气候变化下中国蒟蒻薯科箭根薯的地理分布格局预测

邱新颖，张 莉，杨承昊，潘晓姣，杨丽娥

（云南师范大学 地理学部，云南 昆明 650500）

植被对于气候变化的响应以及气候影响下植物的分布区域变化是生物地理学、宏观生态学等学科关注的热点问题［1-2］。气候变化对物种分布范围、群落的物种组成、结构和植被分布产生了根本性的影响［3］。政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental panel on climate change，IPCC）第五次评估报告指出，气候变暖是既定事实，1880～2012 年全球陆地和海洋温度平均增加了0.85℃［4-5］。近年来，气候变暖以及物种的过度开发利用导致物种分布格局改变、物种自然栖息地退化和丧失，致使物种灭绝风险增加，生物多样性减少。因此，气候变暖背景下，对物种潜在栖息地进行预测，对于保护生态系统的生物多样性、实现野生物种资源的可持续发展具有重要意义。物种分布模型（Species distribution models，SDMs），是将物种的分布样本信息和对应的环境变量信息进行关联得出物种的分布与环境变量之间的关系，并将这种关系应用于所研究的区域，对目标物种的分布进行估计的模型［6］。其中，最大熵预测模型（Maximum entropy model，MaxEnt）作为当前国内应用最为广泛的物种分布模型，具有需要较少的物种分布点即可运算、操作简便、拟合程度较高的特点［7］。该模型现已被广泛应用于物种栖息地适宜性评价、物种时空分布格局、外来物种入侵预警、疾病传播方式与途径以及全球气候变化对物种分布或生物多样性格局影响等诸多研究领域［8］。

箭根薯（Tacca chantrieriAndre）又名老虎须、蒟蒻薯，为蒟蒻薯科蒟蒻薯属多年生草本植物［9］。根状茎粗壮，近圆柱形；叶片长圆形或长圆状椭圆形，长20～50 cm，宽7～14 cm；花葶较长，总苞片4 枚，暗紫色，外轮2枚卵状披针形；浆果肉质，椭圆形；种子肾形，有条纹，长约3 毫米，花果期4～11 月［10］。分布于湖南、海南、广西、云南和西藏墨脱，生于海拔170～1 350 m 处的山地林下、水边及山谷阴湿处；印度、泰国、老挝、越南、柬埔寨、新加坡、马来西亚也有分布［11］。箭根薯生境受到人为破坏严重，其自身因素（如种子萌发条件严苛，对光照、水分和热量要求较多，果实极易被鼠蚁等动物啃食）也严重制约种群自然更新；再加之，综合利用价值较高导致人们无节制利用资源［12］，给该物种的生存造成了极大的威胁，在世界自然保护联盟红色名录中被列为近危级别物种。综合来看，目前我国学者关于箭根薯的科学研究大多集中于化学成分、种子贮藏与萌发、愈伤组织诱导等方面，而其地理分布格局和气候变化对潜在适生区影响的研究鲜有报道，因此对于箭根薯的潜在适生区状况还需深入研究。

本论文以箭根薯为研究对象，利用箭根薯的自然分布数据和生物气候数据，采用MaxEnt模型模拟箭根薯在不同时期两种气候条件下的潜在地理分布，研究箭根薯潜在适生区的分布情况和适生区范围的变迁，揭示制约箭根薯分布的主要环境因子，寻找有利于箭根薯生存的气候适宜区。旨在为箭根薯人工培育和自然保护区选址，增加箭根薯的数量，实现箭根薯可持续发展提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 箭根薯地理分布数据的获取与预处理

