应用优化最大熵模型的珍稀濒危玉兰属物种适生区预测

依据中国9种珍稀濒危玉兰属(Yulania spach)物种的地理分布数据及37个环境因子数据,利用R语言ENMeval包优化最大熵模型(MaxEnt)的正则化乘数(RM)和要素组合(FC)参数,提高模型模拟精度,以便更好的预测出各物种在基准期和未来3种气候情景的潜在适生区分布趋势,并分析影响其分布的主要环境因子。结果表明:(1)最大熵模型优化后,各珍稀濒危玉兰属物种的受试者工作特征曲线(ROC)下面积(AUC)值均在0.95以上,表明模型模拟效果极好,可用于中国珍稀濒危玉兰属物种地理分布模拟;(2)影响珍稀濒危玉兰属潜在分布的主要环境因子,贡献率从大到小依次为,最冷月最低温(BIO6,46.38%)、等温性(BIO3,13.83%)、坡度(SLO,8.03%)、最暖季降水量(BIO18,7.57%)、最干月降水量(BIO14,6.78%),其中,对各物种潜在适生区分布影响最大的影响因子为最冷月最低温,在存在概率最高时,各物种的最冷月最低温均在0℃左右;(3)在未来2061—2080年3种不同的气候情景时,光叶玉兰、青皮玉兰、凹叶玉兰及紫玉兰总适生区面积呈扩大趋势,增加面积在7 398~879 439 km^(2);景宁玉兰、罗田玉兰、天目玉兰、宝华玉兰、滇藏玉兰总适生区面积呈缩减趋势,减小面积在1 605~669 830 km^(2)。

基于MaxEnt生态位模型预测当前气候条件下顶羽菊在中国的潜在适生区

顶羽菊Rhaponticum repens(L.)Hidalgo又称匍匐矢车菊,为我国进境植物检疫性有害生物,是一种繁殖力、抗逆性强且难以防除的杂草,可对农作物及牧草等造成危害。本研究基于顶羽菊在全球范围内的地理分布数据,以及当前条件下影响物种分布的环境因子,利用MaxEnt生态位模型预测顶羽菊在我国农田和草地区域的潜在分布。结果表明,影响顶羽菊潜在分布的主要环境变量为最干月份降水量、年平均温度、昼夜温差与年温差比值、最暖季度平均温度、最湿月份降水量、降水量季节性变异系数、最热月最高温度以及最干季度降水量。预测结果表明,顶羽菊在我国36°N-48°N,75°E-108°E范围高度适生,包括新疆西部、甘肃、宁夏、内蒙古三省交界处及周边地区;新疆东北部、宁夏南部、甘肃东南部、内蒙古中部、陕西和山西大部分地区、云南、西藏、四川、辽宁、黑龙江少许地区为中适生区。此外,顶羽菊对我国农田潜在危害面积达4.536万km^(2),占我国农田总面积的25.34%,对我国草地潜在危害面积达8.875万km^(2),占我国草地总面积的29.05%。综上所述,建议将我国内蒙古、宁夏、甘肃、新疆等地区列为顶羽菊高风险重点监测区,尽早采取防控措施,防患于未然。

基于生态位模型的南、北五味子潜在适生区预测及其影响因子研究

基于184条南五味子(Schisandra sphenanthera)地理分布记录、129条北五味子(Schisandra chinensis)地理分布记录以及23个环境因子数据,采用MaxEnt生态位模型预测南、北五味子潜在适宜分布区,评估了制约其地理分布的主要环境因子。结果表明,北五味子和南五味子MaxEnt模型训练集和验证集曲线下面积(AUC)均大于0.90,建立的模型预测结果准确。北五味子最佳生境主要分布在辽宁省和吉林省的长白山区域以及北京市;南五味子的最佳生境主要分布在秦巴山区内,以及湖南省武陵山脉,郴州市、株洲市和衡阳市,浙江省金华市等地区。限制北五味子生长的重要环境因子变量分别是最湿月份降水量、最热月份最高温度、土壤酸碱度、最暖季平均降水量、最冷季平均降水量和昼夜温差月均值;限制南五味子分布的环境因子变量分别是最冷月份最低温温度、年平均降水量、温度变化方差和降水量变化方差。南、北五味子的潜在适生区呈区域化分布。

