنة بطلبها الكبير في السوق.

لذلك ، تم أيضًا تضمين Cistanche tubulosa في دستور الأدوية الصيني (2015) باعتباره Cistanche حقيقيًا آخر. بريcistancheيتطلب Deserticola بيئة نمو محددة للغاية ، كما أن الظروف البيئية لها تأثير كبير على صفات النبات. لذلك ، يتم توزيعه فقط في بعض المناطق الصحراوية في مناطق منغوليا الداخلية ، وقانسو ، وشينجيانغ في الصين. من بين هذه المناطق ، Alxa ، في منغوليا الداخلية (97 درجة 10′E-106 درجة 52′E / 37 درجة 21′N - 42 درجة 47′N) هي المكان الأكثر مثالية لنموcistancheأنواع الصحراوية والنباتات المضيفة لها ، Saxaul (Haloxylon ammo dendron) ، حيث تقع في قارة آسيا الوسطى ، على هضبة داخلية بعيدة عن البحر ، وتتميز بمناخ قاري نموذجي.cistancheينمو الجرجير في Alxa بفاكهة أكبر حجمًا ولحمًا ، وغنيًا بالبكتين والتانين ، وله جودة عالية ، وبالتالي ، فإن Alxa هو أصل معروف لهذه العشبة.

المواد والأساليب

الأصناف المستهدفة

تشكل Alxa حوالي 10 ، 000 كيلومتر مربع من غابات Haloxylon ammo dendron الطبيعية وأكثر من 500 كيلومتر مربع من غابات Haloxylon ذخيرة dendron الاصطناعية. وفقًا لبحوث وثائقية وزيارات ميدانية ، Wildcistancheيتم توزيع أنواع Deserticola بشكل أساسي في مناطق Jilantai و Aolunbulage في مناطق Alxa Left Banner و Alatengaobao و Alatengzhaokesumu في Alxa Right Banner ومدينة Dongfeng و Dalaihob Town ومنطقة Saihantaolai في Ejin Banner. قمنا بدمج مسح الطرق التقليدي مع المسح الرباعي واخترنا ثلاثة طرق تمثيلية بناءً على تجربةcistancheتم الحصول على مجموعة Deserticola من المزارعين والرعاة المحليين.

باتباع هذه المسارات ، حددنا نقاط أخذ العينات في Ejin Banner و Alxa Left Banner و Alxa Right Banner. تم تسجيل الإحداثيات (بيانات خطوط الطول والعرض) لكل نقطة أخذ عينات باستخدام GPS وتم وضع علامة على المربعات. باتباع مبدأ التوحيد والتمثيل ، انتهينا من 15 منطقة لأخذ العينات في Alxa ، حيثcistancheتم جمع عينات الصحراء باستخدام طريقة أخذ العينات الشبكية 24،25،26. تم تعيين ثلاث إلى خمس نقاط أخذ العينات في كل منطقة أخذ العينات وتم تباعدها بين 500 و 1 ، 000 متر. في المجموع ، كان هناك 65 نقطة أخذ العينات. نظرًا لأن محتوى إشيناكوسيد (EC) ومحتوى أكتيوسيد (AC) يختلف باختلاف مدة النمو ، ومدة النموcistancheتم أخذ أنواع Deserticola في الاعتبار ، للتحكم في المتغيرات ضمن نطاق مقبول ، تم جمع عينات لتحديد المحتوى فقط في الربيع. وهكذا ، تم تقليل الاختلافات بين المكونات الفعالة للعينات. تم تفصيل مواقف أخذ العينات في الشكل 2. يتم سرد المعلومات حول هذه العينات في الملحق 1 من المواد التكميلية. تم شراء المواد المرجعية للمفوضية الأوروبية (CAS: 82854-37-3) والمواد المرجعية للتيار المتردد (CAS: 50932-20-2) من Chengdu Pufeide Biotech Co.، Ltd.

جهاز تجريبي

HPLC (طراز Ultimate3000 ، Thermo Fisher Scientific) ، طاحن (طراز ST -08 ، 1800 واط ، Shuaitong Electric) ، منظف رقمي بالموجات فوق الصوتية (طراز KQ -500 DE ، Sonxi Ultrasonic) ، جهاز تنقية المياه في المختبر (طراز AMFI -5- P، Yiyang Enterprise) ، ميزان تحليلي إلكتروني (طراز AR153O ، Mettler Toledo) ، جهاز طرد مركزي مكتبي (TGL -16 G ، Shanghai Anting).