通过在线查阅中国数字植物标本馆（http：//www.cvh.ac.cn）以及前往昆明植物研究所标本馆查阅标本，并参考《中国植物志》中箭根薯的分布范围，获得箭根薯地理分布数据共200条。为了让分布点数据更准确，本研究只选取了采样时具有准确经纬度的标本数据。去除重复的、不确定的和人工栽培的分布点数据，最终获得37条物种分布数据。如果箭根薯分布点过于集中会导致模型过拟合。为保证采样点在研究区内的均匀分布，在ArcGIS中设置10 km的缓冲区并进行相交分析，在相交的一组数据中任选一个数据删除。经处理后共31 个点数据参与后续的模型运算，任意两个点数据之间的水平距离大于10 km（表1）。其中，分布数据的经纬度必须为十进制格式，按“物种名（species）、经度（longitude）、纬度（latitude）”的形式保存到CSV文件中。

1.2 气候数据的获取与预处理

气候 数据来源 于WorldClim 数据库（https：//www.worldclim.org），空间分辨率为2.5 arcmin。本研究选取了当前和未来三个时期的环境变量用于模型预测，包括19 个气候因子，分别是：年平均气温（bio 1），月均温度变幅（bio 2），等温性（bio 3），温度季节变化（bio 4），最暖月最高温（bio 5），最冷月最低温（bio 6），温度年较差（bio 7），最湿季均温（bio 8），最干季均温（bio 9），最暖季度均温（bio 10），最冷季度平均温度（bio 11），年降雨（bio 12），最湿月降雨（bio 13），最干月降雨（bio 14），降水量季节性变化（bio l5），最湿季度降水量（bio l6），最干季降雨（bio l7），最暖季度降水量（bio 18），最冷季度降水量（bio 19）。其中当前时期气候数据以1960～1999 年全球各气象站点记录数据为基础，通过插值算法生成［13］。未来时期的气候数据年份分别为2041～2060年（2050s）、2061～2080 年（2070s）、2081～2100 年（2090s）。未来数据使用第六次国际耦合模式比较计划来自国家气候中心的BCC-CSM2-MR 模式的SSP2-4.5 和SSP5-8.5 情景［14］。SSP2-4.5 为中等强迫情景，2100年辐射强迫稳定在4.5 W/m2，是与目前发展状况最接近的情景，SSP5-8.5 为高强迫情景，2100 年辐射强迫稳定在8.5 W/m2，是最不可持续或发展最不利的情景［15］。

当环境因子间相关性过高时，模型预测会产生过拟合的情况。为了排除这种情况，建模前应对环境因子进行相关性分析和筛选，首先在ArcGIS 软件中提取箭根薯分布点上的环境因子数值，然后用SPSS 进行Pearson 相关分析，相关系数的绝对值若大于0.85，则这一组环境因子定义为高度相关，高相关一组中去除一个环境因子。最后环境数据保存为ASC格式备用。

1.3 模型建立和结果评价

将分析筛选出的数据导入MaxEnt 模型。在设置模型参数时，选择75%的环境变量数据来建立模型，选择25%的环境变量数据来验证模型精度。重复运行模型10 次。勾选环境变量响应曲线（response curves）和刀切法（Jackknife test），预测分布图以Logistic 格式、ASC 文件输出，模型将自动计算并生成受试者工作特征曲线（Receiver operation characteristic curve，ROC），曲线下的面积值（Areas under curves，AUC）用于评估模型预测结果的精准度［16］。AUC 值越大表明拟合越好，目前以AUC 值0.5～0.6为较差，0.6～0.7 为一般，0.7～0.8 为较准确，0.8～0.9为很准确，0.9～1为极准确［17］。刀切法可用于表示各环境因子的贡献率和重要性。环境因子响应曲线可用于分析环境因子的变化对物种存在概率的影响以及物种适生因子的范围。

1.4 箭根薯潜在适生区划分

将模型预测结果导入ArcGIS 软件中绘制箭根薯适生区分布图。把ASC 格式的预测结果数据转为栅格格式数据，栅格数值表示研究区内箭根薯的适宜生存程度。选择模型Minimum training presence阈值作为适生区和非适生区的分类值，并对预测结果数据进行重分类处理。将适生区划分为四个等级：不适生区、低适生区、中适生区、高适生区，并制图和统计各适生区的面积。

