松突圆蚧在我国潜在的适生分布区研究

为较准确地预测松突圆蚧在我国潜在的适生分布区域,笔者根据松突圆蚧的生物学、生态学特性以及寄主植物分布状况等,综合分析影响该虫生长发育的主要因子,据此应用地理信息系统分析其潜在的适生分布范围,获得了直观、明晰的松突圆蚧潜在的适生区分布图及风险等级区划图。结果表明,台湾、广东、澳门、香港、广西和福建的大部分及湖南、江西、云南南部地区为松突圆蚧潜在的1级风险区;海南、云南的中部以北地区、湖南与江西的北部、福建东北与西北部、浙江、江苏、安徽、湖北、重庆、贵州、河南、山东和河北中南部、四川东南部、陕西与山西中部以南等地区为松突圆蚧潜在的2级风险区;西藏南部、云南西北部、四川中西南部、甘肃东南部、宁夏、陕西北部、河北西部及辽宁的南部为松突圆蚧的3级风险区。据统计,其潜在分布区域的国土面积占全国国土总面积的41.5%,占我国松树分布面积的90%以上,其中1级风险、2级风险和3级风险区域的国土面积占潜在适生分布区国土总面积的比例分别为18.9%、58.7%和22.4%。

不同气候环境的中国珍稀濒危樟属乔木适生分布区模拟预测

依据收集的中国珍稀濒危樟属乔木分布数据,结合1970—2000年及未来(2061—2080年)气候环境数据,选取19个生物气候因素、3个地形因素、15个土壤因素,应用最大熵模型(MaxEnt)和地理信息系统软件(ArcGIS),构建珍稀濒危樟属乔木分布区预测模型,预测中国珍稀濒危樟属乔木的潜在地理分布,分析影响其分布的主要环境因素,并对比分析未来不同气候环境时中国珍稀濒危樟属乔木地理分布动态。结果表明:①影响中国珍稀濒危樟属乔木地理分布的主要环境因素贡献率,由大到小依次为最冷月份最低气温(27.24%)、气温季节性变动系数(20.74%)、年降水量(16.82%)、等温性(12.68%)、气温日较差(9.94%)、土壤基本饱和度(7.69%)、海拔(4.88%)。②中国珍稀濒危樟属乔木地理分布模拟的模型精度值均大于0.9,预测精度达到“很准确”水平。③17种珍稀濒危樟属乔木广泛分布于长江以南区域,天竺桂(Cinnamomum japonicum)、油樟(Cinnamomum longepaniculatum)、阔叶樟(Cinnamomum platyphyllum)、假桂皮树(Cinnamomum tonkinense)适生分布区可延伸至陕西南部、甘肃南部等地区。④未来不同气候环境,17种珍稀濒危樟属乔木潜在分布区面积呈现不同程度的扩张与缩小趋势,除假桂皮树和粗脉桂(Cinnamomum validinerve)外,其潜在适生分布区域整体上呈现出向北扩张,假桂皮树、粗脉桂在高纬度地区的部分潜在适生分布区域消失,扩张区域呈现北界南移的趋势。

基于MaxEnt模型和未来气候条件预测太行花属植物的适生分布区

为明确太行花属(Taihangia)植物的引种扩繁范围,探明环境因子对于太行花属植物生长的合适阈值,基于MaxEnt模型与ArcGIS地理信息系统模拟太行花属植物当前以及未来气候条件下适生区分布范围。结果显示,太行花属植物的适生区为E112.8°~115.3°、N33.2°~37.8°,其中高适生区面积800 km2,主要分布在河北、河南和山西3个省份的交界处;降水量是主导太行花属植物分布的因素,模型AUC值为0.996,模型拟合效果较好,预测结果可信度高。应密切关注高适生区,并基于此开展适宜的保护繁育工作,未来气候条件下,太行花属植物适生区呈现先增多后减小趋势,建议相关部门及早采取保护措施。