طريقة

في هذه الدراسة ، تم اختيار 65 بقعة لجمع العينات ، وتم تحديد محتوى EC و AC لجميع العينات. تم استخدام MaxEnt لحساب ملاءمة النمو لـcistancheالصحراء وتحديد مناطق النمو المناسبة. للكشف عن العلاقة بين صفات الأعشاب وبيئتها البيئية المتنامية ، خريطة لملاءمة الجودة الإقليميةcistancheتم رسم Deserticola في Alxa وفقًا لتحليل التأثيرات المحفزة والمثبطة لظروف الموائل على عملية تراكم EC و AC. تظهر خريطة طريق التكنولوجيا في الشكل 3.

الحصول على بيانات العوامل البيئية

تم جمع بيانات عن 74 عاملاً بيئيًا ، بما في ذلك بيانات الأرصاد الجوية ، وبيانات نوع التربة ، والبيانات الطبوغرافية ، وبيانات نوع الغطاء النباتي ، وبيانات الأرصاد الجوية الشاملة (انظر معلومات إضافية للبيانات المستخدمة في هذه المقالة). كان هناك 69 متغيرًا مستمرًا و 5 متغيرات فئوية مستمرة للتحليل. تم الحصول على بيانات الأرصاد الجوية على أساس شهري وسنوي من 752 محطة أرصاد جوية سطحية ومحطات أرصاد جوية آلية في الصين من 1951 إلى 2000 بدقة 1 كم.

تم الحصول على بيانات عامل الأرصاد الجوية لهذه الدراسة من نتائج التحليل والحساب العلمي ، بما في ذلك بيانات هطول الأمطار الشهرية ومتوسط ​​درجة الحرارة. تم اشتقاق بيانات نوع التربة من المسح الوطني الثاني لموارد الأراضي في الصين في عام 1995 و 1: 1 ، 000 ، 000 تم استخدام بيانات نوع التربة في الصين. تضمنت البيانات الطبوغرافية الارتفاع ، والمنحدر ، والوجه بدقة تبلغ 1 كم 29. تم جمع بيانات نوع الغطاء النباتي بناءً على بيانات الغطاء النباتي الفرعي لخريطة الغطاء النباتي 1: 1 ، 000 ، 000 الصادرة عن معهد علم النبات ، الأكاديمية الصينية للعلوم 30. تم اشتقاق مؤشر الدفء ومؤشر البرودة المستخدم كبيانات أرصاد جوية شاملة من مؤشر Kira الحراري ومؤشر الرطوبة كان نسخة Xu Wenduo المعدلة من مؤشر رطوبة Kira 32.

فحص العوامل البيئية

تم حساب بيانات السمة لكل نقطة أخذ عينات قبل استخدام برنامج الارتباط للتحليل. تم حساب معاملات الارتباط بين 74 عاملاً بيئيًا ، والعوامل البيئية مع معاملات الارتباط الأقل من 0. وتم الاحتفاظ بـ 8. استوفى تسعة وعشرون عاملاً بيئيًا هذه المتطلبات.

تشغيل واختبار الدقة لـ MaxEnt

تم تسجيل بيانات نقاط أخذ العينات والعوامل البيئية المحتجزة في برنامج MaxEnt (الإصدار 3.3.3 k ، التنوع البيولوجي للمعلوماتية. amnh.org/open_source/maxent). يمكن لهذا الإصدار من البرنامج تحديد المتغيرات المستمرة والمتغيرات الفئوية. المتغير غير المستمر (المتغير الفئوي) هو رقم يمثل كل فئة في متغير فئوي في نفس الفترة الزمنية. هذه ممارسة عامة ، باستخدام فترات مختلفة دون التأثير على الارتباط النهائي 4 ، تم تعيين الحد الأقصى لعدد التكرارات على 1 0 6 وتم تعيين حد التقارب عند 0.00005 ، بينما تم تعيين المعلمات الأخرى على القيمة الافتراضية. تم تطبيق مجموعة قواعد العتبة على "القيمة التراكمية الثابتة 1" ثم تم إنشاء منحنى ROC. تم تكرار هذه الحسابات عشر مرات. تم استخدام متوسط ​​نتائج هذه الحسابات باعتبارها الملائمة النهائية للموئل. مساهمة كل عامل بيئي في نموcistancheتم الحصول على Deserticola وتم حساب متوسط ​​ملاءمة النمو. يتم تطبيق تحليل منحنى ROC لتوزيع الأنواع المحتملة في نموذج التنبؤ على نطاق واسع في تقييم الدقة لحسابات MaxEnt. قيمة AUC هي مؤشر شائع الاستخدام لتقييم مؤشرات الاختبار والتقييم 33. قيمة AUC (المنطقة الواقعة تحت منحنى ROC) التي تم الحصول عليها عن طريق تحليل منحنى ROC لا تتأثر بالعتبة.

