توصيفگر ها :
اسانس , تغيير اقليم , سيستم اطلاعات جغرافيايي , مدل پراكنش گونهاي , مريم گلي تماشايي
چكيده فارسي :
جنس مريم گلي يكي از بزرگترين و با ارزشترين جنسهاي گياهي تيره نعناعيان در جهان ميباشد. در كشور ايران 58 گونه از اين جنس رويش دارد كه داراي خواص دارويي بوده و در طب سنتي مورد استفاده قرار ميگيرند. در اين مطالعه به منظور مدلسازي رويشگاه بالقوه گونه مريم گلي تماشايي(Salvia hydrangea L.) و بررسي اثر تغيير اقليم بر رويشگاه اين گونه در استان اصفهان از مدل حداكثر آنتروپي(MaxEnt) استفاده گرديد. 19 متغير زيست اقليمي مشتق شده از درجه حرارت و بارندگي، به همراه لايه مدل رقومي ارتفاع(DEM) منطقه مورد مطالعه در فرآيند مدلسازي مورد استفاده قرار گرفتند. با استفاده از مدل حداكثر آنتروپي رابطه بين رخداد گونه و عوامل محيطي تعيين گرديد و پراكنش جغرافيايي گونه بهصورت نقشه نمايش داده شد. سپس اثر سناريوهاي تغيير اقليم آينده بر پراكنش جغرافيايي گونه مورد بررسي قرار گرفت. با توجه به نتايج مدل، مهمترين متغيرهاي تأثيرگذار بر پراكنش گونه به ترتيب حداقل دماي سردترين ماه(Bio6)، مجموع بارندگي سردترين فصل(Bio19) و ميانگين دماي پربارشترين فصل سال(Bio8) ميباشند. شاخص آماري AUC بيانگر عملكرد عالي مدل با مقدار 926/0 ميباشد. مقايسه پراكنش احتمالي در آينده با پراكنش فعلي اين گونه نشان داد كه مساحت مناطق مطلوب براي پراكنش فعلي مريم گلي تماشايي، 26535 هكتار است. تحت تأثير سناريوهاي تغيير اقليم سطح پوشش مناطق مطلوب، بهجز در سناريو خوشبينانه SSP126(2041-2070) مدل MPI_ESM1_2_HR، با كاهش روبهرو خواهد بود. طبق مدلهاي MPI_ESM1_2_HR و MRI_ESM2_0/ در آينده مناطق توزيع مطلوب كاهش خواهد يافت و طبق مدلهاي UKESM1_0_LL، IPSL_CM6A_LR و GFDL_ESM4، مناطق مطلوب را در سناريو بدبينانه SSP585 دوره 2100-2071 نميتوان يافت. با توجه به ثابت بودن آشيان اكولوژيك گونه، گسترش در ارتفاعات بالاتر رخ خواهد داد. همچنين در اين تحقيق درصد و اجزاي تشكيلدهنده اسانس در اندامهاي هوايي گل و برگ-ساقه گونه مريمگلي تماشايي مورد مطالعه قرار گرفت. بدين منظور، 4 اكوتيپ مختلف مريمگلي تماشايي از محل رويشگاههاي طبيعي واقع در شهرستانهاي سميرم و فريدونشهر در استان اصفهان، در قالب طرح كاملا تصادفي جمعآوري شدند. از گل و برگ-ساقه اين گياه بهطور جداگانه توسط دستگاه كلونجر اسانسگيري شد. تركيبات اسانس حاصله با استفاده از دستگاه گاز كروماتوگراف–طيف سنج جرمي(GC/MS) آناليز و شناسايي شدند. درصد اسانس گل در 4 اكوتيپ در محدوده 13/0 درصد تا 5/0 درصد و درصد اسانس برگ-ساقه در 4 اكوتيپ در محدوده 04/0 درصد تا 1/0 درصد وزني-وزني بهدست آمد. بازده اسانس در نمونههاي گل به مراتب بيشتر از نمونههاي برگ-ساقه(سه برابر) بود. در مجموع تعداد 45 تركيب در اسانس اندامهاي هوايي اين گونه شناسايي شد و تركيبات اصلي در اسانس شامل كاريوفيلن(61/13 درصد تا 47/30 درصد) و اكسيدكاريوفيلن(22/1 درصد تا 66/18 درصد) در بين اكوتيپهاي مورد بررسي بودند. بخش عمده اسانس گل و برگ-ساقه اين گياه را سزكوئيترپنهاي هيدروكربنه تشكيل ميدادند، ولي با اين حال تعداد و تنوع اجزاي تشكيلدهنده اسانس اندامهاي مورد مطالعه تا حدودي با هم متفاوت بودند. بالاترين پتانسيل توليد مريم گلي تماشايي از نظر حضور تركيبات شيميايي مؤثره، در نواحي غرب و جنوب غربي استان اصفهان مشاهده شد. اين يافته ميتواند بهعنوان مبنايي براي انتخاب مناطق بالقوه مناسب جهت كشت صنعتي در مطالعات كشاورزي و داروسازي مورد استفاده قرار گيرد.
چكيده انگليسي :
The genus Salvia is one of the largest and most valuable genera of the Lamiaceae family worldwide. In Iran, 58 species of this genus occur, many of which possess medicinal properties and are widely used in traditional medicine. In this study, the Maximum Entropy (MaxEnt) model was applied to predict the potential habitat of Salvia hydrangea L. and to evaluate the impacts of climate change on its distribution in Isfahan Province. Nineteen bioclimatic variables derived from temperature and precipitation, along with a Digital Elevation Model (DEM), were used in the modeling process. The MaxEnt model determined the relationship between species occurrence and environmental factors, and generated maps of the species’ geographic distribution. Future climate change scenarios were also assessed. Model results indicated that the minimum temperature of the coldest month (Bio6), total precipitation of the coldest quarter (Bio19), and mean temperature of the wettest quarter (Bio8) were the most influential variables. The Area Under the Curve (AUC) value of 0.926 demonstrated excellent model performance. Current suitable habitats for S. hydrangea cover 26,535 hectares. Under future climate scenarios, these areas are projected to decrease, except under the optimistic SSP126 (2041–2070) scenario of the MPI_ESM1_2_HR model. According to the MPI_ESM1_2_HR and MRI_ESM2_0 models, suitable habitats will shrink, and under the UKESM1_0_LL, IPSL_CM6A_LR, and GFDL_ESM4 models, no suitable areas are expected under the pessimistic SSP585 scenario for 2071–2100. While the ecological niche of the species is expected to remain stable, its distribution may shift to higher elevations. Additionally, the essential oil content and composition of the aerial parts (flowers and leaves-stems) of S. hydrangea were analyzed. Four ecotypes were collected from natural habitats in Semirom and Fereydunshahr counties (Isfahan Province) within a completely randomized design. Essential oils were extracted separately from flowers and leaves-stems using a Clevenger apparatus, and their chemical constituents were identified by Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC/MS). Essential oil content in flowers ranged from 0.13% to 0.5%, while in leaves and stems it ranged from 0.04% to 0.1% (w/w). The oil yield in flowers was approximately three times higher than in leaves and stems. In total, 45 compounds were identified, with caryophyllene (13.61_30.47%) and caryophyllene oxide (1.22_18.66%) as the major constituents across ecotypes. The oils were dominated by hydrocarbon sesquiterpenes, though the number and diversity of compounds varied between plant organs. The highest potential for S. hydrangea
production, in terms of bioactive chemical compounds, was observed in the western and southwestern regions of Isfahan Province. These findings provide a foundation for identifying suitable areas for industrial cultivation, with applications in agriculture and pharmaceutical research.