Prediction for Potential Suitable Areas of Allium polyrhizum in China Based on MaxEnt Model

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2025.08.022

Acta Agrestia Sinica ›› 2025, Vol. 33 ›› Issue (8): 2618-2626.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2025.08.022

Prediction for Potential Suitable Areas of Allium polyrhizum in China Based on MaxEnt Model

GAO Xuan-lin¹, SU Xu^1,2,3, LIU Yu-ping^1,2,3, LYU Yang¹, LEI Jie-qiong¹, ZHENG Ying-hui¹, CAIRANG Zha-xi¹, FENG Xu¹, LI Jia-huan¹

1. School of Life Sciences, Qinghai Normal University, Xining, Qinghai Province 810008, China;
2. Key Laboratory of Biodiversity Formation Mechanism and Comprehensive Utilization of the Qinghai-Xizang Plateau in Qinghai Province, Qinghai Normal University, Xining, Qinghai Province 810008, China;
3. Academy of Plateau Science and Sustainability, Qinghai Normal University, Xining, Qinghai Province 810016, China

Received:2024-11-21 Revised:2024-12-30 Online:2025-08-15 Published:2025-08-27

基于MaxEnt模型预测碱韭在中国的潜在适宜区变化

高宣琳¹, 苏旭^1,2,3, 刘玉萍^1,2,3, 吕扬¹, 雷洁琼¹, 郑莹晖¹, 才让扎西¹, 冯旭¹, 李佳欢¹

1. 青海师范大学生命科学学院, 青海西宁 810008;
2. 青海师范大学青海省青藏高原生物多样性形成机制与综合利用重点实验室, 青海西宁 810008;
3. 青海师范大学高原科学与可持续发展研究院, 青海西宁 810016

通讯作者: 刘玉萍, E-mail:lyp8527970@126.com
作者简介:高宣琳(2004-),女,汉族,甘肃平凉人,硕士研究生,主要从事高山植物系统与进化研究,E-mail:gxl202407@163.com
基金资助:
青海省重大科技专项（2023-SF-A5）；2023年中央林业草原生态保护恢复资金野生动植物保护项目（QHSY-2023-016）；青海省省财政林业改革发展资金林草新技术推广项目（QSCZ-2023-001）资助

Abstract

Abstract: Allium polyrhizum is a perennial species from the genus Allium of the family Liliaceae， with important medicinal， edible and economic values. Based on eighty-nine distribution sites and nine environmental factors screened， we simulated the suitable distribution area of A. polyrhizum in China under current and future climatic conditions， through the optimized MaxEnt model and ArcGIS software in the present study. This study provides the basic data for the sustainable utilization of A. polyrhizum germplasm resources. The results indicated that （1） The annual average temperature （Bio1）， mean temperature of driest quarter （Bio9）， elevation and slope were the main environmental factors influencing distribution area of A.Polyhizum （2） Under the current climatic conditions， the total suitable area of A. polyrhizum was 687.99×10⁴ km²， with highly suitable areas being mainly distributed in Heilongjiang， northwestern Jilin， northern Xinjiang and northeastern Inner Mongolia， and sporadically in Xizang， Qinghai， Gansu， etc. （3） Under the future climatic conditions， the suitable distribution area of A. polyrhizum reduced obviously， and the highly suitable area was mainly concentrated in the north of Heilongjiang and northeast of Inner Mongolia. Besides， the centroid of the suitable area generally would migrate to the northeast of Inner Mongolia， but it is always located in Alxa Right Banner.