ملاءمة نمو الجهويةcistancheالصحراء

تم استخدام نموذج الأقلمة لإظهار توزيع ملاءمة الموائلcistancheالصحراء. حصلنا على ملاءمة الموائل من 65 نقطة أخذ العينات وحساب المتوسط ​​(μ) والانحراف المعياري (σ). تم بعد ذلك تقسيم ملاءمة الموائل إلى 3 مستويات وتم تمييزها بثلاثة ألوان على أنها مناطق غير مناسبة ومناسبة ومثالية. يستخدم تصنيف الملاءمة نظرية التوزيع العادي لتعيين قيمة μ - 0. 5σ كالحد بين المناطق غير المناسبة والمناسبة وقيمة μ plus σ باعتبارها الحد الفاصل بين المناطق المناسبة والأمثل. تم تحميل الطبقات ذات التراكبات البيئية في ArcMap. في نظام الرموز الخاص بخصائص الطبقة وفقًا لإعدادات تصنيف ملاءمة الموائل.

تحديد محتوى مكونات الفهرس فيcistancheالصحراء

جليكوسيدات فينيلثانويد (PhGs) هي أكثر الجليكوسيدات وفرة فيcistancheDeserticola و EC و AC ممثلون عن هذه المركبات. وفقًا لدستور الأدوية الصيني (2015) ، فإن EC و AC هي مكونات المؤشر لتحديدcistancheمحتوى الصحراء 36.cistancheتم جمع عينات الجرجير من كل نقطة أخذ عينات وتم تحضير ثلاث عينات متوازية لتحليل HPLC ، لحساب متوسط ​​محتوى EC و AC في العينات من كل نقطة أخذ العينات.

ملاءمة الجودة الإقليميةcistancheالصحراء

تم إجراء تحليل الارتباط المتغير بين محتوى AC و EC وجميع بيانات العوامل البيئية التي تم جمعها من نقاط أخذ العينات ، لإنشاء نموذج تنبؤ لـ AC و EC. تم تحديد العوامل البيئية التي كان لها تأثير مشترك على تراكم محتوى EC و AC ، وتم التحقيق في تأثير العوامل البيئية على تراكم PhGs. تم استخدام محتوى EC و AC كمتغيرات تابعة وعوامل بيئية كمتغيرات مستقلة ، لتلائم علاقة خطية وإعداد نموذج لجودة ملاءمة الإقليميةcistancheالصحراء.

نتائج

فحص العوامل البيئية

تم إجراء تحليل الارتباط لـ 74 عاملاً بيئيًا تم جمعها من نقاط أخذ العينات ، وتمت إزالة العوامل ذات معاملات الارتباط الأكبر من 0 .8 تمت إزالة 8. بعد الفحص ، تم الاحتفاظ بـ 29 من العوامل البيئية(تين.4).

اختبار دقة نموذج MaxEnt

في اختبار الدقة للنموذج ، قيم AUC في نطاقات {0}. 5 - 0. 6 ، 0. 6 - 0. 7 ، {{1 {12}}}. 7 - 0. 8 و 0.8–0.9 أشاروا إلى أن نموذج الدقة تراوح بين مستويات منخفضة للغاية ومنخفضة وعالية وعالية جدًا على التوالي 37. استنادًا إلى النتائج المحسوبة لـ MaxEnt ، منحنى خصائص التشغيل لـcistancheالصحراء.تم التخطيط له. كما يظهر في الشكل.5، متوسط ​​قيمة AUC التي تم الحصول عليها من بيانات الاختبار المحاكاة كانت 0 .994 ، مما يشير إلى أن MaxEnt مع الأداء التنبئي الصوتي موثوق للغاية ودقيق.

مساهمة العوامل البيئيةcistancheالصحراء

حسبنا مساهمة العوامل البيئية في نموcistancheالصحراء (انظر الملحق 2 من المواد التكميلية). ثمانية عوامل بيئية ، وهي نوع التربة ، ومدة سطوع الشمس السنوية ، والارتفاع ، والانحراف المعياري للتغير الموسمي ، ونوع الغطاء النباتي ، ومدة سطوع الشمس في موسم النمو ، ومتوسط ​​هطول الأمطار في أغسطس ، ومتوسط ​​درجة الحرارة في يوليو ، شكلت أكثر من 90 في المائة من إجمالي المساهمة.

