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的中药车前子生态适宜性区划研究

目的通过分析中药车前子的生态适宜性分布,预测其适宜生长区域。方法通过网络资料查阅和实地采集,收集中药车前子共580个样点信息(其中车前325个、平车前255个),综合55个生态因子,应用最大熵模型和地理信息系统分析车前和平车前的生态适宜性分布。结果影响车前和平车前生态适宜性的主要环境因子是降水量、坡度、温度、海拔、植被类型、土壤亚类;最适宜生境主要集中在陕西、安徽、四川、浙江、江西、黑龙江、吉林、辽宁、山西、河北、河南、山东、甘肃南部等地,因物种不同,生境和分布区域不同。结论本研究所生成车前和平车前生态适宜性区划图可为合理选择优质中药车前子种植地区提供依据。     

基于MaxEnt模型和ArcGIS的兰州百合生态适宜性区划研究

目的 对兰州百合的生态适宜性进行评价,为扩大兰州百合在全国范围内种植面积及推广种植提供前期指导。方法 通过网络资料和实地采集,收集兰州百合地理位置信息125份,综合55个生态因子,应用地理信息系统(ArcGIS)和最大熵模型分析兰州百合的生态适宜性分布。结果 影响兰州百合潜在分布的主要生态因子为10月份降水量(42.6%)、海拔(20.6%)、温暖指数(13.4%)、温度季节性变化标准差(6.4%)和12月份降水量(4.9%),累积贡献率达87.9%。结合ArcGIS软件分析认为,甘肃、宁夏、陕西、山西、四川、云南、河南、重庆及湖北等省份是兰州百合的普遍适宜生长区。其中高适宜区主要位于甘肃南部、东南部,宁夏西南部,陕西西南部部分地区,面积约41.5×10⁴ km²;中适宜区主要位于宁夏南部、四川东北部、云南西北部、西藏南部、陕西南部及北部部分地区,面积约128.4×10⁴ km²;低适宜区主要有山西南部、河南西北部、重庆大部、湖北西北部、云南大部,面积约213.5×10⁴ km...     

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。     

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MaxEnt和GIS技术的桔梗适宜性分布区划研究

目的:通过对中药材桔梗进行适宜性分布研究,为其人工栽培的推广提供理论与数据参考。方法:采用MaxEnt生态位模型与GIS技术相结合的方法,根据214个桔梗样本点分布数据,分析生态因子的贡献率与ROC曲线,探索影响桔梗生长的主要生态因子与适生地特征,从而对桔梗在全国范围内的生长适宜性区域进行区划研究。结果:①模型精度评价的AUC值达0.922,表明模型运算准确度高,分析结果可靠;②桔梗的生长主要受降水、气温、海拔的影响,最适宜的月降雨量为50～200 mm,最适宜的温度条件为5～23℃,在海拔1 000 m以下的荒山草丛、灌丛间以及林缘草地适宜生长。③全国桔梗生长适宜区的面积共379 363.67 km~2,其中最适宜区面积为20 898.52 km~2,主要分布在广西、江苏、江西、湖北、湖南和安徽6个省份。结论:人工栽培时,应当重点考虑气温和土壤湿度因素,同时注意土地的排水条件。广西东北部兴安、全州等7个县市,湖南城步县,江苏无锡、锡山等7个县市的最适宜区分布广阔,且连片集中,是推广桔梗规模化人工栽培的优选之地。     

基于MaxEnt模型和ArcGIS的远志生境适宜性评价

目的 远志主产东北、华北、西北和华中地区以及四川省,不同产地的药用植物远志有明显质量差异,且远志的栽培区较为集中,在全国范围内针对远志的适宜性区划研究较少,为确定全国范围内的远志适宜区划,根据远志采样点所分布区域的生态因子,对全国范围内远志的生境适宜性进行评价分析。方法 运用MaxEnt模型筛选出影响远志生境分布的生态因子,构建评价模型,利用ArcGIS软件对远志的生境进行适宜性评价,得到全国范围内远志生境的高适宜区、中适宜区、低适宜区和不适宜区。结果 评价模型精度较高,得出远志在我国的适宜性分布区面积为3.21×10⁶ km²,其中高适宜区面积为0.52×10⁶ km²;中适宜区面积为0.96×10⁶ km²;低适宜区面积为1.73×10⁶ km²。高适宜区主要分布在山西省、河北省、山东省、陕西省、辽宁省和河南省。影响远志分布的主要生态因子有年均温变化范围、最干季度平均温度、最湿季度降水量、海拔、坡度、上层（0~30 cm）碳酸盐或石灰含量。结论 研究结果与相关文献的记载较为吻合,可为中药远志的野生资源保护与栽培种植提供理论参考。     

