基于MaxEnt和ArcGIS的缬草适宜性区划研究

目的基于最大熵(MaxEnt)模型和地理信息系统(ArcGIS),结合相关生态因子对缬草生态适宜区进行预测分析。方法应用MaxEnt模型和ArcGIS,结合475个缬草样本信息数据和55项生态因子,通过MaxEnt模型筛选出5个影响缬草生长的主要生态因子,并在ArcGIS中进行缬草生态适宜性预测展示。结果综合分析得出缬草适宜生长环境参数:海拔1700～3000 m,5月降水量70～150 mm,6月降水量80～190 mm,坡度4°～24°,坡向为平地、东南、西南;预测缬草最适宜生长地区为陕西南部、湖北西部、四川中部和北部、青海西部和甘肃南部地区。结论本研究预测分布区域与中国植物志记载产地基本一致,可为缬草的种植区域规划提供指导。     

多花黄精生态适宜性区划研究

利用多花黄精在中国的260个地理分布记录,结合53项环境因子,应用最大熵模型(MaxEnt)研究影响多花黄精适宜性分布的生态因子,结合ArcGIS软件预测多花黄精全国潜在适生分布区。用受试者工作特征曲线(ROC曲线)检测模型精度、刀切法(Jackknife test)筛选主导环境变量。研究结果显示,MaxEnt模型预测结果较好(AUC0.9);基于当前情景构建的多花黄精地理分布模型的AUC(area under curve)均达到"极好"的标准,说明模型预测结果可用于该研究。研究发现影响多花黄精适宜性生长的主要环境因子为11月份、3月份、2月份、4月份、5月份和10月份月降水量、最湿月降水量、年均温变化范围和土壤类型共9项环境因子;多花黄精在我国的潜在适生性分布区域较广,主要集中在湖南、湖北西部、广东、广西东北部、贵州东南部、江西、安徽西南部、福建、浙江、陕西、河南西南部和重庆等地区。该研究对多花黄精潜在分布区进行了生长等级划分,生成了多花黄精生长适宜性区划图。通过基于MaxEnt的潜在分布范围与文献资料记载分布范围对比分析,拓展了人们对多花黄精分布范围的认识。     

基于MaxEnt模型和ArcGIS的杠板归适宜分布区预测

目的采用最大熵(MaxEnt)模型和地理信息系统对杠板归全国适宜分布区进行预测。方法将杠板归476条地理分布信息及55个环境因子导入MaxEnt模型运算,采用刀切法和贡献率筛选主导环境因子,选择受试者工作特征曲线验证模型精确度,通过ArcGIS软件加载模型预测杠板归适宜分布区划图。结果本研究模型预测结果可信度高(AUC0.9),杠板归的主导环境因子为最湿月降水量、年均降水量、6月份降水量、11月份降水量、最湿季降水量、9月份平均气温和植被亚类,杠板归适宜分布区较广,高度适生区主要为福建、浙江、江西、重庆、广东(除南部)、湖南(除东部)、广西北部、贵州北部、湖北西部、安徽南部、陕西南部、江苏南部。结论本研究预测杠板归的分布区与实际情况基本一致,预测适宜分布区可为开展杠板归野生抚育及合理规划栽培用地提供依据。     

东方香蒲生态适宜性区划研究

目的预测东方香蒲全国潜在适宜性分布区,为其种植区域选取和资源利用提供依据。方法通过收集160个东方香蒲的样点信息,结合55项生态因子,应用最大熵(MaxEnt)模型研究影响东方香蒲适宜性分布的生态因子,结合地理信息系统预测东方香蒲全国潜在适宜性分布区。结果 MaxEnt模型预测结果较好;东方香蒲地理分布模型的受试者工作特征曲线下的面积达到非常好的标准,表明模型预测结果可用于该研究。本研究表明,最暖季平均温、年均降水量、6月平均气温、植被类型、7月平均气温、最湿季平均温、9月平均气温等为影响东方香蒲分布的主要生态因子;东方香蒲在全国分布广泛,以东北三江平原、华北平原、长江中下游平原、各河流流域、湖泊,以及新疆准噶尔盆地、海南沿海各市、台湾西南部和台东纵谷平原等分布较多,高海拔地区的西藏、青海、贵州等分布较少。结论本研究可为东方香蒲种植区域选择和资源的可持续利用提供参考。     