基于MaxEnt模型的腐烂茎线虫在内蒙古地区适生区预测

【目的】为保障马铃薯产业健康发展,加强腐烂茎线虫的检疫防控工作,对其在内蒙古地区的适生区进行预测分析。【方法】根据腐烂茎线虫在我国最新的分布和环境数据,通过MaxEnt生态位模型和ArcGIS软件,预测当前和未来气候条件下腐烂茎线虫在内蒙古地区的适生区。【结果】MaxEnt模型的AUC平均值为0.929,预测结果准确可靠。预测结果显示:当前气候条件下腐烂茎线虫在内蒙古地区的适生区面积为41.8万km^(2),占全区面积的35.31%。研究表明,在2021—2040年和2041—2060年,腐烂茎线虫在内蒙古地区的总适生区面积将不断扩大;其中在SSP1_2.6气候情景下,在赤峰市、通辽市和兴安盟将出现腐烂茎线虫的高适生区;在SSP3_7.0气候情景下,在鄂尔多斯市、赤峰市、通辽市将出现腐烂茎线虫高适生区。利用Jackknife刀切法计算得到影响腐烂茎线虫分布的主导环境因子为温度季节性变化方差、最湿月降雨量、最冷季平均温、昼夜温差月均温、最湿季平均温。【结论】腐烂茎线虫在内蒙古地区有进一步扩散的风险,建议在未来气候情景下出现腐烂茎线虫高度适生区的盟市,应加强调运检疫和疫情监测,防止腐烂茎线虫进一步扩散。

基于MAXENT的番茄潜叶蛾在贵州省的适生区分布预测

为研究番茄潜叶蛾在贵州省的适生区分布及未来扩张/收缩趋势,明确其在我省的潜在危害及威胁,利用MaxEnt生态位模型结合ArcGIS软件,基于331个分布点地理信息、23组生物气候变量及未来4种共享社会经济途径下2021—2100年的生物环境变量对番茄潜叶蛾在我省的适生区分布及未来模式下发生趋势进行预测分析。结果表明,MaxEnt预测模型AUC值为0.958,说明模型对番茄潜叶蛾的适生区预测结果较为精准。通过刀切法筛选出11月的降水量(p11)、最冷月最低温(bio6)、年平均温(bio1)、海拔(elev)、年温变化范围(bio7)等5个因子是影响番茄潜叶蛾潜在分布的主要限制环境变量。经预测,在我省的适生区面积约为15.967万km^(2),占全省面积的99.99%,高适生区主要集中在贵阳市、安顺市、黔西南州和六盘水市大部分地区、毕节市东部地区、遵义市西北部与黔南州大部地区,面积约为8.94万km^(2),占全省面积的55.96%;中适生区主要集中在黔东南州、铜仁市、毕节西部、遵义市东南部、黔南州南部等,面积为6.47万km^(2),占比为40.54%,贵州省近99.99%的区域均为番茄潜叶蛾的适生区。从未来模式的发展趋势可知,番茄潜叶蛾在我国的适生区范围总体呈现先缩减后扩张的趋势。至2081—2100年,适生区面积变化范围在-32.74万km^(2)~8.54万km^(2)间浮动;在我省的适生区总面积没有变化,其中高适生区整体往我省西部移动;我省东部、南部、北部等部分区域将由高适生区转变为中适生区或低适生区。因此,我省将成为番茄潜叶蛾在我国扩张蔓延最重要的中转站,其西部地区也将成为高风险地区,应进一步提升对该虫的监测预警意识,积极开展该虫的预测预报及防控力度,采取积极措施防止该虫进一步扩张蔓延。

