草鱼养殖池塘水温生态适宜度评价基准初探

水温是决定池塘养殖鱼类能否生存和健康生长的关键因素之一。文章系统地梳理了国内外涉及水温对草鱼(Ctenopharyngodon idella)生理生态影响的研究结果,将水温对草鱼生长和生存的生态适宜度划分为5个等级期,并以此为基础研究确定了5个生态适宜度等级期的温度(t)基准(范围):死亡期t≤2.0℃或t≥38.0℃;危险期t∈(2.0,4.0)℃或t∈[35.0,38.0)℃;影响期t∈[4.0~18.0)℃或t∈(33.0~35.0)℃;正常期t∈[18.0~26.0)℃或t∈(30.0~33.0]℃;最适期t∈[26.0~30.0]℃。研究结果可为广大养殖户开展池塘水温安全管理和生态适宜度调节工作提供参考。

基于最大熵模型的我国黄芩生态适宜性研究

目的了解黄芩的生态适宜性,筛选影响其分布的主要生态因子,预测黄芩在我国的适宜栽培区。方法通过第四次全国中药资源普查收集黄芩药材231批次,记录采样点环境信息,应用最大熵模型和地理信息系统进行55个生态因子的综合分析。结果降水量、植被类型及土壤类型对黄芩生长影响较大,黄芩适宜区主要集中在陕西东部、河北西部及承德大部、山西大部、北京西部、辽宁西部、山东中部与东部、江苏与安徽交界处、云南北部、四川东部与南部。结论本研究对黄芩生态适宜区进行划分,研究结果可为黄芩栽培区域的选择提供参考依据。

基于AHP-EWM-TOPSIS的秦岭北麓西安段冰酒葡萄生态适宜性评价

本研究旨在评估冰酒葡萄(Ice wine grape)在秦岭北麓西安段的生态适宜性,以促进该作物种植的经济潜力并优化当地葡萄产业结构。根据冰酒葡萄生长需求和秦岭北麓自然气候特点,研究选取最冷月均温、≥10℃有效积温、生长季干燥度、坡度、土壤pH等评价因子,确立冰酒葡萄适宜性评价体系。基于秦岭北麓西安段2000—2021年逐日气象观测数据、生态数据,采用层次分析法(AHP)、改进熵值法(EWM)、TOPSIS综合评价法,本研究构建了一个冰酒葡萄种植综合区划评估模型,对影响冰酒葡萄种植的气候、地形、土壤三大指标的空间分布进行分析。经统计分析得出最适宜区、适宜区、次适宜区和不适宜区4个等级。结果表明,所提出的方法能够有效地识别秦岭北麓西安段内冰酒葡萄种植的生态优势区域,且所得区划结果与实际情况高度一致。这一发现对冰酒葡萄种植的区域布局和科学规划提供了重要参考。

濒危药材铁筷子生态适宜性区划研究

目的预测濒危药材铁筷子在我国的生态适宜性分布区,筛选影响其生长分布的主要生态因子,为铁筷子野生资源的保护和引种驯化栽培选址提供参考。方法收集铁筷子在我国分布的样点信息,利用最大熵模型和地理信息系统软件分析影响铁筷子分布的主要生态因子,预测其生态适宜性分布区。结果影响铁筷子生长发育的主要生态因子主要有4、10、12月份降水量,最冷月最低温度,温度季节性变化标准差,最暖月最高温度等。高适宜区主要集中分布在四川西北部、甘肃东南部、陕西南部、湖北西北部和重庆北部。结论本研究结果可为铁筷子引种驯化栽培区的选择及野生资源保护提供参考。