中麻黄生态适宜性区划研究

利用最大熵Maxent模型并结合GIS技术对中麻黄在我国的生态适宜性进行预测,以寻找影响中麻黄适宜性分布的主要生态因子及适宜生长区域。对采集到38份中麻黄样本和从CVH中获得的116条中麻黄分布信息运用ArcGIS技术进行分析。利用MaxEnt模型对中麻黄在我国的生态适宜区进行预测。中麻黄MaxEnt模型ROC曲线训练数据集和测试数据集的AUC依次分别是0.986,0.958,均大于0.9,趋近于1。中麻黄较高适宜度主要集中在甘肃西部、青海东部、新疆西北部、内蒙古中部和西藏东北部。模型运算得出的中麻黄生境适宜度具有很高的准确度和可信度,表明MaxEnt模型对中麻黄在中国潜在分布区的预测效果非常好。为野生资源的探测和栽培区域的选择提供参考依据。     

基于MaxEnt模型的防风潜在种植区预测

目的：分析野生防风分布信息及多个环境因子,预测防风生态适宜性区划,为栽培防风的扩大生产提供基础研究数据。方法：通过最大熵（MaxEnt）模型分别加载89个野生防风分布点数据和气候、土壤、地形、植被等多项环境数据,预测栽培防风分布区域的生长适宜度和主导环境因子。利用地理信息系统（GIS）将预测结果分别划分为不适宜区、适宜区和最适宜区。结果：建立的MaxEnt模型预测效果良好,共筛选出土壤类型、最暖季降水量、最冷季降水量、最干季平均温和坡向5个主要生态因子（累积方差贡献率为74.2%）为防风适宜生长的环境参数。结合ArcGIS软件分析认为,内蒙古中东部的赤峰市、通辽市、呼伦贝尔市、兴安盟,黑龙江东北部大庆市、佳木斯市、齐齐哈尔市,吉林和辽宁两省西部地区,河北省承德市、张家口市是防风的普遍适宜生长区。结论：建立的模型分析结果与实际考察相符,可为防风的种植区域规划提供参考。     

达乌里秦艽潜在适生分布区研究

目的:研究影响达乌里秦艽适宜性分布的生态因子,预测达乌里秦艽在我国的潜在适生分布区。方法:利用达乌里秦艽在中国的154个地理分布记录,结合28项环境因子,应用最大熵模型(Max Ent)研究影响达乌里秦艽适宜性分布的生态因子,结合ArcGIS软件预测达乌里秦艽全国及各省潜在适生分布区。结果:影响达乌里秦艽适宜性生长的主要环境因子为海拔、1月最高温和1月降水量;达乌里秦艽在我国10个省的潜在适生性较高,适生区总面积达577 517.4 km~2,占全国总面积的6.02%;甘肃省达乌里秦艽潜在适生区面积最大,青海次之。结论:研究结果对达乌里秦艽原产地资源保护和野生抚育具有指导作用,可以为达乌里秦艽栽培选地和生产区划研究提供科学依据。     

基于MaxEnt和ArcGIS预测华重楼潜在分布及适宜性评价

目的:为明确华重楼在中国的潜在分布区和适宜性,为开展华重楼野生抚育、种植区划和规范化化栽培提供指导。方法:采用最大熵模型(MaxEnt)和地理信息系统(ArcGIS 10.2.2),预测华重楼在我国的潜在适生区及其适生等级。结果:华重楼潜在分布主要位于华东、华中、华南和西南部分地区,华重楼主要适生省为贵州、湖北、江西、四川、重庆、福建、浙江、安徽、湖南、广东(适生指数0.6)。刀切法测试表明,最干季平均温度(41.7%)、7月降雨量(23.7%)、年均温(15.8%),是影响华重楼潜在分布的最主要3个环境因子。结论:华重楼最适宜生长在年温差小降雨量少的平原或山区,最干季度温度范围5.93~11.68℃,年均温14.67~20.11℃,7月份降雨量184~237 mm的是华重楼最适宜生长的生态位参数。     

