基于组合物种分布模型(Ensemble Model)的厚朴适宜生境分布模拟

【目的】建立组合物种分布模型,模拟厚朴在我国南方的分布格局,探讨影响其生长环境因子的阈值,为厚朴的人工种植,野生资源保护等提供理论依据。【方法】基于公开发表的文献中精确的厚朴分布数据与23个环境因子变量,利用BIOMOD2建模平台中的9个模型算法构建组合物种分布模型模拟厚朴的适宜生境分布。【结果】①厚朴在我国南方适宜生境面积为0.53×10^6 km^2,主要分布在四川东部、陕西南部、重庆东部、湖北西部、贵州、福建、江西、湖南等地区。②在组成组合物种分布模型的9个单模型算法中,推进式回归树模型(GBM)和随机森林(RF)的模拟效果最好,表面分室模型(SRE)与分类树分析模型(CTA)结果较差。组合物种分布模型的TSS为0.905,ROC值为0.975,说明组合模型能够在一定程度上提高模型的精度。【结论】厚朴在我国南方分布较为广泛,但是考虑植被类型限制时,其生境较为破碎,应该在其适宜生境区域加强物种保护。

基于组合物种分布模型的长棘海星与褐拟鳞鲀适宜生境及其对气候变化的响应

全球气候变化导致的海洋环境改变将对海洋生物适宜栖息地产生潜在影响。利用“珊瑚杀手”——长棘海星(Acanthaster planci)及其重要捕食者——褐拟鳞鲀(Balistoides viridescens)的发生数据及环境变量,基于BIOMOD2建模平台中的7个模型算法构建物种分布组合模型,模拟它们在当前环境及未来不同气候情景下的潜在适宜生境分布情况。结果表明:1)长棘海星与褐拟鳞鲀投票平均(Committee Averaging,CA)和概率加权平均(Weighted Mean of Probabilities,WM)组合物种分布模型的真实技巧统计(True skill statistic,TSS)、受试者操作特征曲线(Receiver operating curve,ROC)值分别为0.96、0.99与0.97、0.99,优于多数单一模型结果,可较好地预测两物种的空间分布格局。2)温度和离岸距离是影响长棘海星分布的主要因素,而影响褐拟鳞鲀空间分布的主要因素为温度、溶解氧浓度和离岸距离。3)当前长棘海星与褐拟鳞鲀潜在适宜生境主要位于澳大利亚大堡礁、印度尼西亚、中国南海以及红海海域,褐拟鳞鲀的潜在适宜生境比长棘海星更广泛,未来气候情景条件下,两物种的潜在分布范围总体均有所扩大,且有向高纬度地区迁移的趋势。

基于MaxEnt的青藏高原区光核桃适宜分布区预测

光核桃是藏东南地区分布较为广泛的一种乔木,其主要分布于海拔2600~4500 m的河谷区域,外观美丽,特别是在春季光核桃花盛开时具有良好的景观效果。为弄清其在青藏高原的分布格局,本文基于光核桃实际空间分布点及23个环境因子,以MaxEnt模型为基准,建立组合物种分布模型预测光核桃在青藏高原区的潜在地理分布范围。结果表明:最冷月年均最低温、土壤酸碱度、最暖季年均降水量这3个环境因子对其潜在适宜生长区的影响最大。经PCA降维后,基于10种环境因子的组合物种分布模型比单独使用MaxEnt模型可以更精确地描绘光核桃在青藏高原区的基本分布特征,所有的光核桃实际分布点均落在模型所预测出的高及中高适宜分布区,其面积为6.94×104 km 2。以ANN、RF、MARS为代表的复杂机器学习模型可以起到较好的预测效果,对其进行建立组合物种分布模型后的预测效果好于使用单一模型。