基于MaxEnt模型预测未来气候变化情境下红树秋茄(Kandelia obovata)在中国潜在适生区的变化

红树秋茄为自然分布于我国南方热带与亚热带潮间带的木本植物群落,是淤泥质滩涂上特有的植被类型,由其构成的红树林生境在维持海岸生态系统平衡、湿地生物多样性等方面具有重要作用。全球气候变化影响了红树秋茄的地理分布范围,尤其是其分布北界的变化一直是当前红树研究领域的争论焦点之一。基于MaxEnt模型,筛选了141个秋茄现有分布点,并结合筛选后的14个陆地气候变量和2个海洋表层海洋环境因子,模拟了秋茄种群在不同碳排放情景下的潜在适生分布区域。分析了影响秋茄自然分布的主要环境因子,揭示了其在中国内地分布北界的演化趋势。根据模型结果,当前模拟的潜在分布区与现有分布范围吻合度较高,受试者工作特征曲线下面积(AUC值)为0.990,预测结果优良。通过广义加性模型回归验证表明,主要环境因子与秋茄的生境适生性指数呈显著相关,整体方差解释率为94.7%(R^(2)=0.915),说明MaxEnt模型预测结果可靠稳定。基于环境变量贡献率和刀切法的结果表明海洋表层平均水温、等温性、最暖季度降水量、年平均气温、最热月份最高温度等可能是影响秋茄分布的主要环境因子;等温性(bio_03)为23.43—33.99,最热月份最高温度(bio_05)>31.7℃,最暖季度降水量(bio_18)>740.61mm,海洋表层平均水温(temperature)>24.9℃,将有利于秋茄种群的发育与扩散。根据模型预测,在21世纪中叶和21世纪末,秋茄的潜在分布区发生集中变化的区域在浙江与江苏一带,以秋茄自然分布区域北界变化最为显著。不同代表性浓度路径(Representative Concentration Pathways, RCPs2.6、4.5、8.5)下,秋茄高适生区域均发生北移,低适生区域可至长江口附近,甚至到达江苏沿岸。这为上述区域未来利用红树秋茄进行生态系统修复和增加碳汇储备提供了理论依据。

西花蓟马在中国的适生性分布研究初报

根据西花蓟马生物学及生态学特性的研究,利用地理信息系统ArcView 3.2分析预测了该虫在中国可能适生分布范围。结果表明,西花蓟马在中国可能的最适宜分布范围大体在16.53-30.77°N,97.85-121.9°E范围内,涉及华南、西南、华东地区的11个省(自治区、市)的123个县(市或地区);潜在适宜分布范围大体在25.43-48.77°N,75.23-132.96°E范围内,涉及华东、华南、西南、华中、西北、华北共28个省(自治区、直辖市)的468个县(市或地区)。

基于Maxent生态位模型的松材线虫在中国的适生区预测分析

为了进一步掌握松材线虫在中国可能的扩展范围和可能造成的危害程度,利用Maxent生态位模型,结合地理信息系统ArcGIS,对松材线虫在中国的适生区范围进行了预测研究。结果表明:松材线虫在中国的适生区主要集中在华东和华南地区,华北地区南部、东北地区南部和西南地区南部则是松材线虫的中适生区或低适生区,其他地区则是松材线虫的非适生区。在适生区范围内,只要可感染的寄主松树存在,其他气候因子是可能满足松材线虫的侵染和致病的。ROC评价(receiver operating characteristic curve,受试者工作特征曲线,简称ROC曲线)结果表明,Maxent生态位模型预测松材线虫适生分布的训练数据和测试数据的AUC(areas under curve,曲线下面积)值分别为0.987和0.986,达到了极高的精度。各环境变量重要性的刀切法检验表明,温度因素对松材线虫的潜在分布影响最大。

椰甲截脉姬小蜂在中国的适生性分布

研究极端温度对椰甲截脉姬小蜂Asecodes hispinarum Boucek存活的影响。在2℃、33℃和36℃恒温条件下放置48h后，该蜂羽化率较对照来说大大降低，基本上不能羽化；而在0℃和39℃恒温条件下即使只放置24h，该蜂全部死亡。在该实验的基础上，结合其它生态学特性的研究结果，利用地理信息系统ARCVIEW3．2分析预测该虫在我国的可能适宜分布范围。结果表明：椰甲截脉姬小蜂在我国的最适宜分布范围在16．53°～19．1°N，108．61°～112．33°E，只集中在海南省的南部；适宜分布范围大体在20．03°～24．27°N，101．98°～117．65°E，集中在海南、广东、广西、云南和福建5省；潜在分布范围大体在23．3°～33．4°N，98．5°～122．1°E，主要集中在西南、华东、华中等地区的172个县。

蔗扁蛾在中国的适生性分布研究初报

本文根据蔗扁蛾生物学及生态学特性的研究 ,利用地理信息系统ArcView 3 2分析预测了该虫在中国的可能适生分布范围。结果表明 ,蔗扁蛾在中国可能的最适宜分布范围大体在 1 6 5～ 2 7 9°N ,97 8～ 1 1 9 7°E ,涉及华南、西南地区的 7个省 (自治区 )的 79个县 (市或地区 ) ;潜在适宜分布范围大体在 2 2 9～ 37 1°N ,91 1～ 1 2 2 7°E范围内 ,涉及华东、华南、西南、华中、西北、华北共 1 9个省 (自治区、直辖市 )的 2 4 0个县 (市或地区 )。

稻水象在中国适生性分布的研究

根据稻水象生物学及生态学特性研究，利用地理信息系统Arcview3．2分析预测该虫在中国可能适生分布范围。结果表明：稻水象在中国潜在的最适宜分布范围大体在北纬16．53°～26．73°、东经97.85°～116.75°范围内，涉及华南、西南地区的5个省（自治区）48个县（市或地区）；潜在适宜分布范围大体在北纬22.98°～48.00°、东经88.88°～132．96°范围内，涉及华东、华南、西南、华中、西北、华北的29个省（自治区、直辖市）463个县（市或地区）。