基于MaxEnt和GIS的新疆紫草产地生态适宜性分析

目的 通过对新疆紫草进行生态适宜性评价,为优质新疆紫草生产基地选址提供参考。方法 选取第四次全国中药普查新疆普查空间数据中129份新疆紫草的基本信息,利用最大熵（MaxEnt）模型和ArcGIS软件分析评价。结果 影响新疆紫草分布的主要生态因子为海拔、土壤类型、植被类型、6月降水量、12月降水量、10月平均气温、等温性;新疆紫草潜在分布区为和静县、尼勒克县、博乐市、温泉县、昭苏县、霍城县、精河县、伊宁市、伊宁县、裕民县、奎屯市、阿克陶县、巩留县、乌鲁木齐县、乌恰县等;MaxEnt模型预测结果经受试者工作特征（ROC）曲线评价曲线下面积（AUC）>0.9。结论 新疆紫草的生态适宜性分布区主要集中在天山山脉中段的和静县、尼勒克县、博乐市、温泉县、昭苏县,建议优先选择上述区域开展新疆紫草人工栽培。     

昆明山海棠潜在适宜性区划研究

目的通过潜在适宜性区划研究,预测昆明山海棠适宜种植区。方法通过实地调查及中国数字植物标本馆收集样本点信息。以昆明山海棠121个样本点为分析基点,利用最大熵模型和地理信息系统对昆明山海棠进行生态适宜性研究,分析其生长地的相关生态因子。结果影响昆明山海棠生长的主要生态因子为12月份平均温度、6月份降水量等13个生态因子,其中6、10、5月份降水量对昆明山海棠生长影响较大,下限有阀门区,上限影响不大,而气温影响主要体现在等温性上,其日均温差越大越有利于物种生长;另外,对潜在分布区进行生长适宜等级划分,生成昆明山海棠生长适宜性区划图,最适宜分布区在四川西南部凉山州、攀枝花,云南西北部及西部的保山、大理、丽江、怒江等地。结论昆明山海棠最适宜分布区与本次实地调查结果相符,可为昆明山海棠物种保护及其栽培利用提供科学依据。     

基于3S技术的羌活区划研究I.基于MaxEnt和ArcGIS的羌活生长适宜性分析及评价

该文在基于MaxEnt和ArcGIS的羌活的生态适宜性分析及评价基础上,提出了生长适宜性的概念,并利用ArcGIS软件中标准分级方案的自然断点法,对羌活的潜在分布区域进行了生长适宜性等级划分,生成羌活生长适宜性区划图并统计了不同等级适宜区的面积。结果发现,羌活生长最适宜区段主要分布在四川省的阿坝州境内,约占总最适生区的60%以上;海拔、9月均温以及植被类型是影响羌活生长的主导因子;相关性分析显示,在一定范围内降水量和坡度的增加有利于药材中羌活醇积累,而不利于异欧前胡素积累。研究结果有助于阐明药用植物生长适宜性和品质适宜性的区别,为羌活的生产区划、野生抚育及规模化人工种植提供科学依据。     

基于最大熵模型和地理信息系统的苍术生态适宜性及品质区划

目的：对全国范围内的野生苍术进行生态适宜性和品质区划,为苍术的栽培选址和优质生产提供科学指导。方法：采用文献搜集的方法收集近30年与苍术分布和挥发油含量相关的研究数据,用最大熵模型（MaxEnt）和地理信息系统（GIS）对野生苍术生态适宜性进行区划,并对苍术的适宜种植区和品质形成区进行预测。结果：1）野生苍术最适宜分布区主要集中在燕山山脉、太行山脉、陕北高原南部、秦岭山脉、伏牛山区、大巴山区、桐柏山区、大别山区、茅山周边及黄山周边地区;2）合格野生苍术（苍术素含量>0.30%）最适宜分布区集中在湖北省中部的大洪山、河南省与湖北省交界处的桐柏山和大别山区、安徽省中部的张八岭和江苏省南部的茅山山区至上海的大部分地区,其中大别山区的野生苍术品质差异较大。结论：MaxEnt和GIS对野生苍术生态适宜性分布区预测结果可靠有效。生态环境因子并不是影响苍术品质形成的唯一决定因素,生产合格苍术药材需要有优良的种质资源,以及合适的生态种植环境,如林下、林缘或田间作物套种等。     