ملاءمة نمو الجهويةcistancheالصحراء في اليكسا

خريطة الجهوية لملاءمة النموcistancheتم رسم الصحراء (الشكل 6) بعد ملاءمة نموcistancheتم تصنيف الصحراء إلى مستويات مختلفة. المناطق المثلى لنموcistancheتقع Deserticola في المنطقة المحيطة ببلدة Jilantai في وسط Alxa Left Banner و Tamusubulage في Alxa Right Banner و Dongfeng Town في جنوب غرب Ejin Banner والمنطقة المحيطة بمدينة Dalaihob. المناطق المناسبة لنموcistancheتشمل Deserticola Bayannuorigong و Yingen والمنطقة المحيطة بها في Alxa Left Banner والمناطق المحيطة بـ Alatengaobao و Tamusubulage في Alxa Right Banner و Mazongshan و Saihantaolai في Ejin Banner. تم توقع المناطق المتبقية لتكون غير مناسبة لنموcistancheالصحراء.

تم إنشاء منحنيات الاستجابة للعوامل البيئية من خلال تحليل العوامل البيئية الثمانية الأولى فيما يتعلق بمساهمتها في نموcistanche الصحراء ، والنتائج ملخصة في الشكل .7.

أنواع التربة المناسبة لنموcistanche وتشمل Deserticola الكامبيزولات السعرات الحرارية ، والكامبيزولات الرأسية ، و solonchaks السعرات الحرارية ، و luvisols (A). أنواع النباتات المناسبة لنموcistanche وتشمل الصحراء السهوب الصحراوية أو الشجيرات الصحراوية في المنطقة المعتدلة (ب). عندما يكون الانحراف المعياري في حدود 10-16 ، فإنه مناسب لنموcistanche الصحراء (ج). عندما يكون الارتفاع في نطاق 500-2 ، 000 م ، يكون مناسبًا لنموcistanche الصحراء (د). ضمن نطاق معين من فترة أشعة الشمس ، ومدى ملاءمة نموcistanche يرتبط Deserticola ارتباطًا إيجابيًا بمدة سطوع الشمس السنوية ومدة سطوع الشمس في موسم النمو ، مما يعني ملاءمة النمو لـcistanche ويزيد الجرجير مع فترة سطوع الشمس السنوية الطويلة (E). الcistanche تتمتع أنواع Deserticola ذات فترة سطوع الشمس السنوية التي تبلغ 3 ساعات 000 أعلاه بملاءمة عالية للنمو. تعتبر مدة سطوع الشمس التي تزيد عن ساعتين 000 في موسم النمو مفيدة لنموcistanche الصحراء (F). انها مناسبة لنموcistanche الصحراء عندما يقع متوسط ​​هطول الأمطار في أغسطس في نطاق 0 - 200 ملم ، في حين أن كثرة هطول الأمطار ليس جيدًا لنموcistanche الصحراء (G). انها مناسبة لنموcistanche الصحراء عندما يكون متوسط ​​درجة الحرارة في يوليو في حدود 20 درجة - 30 درجة (H).

محتوى AC و EC

محتوى EC و AC فيcistanche كانت عينات الصحراء من خلال اللوائح المحددة في دستور الأدوية الصيني الحالي (2015) ، ويمكن استخدامها كمؤشر للجودة الإقليمية الملائمة لـcistanche الصحراء.

ملاءمة الجودة الإقليميةcistanche الصحراء في اليكسا

محتوى AC و EC بتنسيقcistanche يتم عرض عينات الجرجير في الملحق 3 من المواد التكميلية. تظهر معاملات الارتباط بين AC و EC والعوامل البيئية في الملحق 4 من المادة التكميلية. كما يتضح من معاملات الارتباط بين AC ، EC ، والعوامل البيئية ، كان متوسط ​​مدة سطوع الشمس في يونيو مرتبطًا بشكل إيجابي مع تراكم AC و EC ، ومتوسط ​​هطول الأمطار في مايو وأغسطس بشكل كبير ، يرتبط سلبًا بتراكم EC ، وكان متوسط ​​درجة الحرارة لشهر مارس مرتبطاً إيجابياً بتراكم التيار المتردد. كما لوحظت ارتباطات كبيرة بين AC و EC والعوامل البيئية. كان متوسط ​​هطول الأمطار في شهري مايو وأغسطس ومؤشر الرطوبة مرتبطين بشكل كبير مع EC ، مما يشير إلى أن هطول الأمطار المفرطة في الربيع والصيف غير موات لتراكم EC منcistanche الصحراء.