应用最大熵模型对水松潜在适生区的预测

为了预测气候变化下水松(Glyptostrobus pensilis)潜在分布的变化,筛选107个物种分布点和12个环境因子数据,利用最大熵模型(Maxent)模拟当代和2041—2060、2081—2100年SSPs126、SSPs245和SSPs5853种未来气候情景我国水松潜在分布格局,并分析影响水松分布的主导环境因子。结果表明:(1)模型精度较高,受试者工作特征曲线下面积(AUC)值为0.971。影响物种分布的主导环境因子是最干季度降水量、3月太阳辐射、8月太阳辐射和海拔。(2)当前水松适生区主要分布于东南部沿海地区,总适生区面积为170.66万km^(2),其中,高适生区面积约7.4万km^(2)。(3)未来不同气候情景,水松的适生区相较于当代有不同程度的增加,并有向高纬度、高海拔扩张趋势,但位于保护地内的适生区较少。水松主要适生区分布于东南沿海地区,降水和光照是影响水松分布的主要因素。一定程度的气候变暖对水松分布有积极影响。可在种群集中地建立保护区,制定保护策略。

气候变化对灯盏花(Erigeron breviscapus)在中国潜在适生区的影响

为了探讨气候变化对灯盏花潜在生态适宜区的影响,基于灯盏花(Erigeron breviscapus)分布数据、气候、土壤和地形等环境因子,运用MaxEnt模型模拟灯盏花在中国的潜在分布,采用刀切法筛选出影响灯盏花潜在分布的关键环境因子,并借助于ArcGIS软件中的空间分析工具分析气候变化对我国灯盏花潜在适生区的影响。结果表明:MaxEnt模型能够极好地模拟灯盏花的潜在分布,气温年较差、年均降水量和海拔是影响灯盏花潜在分布的关键环境因子;与基准气候(1970—2000年)相比,可持续发展路径(SSP126)情景和中间发展路径(SSP245)情景下灯盏花高适生区面积分别减少了21229.17、16053.47 km^(2),仅传统发展路径(SSP585)情景下中高适生区面积共增加27749.03 km^(2),SSP126和SSP245情景下灯盏花适生区的质心均向东南方向移动,仅SSP585情景下灯盏花适生区的质心向东北方向移动。综上所述,各气候情景下灯盏花适生区均主要分布于我国西南地区,但SSP126和SSP245情景下灯盏花在我国的潜在适生区面积缩减,仅SSP585情景有利于我国灯盏花的分布。

气候变化对我国油松人工林适生区分布的影响

【目的】油松是我国北方地区重要的针叶树种,根系发达,具有较强的水土保持和水源涵养能力,发挥着重要的生态防护功能。研究油松的生态特征及分布边界,探索油松的最佳造林区,了解油松人工林适生区分布在气候变化下的变迁,为气候变化背景下合理规划油松的造林和经营方案提供支持。【方法】基于油松人工林在中国地区221条有效分布记录和22个环境因子变量,结合ArcGIS,运用MaxEnt模型模拟气候变化情景下油松人工林的潜在分布,确定制约油松人工林分布的关键环境因子和适宜区间,预测油松人工林适生区在未来不同气候情景下的地理分布及面积的变化。【结果】(1)MaxEnt模型的AUC值达到0.955,说明模拟的结果可靠。(2)当前油松人工林在我国的适生区面积为98.90×10^(4) km^(2),集中分布在秦岭以北的地区,包括太行山、黄土高原、燕山和辽西等山地。影响油松人工林分布的主要环境变量为最暖季度降水量、最干季度平均温度、最冷月最低温度和海拔。其中,最暖季度降水量是影响油松人工林分布的首要因子,适宜范围为223~389 mm。最干季度平均温度的范围为-5~5℃,最冷月最低温度的范围为-14.5~-3.5℃,适合油松生长的海拔高度在100~2 100 m之间。(3)从1931—2020年的变化趋势来看,油松适生区的南界基本没发生变化,一直是岷山—秦岭—大巴山一线,向西到达祁连山南端和贺兰山东南侧,并没有向西北扩张。而油松适生区的北界却一直向北延伸,纬度大概向北扩张3.5°,高适生区重心同样也向北迁移。因此油松适生区面积一直呈增加的趋势。(4)从未来气候变化情景来看,在2041—2060年和2061—2080年两个时期,油松的潜在适生区继续呈现向北迁移的趋势,高适生区面积呈现先增加再减少的趋势。【结论】气候变化会导致油松适生区向北扩张,同时在黄土高原和秦岭地区高适生区呈现破碎化,引种栽培油松时需谨慎。在燕山北部和辽宁西部的高适生区范围比较稳定,适合继续扩大种植。