我国滇重楼种植的气候适宜性研究

该文在对云南、四川、贵州3省175个滇重楼种植区进行实地调查的基础上,根据"中药资源空间信息网格数据库"提供的1950—2000年1 km×1 km空间分辨率的气候资料,基于全国区域和年尺度选取影响我国滇重楼分布的潜在气候因子,利用最大信息熵模型(MaxEnt)和ArcGIS空间分析技术,研究了影响我国滇重楼潜在种植分布的主导气候因子及其气候适宜性。结果表明,影响我国滇重楼潜在种植分布的主导气候因子是8月平均降雨量、最干季平均温、等温性、10月平均降雨量、季节降水量变异系数和7月平均温,累积贡献率达到了97.2%。利用所建模型给出的滇重楼在待预测地区的存在概率,将我国滇重楼潜在种植分布区划分成气候不适宜区、次适宜区、较适宜区和最适宜区,并给出了各气候适宜区的气候特征。研究结果可为优化我国滇重楼生产布局及引种提供参考。     

基于MaxEnt模型与ArcGIS的线叶蓟生态适宜性区划研究

目的 预测线叶蓟在全国范围内的潜在适宜分布区，为线叶蓟野生资源开发及人工栽培驯化等提供理论依据。方法 收集248条线叶蓟样点分布数据，结合55个生态因子数据，应用最大熵模型和地理信息系统软件（ArcGIS）分析影响线叶蓟适宜性分布的主要生态因子。结果 影响线叶蓟适宜性分布的主导环境因子为11月降水量、3月降水量、5月平均气温、9月平均气温、最暖季平均温、植被类型和土壤类型。线叶蓟高度适生区主要集中于浙江、重庆、广西东北部、四川东部、湖北西北部和东部。结论 本研究结果可为线叶蓟野生资源开发利用及规范化种植提供参考。     

变叶海棠及其同域近缘种潜在地理分布及生境特征研究

目的探究变叶海棠及其同域近缘种潜在地理分布及生境特征。方法基于全国尺度下的气候、土壤、地形和植被类型等生态因子插值数据,结合变叶海棠、花叶海棠和陇东海棠地理分布信息,利用MaxEnt模型和ArcGIS软件的空间分析功能,分析了变叶海棠、花叶海棠和陇东海棠潜在地理分布及其生境特征。结果变叶海棠、花叶海棠和陇东海棠呈地理替代分布,变叶海棠主要分布于中国—喜马拉雅森林植物亚区,花叶海棠主要分布于亚洲荒漠植物亚区,陇东海棠分布区属中国—日本森林植物亚区;海拔可能是造成花叶海棠、变叶海棠和陇东海棠资源分布区域差异性的主导生态因子。结论本研究成果可为变叶海棠、花叶海棠和陇东海棠资源保护利用和人工栽培提供参考。     

基于MaxEnt模型和ArcGIS的红芪生境适宜性评价

目的 基于MaxEnt模型和ArcGIS评价红芪生境适宜性。方法 运用MaxEnt模型筛选影响红芪分布的生态因子,建立评价模型,利用ArcGIS软件评价红芪生态适宜性,得到全国红芪生境的高度适生区、中度适生区、低度适生区、非适生区。结果 红芪在我国的适生区面积为1.29×10⁶ km²,其中高度适生区面积为5×10⁴ km²,中度适生区面积为3.38×10⁵ km²,低度适生区面积为9×10⁵ km²,在生境适宜区占比分别为4.03%、26.20%、69.77%,高度适生区主要分布于甘肃省。影响红芪分布的主要生态因子为海拔、最热季度降水量、9月和12月太阳辐射量、温度季节性变化偏差和上层土壤(0～30 cm)基本饱和度。结论 本研究结果与文献记载相吻合,可为红芪引种栽培及资源可持续利用提供理论依据。     