2 研究结果

2.1 气候因子的相关性分析

对所有环境因子进行相关性分析和筛选，最终得到10个参与模型运算的环境因子，分别是：bio 1、bio 4、bio 6、bio 7、bio 10、bio 11、bio 15、bio 16、bio 18、bio 19（表2）。

表2 建模气候因子的贡献率Tab.2 Contribution percentage of modeled climate factors

2.2 MaxEnt模型准确性

在当前气候条件下，由箭根薯的ROC 曲线（图1）可知，模型10 次重复运行的测试集AUC 值为0.989，显著大于随机预测AUC 值，说明本次模型输出的潜在适生区预测结果较为准确，可信度高。

图1 基于MaxEnt模型预测中国箭根薯潜在分布的受试者工作特征曲线Fig.1 The receiver operation characteristic curve（ROC）predicting the current potential distribution of T. chantrieri based on MaxEnt

2.3 影响箭根薯分布的主要气候因子

由MaxEnt模型输出的各气候因子贡献率可知：最暖季度降水量（bio 18）的贡献率最大，为63.6%，对箭根薯分布预测有重要影响；降水量季节性变化（bio 15）、最冷季度平均温度（bio 11）、年平均气温（bio 1）的贡献率分别是8.2%、7.9%、6.7%，对箭根薯分布预测有一定影响；其他环境因子对箭根薯分布预测贡献较小，均未超过5%（表2）。由表2 可以看出bio 18、bio 15、bio 11、bio 1 的 累 计 贡 献 率 为86.4%，是影响箭根薯地理分布格局的主要气候因子。其中，降水量是影响箭根薯分布的最主要因子，温度的影响次之。

进一步基于刀切法分析的不同气候因子的训练增益表明（图2）：年平均气温（bio 1）、最冷季度平均温度（bio 11）、最暖季度降水量（bio 18）3 个气候变量对箭根薯潜在适生区的预测最重要。

图2 各气候因子对中国箭根薯潜在分布模型的Jackknife检验得分Fig.2 Jackknife test score for climatic factors in the current potential distribution of T. chantrieri

2.4 箭根薯潜在适生环境因子范围

响应曲线对于物种分布模型是至关重要的，通过它我们可以了解物种与环境因子之间的关系［18］。图3 为箭根薯主要气候因子（累计贡献率达86.4%）响应关系曲线，水平轴代表示各环境因子的数值，垂直轴代表该物种存在的概率。采用Minimum training presence阈值对箭根薯的环境因子范围进行划分，划分为不适生区和适生区。Maxent 模型输出的每个环境因子响应曲线均呈现为单峰趋势，即随环境变量增加，物种存在概率逐步增大，到达峰值以后开始逐步减小。最暖季度降水量（bio 18）适宜值为578.38～1 469.821 mm，在最暖季降水量为801 mm 时，物种存在概率达到最大（0.649）。降水量季节性变化（bio 15）的适宜值为59.438～100.159，当降水量季节性变化为79.7 时，物种存在概率最大（0.69）。最冷季度平均温度（bio 11）的适宜值为7.908～18.424℃，当最冷季平均温度为14.74℃时，物种存在概率最大（0.721）。年平均气温（bio 1）的适宜值为16.24～23.47℃，当年平均温度为20.67℃时，物种存在概率最大（0.722）。

2.5 不同时期箭根薯潜在地理分布的变化

利用ArcGIS 对箭根薯的适生区进行划分，共划分为4 个区域：不适生区（0～0.198）、低适生区（0.198～0.465）、中适生区（0.465～0.732）、高适生区（0.732～1）。蓝色区域为不适生区，绿色区域为低适生区，橙色区域为中适生区，红色区域为高适生区（图4～7）。

