锁阳被誉为“沙漠人参”，具有补肾阳、益精血、润畅通便的功效，阿拉善锁阳已被列为地理标志农产品。气候变暖正在加剧荒漠生态系统中植物的干旱胁迫与栖息地退化，严重威胁锁阳的地理分布与药用质量。揭示其适宜生境与药效成分对气候-土壤因子的响应机制，对锁阳的保护与生态种植意义重大。
教重陈贵林教授团队在本研究中首次将生态位模型（MaxEnt）、随机森林等机器学习算法与超高效液相色谱（UPLC）定量分析相结合的方法应用于锁阳，系统评估其生境适宜性与活性成分空间分布。 团队采集了我国西北地区的5省(自治区)28个自然种群的252份锁阳样品，首次将生态位模型（MaxEnt）、机器学习回归（随机森林、GBDT、CatBoost）与UPLC定量分析相结合。模型同时预测2024年及2040-2100年四种排放情景下的适宜生境，并解析锁阳中6种活性成分（原儿茶醛、儿茶素、表儿茶素、熊果酸、总酚类、粗多糖）的空间变异。
研究发现：（1）最湿季降雨量与土壤pH被确定为锁阳适宜生境的关键因素，首次揭示坡度、最冷月最低气温、生长季日照时数、等温性显著影响锁阳中重要药效成分的积累。（2）明确指出了我国锁阳的适宜生长区，为未来锁阳保护区的划定了重要依据。（3）首次提出高品质锁阳生态种植布局方案：基于药效成分与适宜生境的叠加分析，明确指出内蒙古的阿拉善盟、鄂尔多斯市、巴彦淖尔市，以及新疆和田、阿克苏，青海的海西，甘肃的酒泉、武威，宁夏中卫等地适合建立高品质锁阳生态种植基地。
研究成果精准绘制了锁阳的‘生存地图’和‘品质地图’，为科学划定锁阳保护区、优化生态种植布局提供了直接依据。
该研究成果论文2025年7月发表在国际期刊Frontiers in Plant science（SCI TOP）题为“Evaluation of the impact of ecological factors on the habitat suitability and bioactive components accumulation of the medicinal holoparasitic plant Cynomorium songaricum using machine learning models”（https://doi.org/10.3389/fpls.2025.1586682）。
论文第一作者为博士研究生姬佳诚，陈贵林教授、孙淑英副教授和苏优拉讲师为共同通讯作者。研究依托牧草与特色作物生物学教育部重点实验室与内蒙古自治区中蒙药材规范化生产工程技术研究中心平台，得到了国家自然科学基金项目(31260117)、内蒙古科技成果转化项目（CGZH2018127）和内蒙古关键技术研发项目(2021GG0152)的支持。
图1. 锁阳野外生长状况
图2. 当前气候条件下中国锁阳的适宜生境
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