كان متوسط ​​درجة الحرارة في مارس ومدة سطوع الشمس في يونيو مرتبطين بشكل كبير وإيجابي بمحتوى التيار المتردد ، مما يشير إلى أنه ، إلى حد ما ، يكون أكثر ملاءمة لتراكم التيار المتردد عندما تكون درجات الحرارة في شهر مارس أعلى ومدة سطوع الشمس في يونيو أطول. تم إنشاء معادلات ملائمة تتكون من عوامل بيئية ومكونات الفهرس بناءً على معامل الارتباط: y {{0}} - 0. 0 53x1 - 0. 06x2 زائد 1.326 ، R 2 = 0. 621 (y1 تشير إلى محتوى EC ، x1 تشير إلى متوسط ​​هطول الأمطار في أغسطس ، و x2 تشير إلى متوسط ​​هطول الأمطار في مايو). y 2 = −0.001x1 زائد 0.008x2 - 2.196 ، R 2 = 0. 499 (تشير y2 إلى محتوى AC ، وتشير x1 إلى مدة سطوع الشمس في يونيو ، وتشير x1 إلى متوسط ​​درجة الحرارة في مارس). يتم تمثيل الصفات المختلفة للأصناف بألوان مختلفة.

يُظهر ملخص معاملات الارتباط بين EC و AC والعوامل البيئية أيضًا أن مدة سطوع الشمس في يونيو ومتوسط ​​درجة الحرارة في مارس كانت مرتبطة بشكل كبير وإيجابيًا بتراكم محتوى EC و AC ، بينما كان متوسط ​​هطول الأمطار في مايو يرتبط ارتباطًا سلبيًا بشكل كبير بتراكم محتوى EC و AC. لذلك ، تم إنشاء معادلة ملائمة تتكون من درجتي PhG (y3) والعامل البيئي (x) كـ y 3 = - 0. 0 0 2x1 زائد 0.015x2 - 0.048 - 4.018 ، R 2 = 0. 36 ، (تشير y3 إلى إجمالي محتوى EC و AC ، وتشير x1 إلى مدة سطوع الشمس في يونيو ، وتشير x2 إلى متوسط ​​درجة الحرارة في شهر مارس ، وتشير x3 إلى متوسط ​​هطول الأمطار في مايو). ملاءمة الجهويةcistanche يعتمد Deserticola على AC و EC ، وهذا موضح في الشكل 8.

وفقًا للشكل 8 (أ) ، فإن توزيع محتوى EC فيcistanche يظهر Deserticola في Alxa زيادة مطردة من الشرق إلى الغرب. علاوة على ذلك ، فإن البيئة البيئية في شرق لافتة Ejin وشمال Alxa Right Banner مواتية لتراكم EC ، في حين أن مناخ Alxa Left Banner غير ملائم نسبيًا لتراكم EC ، مما يشير إلى أنه أكثر الموطن غير المناسب للتراكم من محتوى EC في Alxa. تعد Saihantaolai Town ، Dongfeng Town ، والمناطق المحيطة بها أكثر المناطق فائدة لتراكم محتوى EC فيcistanche الصحراء. يوضح الشكل 8 (ب) أن توزيع محتوى التيار المتردد فيcistanche ويتوافق الجرجير في Alxa بشكل عام مع EC. يوضح الشكل 8 (ج) تكامل أقلمة الملاءمة بناءً على EC و AC. وأشارت إلى أنcistancheتتمتع أنواع Deserticola التي تنمو في الجزء الشرقي من Ejin Banner بأفضل جودة شاملة ، مما يشير إلى أنcistancheتتمتع أنواع Deserticola المنتجة في Saihantaolai و Dongfeng Town و Dalaihob Town و Subornaoer بأعلى مستويات المكونات النشطة.

مناقشة

مقارنة نتائج الدراسة بالآخرين

كانت دراساتنا متزامنة مع نتائج الدراسات السابقة حول ملاءمة الموائلcistanche الصحراء.