我国灰毡毛忍冬的生态适宜性区划研究

【目的】探明影响灰毡毛忍冬生长的生态因子与其地理分布,为其适宜栽培区的选址、规划建设及植物资源的利用提供科学依据。【方法】收集全国1 242个灰毡毛忍冬分布样点的信息,综合58个生态因子,利用MaxEnt(最大熵)模型筛选影响灰毡毛忍冬适宜性分布的主导生态因子,结合ArcGIS预测灰毡毛忍冬在全国潜在的适宜分布区。【结果】构建的MaxEnt模型对预测灰毡毛忍冬潜在适宜分布区具有极高的准确度和可信度(AUC=0.971);影响灰毡毛忍冬分布的生态因子按建模贡献率大小包括11月降水量、寒冷指数、5月降水量、土壤类型、海拔、4月降水量、等温线、最干月降水量、坡度、年均温变化范围、9月平均气温、3月降水量、8月平均气温和10月降水量,其中,主要生态因子是11月降水量、寒冷指数和5月降水量,贡献率分别为35.4%、21.6%和17.5%;按适宜性综合评价等级分为最适宜区、中适宜区、低适宜区和不适宜区4类,灰毡毛忍冬的潜在分布集中在秦岭以南,包括贵州、重庆、湖南、广西、广东、江西、福建、浙江、台湾地区和陕西等区域;最适宜分布区包括贵州中部及东部、广西北部、湖南西部和南部小部分地区、湖北西南部、重庆南部、四川东南部及广东北部小部分地区,以及福建、江西、浙江、安徽两两交汇地区。【结论】影响灰毡毛忍冬适宜性分布的主导生态因子是11月降水量、寒冷指数和5月降水量,灰毡毛忍冬的潜在分布集中在秦岭以南;最适宜分布区在贵州中部及东部、广西北部、重庆南部,以及福建、江西、浙江、安徽两两交汇地区。

基于最小累计阻力模型的卢氏县土地生态适宜性评价

按用途可将城市土地景观划分为生态用地和建设用地两部分,这两部分用地扩张可以看作是此消彼长的动态过程。采用ArcGIS软件模拟土地扩张运动,构建以两个过程最小累计阻力差值模型为基础的城市土地适宜性评价机制。以河南省三门峡市卢氏县为例,选取建设用地和生态用地作为土地扩张源,分别从土地固有生态属性因子、外延生态属性因子两个因子,8个方面建立阻力评价体系。评价结果表明,适宜生态保护用地扩张面积为932.14 km^(2),占县域面积的23.28%;适宜建设用地扩张面积为3 071.87 km^(2),占县域面积的76.72%。运用最小累计阻力差值模型将卢氏县划分为生态开发不困难、一般困难、较困难、困难4个区域,各区域面积分别为176.18、755.96、811.61、2 260.26 km^(2),分别占县域面积的4.40%、18.88%、20.27%、56.45%。适于建设用地开发的难易程度分区与适宜生态保护用地相反。

基于MaxEnt与ArcGIS的中国角茴香生态适宜性区划研究

利用最大熵模型(MaxEnt)和地理信息系统(ArcGIS),结合相关生态因子,对角茴香的生态适宜性范围进行预测和分析。收集角茴香在中国的205个经纬度信息,结合19项生态因子应用MaxEnt模型和ArcGIS对角茴香的潜在适生分布区进行分析。影响角茴香潜在分布的主要生态因子包括,最冷季节降水量、最冷季节平均温度、最暖季节降水量、昼夜温差与年温差比值等。当前气候条件下,角茴香高度适宜生长的区域主要集中在北京、河北北部、山西、河南、陕西和内蒙古南部等,面积约为77.4×104 km2;未来气候条件下,适生区将向东北部和西部扩张。该研究预测的结果与角茴香实际分布区域相符,为角茴香的可持续利用和角茴香的引种栽培提供重要的理论依据。

基于生态适宜性评价的农用地限制因素及整治分区研究

开展农用地生态适宜性评价可厘清农用地生产和生态功能限制因素,有利于有针对性地分区开展整治并分类施策,进而提高区域农用地的可持续利用水平。以环渤海区域的黄骅市为例,构建“土壤资源-水资源”复合农田生态适宜性评价指标体系,运用单指标评价与分层次评价相结合的方法,识别农用地生态适宜性的限制因素及程度;综合评价结果,并按照改良技术措施一致性原则,划分农用地整治分区,对应提出改良措施。结果表明:研究区农用地化肥施用量、有机质含量、土壤含盐量生态适宜性较差,不适宜级分别达到87.47%、99.62%和25.34%;全域农用地地下水矿化度过高,东部地下水埋深浅,69.54%农用地灌溉保证率不足;此外,其他指标呈适宜状态;研究区农用地主要限制因素为:化肥施用量、有机质含量、土壤含盐量、地下水矿化度、地下水埋深及灌溉保证率;限制因素组合类型分为两类:“主导限制因素(重度)+次要限制因素(轻度)”的复合类型、仅有轻度限制因素的单一类型,二者占比分别为91.9%、8.1%;划分“土壤培肥区”“盐渍化土改良区”两类整治区,并有针对性地提出整治提升措施。为生态系统状况复杂的滨海区农用地改良和整治利用提供实践参考。