Key words: Allium polyrhizum, MaxEnt model, Potential suitable area, Environmental factor, Centroid transfer

摘要： 碱韭（Allium polyrhizum）是百合科（Liliaceae）、葱属（Allium）的一种多年生草本植物，具有重要的药用价值、食用价值和经济价值。基于筛选到的89个碱韭分布位点和9个环境因子，本研究利用优化后MaxEnt模型和ArcGIS软件，模拟了当前和未来气候条件下碱韭在我国的适宜区分布，旨在为碱韭种质资源的可持续利用提供基础数据。结果显示：（1）年平均温度（Bio1）、最干季平均温度（Bio9）、海拔（Elevation）和坡度（Slope）是影响碱韭在我国适宜区分布的主要环境因子；（2）当前气候条件下，碱韭的适宜区总面积为687.99×10⁴ km²，高适宜区主要分布于黑龙江、吉林西北部、新疆北部和内蒙古东北部，零星分布于西藏、青海、甘肃等地；（3）未来气候条件下，碱韭的适宜区分布面积大幅缩小，高适宜区主要集中于黑龙江北部和内蒙古东北部；适宜区质心总体向内蒙古东北方向迁移，但始终位于阿拉善右旗境内。

关键词: 碱韭, 最大熵模型, 环境因子, 潜在适宜区, 质心迁移

CLC Number:

Q949.9

GAO Xuan-lin, SU Xu, LIU Yu-ping, LYU Yang, LEI Jie-qiong, ZHENG Ying-hui, CAIRANG Zha-xi, FENG Xu, LI Jia-huan. Prediction for Potential Suitable Areas of Allium polyrhizum in China Based on MaxEnt Model[J]. Acta Agrestia Sinica, 2025, 33(8): 2618-2626.

高宣琳, 苏旭, 刘玉萍, 吕扬, 雷洁琼, 郑莹晖, 才让扎西, 冯旭, 李佳欢. 基于MaxEnt模型预测碱韭在中国的潜在适宜区变化[J]. 草地学报, 2025, 33(8): 2618-2626.