تحليل نتيجة أقلمة الجودة

في هذه الدراسة ، محتويات EC و AC منcistanche تم قياس الصحراء لاستكشاف العلاقة بين البيئة البيئية وجودة نموcistanche Deserticola استنادًا إلى العوامل البيئية ونموذج MaxEnt ، لتحليل الإقليمية لملاءمة النمو ومدى ملاءمة الجودة لـcistancheالصحراء. تم تحليل محتوى EC و AC واثنين من عوامل الارتباط الموجبة بشكل خطي وكان R2 0. 621 و 0 .499 ، على التوالي. لم تصل R2 إلى القيمة المثالية ، والتي يمكن أن تكون بسبب ندرة الأنواع والعدد المحدود للعينات. لمزيد من التحقق من موثوقية النتائج ، استخدمنا تحليل المكونات الرئيسية (PCA) لتوضيح تركيز مستقلب النبات وعلاقة البيئة. يظهر التباين الإجمالي الموضح في الملحق 5 من المواد التكميلية. كان معدل مساهمة التباين التراكمي لأول 8 مكونات أساسية جذرية مميزة 91.884 في المائة ، والتي غطت معظم المعلومات. يشير هذا إلى أن المكونات الثمانية الرئيسية الأولى يمكن أن تمثل 29 مؤشرًا أوليًا لتحليل تأثير المناخ على تراكم المكونات النشطة فيcistanche الصحراء. تحتوي الجذور الثمانية الأولى المميزة لـ PCA على أنواع التربة ، ومدة سطوع الشمس السنوية الطويلة ، والانحراف المعياري ، وأنواع الغطاء النباتي ، ومتوسط ​​درجة الحرارة في يوليو ، والارتفاع ، وأشعة الشمس خلال موسم النمو ، ومتوسط ​​هطول الأمطار في أغسطس ، وهو ما يتوافق مع نتائج تحليل الارتباط.

يشير ملخص معاملات الارتباط إلى أن ثلاثة عوامل بيئية تظهر نفس الميل إلى الارتباط بشكل كبير بتراكم محتوى EC و AC ، أي مدة سطوع الشمس في يونيو ، ومتوسط ​​درجة الحرارة في مارس ، ومتوسط ​​هطول الأمطار في مايو. نظرًا لأن EC و AC هما المكونان النشطان الممثلان لـ PhGs ، يمكن الاستدلال على أن هذه العوامل البيئية الثلاثة قد تؤثر بشكل كبير على تخليق PhGs فيcistanche الصحراء. لقد هدفنا إلى دراسة إضفاء الطابع الإقليمي على إنتاج النباتات الطبية الأخرى التي تحتوي على PhGs في Alxa ، والكشف عن توزيع PhGs في النباتات الطبية في هذا المجال.

مقارنة بين المناطق المختارة على أساس الجهوية الملائمة في هذه الدراسة ومناطق الزراعة التقليدية فيcistanche يقترح Deserticola أن معظم المناطق ذات الملاءمة العالية هي مناطق النمو التقليدية. على الرغم من توسيع نطاق أخذ العينات لتعظيم أنواعcistanche الصحراوية لأخذ عينات ، بعضها بريةcistanche لم تُدرج في هذه الدراسة أنواع الصحراوية التي تنمو في مناطق غير معروفة ، بسبب القيود ، مثل الظروف البيئية. سيتم تضمين هذه المناطق غير المعروفة في دراساتنا الإضافية.

نتيجة أقلمة الجودة لـ Cistanche deserticola في Alexa

يمكن استخدام طريقة دراسة الأقلمة هذه لتوجيه الإنتاج وتحديد المناطق عالية الجودة بشكل أكثر دقة ، لإنشاء قواعد زراعة اصطناعية لـcistanche الصحراء في تلك المناطق. نوع التربة ، ومدة سطوع الشمس السنوية ، والارتفاع ، ودرجة الحرارة الموسمية (الانحراف المعياري × 100) ، ونوع الغطاء النباتي ، ومدة سطوع الشمس في موسم النمو ، ومتوسط ​​هطول الأمطار في أغسطس ، ومتوسط ​​درجة الحرارة في يوليو من أهم العوامل التي تؤثر على نموcistanche الصحراء. تعد مدة سطوع الشمس في يونيو ، ومتوسط ​​درجة الحرارة في مارس ، ومتوسط ​​هطول الأمطار في مايو من أهم العوامل التي تؤثر على جودةcistanche الصحراء. نقترح اختيار مدينة Dalaihob كمركز اصطناعيcistanche قواعد زراعة Deserticola في Alxa ، في محاولة لتعزيز بناء قواعد إنتاج GAP وحماية ورعاية النباتات الطبية في Alxa. الفوائد الاقتصادية للزراعةcistancheسيتم تحسين Deserticola حيث تم اعتماد التقنيات العلمية لإدارة الحقول للتحكم في العوامل البيئية في منطقة الزراعة.

توافر البيانات

يتم توفير مجموعة البيانات المكونة من 74 عاملاً بيئيًا من خلال قاعدة بيانات معلومات الشبكة الجغرافية لموارد الطب الصيني في بكين.

مراجع

1. المؤسسة الوطنية الصينية للطب الصيني التقليدي. أقلمة الطب الصيني التقليدي. مطبعة العلوم ، بكين (1997).