基于优化MaxEnt模型的我国淫羊藿潜在适生区预测研究

目的 预测当前气候条件下淫羊藿在我国的潜在适生区,为淫羊藿资源可持续利用及生产规划提供依据。方法 基于经筛选后的267个淫羊藿物种分布数据及8个环境因子,利用R语言kuenm包优化最大熵(MaxEnt)模型参数,分析影响淫羊藿分布的主要环境因子,并预测其潜在分布范围。结果 优化后模型运行结果遗漏率=0.044 8、Akaike信息量准则=6 409.884 5、曲线下面积=0.986,说明模型准确度较高。基于环境因子贡献率与刀切法表明,当前影响淫羊藿分布的关键环境因子主要有7月份平均降水量、2月份平均最高气温、9月份平均降水量、最冷季度降水量、降水量变异系数、温度季节性变化标准差及最暖季度降水量。模拟结果显示,当前气候条件下我国淫羊藿总适生区面积约221.14×10^(4)km^(2),集中分布在我国中部及中南部地区。其中高适生区面积约23.13×10^(4)km^(2),中适生区面积约73.78×10^(4)km^(2),低适生区面积约124.22×10^(4)km^(2)。结论 本研究可为淫羊藿资源人工栽培规划及可持续利用提供参考。

基于MaxEnt模型的广东省红豆属植物潜在适生区研究

为了解气候变化情景下广东省红豆属(Ormosia)潜在适生区的变化,探究影响红豆属植物潜在适生区的主导环境因子,本研究基于MaxEnt模型和ArcGIS 10.8软件,利用17种红豆属植物的分布数据及22个环境变量数据,结合未来共享社会经济路径(SSP126、SSP585)的气候情景,分别预测红豆属植物在当前和未来气候场景下的潜在适生区分布情况。结果表明:(1)适生区预测模型的评价效果良好,受试者工作特征曲线(Receiver Operating Characteristic curve,ROC曲线)下面积(AUC平均值)均为0.8-1.0。(2)在当前气候情景下,大面积(占广东省面积的40%-100%)适生的红豆属植物有茸荚红豆(Ormosia pachycarpa)等3种;中等面积(占20%-40%)适生的有薄毛茸荚红豆(O.pachycarpa var.tenuis)等6种;小面积(占5%-20%)适生的有韧荚红豆(O.indurata)等4种;极小面积(占0%-5%)适生的有凹叶红豆(O.emarginata)等4种。其中面积占比最大的是茸荚红豆,总适生面积为15.2288×10^(4) km^(2)(占84.75%);面积占比最小的是博罗红豆(O.boluoensis),总适生面积为0.0337×10^(4) km^(2)(占0.19%)。(3)降水和海拔对红豆属植物的分布起主导作用:12种红豆属植物适生区的主导环境因子为气候因子(9个降水因子,3个温度因子),剩余5种的主导环境因子是高程海拔因子(5个海拔因子)。(4)在未来(SSP126、SSP585)的气候情景下,潜在适生区面积增加的红豆属植物有凹叶红豆等4种,增加幅度为0.79%-42.43%;面积减小的红豆属植物有博罗红豆等13种,减少幅度为1.30%-78.56%。气候变暖对红豆属的潜在分布区具有一定的消极影响,17种红豆属植物中有13种的适生区面积将减少,特别是几个狭域分布的物种:博罗红豆、锈枝红豆(O.ferruginea)、小叶红豆(O.microphylla)、紫花红豆(O.purpureiflora)和亮毛红豆(O.sericeolucida),它们应是红豆属就地保护和迁地保护优先考虑的类群。

基于MaxEnt模型的不同气候情景下假俭草中国适生区预测

【目的】本研究通过生态位模型分析评价假俭草在中国的分布情况及制约其当代分布的主要因子,为草坪建植管理和引种栽培提供理论依据。【方法】基于262个假俭草的地理分布记录和19个生物气候因子,利用最大熵(MaxEnt)模型和地理信息系统,对该物种当代和未来的适生分布区和面积进行预测,并通过受试者工作特征曲线对模型精度进行验证。【结果】影响假俭草适生区分布的主要因子是最干季度降水量(bio17),次要因子是平均日较差(bio2)、温度季节性变化标准差(bio4)和年降水量(bio12);在当代气候条件下,假俭草总适生区面积约为183.55×10^(4) km^(2),主要集中在我国东南部亚热带地区;在未来气候情景下,假俭草的总适生区面积相较于当代有不同程度的增加,但低、高适生区相较于当代总体而言呈现下降的趋势;通过空间格局变化得出,假俭草适生区保留率为90.14%~94.21%,另外,假俭草质心均位于湖南省湘潭市,推测该地区可能是假俭草的多样性分布中心。【结论】本研究得出降水是影响假俭草分布的主要因素,在今后引种栽培以及草坪建植管理时应予以重视。