中药山慈菇基原物种生态适宜性关键生态因子及区划研究

目的为山慈菇基原物种科学引种和选址扩种提供理论基础。方法通过查询多个数据库和实地调查,收集山慈菇基原物种在全国范围内的257个有效分布数据。综合海拔、温度、太阳辐射、降雨量和水汽压5个类别共68个生态因子,利用Maxent和ArcGIS对山慈菇基原物种的生态适宜性进行分析。结果分析得到影响山慈菇生态适宜性的关键生态因子主要是降雨量、太阳辐射以及海拔,不同基原物种间关键生态因子有显著差异。最适宜杜鹃兰、独蒜兰以及云南独蒜兰生长的潜在区域分别集中在台湾、华南地区以及云南四川相接一带。结论本研究进一步对其潜在分布区分别进行了生态适宜性等级划分,为山慈菇合理引种栽培及人工规范化扩种提供科学依据。

新疆地区民族药补血草生态适宜性研究

目的通过对新疆地区繁枝补血草、耳叶补血草和大叶补血草等道地药材的生态适宜性分析,预测其适宜生长区域。方法通过近年来对该属植物的实地调查及文献报道,获得184份样本信息,利用最大熵(MaxEnt)模型和ArcGIS软件进行分析。结果影响新疆补血草分布的主要生态因子是8月份平均雨量、温度季节性变化标准差、12月份平均雨量、年降水量、降水量变异系数、土壤湿度指数、6月平均最低温度,最湿月降水量,最暖季度平均温度;最适宜分布区域主要有乌鲁木齐、昌吉、石河子、哈密、博乐、伊犁、塔城、阿勒泰等地等天山北坡前沿地区和伊犁盆地戈壁荒漠盐碱地带。结论本研究所生成生态适宜性区划图,可为新疆地区曲柯尔属植物的野生资源的保护和栽培选址提供理论依据。

河流生态廊道生态适宜性分析与生境营建研究

为促进生态建设与环境保护、优化用地布局,以朔州市七里河生态修复工程为例进行生态适应性分析与生境营建。在生态适应性分析过程中,构建了生态适宜性分析指标体系,采用层次分析法确定要素指标权重;在生境营建过程中,采用重塑生态基底、筛选植物种群等措施,逐步形成生态结构的良性循环发展模式。通过对七里河两岸生境的营造,恢复了七里河生态廊道,为野生动物保留适宜的动物迁徙廊道,也为北方地区河流廊道的生态适宜性和生境营建研究提供了有利的支撑。

基于文献数据的大口黑鲈养殖池水温生态适宜度评价基准初探

大口黑鲈(Micropterus salmoides)已成为中国淡水池塘养殖的重要物种。池塘水温(t)是决定其是否能生存和健康生长的关键因素之一。本文系统梳理了国内外涉及水温对大口黑鲈生理生态影响的研究结果,根据水温将大口黑鲈生长和生存的生态适宜度划分为5个等级期,并以此为基础确定了5个生态适宜度等级期的温度基准(范围)。分别为:死亡期t≤3.5℃或t≥35.0℃、危险期3.5℃<t<6.0℃或33.0℃≤t<35.0℃、影响期6.0℃≤t≤20.0℃或30.0℃<t<33.0℃、正常期20.0℃<t<25.0℃或28.0℃≤t≤30.0℃和最适期25.0℃≤t<28.0℃。