图4 当前时期箭根薯适生区空间分布Fig.4 Spatial distribution of suitable growth areas of T.chantrieri in the current period

2.5.1 当前时期箭根薯潜在地理分布

当前气候条件下，箭根薯的潜在适生区主要分布于10°～30°N 之间，80°～125°E 之间（图4），潜在适生区面积约为1.3098×106km2（表3），其中低、中、高潜在适生区面积分别占箭根薯适生区总面积的56.9%、39.31%、3.78%。高适生区主要分布在越南东北部、云南哀牢山以南的普洱市、西双版纳自治州，面积约为4.95×104km2；中适生区在高适生区的四周环绕分布，主要分布在印度东北部、云南南部、广西南部、海南、广东东部、越南和老挝北部，面积约为5.149×105km2；低适生区从印度东北部到中国广东大致呈带状分布，在青藏高原南坡尼泊尔、不丹和越南南部也有零星分布，面积约为7.454×105km2。

表3 不同时期箭根薯的适生区面积Tab.3 Suitable growth area of T. chantrieri in different periods

2.5.2 未来时期箭根薯潜在地理分布

2050s SSP2-4.5 情景下，箭根薯的适生区总面积为1.4098×106km2，适生区面积比当前时期增加了约1.0×105km2，其中，低适生区面积增加了2.532×105km2，中适生区面积减少了1.475×105km2，高适生区范围变化不大（表3）。中、高适生区主要分布于云南南部、广西西部和老挝越南北部，在广东、贵州南部、印度东北部有零星分布。从当前时期到2050年，中适生区在原来的基础上进一步向西收缩、向北扩张，印度东北部、海南、广东、广西等地的大部分中适生区转变为低适生区，适生程度明显降低；但四川低适生区面积扩大（图5）。2050s SSP5-8.5 情境下，箭根薯的适生区总面积为1.3365×106km2，比当前时期增加了2.67×104km2，其中低适生区面积增加了2.545×105km2，中、高适生区面积减少了2.278×105km2。2050年SSP5-8.5情景下的适生区和SSP2-4.5 情景下的适生区分布范围相似，但在SSP5-8.5 情景下，广东、广西适生区呈破碎化分布，中、高适生区向西、向北收缩主要分布于云南、广西，低适生区呈现向北扩张的趋势。

图5 2050年SSP2-4.5和SSP5-8.5情境下箭根薯不同等级适生区的空间分布Fig.5 Spatial distribution of suitable growth areas for different grades of T. chantrieri under SSP2-4.5 and SSP5-8.5 scenarios in 2050s

由表3和图6可知，2070s SSP2-4.5情境下，箭根薯的适生区总面积为1.2281×106km2，较2050s SSP2-4.5 情景下箭根薯面积减少1.817×105km2，其中，低、中、高适生区面积分别减少了1.089×105km2、5.08×104km2、2.2×104km2。适 生 区 分 布 范 围 与2050s SSP2-4.5 情景的分布范围相似，仅发生了向南的面积收缩，四川、广东、广西、海南适生区大量减小。2070s SSP5-8.5 情景下，适生区总面积为9.151×105km2，较2050s SSP5-8.5 情景下箭根薯面积减少4.214×105km2，其中，低、中、高适生区面积分别减少了3.194×105km2、9.09×104km2、1.11×104km2。高适生区主要分布于云南西部、屏边，中适生区主要分布于云南，低适生区主要分布于青藏高原南坡、云南、四川、贵州南部、广西西部、越南老挝北部。较2050s SSP5-8.5 情景相比，适生区进一步向西收缩，主要集中在云南、贵州南部，海南、广西、广东、印度东北部等地适生区几乎消失。

图6 2070年SSP2-4.5和SSP5-8.5情境下箭根薯不同等级适生区的空间分布Fig.6 Spatial distribution of suitable growth areas for different grades of T. chantrieri under SSP2-4.5 and SSP5-8.5 scenarios in 2070s