References

[1] 中国科学院中国植物志编辑委员会. 中国植物志-第十四卷[M]. 北京：科学出版社，1980：223
[2] 赵鹏，秦永林，门中华，等. 内蒙古野生碱韭食用花中营养成分分析[J]. 现代食品科技，2016，32（12）：292-297
[3] 高雪峰，高健，门中华，等. 超声提取碱韭总黄酮及其抗氧化活性研究[J]. 食品与发酵工业，2024，50（3）：197-206
[4] 赵彩权，赵雅茹，赵鹏，等. 碱韭总黄酮通过调控细胞程序性死亡发挥抗肿瘤作用的机制研究[J]. 中国细胞生物学学报，2024，46（7）：1387-1398
[5] 奥云额尔敦. 内蒙古草原耐旱植物碱韭和尖叶变蒿降血脂及降血糖活性研究[D]. 呼和浩特：内蒙古大学，2023：61-64
[6] 王梓晗，吕世杰，王忠武，等. 放牧强度对优势种群重要值和物种多样性及其二者典型关系的影响[J]. 生态环境学报，2024，33（6）：869-876
[7] 段义忠，王海涛，王驰，等. 气候变化下濒危植物半日花在中国的潜在分布[J]. 植物资源与环境学报，2020，29（2）：55-68
[8] 董欢，秦培元，焦雪婷. 基于WOS与CNKI数据库的三种生态位模型文献计量比较分析[J]. 井冈山大学学报（自然科学版），2024，45（2）：80-90
[9] 张欣，冯晓，斐玥，等. 基于4种生态位模型的橘小实蝇在四川盆地潜在分布区[J]. 中国农学通报，2024，40（5）：80-87
[10] 杨倩，袁园，苏旭，等. 气候变化背景下糙果紫堇在中国适宜分布区的预测[J]. 植物研究，2024，44（1）：17-26
[11] 郭立新，张春回，宫盱彤，等. 基于MaxEnt模型的大果青杄潜在适生区及其分布变化[J]. 西部林业科学，2024，53（3）：39-46
[12] 李莎，莫舜华，胡兴华，等. 基于MaxEnt和ArcGIS预测濒危植物资源冷杉潜在适生区分析[J] 生态学杂志，2024，43（2）：533-541
[13] 姜霞，张月荣，赵俊禧，等. 基于MaxEnt模型和ArcGIS的山西远志适生区预测研究[J]. 中国中医药信息杂志，2024，31（7）：1-7
[14] 庄怡雪，李敏，陆一南，等. 基于MaxEnt和ArcGIS模型的山海螺生长适宜区预测分析[J]. 中药材，2022，45（10）：2335-2339
[15] 王鑫，任亦钊，黄琴，等. 基于GIS和MaxEnt模型的赤水河地区濒危植物桫椤生境适宜性评价[J]. 生态学报，2021，41（15）：6123-6133
[16] 刘杨，唐斌，罗建勋，等. 基于MaxEnt和GIS的川甘槭潜在适宜分布区评估[J]. 湖南林业科技，2023，50（5）：7-13
[17] PIMM S L，JENKINS C N. Connecting habitats to prevent species extinctions[J]. American Scientist，2019，107（3）：162
[18] 周炳江，王玉洁，马长乐，等. 基于MaxEnt与ArcGIS的云南榧树潜在生境分析[J]. 生态学报，2022，42（11）：4485-4493
[19] 田思源. 气候变化背景下的生态环境监测与应对策略[J]. 化工设计通讯，2023，49（8）：171-173
[20] 赵懿. 基于生态位模型预测不同气候情景下的杉木潜在适生区[D]. 长沙：中南林业科技大学，2022：33-39
[21] 文国卫，叶兴状，施晨阳，等. 基于优化的MaxEnt模型预测赤水蕈树的潜在适宜区[J]. 广西植物，2022，42（3）：363-372
[22] 麻雯迪，李世宗. MaxEnt模型国内外研究进展及其在不同气候背景与区域尺度下的应用[J]. 林业建设，2023（2）：32-40
[23] 李雪，高广磊，孙桂丽，等. 基于MaxEnt预测梭梭和白梭梭在新疆的潜在适生区[J]. 西部林业科学，2021，50（1）：145-152