中国天山花楸适生区预测及其对气候变化的响应

气候变化对物种分布的影响是生物地理学研究的热点问题之一。以我国新疆民族药用植物天山花楸为研究对象,基于69条分布记录和筛选后的7个环境变量,利用Maxent模型对该物种当前和未来的适生分布区进行预测,综合应用气候变量的贡献率及置换重要值比较、刀切法(Jackknife)评估制约天山花楸现代分布的主要因子,并探讨未来不同气候情景下该物种分布格局的变化趋势。结果表明:现代适宜分布区主要集中在新疆西北部、青海东部、甘肃中部及宁夏、陕西、山西的部分区域;影响天山花楸地理分布的主要气候因子为降水和气温,且降水因子更重要;未来气候变暖趋势下天山花楸适生区向高纬度地区移动。到21世纪50年代,天山花楸适生区面积在RCP 2.6、RCP 4.5和RCP 8.5的情景下均有所增加,到70年代时增幅有所降低,在中、高浓度情景下减幅更大。上述研究结果对于在适生区开展天山花楸资源保护和引种栽培具有重要的指导意义。

应用最大熵模型预测黄连木在中国的潜在分布

为了合理规划黄连木(Pistacia chinensis)的引种栽培区、黄连木的引种栽植和可持续管理提供科学依据,以中国科学院植物研究所植物标本馆和中国数字植物标本馆297个黄连木样本分布记录和WorldClim数据库中下载末次盛冰期、当代(1960—1990年)和2070年的气候数据为数据源,利用MaxEnt和Arcgis模拟黄连木的潜在地理分布。结果表明:当代黄连木的适分布区在河南、山东、安徽、浙江、贵州、江西、广西、湖南等省份,面积为74.5万km^(2);末次盛冰期时的最适分布区面积为74.4万km^(2);2070年的分布范围明显减缩,主要分布在安徽、山东、贵州、广西等省份,最适生分布区面积为61万km^(2),较当代减少17.6%。年均降水量、最冷月份最高气温和12月份最低气温是影响黄连木分布最重要的环境变量。MaxEnt预测结果与黄连木实际分布相符合,能够反映黄连木在中国的分布情况。未来气温升高,降水减少,黄连木最适生区会逐渐缩减,降水较少区域黄连木的分布更容易受到环境因子的影响。

山西翅果油树的适生区预测及其对气候变化的响应

研究濒危物种生境在气候变化下的响应对保护物种多样性和保持生态系统功能完整性具有重要意义.本文选取我国特有濒危植物翅果油树为研究对象,以该物种73个野外调查数据和35个环境因子为基础,应用最大熵模型对山西翅果油树当前的适生分布区进行预测;进而结合政府间气候变化专门委员会第五次评估报告发布的气候模式数据,探讨未来不同气候情景下山西翅果油树分布格局的变化趋势.结果表明:受试者工作特征曲线分析法的AUC值为0.987,表明模型的模拟精度很好且预测可靠性高;刀切法检验结果显示,降水量季节变化、温度年变化范围、年均温、等温线、表层土p H值和年降水量是影响翅果油树分布的主要环境因子,其累积贡献率达到了94.8%;当前,山西翅果油树的适生区主要集中在山西省吕梁山南部和中条山地带;未来不同气候情景下,到21世纪70年代翅果油树适生区面积均有不同幅度的缩减,低浓度情景(RCP 2.6)下呈先增后减趋势,中高浓度情景(RCP 4.5和RCP8.5)下响应较敏感且呈先减后增趋势.两个不同适生区的空间分布格局对气候变化也有不同的响应,吕梁山南部表现出纬度方向的轻微波动,而中条山地带则是海拔方向的迁移.

基于Maxent的入侵害虫菊方翅网蝽在中国的适生区预测

菊方翅网蝽Corythucha marmorata (Uhler,1878)是我国近年来新发现的一种入侵害虫,根据野外调查和文献记录,本文系统整理了菊方翅网蝽在世界各地的分布点信息以及24个环境变量数据,首次采用Maxent模型结合地理信息系统对菊方翅网蝽在中国的适生区进行了预测,以期为防控菊方翅网蝽的入侵和扩散蔓延提供早期预警。结果表明:Maxent模型预测菊方翅网蝽适生区分布结果准确性非常高(AUC=0.998、0.896)。7月最高温、降水量季度变化、昼夜温差与年温差比值、9月平均温度、11月平均温度、6月降水量对菊方翅网蝽的潜在分布影响较大。菊方翅网蝽在我国的适生区域较为广泛,主要位于100°~125°E,20°~40°N的亚热带、暖温带之间,集中在华中、华东、华北部分地区。地理分布趋势基本呈现以高适生区为中心向四周扩散,同时适生性逐步降低的特点。高适生区主要集中在110°~122°E,25°~32°N区域,沿长江中下游分布,包括浙江大部分地区、上海、安徽南部、湖北东南部、江西西部、湖南东部、江苏沿海地区、山东中部部分地区,河南南部局部地区。上述地区应警惕菊方翅网蝽的入侵,同时侵入地及时采取应对措施防止其进一步扩散。