由表3 和图7 可知，在2090s SSP2-4.5 情景下，适生区总面积为1.5273×106km2，较2070s SSP2-4.5情景下箭根薯面积增加2.992×105km2，其中，低适生区、中适生区面积分别增加了2.798×105km2、2.79×104km2，高适生区面积减少了0.85×104km2。与2070年SSP2-4.5情景相比，中高适生区分布范围变化不大，低适生区在原来的基础上有向北扩张的趋势，四川东部、重庆、湖南西北部、湖北西部出现大面积低适生区，适生程度明显提高。2090s SSP5-8.5 情境下，适生区总面积约为8.839×105km2，比2070s SSP5-8.5 情景下适生区面积减少3.12×104km2，减少面积不大。低适生区、中适生区面积分别减小了2.52×104km2、0.82×104km2，高适生区面积增加了0.22×104km2，高适生区向西迁移并聚集于云南西部，中适生区主要聚集于云南南部。重庆东部和湖北西部的低适生区面积增加。潜在适生区有向北、向西迁移的趋势。

图7 2090年SSP2-4.5和SSP5-8.5情境下箭根薯不同等级适生区的空间分布Fig.7 Spatial distribution of suitable growth areas for different grades of T. chantrieri under SSP2-4.5 and SSP5-8.5 scenarios in 2090s

3 讨论

我国的热带到中亚热带南缘是箭根薯的主要分布区，箭根薯大多生长于热带雨林下、水边、山谷阴处［11，19］。根据箭根薯的野外分布点和当前适生区模拟图可知（图4），我国箭根薯主要分布在云南、广西、广东、海南、台湾、西藏墨脱等地。中国的热带季雨林、雨林分布区包括台湾、广东、广西、云南和西藏5省（自治区）南部和海南省全部［20］。对比二者的分布区发现，中国热带季雨林、雨林分布区与箭根薯实际分布区高度相似，箭根薯是一种和热带季雨林、雨林关系十分密切的植物。

3.1 影响箭根薯分布的主导环境因子

Maxent 模型10 次重复运行的测试集AUC 值为0.989，说明箭根薯的适生区模拟结果较为准确，数据可以采纳。分析显示，影响箭根薯分布的主导气候因子是最暖季度降水量（bio 18）、降水量季节性变化（bio 15）、最冷季度平均温度（bio 11）、年平均气温（bio 1）。与降水量有关的因子有两个，总贡献率为71.8%；与温度有关的因子也有两个，总贡献率为14.6%，说明降水因子对箭根薯的地理分布具有决定性作用。其中，最暖季度降水量是影响箭根薯分布的最关键因子，它的贡献率达63.6%，模型预测的适宜值为578.38～1 469.821 mm，在最暖季降水量为801 mm 时，物种存在概率达到最大（0.649）。箭根薯中、高适生区的气候为热带季风气候和亚热带季风气候，夏季温度高、降水多。箭根薯种子萌发最适宜的土壤含水量为60%～70%，种子萌发对渍水的耐性大大高于其对干旱的耐性，表现出其湿生植物的特点［21］。说明箭根薯适合分布在雨热同期、比较湿润的地区。贡献率第二的是降水量季节性变化（bio 15），适宜值为59.438～100.159。箭根薯是林下阴性植物，在70%～90%的庇荫条件下能生长发育，开花结果；它喜温暖湿润也能度过漫长的热带旱季；在高温高湿条件下生长迅速在低于15℃及干旱的情况下生长缓慢［19］。其种子萌发所要求的条件比较特殊，既要有充足的水分又要充足的光照［22］。说明箭根薯分布地区降水季节变化较大，干湿季分明。目前箭根薯的高适生区主要位于云南南部的西双版纳等地，西双版纳地区多年平均温21.8℃，四季温差较小，多年平均降水量1 490 mm，其中5～10月降水量占年降水量的84%，形成了明显的旱季（11至次年4 月）和雨季（每年5～10 月），区内年日照时数总量为1 858.7 h［23］。模型预测的环境因子适宜范围与实际分布区的情况大致符合。贡献率第三的是最冷季度平均温度（bio 11），适宜值为7.908～18.424℃；其气候因子响应曲线表明，最冷季度平均温度小于7.9℃和大于18.42℃时，箭根薯的存在概率会降低，箭根薯在5℃左右即出现寒害现象，在—1℃的环境中会冻死，在1～8℃的环境中，箭根薯出现受害现象，为保证箭根薯的正常生长，温室温度必须保持在8℃以上［24］。说明箭根薯不耐低温，与模型预测结果一致。贡献率第四的是年平均气温（bio 1），适宜值为16.24～23.47℃。箭根薯种子在周期性光照条件下20～35℃都可以萌发，最适宜萌发温度为25～30℃，光照、温暖和偏湿的环境更有利于箭根薯种子的萌发［21］。这解释了当前时期箭根薯大多分布在南方，多生于热带雨林林下的现象，目前北方地区的温度和降水不能满足箭根薯的生长需求。因此，最暖季度降水量、降水量季节性变化、最冷季度平均温度、年平均气温是影响箭根薯地理分布的主要因子，也可能是限制箭根薯向北扩张的重要因素。根据4个主要气候因子的适宜值可知，箭根薯适宜生长在雨热同期、高温多雨、降水季节变化大的环境中，耐阴不耐低温。此外，物种分布除了主要受到气候的影响外，还有其他的因素如群落内各个物种间的相互作用、地形、植被以及局部小气候均会影响物种的分布［25］。