基于MaxEnt和ArcGIS的黄连生长适宜性区划研究

针对黄连种植适生地选择的迫切要求,该文在基于生态位理论模型MaxEnt和ArcGIS的黄连区划体系研究基础上,对黄连进行了生长适宜性区划的分析,并利用统计学分析的相关方法结合Arc GIS软件,对黄连的潜在分布区进行了生长适宜性等级划分,生成黄连生长适宜性区划图。结果发现,黄连生长最适宜区主要分布在重庆石柱、武隆、巫溪、湖北利川、恩施等地。海拔、9月降水量以及2月降水量等7个生态因子是影响黄连生长的主要生态因子,相关分析结果显示,在一定范围内,降水量与海拔的升高有利于黄连中总生物碱含量的积累。研究结果不仅阐释了最适合黄连生长的自然环境,也为黄连的生产区划、也是抚育及规模化人工种植提供科学依据。     

基于Maxent和ArcGIS的山茱萸生态适宜性区划研究

通过区划研究,预测山茱萸适宜种植区。通过走访和实地调查,收集山茱萸在全国主产区的样品分布信息。以山茱萸药材主产区14个产地89个采样点为分析基点,利用Maxent和ArcGIS对山茱萸进行生态适宜性研究,分析山茱萸生长地的相关生态因子如气候、地形等。影响山茱萸生长的主要生态因子包括11月降水量、3月降水量、植被类型等9个生态因子,山茱萸生长最适宜区域分布在河南、陕西、浙江、重庆、湖北、四川、安徽、湖南、山东等地,对山茱萸的潜在分布区进行了生长适宜性等级划分,生成山茱萸生长适宜性区划图。应用空间分析技术,阐释了山茱萸最适合生长的自然环境,也为山茱萸的野生抚育、引种栽培及人工规范化种植提供科学依据。     

基于MaxEnt和ArcGIS的大叶钩藤生长适宜性分析及区划研究

目的:对大叶钩藤进行生态适宜性区划及生产区划。方法:利用MaxEnt与ArcGIS软件对大叶钩藤进行生长适宜性分析,并利用ArcGIS软件中标准分级方案的自然断点法,对大叶钩藤的潜在分布区域进行生长适宜性等级区划;以钩藤碱为指标成分,利用Minitab 16.0与SPSS 19.0统计软件,以生态因子为自变量,以含量测定结果为因变量,进行多元线性回归分析,并结合ArcGIS软件,进行品质区划与生产区划。结果:影响大叶钩藤生态适宜性分布的最重要生态因子为温度,其次为降雨量;最适宜大叶钩藤种植的区域为云南勐腊县,其次为云南南部、广西西南部;钩藤指标成分含量高低与小生境息息相关,在进行大叶钩藤栽培选址时,宜采用本研究生产区划结果与实地调查分析相结合的方式进行。结论:该研究结果可为大叶钩藤适生区预测及规模化人工种植提供理论依据。     

基于最大熵模型和地理信息系统地构叶生态适宜性研究

目的探讨地构叶在我国的生态适宜性区划。方法利用最大熵模型和ArcGIS10.5软件对实地调查的35个地构叶分布信息数据、中国数字植物标本馆获取的172条地构叶分布信息及55种生态因子数据进行运算分析。结果调查显示,影响地构叶生长的7个主要生态因子为11月降水量、3月温度、9月降水量、温度季节性变化标准差、土壤含黏土量最干季节降水量、最干季节均温,甘肃东南部、陕西南部、山西南部、河北西南部、山东中部为地构叶的主要分布区。结论应用此方法研究地构叶生态适宜性区划具有较好的精确度和可信度,研究结果与实际分布相契合,可为地构叶野生资源勘测和保护地区的选择提供参考依据。