2. Phillips، SJ، Anderson، RP & Schapire، RE الحد الأقصى لنمذجة الانتروبيا للتوزيعات الجغرافية للأنواع. ايكول. نموذج. 190 ، 231-259 (2006).

3. إليث ، ج. وآخرون. شرح إحصائي لماكسينت لعلماء البيئة. الغواصون. توزيع. 17 ، 43-57 (2011).

4. تشو ، SD وآخرون. أقلمة المواد الصينية الجودة الطبية على أساس نموذج الانتروبيا القصوى: دراسة حالة من atractylodes lancea. علوم. مندوب. 7 ، 42417 (2017).

5. تشين ، أ. وآخرون. نمذجة Maxent للتنبؤ بتأثيرات تغير المناخ على التوزيع المحتمل لـ Thuja sutchuenensis Franch ، وهي صنوبرية مهددة بالانقراض من جنوب غرب الصين. الكرة الأرضية. ايكول. كونسيرف. 10 ، 139–146 (2017).

6. Zhang، XB، Guo، LP & Huang، LQ تقدم الأقلمة الطبية للمواد الصينية. ذقن. J. أغر. الدقة. - ريج. يخطط. 31 ، 64-69 (2010).

7. محمدي ، س. ، إبراهيمي ، إي ، مقدم ، إم إس وبوسو ، إل. نمذجة التوزيعات الحالية والمستقبلية المحتملة لاثنين من الجربوع الصحراويين في ظل تغير المناخ في إيران. ايكول. يخبر. 52 ، 7-13 (2019).

8. Moraitis، ML، Valavanis، VD & Karakassis، I. نمذجة آثار تغير المناخ على توزيع أنواع المؤشرات القاعية في شرق البحر الأبيض المتوسط. علوم. المجموع. بيئة 667 ، 16-24 (2019).

9. Bosso، L. et al. فقدان موطن الخفافيش المحتمل في أعقاب حريق هائل حاد: تقييم سريع قائم على النموذج. كثافة العمليات J. وايلد لاند النار. 27 (11) ، 756-769 (2018).

10. Merow ، C. ، Smith ، MJ & Silander ، JA Jr. دليل عملي لماكسينت لنمذجة توزيعات الأنواع: ما الذي تفعله ، ولماذا المدخلات والإعدادات مهمة. علم البيئة 36 (10) ، 1058-1069 (2013).

11. Kalboussi، M. & Achour، H. نمذجة التوزيع المكاني لأنواع الثعابين في شمال غرب تونس باستخدام أقصى إنتروبيا (Maxent) ونظام المعلومات الجغرافية (GIS). J. فورستري ريس. 29 (1) ، 233 - 245 (2018).

12. Bosso، L.، De Conno، C. & Russo، D. نمذجة المخاطر التي يشكلها بلح البحر الحمار الوحشي Dreissena polymorpha: إيطاليا كدراسة حالة. بيئة. يدير. 60 (2) ، 304-313 (2017).

13. نمذجة Yuan و HS و Wei و YL & Wang و XG Maxent للتنبؤ بالتوزيع المحتمل لـ Sanghuang ، وهي مجموعة مهمة من الفطريات الطبية في الصين. فطري. ايكول. 17 ، 140–145 (2015).

14. Renner، IW & Warton، DI Equivalence of MAXENT and Poisson point process Models لنمذجة توزيع الأنواع في علم البيئة. القياسات الحيوية. 69 (1) ، 274-281 (2013).

15. Moreno، R.، Zamora، R.، Molina، JR، Vasquez، A. & Herrera، M. Á. النمذجة التنبؤية للموائل الدقيقة للطيور المتوطنة في غابات جنوب شيلي المعتدلة باستخدام أقصى إنتروبيا (ماكسينت). ايكول. يخبر. 6 ، 364-370 (2011).

16. Yang ، XQ ، Kushwaha ، SPS ، Saran ، S. ، Xu ، JC & Roy ، PS Maxent النمذجة للتنبؤ بالتوزيع المحتمل للأدوية ؛ النبات ، Justicia adhatoda l. في سفوح جبال الهيمالايا الصغرى. ايكول. م. 51 ، 83-87 (2013).

17. Yu ، J. ، Tang ، YX & Guo ، SL مقارنة التوزيع الجغرافي لـ Racomitrium و Grimmia في الصين باستخدام برنامج ArcGIS و MaxEnt. علوم النبات. ياء 30 ، 443-458 (2012).

18. Sobek-Swant، S.، Kluza، DA، Cuddington، K. & Lyons، DB التوزيع المحتمل لحفار الرماد الزمرد: ما الذي يمكن أن نتعلمه من النماذج البيئية المتخصصة باستخدام Maxent و GARP؟ غابة Ecol. ماناج. 281 ، 23-31 (2012).