草鱼养殖池塘分子氨和亚硝酸盐生态适宜度评价基准初探

在中国淡水池塘养殖中,草鱼(Ctenopharyngodon idella)是年产量最大的品种,其发展前景广阔。池塘中分子氨和亚硝酸盐浓度(ρ)高低对其生存和健康生长至关重要。本文将分子氨和亚硝酸盐对草鱼生长和生存的生态适宜度划分为5个等级期,并系统梳理了国内外涉及氨和亚硝酸盐对草鱼生理生态影响的研究结果。以此为基础研究确定了5个生态适宜度等级期ρ的基准范围。具体结果为:对分子氨(ρ以NH_(3)计),死亡期ρ>0.52 mg/L、危险期ρ的范围为(0.37,0.52]mg/L、影响期ρ的范围为(0.05,0.37]mg/L、正常期ρ的范围为(0.02,0.05]mg/L和最适期ρ≤0.02 mg/L;对亚硝酸盐(ρ以N计),死亡期ρ>5.00 mg/L、危险期ρ的范围为(0.80,5.00]mg/L、影响期ρ的范围为(0.10,0.80]mg/L、正常期ρ的范围为(0.05,0.10]mg/L和最适期ρ≤0.05 mg/L。

基于GIS的怒江州建设用地生态适宜性评价

综合自然环境、社会经济等因素对建设用地生态适宜性进行定量分析评价可有效解决城市扩张与土地资源有限的矛盾。以云南省怒江州为研究区,根据区内地质环境特征,选取高程、坡度、河流、湖库、归一化植被指数、与建成区距离、与交通距离、人口密度和生产总值9个指标因子,利用层次分析法(AHP)和GIS的空间分析对怒江州建设用地生态适宜性进行了评价。结果表明,最适宜和适宜区占总面积的21.085%,其中兰坪和泸水区域地质环境最优越,建议怒江州向南发展,同时做好生态环境保护工作。

云南省三角梅种植生态适宜性及低温灾害研究

三角梅是云南打造世界一流“绿色食品牌”千亿云花产业的主要花卉品种,开展三角梅种植生态适宜性和低温灾害风险区划研究有助于优化产业布局。在ArcGIS平台下,采用层次分析法,基于气候、地形地貌和土壤理化性质的8个生态适宜性和2个低温灾害因子,开展了云南省三角梅种植生态适宜性和低温风险精细化空间分析。结果表明:气候适宜性因子是限制三角梅种植的关键性影响因子,土壤理化性质因子的影响次之,地形地貌因子的影响较小。其中,气温和日照相关因子的影响较大,土壤理化性质适宜性因子在全省范围表现较好,仅在部分干热河谷区和石漠化区适宜性较差,地形地貌适宜性因子分布规律不明显。低温灾害方面,云南西南部地区无风险,中部和东南部为低风险、东部为中风险,西北部为高风险。该研究方法可推广至其他园林植物种类种植区划研究。

基于最大熵模型和地理信息系统的苍术生态适宜性及品质区划

目的:对全国范围内的野生苍术进行生态适宜性和品质区划,为苍术的栽培选址和优质生产提供科学指导。方法:采用文献搜集的方法收集近30年与苍术分布和挥发油含量相关的研究数据,用最大熵模型(MaxEnt)和地理信息系统(GIS)对野生苍术生态适宜性进行区划,并对苍术的适宜种植区和品质形成区进行预测。结果:1)野生苍术最适宜分布区主要集中在燕山山脉、太行山脉、陕北高原南部、秦岭山脉、伏牛山区、大巴山区、桐柏山区、大别山区、茅山周边及黄山周边地区;2)合格野生苍术(苍术素含量>0.30%)最适宜分布区集中在湖北省中部的大洪山、河南省与湖北省交界处的桐柏山和大别山区、安徽省中部的张八岭和江苏省南部的茅山山区至上海的大部分地区,其中大别山区的野生苍术品质差异较大。结论:MaxEnt和GIS对野生苍术生态适宜性分布区预测结果可靠有效。生态环境因子并不是影响苍术品质形成的唯一决定因素,生产合格苍术药材需要有优良的种质资源,以及合适的生态种植环境,如林下、林缘或田间作物套种等。