3.2 气候变化下箭根薯分布区的动态变化及保护

气候变暖影响植被的分布格局。当前时期箭根薯的潜在适生区主要分布于云南南部、广西南部、海南、广东东部、越南和老挝北部、印度东北部、尼泊尔、不丹等地。随着气候变化，箭根薯的潜在适生区范围将会发生明显改变。

在SSP2-4.5 情境下，从当前时期到2050 年，箭根薯适生区总面积大约增加了1.0×105km2，但高适生区面积减小了0.57×104km2（11.52%），中适生区面积减小了1.475×105km2（28.65%），减少区域主要位于广西南部、海南，在原来的基础上进一步向西迁移，低适生区向北迁移。从2050 年到2070 年，潜在适生区总面积缩小了1.871×105km2，中适生区面积减少了5.08×104km2（13.83%），高适生区的面积减少了2.2×104km2（50.23%），低适生区面积减少了1.089×105km2（10.9%），适生区向南收缩，广东、广西、四川、贵州等地的适生区大量减少。从2070年到2090年，2090年适生区面积增加了2.992×105km2，中适生区面积少量增加了2.79×104km2（8.81%），高适生区面积减少了0.85×104km2（38.99%），高适生区的减少区域位于云南南部，中适生区的分布范围变化不大，低适生区的面积增加了2.798×105km2（31.45%），低适生区呈向北扩张趋势。综上所述，SSP2-4.5 情景下，从当前时期到2090 年，箭根薯适生区分布变化呈现出先增加后减小再增加的趋势，但是箭根薯的中、高适生区一直呈收缩趋势，新增加的适生区多为低适生区。

在SSP5-8.5 情境下，从当前时期到2050 年，适生区面积增加了2.67×104km2，但中适生区面积减少了2.001×105km2（38.86%），高适生区面积减少了2.77×104km2（55.96%），中高适生区向西、向北收缩，减少的区域位于云南南部、越南老挝北部、广西、海南，低适生区向西收缩，并向北扩张。从2050 年到2070 年，适生区面积减少了4.214×105km2，中适生区面积减少了9.09×104km2（28.88%），高适生区面积减少了1.11×104km2（50.92%），低适生区面积减少了3.194×105km2（31.94%），适生区向西进一步收缩，海南、广西、广东等地的适生区几乎消失。从2070年到2090 年，总适生区的面积减少了3.12×104km2，中适生区面积减少了0.82×104km2（3.66%），低适生区面积减少了2.52×104km2（3.7%），适生区进一步向西、向北迁移，高适生区几乎聚集于云南西部。综上所述，SSP5-8.5 情境下，从当前时期到2090 年，适生区呈现出少量增加后不断下降的趋势，但中、高适生区从总体来看一直呈收缩趋势。