19. Wang، T.، Zhang، XY & Xie، WY Cistanche deserticola yc ma، "الجينسنغ الصحراوي": مراجعة. أكون. J. تشين. ميد. 40 ، 1250083 (2014).

20. نان ، زد دي وآخرون. إيريدويدات مضادة للالتهابات من سيقان Cistanche deserticola المزروعة في صحراء تريم. ذقن. ج. نات. ميد. 14 ، 61-65 (2016).

21. Yu ، Q. ، Li ، X. & Cao ، X. التأثيرات القلبية للمستخلص الغني بالجليكوزيد الفينيليثانويد من Cistanche deserticola في احتشاء عضلة القلب الناجم عن نقص التروية في الجرذان. آن. فاسك. سورج. 34 ، 234 - 242 (2016).

22. Hao، YY، Yue، LJ، Kang، JJ & Wang، SM تقدم أبحاث حول "الجينسنغ الصحراوي" - Cistanche deserticola و myometrium solarium. أكتا Prataculturae الخطيئة. 21 ، 286-293 (2012).

23. Lin، RC Zhong Guo Yao Cai Ming Lu. مطبعة العلوم ، بكين (2011).

24. Zhou، LY et al. فحص الموارد للنباتات الطبية لجبل هوانغفو في مدينة تشوتشو على أساس طريقة أخذ العينات الشبكية. ذقن. J. تشين. ماطر. ميد. 38 ، 1688–1691 (2013).

25. هيرزل ، أ ، وجيسان ، أ. ما هي الإستراتيجية المثلى لأخذ العينات لنمذجة ملاءمة الموائل. ايكول. نموذج. 157 ، 331–341 (2002).

26. Guisan، A.، Theurillat، JP & Kienast، F. توقع التوزيع المحتمل لأنواع النباتات في بيئة جبال الألب. J. فيج. علوم. 9 ، 65-74 (2010).

27- المركز الوطني لمعلومات الأرصاد الجوية ، إدارة الأرصاد الجوية الصينية. شبكة بيانات الأرصاد الجوية الصينية ، بكين ، الصين

28. مكتب المسح الوطني الثاني للتربة في الصين. سلسلة التربة في الصين. مطبعة الصين الزراعية (1996).

29- مركز معلومات شبكة الحاسوب ، الأكاديمية الصينية للعلوم. سحابة البيانات الجغرافية المكانية ، بكين ، الصين

30- لجنة تحرير خريطة الغطاء النباتي بأكاديمية العلوم الصينية. خريطة الغطاء النباتي لجمهورية الصين الشعبية (1: 1 مليون). دار النشر الجيولوجي ، بكين (2007).

32. كيرا ، ت. تصنيف جديد للمناخ في شرق آسيا كأساس للجغرافيا الزراعية. كيوتو ، اليابان: معهد البستنة ، جامعة كيوتو (1945).

33. Hanley، JA & McNeil، BJ معنى واستخدام المنطقة الواقعة تحت منحنى خاصية تشغيل المستقبل (ROC). الأشعة. 143 ، 29–36 (1982).

34.Boakye-Yiadom، M. et al. المكونات الكيميائية من ينبع Cistanches deserticola. ذقن. عشب ميد. 8 ، 293-296 (2016).

35.Luo، GM & Huang، YL تقدم الأبحاث في التأثيرات الدوائية لإشيناكوسايد في Cistanche deserticola. آسيا والمحيط الهادئ Tradit. ميد. 10 ، 58-60 (2014).

36- لجنة دستور الأدوية الصينية. دستور الأدوية في جمهورية الصين الشعبية. مطبعة العلوم الطبية الصينية ، بكين (2015).

37. Che، L.، Cao، B.، Bai، CK، Wang، JJ & Zhang، LL التوزيع التنبئي وتقييم ملاءمة الموائل لـ Notholirion bulbuliferum استنادًا إلى MaxEnt و ArcGIS. ذقن. J. Ecol. 33 ، 1623-1628 (2014).

شكر وتقدير

نشكر مركز الموارد الوطنية للمواد الطبية الصينية على البيانات المتعلقة بالعوامل البيئية. كما نشكر المراجعين على تعليقاتهم على المخطوطة. تم دعم هذا العمل من قبل نظام البحوث الزراعية الصيني (CARS -21) ، ومشروع تخطيط العلوم والتكنولوجيا لمنطقة منغوليا الداخلية ذاتية الحكم ، الصين (201701040).

For more information:1950477648nn@gmail.com