气候变化情境下木荷潜在地理分布及生态适宜性分析

木荷(Schima superba)是中国南方常见的速生阔叶耐火树种之一,在生态修复和维持环境稳定方面具有重要作用,因而预测其潜在适生区变化具有重要意义。基于Maxent模型,结合158条木荷在中国的有效分布记录和筛选后的8个生物气候变量,预测木荷现代和2041—2060年3种气候排放浓度情景下木荷的潜在分布区。Maxent模型的可靠性以受试者工作特征曲线来判断,综合气候因子的贡献率、置换重要值和刀切法检验,来分析并探讨制约木荷地理分布的重要气候因子。结果表明:(1)Maxent模型训练和测试数据的AUC值分别为0.936±0.001和0.943±0.008,表明模型的预测精度极高;(2)现代木荷潜在地理分布的总适生区面积198.87×10^(4)km^(2),占中国国土面积的20.7%,主要位于在中国长江以南的大部分地区,包括福建、浙江、中国台湾、江西、湖南、广东、海南、广西、贵州、云南、重庆,以及四川、河南和安徽部分区域;(3)制约木荷潜在地理分布的重要生物气候因子为降水因子(最干月降水量26—214 mm、年降水量800—2500 mm和最湿季降水量590—1030 mm)和温度因子(气温年变化8.5—28℃);(4)使用Maxent模型模拟的木荷适生区面积大于其实际分布面积,暗示着木荷人工林在未来有较大的发展潜力。本研究结果可为木荷种质资源收集和人工林种植奠定理论基础,对维持区域性生态系统安全和稳定、缓解气候变化和2060年实现碳中和目标具有战略性意义。

基于DIVA-GIS和MaxEnt的我国枇杷适生区预测和生态适宜性研究

枇杷是原产于我国的秋冬季观花植物和重要经济果树,但其野生群体的生存现状不容乐观。基于枇杷在中国的320个有效自然分布点和不同时间段的19个生物气候变量,运用地理信息系统软件DIVA-GIS和最大熵模型MaxEnt进行适生区预测,采用受试者工作特征(ROC)曲线对预测结果进行检验和评价,同时利用刀切法(Jackknife)检验评估其潜在地理分布的影响因子。结果表明,枇杷的适生区主要在南方省份以及山东、陕西等少数北方省份,DIVA-GIS的ROC值和Maxent模型的ROC曲线面积(AUC)值都表明预测结果准确。最干季度降水量、最干月降水量、年均降水量、最冷月最低气温和温度季节性变化是影响枇杷适生区分布的主要因子。在未来气候变化情景下,枇杷的潜在地理分布总体上在南北方向有所扩张,整体面积有所减少,少部分适生区破碎化。

辽宁省北苍术生态适宜性和品质区划研究

目的基于空间信息技术开展辽宁省北苍术生态适宜性和品质区划研究,分析辽宁省内适宜栽种北苍术的区域及影响其品质的生态因子。方法以收集的栽培北苍术采样点信息为基础,通过最大熵(MaxEnt)模型和ArcGIS软件对辽宁省北苍术生态适宜性进行研究;利用ArcGIS和SPSS23.0软件进行分析,构建基于挥发性成分β-桉叶醇、苍术酮、苍术素和水溶性成分苍术苷A的品质区划。结果影响北苍术生态适宜性的生态因子有7月份降水量、11月份平均温度、植被类型等,辽宁省北苍术生长最适宜区主要分布于朝阳、抚顺、铁岭等地区,4月份降水量、昼夜温差月均值、7月份降水量是影响北苍术品质的生态因子。结论辽宁省大部分地区适宜栽种北苍术,尤其辽宁西部地区的生态适宜度较高,4月份降水量是影响栽培北苍术质量的主要生态因子。本研究可为辽宁省北苍术的规范化种植提供依据。

基于GIS对极小种群野生植物毛果木莲的生态适宜性分析

目的:分析毛果木莲在我国适宜引种推广的区域及面积。方法:依据毛果木莲生长环境,运用层次分析法(AHP)确定9个生态因子的权重;通过地理信息系统(GIS)得到各生态因子的适生范围;此外对毛果木莲在全国引种推广的适宜区域进行分析和面积统计。结果:毛果木莲适宜在全国引种推广的总面积为1119070 km2,主要在云南、广西壮族自治区、贵州等18个省。结论:利用GIS和AHP对毛果木莲在我国引种推广的生态适宜性进行分析,为毛果木莲及其他极小种群野生植物(PSESP)的合理应用和保护提供了参考。