[24] KHAJOEI NASAB F，MEHRABIAN A，MOSTAFAVI H，et al. The influence of climate change on the suitable habitats of Allium species endemic to Iran[J]. Environmental Monitoring and Assessment，2022，194（3）：169
[25] 廖剑锋，易自力，李世成，等. 基于Maxent模型的双药芒不同时期潜在分布研究[J]. 生态学报，2020，40（22）：8297-8305
[26] 王运生，谢丙炎，万方浩，等. ROC曲线分析在评价入侵物种分布模型中的应用[J]. 生物多样性， 2007，15（4）：365-372
[27] 赵佳丽，兰措卓玛，王伟，等. 基于MaxEnt模型的青藏高原青稞适生区对气候变化响应的分析[J]. 中国生态农业学报（中英文），2024，32（10）：1626-1638
[28] 李小莉，苏旭，王东，等. 气候变化背景下青藏高原特有种唐古特红景天的地理分布格局预测[J]. 植物研究，2024，44（2）：168-179
[29] PHILLIPS S J，DUDIK M. Modeling of species distributions with maxent： new extensions and a comprehensive evaluation[J]. Ecography，2008，31（2）：161-175
[30] 张心怡，赵健，李志鹏，等. 基于4种生态位模型的长芒苋潜在适生区预测[J]. 植物保护，2023，49（2）：73-82
[31] 朱元航，姜琳琳，穆清，等. 基于两种生态位模型对苏州市湿地水鸟潜在适生区预测[J]. 苏州科技大学学报（自然科学版），2024，41（2）：48-55
[32] 刘磊，赵立娟，刘佳奇，等. 基于优化的MaxEnt模型预测气候变化下松褐天牛在我国的潜在适生区[J]. 林业科学，2024，60（11）：139-148
[33] 马冰. 光照和温度对高寒草甸六种常见禾本科植物幼苗生长和生物量分配的影响[D]. 兰州：兰州大学，2016：56-62
[34] 田沐荣，张凤兰，郝丽珍，等. 不同温度及浸种时间对山韭和青甘韭种子萌发的影响[J]. 江西农业学报，2014，26（9）：12-15，19
[35] 赵金花，李青丰，巴德玛嘎力布. 内蒙古3种野生葱属植物种子吸水与萌发特性研究[J]. 种子，2011，30（9）：95-98
[36] SHRESTHA U B，LAMSAL P，GHIMIRE S K，et al. Climate change-induced distributional change of medicinal and aromatic plants in the Nepal Himalaya[J]. Ecology and Evolution，2022，12（8）：e9204
[37] 曹福祥，徐庆军，曹受金，等. 全球变暖对物种分布的影响研究进展[J]. 中南林业科技大学学报，2008，28（6）：86-89
[38] BERTRAND R，LENOIR J，PIEDALLU C，et al. Changes in plant community composition lag behind climate warming in lowland forests[J]. Nature，2011，479（7374）：517-520
[39] PECL G T，ARAÚJO M B，BELL J D，et al. Biodiversity redistribution under climate change：impacts on ecosystems and human well-Being[J]. Science，2017，355（6332）：9214
[40] 郎显鹏，樊如月，李青丰. 中国北方地区蒙古韭潜在适生区分析[J]. 草地学报，2023，31（11）：3525-3534
[41] 邱浩杰，孙杰杰，徐达，等. 基于MaxEnt模型预测鹅掌楸在中国的潜在分布区[J]. 浙江农林大学学报，2020，37（1）：1-8
[42] 张春华，和菊，孙永玉，等. 基于MaxEnt模型的毛红椿适生区预测[J]. 林业科学研究，2018，31（3）：120-126