基于上述研究结果可知，气候变化下，箭根薯适生区出现了两个迁移趋势：一是潜在适生区向高纬度地区迁移，例如从当前时期到2090 年，越南老挝北部的适生区逐渐减少，适生程度降低；而中国四川、重庆、湖南、湖北地区的低适生区大量增加，适生程度显著提高，说明箭根薯适生区有向高纬度地区迁移的趋势；二是中高适生区向内陆高海拔地区迁移，例如云南地势西北高而东南低，从当前时期到2090 年，大部分高适宜生境转化为中适宜生境，高适宜生境面积收缩，箭根薯高适宜生境逐步向西部横断山区迁移，说明箭根薯适生区有向内陆高海拔地区迁移的趋势。对比SSP2-4.5 和SSP5-8.5 情境下的箭根薯适生区范围发现，强烈的CO2排放会导致箭根薯在中国的适生区大量减少，适生区由东向西退缩。对箭根薯的中、高适生区进行研究，发现在不同时期云南、广西的物种适生程度都比较高，两地的箭根薯分布区较为稳定。

箭根薯属于濒危植物，当前时期分布范围较为狭小。基于上述讨论可知，虽然SSP2-4.5 情景下箭根薯潜在适生区总面积较为稳定，但SSP5-8.5 情境下箭根薯适生区总面积在不断下降，并且两个情境下高适生区的面积都在大量减少。由此可见，在未来气候变化的影响下，尤其是高浓度碳排放的环境会使箭根薯适生区总面积以及高适生区面积收缩减小，对箭根薯的生存造成威胁。而且影响箭根薯分布的因素不只气候因子一个，人类活动对植物的破坏是毁灭性的。近几年，电商平台上有许多濒危植物被公开售卖，大量盗采可能会让一个地区的濒危植物逐渐消失。且热带雨林的面积也正在大量减少，例如在云南西双版纳，随着橡胶种植规模的持续扩张，越来越多的热带雨林被采伐，最后营造为以短期的经济利益为目标的人工橡胶林［26］。雨林是箭根薯生长的重要栖息生境，当箭根薯的栖息地遭到破坏时，那么它的数量也会随之减小。因此，可在箭根薯的中、高适生区域，比如云南南部、广西西部地区，设立森林自然保护区对野生箭根薯进行保护，同时也可在保护区开展人工培育箭根薯等研究活动，这具有重要的意义；此外，相关部门加强对森林和进山人员的管理，防止珍稀濒危植物被盗挖、盗采，形成一个有利于箭根薯生存的野外环境，这也具有重要的作用；再次可以适当开展迁地保护和种子贮存对箭根薯进行保护。

综上，研究根据MaxEnt模型模拟箭根薯的潜在适生区发现，影响箭根薯生长分布的主要气候因子是最暖季度降水量、降水量季节性变化、最冷季度平均温度、年平均气温，降水对种群分布的影响强于温度。随气候变化，箭根薯适生区逐渐向北、向西迁移，适生区较为狭小，云南、广西存在稳定的适生区，但是在未来气候条件下，箭根薯的高适生区面积均出现较大程度的收缩，尤其是高浓度碳排放情景下，对处于濒危地位的箭根薯产生较大的威胁。建立自然保护区，加强保护管理和加大对科学研究的投入，进行迁地保护和保存种质资源等措施，对保护箭根薯具有深远意义。