气候变化情景下大花杓兰在中国的适生区预测

大花杓兰(Cypripedium macranthos)隶属兰科杓兰属,是国家二级重点保护野生植物,与大多数杓兰属植物分布在我国西南山区不同,主要分布于我国的华北、东北和台湾等地区。多年来,过渡采挖等导致了大花杓兰种群数量和个体数目急剧下降。鉴于大花杓兰特殊的分布格局和濒危现状,选择过去、当前和未来8个气候情景,利用MaxEnt物种分布模型结合38个环境变量及来源于数据库和最新实地调查的80个分布位点进行建模,分析了影响大花杓兰分布的关键环境变量,预测了其在当前、过去和未来气候情景下的适生区及其分布中心和迁移趋势。结果表明:当前情景下,大花杓兰适生区主要分布在我国东北和华北地区。影响其分布的5个关键环境变量分别是:UV-B最强月份均值(UV-B3,贡献率:54.0%)、森林覆盖率(FOR,贡献率:14.3%)、降水量季节性变化(BIO15,贡献率:7.4%)、温度季节性变动系数(BIO4,贡献率:6.8%)和草/灌木/林地(GRS,贡献率:4.6%)。其中,紫外辐射相关变量是首次被运用在杓兰属植物的适生区分布预测中,并被证实对大花杓兰的分布具有重要影响。过去3个气候情景下大花杓兰总适生区面积受冰期影响呈现先减少后增加的状态,未来4个气候情景与当前情景相比有增加的趋势。大花杓兰适生区分布中心除末次盛冰期位于河北省外,其余7个气候情景下均位于与辽宁省相近的内蒙古自治区东南部区域。气候变化背景下,采取对预测的适生区全面资源调查、生境和生长监测、科普宣教等策略对大花杓兰的保护至关重要。本研究的预测结果能够为大花杓兰甚至杓兰属植物的保育策略的制定提供理论性参考。

基于MaxEnt优化模型对不同时期金银忍冬潜在适生区动态模拟分析

使用优化的MaxEnt模型,基于58个生态因子,分析历史(末次盛冰期、全新世中期)、当前和未来2050年与2070年气候背景下金银忍冬潜在适生区。结果表明:在当前气候背景下AUC值大于0.9,连续博伊斯指数(CBI)的值是0.998,表明模拟结果可靠。影响金银忍冬分布的主要环境因子是最干季平均温度(bio09)、土壤类型(SU_CODE)、紫外线最强月份平均辐射量(uvb3)。金银忍冬高适生区和最佳适生区面积是全国总面积的4.43%,主要分布在我国云南东北部、四川中部、湖北西部、重庆东部、甘肃东部、陕西、河南西部、山西南部。整体而言,未来气候变化有利于金银忍冬适生区的扩张。从末次盛冰期到当前,金银忍冬适生区向东北方向移动,在未来,金银忍冬的适生区有向北方迁移而在西南方向收缩的趋势,并且最佳适生区严重丧失。建议加强最佳适生区保护,在新增适生区,可以考虑迁地保育方法,进行合理的人工引种栽培。

气候变化下我国两面针潜在适生区预测分析

目的预测分析气候变化下广西特色药用植物两面针在我国的潜在适生区,为两面针的生态保育和人工栽培提供参考。方法结合49条两面针在我国的地理分布信息、19个环境因子和最大熵(MaxEnt)模型,构建物种分布模型,预测分析当前和未来气候变化下两面针在我国的潜在适生区。结果当前气候情景下,两面针在我国的潜在适生区主要取决于4个环境因子:最冷季度降水量(Bio19)、最暖季度降水量(Bio18)、最干季度降水量(Bio17)、年平均气温(Bio1);未来气候情景下,两面针高适生区质心主要向东北和西北方向迁移,迁移距离范围为13.63~153.95km;两面针在未来气候情景下稳定不变的高适生区与当前相比将减少至21.68%左右,且主要分布在广西西南地区,这些稳定不变区域可作为两面针半人工种植的首选地区。结论本研究结果有助于为制定两面针合理的生态保育和人工栽培策略提供科学依据,以减少未来气候变化对两面针种群传播的影响。