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的吉林省穿龙薯蓣分布区划研究

针对穿龙薯蓣资源保护和人工栽培区选择的实际问题,通过对吉林省内穿龙薯蓣进行实地调查,运用Max Ent模型和GIS技术,筛选出影响穿龙薯蓣分布的主要环境因子,并对穿龙薯蓣进行分布区划研究,绘制吉林省穿龙薯蓣分布区划图。Max Ent模型研究发现温度季节性变化的标准差、10月份降水量等6项主要环境因子对穿龙薯蓣的生长适宜度影响最大,生长适宜度数值范围为4.612 08×10-6~0.544 31,利用分位数法对穿龙薯蓣进行分布区划,划分为高适生区、中适生区、低适生区和不适生区4部分。其中高适生区集中在吉林省中部和南部地区,总面积47 988 km2。利用Arc GIS提取采样点的环境因子,统计主要环境因子在各适宜区内的数值情况。该研究绘制的吉林省穿龙薯蓣分布区划与实际情况基本一致,为明确最适合穿龙薯蓣生长的自然环境,也为开展穿龙薯蓣资源的保护和栽培区选择提供参考依据。     

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GIS的陕西省山茱萸气候适宜性种植区划研究

目的:预测陕西省山茱萸最适宜种植区,实现山茱萸的种植区划。方法:利用28份山茱萸实地调查及标本点的地理信息,应用最大熵模型(Max Ent)加载分别在世界气象数据库、土壤数据库下载的27个气候变量和6个环境变量,采用GIS预测陕西省境内山茱萸气候适宜性分布概况。结果:Max Ent运行AUC值高达0.98,表明模型具有很高的可信度。结果发现,山茱萸最适宜分布于3月最低气温在-3.0~9.8℃,年平均气温在6.7~17.6℃,3月平均降水量在7~185 mm,年平均降水量在558~1 817 mm,海拔为98~1 620 m左右的地区。依据上述适宜分布结果和气候类型,可将陕西省山茱萸最适宜分布区(总最适宜面积4.5万km~2)划分为4个种植亚区,分别为Ⅰ-1秦岭北坡山地湿润气候种植区(0.59万km~2),Ⅰ-2商洛丹江河谷盆地半湿润气候种植区(1.17万km~2),Ⅱ-1汉中-安康汉江河谷盆地湿润气候区(1.51万km2),Ⅱ-2米仓山-大巴山地湿润气候种植区(0.84万km2)。建议在Ⅱ-1、Ⅰ-2和Ⅰ-1中原有山茱萸种植集中区,通过合理规划和建立山茱萸规范化种植基地,推广高产、优质和抗病性强的优良品种,并研发机械采摘工具降低人工成本等,从而推进实施中药现代化的进程。     

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ArcGIS和Maxent的栀子生态适宜性研究

应用ArcGIS和Maxent模型分析栀子在全国的生态适宜性。以85批栀子药材为分析基点,选取适合栀子生长的生态因子。研究结果表明4月均降水量、11月均降水量和8月均温度等是影响栀子的生长最关键的生态因子,栀子适宜生长区域相对集中,北至陕西南部、河南南部、安徽中部,南至海南省北部,西至四川省中部,东至浙江沿海地区、台湾东北部。     