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[1]	HAN Meng-jie, LIU Chao, LIANG Hong-fei, MA Hai-tao, MA Hong-bin, SHEN Yan, WANG Guo-hui. The impact of Different Altitude on Soil Seed Banks in Temperate Mountainous Grassland [J]. Acta Agrestia Sinica, 2025, 33(9): 2755-2764.
[2]	YU Ya-nan, GE Nan, WANG Bo, LI Yu-wei, LYU Nan, WANG Chuan-qi, LI Xin. Ecological Stoichiometric Changes and Responses to Environment of Plant Root-Soil System in Desert Grassland Region of Central and Western Inner Mongolia [J]. Acta Agrestia Sinica, 2025, 33(9): 2921-2930.
[3]	GUO Fang, ZHANG Wei-qing, GUAN Hai-bo, WAN Zhi-qiang, YUAN Ya-nan, TSEDEVDORJ Ser-od, ZHANG Li. Characteristics of Ground-dwelling Arthropods Communities in Typical Grasslands of Inner Mongolia under Different Grazing Intensities [J]. Acta Agrestia Sinica, 2025, 33(9): 2950-2961.
[4]	JIN Lian-wu, ZHAO Jin, SHAO Qian-ying, JI Bao-ming, LI Xue-feng, LI kai-hui, SUI Xiao-qing, GONG Yan-ming. Simulation of Potential Distribution Patterns of Common Plant Species in Xinjiang Grassland under Climate Change Scenarios [J]. Acta Agrestia Sinica, 2025, 33(9): 2973-2991.
[5]	ZHAO Jia-rui, WANG Peng-sen, GOU Yang, ZENG Yuan, JIN Xue-mei, LIU Gang, QIMEI Lamu, ZHOU Ji-qiong. Prediction of the Near-Modern and Future Potential Distribution of Poa pratensis L. in Response to Climate Change Based on the MaxEnt Model [J]. Acta Agrestia Sinica, 2025, 33(9): 2992-3002.
[6]	LI Hai-ming, XIE Wen-wen, SHEN Qiu-xiao-xiao, CHEN Jin-xun, SHEN Wan-qing, DANG Ming-yu, WANG Zhong-bin. Optimizing and Predicting the Potential Suitable Habitat of Stellera chamaejasme L. in Xizang Under Climate Change Using MaxEnt Model [J]. Acta Agrestia Sinica, 2025, 33(8): 2603-2617.
[7]	JIANG Qing-xue, BAO Xiu-xia, YIN Guo-mei, ZHANG Zhi-peng, WANG Xue-min, LIAN Yong. Effects of Drought Stress on Seed Ultrastructure and Endogenous Hormones of Allium polyrhizum [J]. Acta Agrestia Sinica, 2025, 33(7): 2114-2122.
[8]	LEI Jie-qiong, LIU Yu-ping, SU Xu, GAO Xuan-lin, LYU Yang, ZHENG Ying-hui, SUN Cheng-lin, CAIRANG Zha-xi, FENG Xu, LI Jia-huan, DONG Ying-wen. Prediction of Potential Suitable Areas of Elymus atratus and Elymus purpuraristatus in China under Climate Change Scenarios [J]. Acta Agrestia Sinica, 2025, 33(7): 2309-2319.
[9]	LUO Lai-kai, YIN Ming-yue, ZHU Ling, CHENG Ying, YANG Yan-fang, TAN Kai, ZHAO Kai. Herbaceous Plant Diversity and Environmental Interpretation in Different Habitats： A Case Study of The Anqing Section of The Yangtze River [J]. Acta Agrestia Sinica, 2025, 33(6): 1934-1946.
[10]	SHAO Qian-ying, KASIMU Alimujiang, BAO An-ming, WANG Jian-cheng, SHI Wei, ZHAO Jin. The Prediction of Suitable Area and Analysis of Influencing Factors of Saussurea involucrata Based on the MaxEnt Model [J]. Acta Agrestia Sinica, 2025, 33(5): 1544-1556.
[11]	WANG En-zhao, ZHANG Yun-ling, QIAN Hui-ling, SUN Qing-zhen, FAN Xiao-ling, LIU Bin, TIAN Zhong-ping. Study on the Distribution Pattern of Species Diversity and Phylogenetic Diversity of Plant Community in Yanqi Hola Mountain Along the Altitude Gradient [J]. Acta Agrestia Sinica, 2025, 33(5): 1612-1621.
[12]	YANG Xiao-ju, QIANGBA Ke-zhu, HAN Yan-gang, HAO Wen-yuan, LUO Da-qing, QU Xing-le. Quantitative Classification and Ordering of Plant Communities in the Middle Yarlung Tsangpo River Valley [J]. Acta Agrestia Sinica, 2024, 32(9): 2784-2793.
[13]	QI Zhi-yuan, MA Teng-fei, YI Li-kai, NING Ya-nan, WU Shuai-kai, DIAO Hua-jie, SU Yuan, XU Pei-dong, HAO Jie, DONG Kuan-hu. Responses of Soil Microorganism to Short-Term OTC Warming in A Temperate Grassland of Agro-pastoral ecotone in Northern Shanxi [J]. Acta Agrestia Sinica, 2024, 32(6): 1789-1799.
[14]	SONG Qing, FU Hong-li, WANG Tie-mei, SU Yi-ran, LIANG Liu-xi, TONG Laga, XU Jian, DONG Hao-ye, TAI Tala. Simulation of Potential Suitable Growth Areas of Shrubs in Hinggan League Steppe [J]. Acta Agrestia Sinica, 2024, 32(2): 579-587.
[15]	SHEN Hui, SHAN Li-shan, MA Jing, XIE Ting-ting, WANG Hong-yong, YANG Jie, HE Cai. Effects of Moisture Change on Fine Root Characteristics of Desert Plants Reaumuria soongorica and Salsola passerina [J]. Acta Agrestia Sinica, 2024, 32(11): 3530-3538.