基于MaxEnt和ArcGIS的美丽异木棉适生区与主导环境因子分析

美丽异木棉Ceiba speciosa为园林观赏植物,具有重要的美学价值,通过探究其适生区分布可为科学引种栽培和资源有效利用提供依据,因此研究基于854个美丽异木棉的自然分布点数据和26个环境因子数据,选择最大熵模型(MaxEnt)和地理信息系统软件(ArcGIS)对美丽异木棉在中国的适生区分布进行预测,并探讨影响其分布的主导环境因子。结果表明:MaxEnt模型的AUC训练集和测试集平均值均为0.9以上,表明模型的模拟结果具有较高的准确性。美丽异木棉适生区范围主要集中于我国广东省、广西壮族自治区、海南省、福建省南部和云南省南部、四川盆地南部、台湾沿海等地区,总面积为60.2 km^(2)。由模型结果可知,影响美丽异木棉适生区分布的主导环境因子为最冷月最低温和年平均降水量,最冷月平均气温5℃以上、年平均降水量1500~2500 mm的地区最适合美丽异木棉的生长。

基于最优MaxEnt模型预测小粒绒盾小蠹的潜在适生区

小粒绒盾小蠹Xyleborinus saxesenii是一种钻蛀多种林木的高危险性检疫害虫,对我国林业安全造成了极大威胁,研究其潜在适生区分布格局变化规律,对其监测与早期防控策略的制定具有重要参考意义。利用最优MaxEnt模型,以当前获得的593个小粒绒盾小蠹分布位点,预测当前和未来气候情境下小粒绒盾小蠹的全球及中国潜在适生区,再基于适生分布面积增长率和生境质心变化程度比较小粒绒盾小蠹在中国的地理变化。结果显示:小粒绒盾小蠹当前在全球的适生区主要位于欧洲大部分区域、北美西部高山区域和东部沿海、南美东南部沿海、大洋洲东南沿海和亚洲东部;小粒绒盾小蠹当前在我国的潜在适宜区主要分布在胡焕庸线以南,未来气候变化条件下其生境质心将向我国西北方向迁移,建议各地区的林业部门可依据小粒绒盾小蠹的适生等级,尤其是中、高适生区,构建一套“分级管控”的检疫与监测管理措施。

利用最大熵(MaxEnt)模型对红豆杉潜在适生区的模拟

为了研究红豆杉(Taxus wallichiana var.chinensis(Pilger)Florin)的保护和繁殖,利用红豆杉存在记录与环境因素,利用最大熵(Maxent)模型,使用红豆杉分布数据,气象以及地形数据,分析影响红豆杉分布的主导环境要素,模拟红豆杉在我国的潜在适宜区,并结合我国自然保护区分布范围进行分析。研究结果表明:共提取了6个影响红豆杉潜在适生区的主导环境因素,分别为5月平均降水量、4月平均降水量、9月平均降水量、高程、坡度、3月平均降水量,红豆杉的潜在适生区是气候与地形的共同作用结果,春季降水量、高海拔与一定的坡度区间是影响红豆杉分布的主要因素;构建的最大熵模型的评价指标受试者工作特征曲线下面积(AUC)为0.933,表明该模型模拟结果精准,生成的红豆杉适生区结果可信;红豆杉的高适生区主要分布在鄂、陕、渝、湘、黔交界处以及闽、浙、赣交界处,高适生区多以高海拔山区为主;高适生区与中适生区分别有6.27%与4.82%的面积处于自然保护区范围内,可以针对部分高适生区的自然保护地对红豆杉进行就地保护与引种栽培,科学制定红豆杉的保护方案。

