Прогнозирование пригодных ареалов произрастания корневищ частухи на основе модели MaxEnt и исследование взаимосвязи качества с окружающей средой

Введение: Изменение климата существенно влияет на пригодные местообитания лекарственных растений, а экологические факторы в районах их выращивания дополнительно определяют качество сырья. Корневища частухи (Alismatis Rhizoma, AR) — широко применяемое в клинической практике лекарственное растительное сырьё китайской медицины, получаемое из высушенных корневищ Alisma plantago-aquatica Linn. и Alisma orientale (Sam.) Juzep.; ежегодный объём производства превышает 10 000 т. Однако неконтролируемое расширение площадей выращивания привело к вариабельности качества лекарственного сырья.

Цель: Точно определить пригодные ареалы произрастания двух видов-источников AR, выявить взаимосвязь между условиями выращивания и качеством основного культивара, а также обеспечить научное обоснование оптимизации размещения посадок, повышения качества лекарственного сырья и адаптации к изменению климата.

Методы: Впервые применили оптимизированную с помощью пакета Kuenm модель MaxEnt для систематического прогнозирования распределения пригодных местообитаний двух видов-источников AR и его изменений при современном и будущих климатических сценариях. С помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии провели корреляционный анализ взаимосвязей 43 экологических факторов с 15 показателями качества лекарственного сырья основного культивара — A. plantago-aquatica — и построили модели пошаговой регрессии.

Результаты: Осадки, высота над уровнем моря и температура — ключевые экологические факторы, влияющие как на потенциальное распространение, так и на качество AR. В настоящее время высокопригодные местообитания в основном расположены в южных и восточных районах Китая: для A. plantago-aquatica — в провинциях Сычуань, Гуанси и Гуандун; для A. orientale — в провинциях Фуцзянь, Цзянси, Гуандун и Хунань. При будущих климатических сценариях ареал пригодных местообитаний будет смещаться в сторону более высоких широт; диапазон смещения составит 26,12–30,07° с. ш. для A. plantago-aquatica и 29,95–31,72° с. ш. для A. orientale. Впервые выявлены значимые взаимосвязи между свойствами почвы — валовым содержанием калия, доступными формами фосфора, марганца и молибдена, а также активностью уреазы — и цветом, размером и содержанием биологически активных веществ в AR.

Выводы: Определены пригодные местообитания двух видов-источников AR и взаимосвязи между условиями среды и качеством основного культивара. Разработанная комплексная стратегия экологически ориентированного выращивания и контроля качества обеспечивает важные ориентиры для развития экологического сельского хозяйства и повышения качества AR.