基于MaxEnt和ArcGIS的大头续断资源蕴藏量的估算研究

目的对大头续断Dipsacus chinensis蕴藏量进行研究,为中药资源量化提供新方法。方法以全国大头续断的主要分布区的实地调研数据为依据,分别利用MaxEnt模型和空间插值法建立大头续断物种密度栅格数据和单株生物量栅格数据,借助ArcGIS空间分析功能对大头续断资源分布进行空间量化分析和评估。结果全国大头续断野生资源适生区面积3.34×105 km~2左右,资源药材蕴藏量约3.08×10~7 kg,主要分布在横断山脉及青海高原东南部地区,其中四川省大头续断资源蕴藏量约为全国的69.48%,尤以四川省的阿坝州境内资源蕴藏量高;大头续断分布密度较高区段主要分布在四川省的阿坝州、甘孜州和凉山州境内,此区域为大头续断的核心分布区,并以此区域为中心向周围呈递减趋势;单株生物量地理分布整体特征呈现以横断山脉的垂直面为分界面,向两侧递增的趋势;生物量与温度季节性变异系数、年均温变化范围和4月份降水量呈显著正相关,与12月份均温、月均(7、8月)降水量、季节降水量变异系数呈显著负相关。结论该研究为大头续断新资源的开发及利用提供有力的数据支撑,为中药资源可视量化评估提供了新方法。     

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。     

基于生长适宜性和品质适宜性的川贝母功能型生产区划研究

该文基于对川贝母资源生态和品质质量的研究,在GIS平台上利用最大信息熵对野生川贝母进行生长适宜性分析,并筛选出影响川贝母生长的主导因子;利用地统计学方法插值生成基于药材品质适宜性的空间分布数据,在此基础上与川贝母植株生长适宜性空间分布数据进行模糊叠加,形成基于药材品质适宜性和植株生长适宜性空间相关联的川贝母生产适宜性区划;结合土地利用等环境因素综合分析,对川贝母生产适宜区进行功能划分,得到具有实际生产指导意义和可操作性的川贝母功能型生产区划。该文采用的中药材生长适宜性、品质适宜性和生产适宜性的评价体系及构建方法,可克服现有中药材生产区划中由于缺乏生态因子与品质因子的空间相关分析而导致的将生态适宜性与生产区划等同的误区,为川贝母的资源保护、野生抚育和产业化种植规划,提供理论支持与解决方法。     

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。     

基于MaxEnt模型和GIS的糙叶败酱生态适宜性研究

目的通过研究糙叶败酱在我国的生态适宜性区划,为其野生资源保护和栽培提供参考依据。方法通过查阅中国数字植物标本馆并结合实际调查得到糙叶败酱地理信息,运用最大熵(Max Ent)模型和ArcGIS软件分析得到其生态适宜性区划。结果影响糙叶败酱生长的8个主要生态因子为温度季节性变化标准差、坡度、土壤类型、年均温变化范围、年平均气温、7月降雨量、最湿月降水量、土壤酸碱度。结果显示,糙叶败酱适宜生长区为甘肃省东南部、陕西省北部、山西省全境、河北省北部及与山西省接壤地区、河南省北部、北京市北部、辽宁省西部及内蒙古南部。结论本研究结果可为糙叶败酱野生资源的保护及规范化种植提供重要参考依据。     

广金钱草分布和品质适宜性区划研究

通过对华南和西南地区(广东、广西、海南和云南)的广金钱草实地调研,结合夏佛塔苷、多糖的含量,运用最大信息熵模型和地理信息技术,分别筛选出影响广金钱草分布适宜性和品质适宜性的主导生态因子,再对广金钱草的分布和品质进行适宜性区划。分布区划的结果表明,4月均温、最冷季节均温、土壤类型和寒冷指数4个生态因子对广金钱草分布适宜性的影响最大。品质区划的结果表明:1多糖含量与4月降水量呈显著性正相关;夏佛塔苷含量与4月均温、最冷季节均温呈显著性负相关,与10月、11月降水量,4月、5月日照时长呈极显著负相关,与4月降水量、温度季节性变化标准差呈显著性正相关,与2月、3月降水量呈极显著性正相关。2分别以夏佛塔苷、多糖为品质指标,依据品质区划模型绘制出广金钱草的品质区划图。该研究可为广金钱草生产区划、种植基地选择和定向培育提供科学选址依据。