基于MaxEnt模型预测海南外来入侵植物新记录种—沼生金纽扣在中国的潜在适生区

随着全球气温升高及国际贸易往来日益频繁,全球正面临着外来入侵持续上升的压力,因此深入了解外来入侵物种的种类及其可能分布范围对于采取有效防控措施至关重要。本研究报道了海南入侵植物新纪录种—沼生金纽扣,并采用最大熵(MaxEnt)模型结合地理信息系统(ArcGis),预测沼生金纽扣在中国的主要潜在适生区域,运用ROC曲线分析法进行验证,并运用刀切法分析影响沼生金纽扣分布的主要环境变量。结果表明:沼生金纽扣在中国有较大的分布空间和入侵潜力,主要集中在华南、华中和西南等地区,其中高、中适生区主要集中在广西、广东、福建、海南和台湾地区,低适生区主要集中在江西、湖南、重庆、贵州、湖南和浙江。到2070年,沼生金纽扣在中国的适生区总体呈减少趋势,总体适生面积由当前的20.64%减少到11.98%,其中低适生区减少5.38%,中、高适生区减少3.28%,主要表现在四川、云南、贵州、湖南和浙江的低度适生区面积明显缩小,中、高度适生区仍然主要集中在海南、广西、广东、福建和台湾地区。ROC曲线分析法得出平均面积AUC值为0.98,标准差为0.004,表明预测结果可靠。刀切法分析显示,影响沼生金纽扣在中国潜在地理分布的4个关键环境变量分别是Bio13(最湿月降水量)、Bio16(最湿季节降水量)、Bio2(月平均昼夜温差)和Bio11(最冷季节平均温度),其相对贡献率分别为27.6%、22.5%、11.1%和8.0%,说明降水量和温差对沼生金纽扣的分布影响较大;而对沼生金纽扣在中国潜在地理分布影响最小的4个关键环境变量分别是Sq2(土壤营养保持能力)、Sq6(土壤毒性)、Bio9(最干季节平均温度)和Sq5(土壤含盐量)。沼生金纽扣在华南地区潜在适生区分布面积较大,需要加强防范和监测,防止蔓延危害。

气候变化下3种冬青属植物的适生区预测

根据现有的物种记录和环境变量,利用MaxEnt模型,预测了大果冬青、小果冬青和铁冬青在过去、现在和未来的潜在适生区。结果表明:最冷月份最低温度、日温度平均范围与土壤类型均为影响3种冬青分布的关键环境变量。大果冬青的适生区面积由现在到2070年减少了约30.27%;小果冬青的适生区面积由现在到2070年减少了约8.59%;铁冬青的适生区面积由现在到2070年减少了约6.43%。大果冬青与小果冬青未来的分布均有往北扩张的趋势,铁冬青没有明显的扩张。整体来看,全球气候变化导致3种冬青适生区面积缩小,需要建立有效的管理策略来应对这一变化。

基于MaxEnt模型预测气候变化下枣疯病植原体在中国的潜在适生区

本研究利用MaxEnt模型和ArcGIS软件预测枣疯病植原体在历史和未来气候情景下的潜在地理分布范围,同时运用ROC曲线评价MaxEnt模型的准确性以及利用刀切法对19个环境变量进行重要性分析,研究影响枣疯病植原体分布的关键环境变量及其适生区范围。结果表明,最冷月最低气温bio6、降水的季节变化bio15、最热季节平均气温bio10、等温性bio3、最湿季节降水量bio16以及最干月降水量bio14是影响枣疯病植原体分布的关键环境变量。其中,最冷月最低气温对枣疯病植原体的潜在适生区分布影响最大。建立的MaxEnt模型的AUC平均值为0.941,表明预测结果可靠性高。历史气候条件下,枣疯病植原体的总适生区面积为2.208×10^(6)km^(2),占我国陆地总面积的23%,高适生区主要分布于我国北京市中部、天津市全境、山东省中部、河南省北部、河北省东部和南部、山西省西南部、陕西省东部等省市。在SSP126和SSP585两种未来气候情景下,枣疯病植原体在我国的总适生区面积分别为2.210×10^(6)km^(2)和2.386×10^(6)km^(2);SSP126未来气候情景下与历史气候条件下相差不大,SSP585未来气候情景下与历史气候条件下相比有所增加。