基于MaxEnt模型的四川小寨子沟国家级自然保护区大熊猫化学通讯位点适宜性评价

为揭示影响野生大熊猫Ailuropoda melanoleuca化学通讯位点选择的生态因素,于2016年3月和10月在四川小寨子沟国家级自然保护区,利用样线法对大熊猫化学通讯位点的适宜性进行了初步研究。调查共发现大熊猫化学通讯位点33个,基于这些位点和海拔、坡度、竹林分布等10个环境变量,使用最大熵(Max Ent)模型对该区域大熊猫化学通讯位点适宜性进行综合评价。结果表明:竹林分布(56.90%)和距山脊距离(29.90%)2个环境变量的累积贡献率达86.80%,是影响该区域大熊猫化学通讯位点的主要生态因子。依据Max Ent模型最大约登指数,将结果分为适宜和不适宜2种类型,其中,适宜面积为15 187.50 hm^2,占研究区域面积的34.22%,主要位于保护区中部、保护区南北部分别与宝顶沟和白河自然保护区交界区域;不适宜面积为29 197.20 hm^2,占65.78%。在人力、物力有限的情况下,本研究为保护区合理安排保护行动的时段和区域、提升大熊猫的保护成效提供了数据支撑,对进一步推动野生大熊猫保护实践具有一定意义。

基于MaxEnt模型的西伯利亚蝗虫在新疆潜在分布预测研究

【目的】利用MaxEnt模型,预测西伯利亚蝗虫(Gomphocerus sibiric)在新疆的潜在分布区。【方法】基于19个环境因子和197个西伯利亚蝗虫在新疆地理分布点,结合MaxEnt模型与ArcGIS软件,预测西伯利亚蝗虫在新疆的潜在分布区,划分风险等级,采用接受者操作特征曲线(ROC)的分析方法对预测结果进行验证。【结果】训练数据集(Training data)和验证数据集(Testing data)的AUC值分别为0.992、0.990,预测结果与实际拟合度很高。西伯利亚蝗虫在新疆分布的适生区和高危区分布在塔城、阿勒泰、博州、伊犁、乌鲁木齐、昌吉。【结论】根据AUC值的评价指标,研究对西伯利亚蝗虫的预测结果是比较准确的。西伯利亚蝗虫在新疆分布的适生区和高危区主要集中于北疆及天山北坡一带,且适生区及高危区占研究区总面积的14.11%。最冷季平均温(bio11)、最冷季的平均降水量(bio19)、最干季平均温(bio9)、温度变化的方差(bio4)、年均降雨量(bio12)、最湿季平均温(bio8)和降雨量变化的方差(bio15)是影响西伯利亚蝗虫潜在分布的主要环境因子。

基于MaxEnt模型的两种捕食性盲蝽潜在分布区及其适生性分析

【目的】为了预测和分析稻飞虱的两种重要捕食性天敌中华淡翅盲蝽Tytthus chinensis和黑肩绿盲蝽Cyrtorhinus lividipennis的潜在分布区,研究气候环境因素对其潜在分布的影响。【方法】Max Ent是以最大熵理论为基础的预测物种地理分布的模型,本文运用Max Ent模型,根据这两种盲蝽的已知分布区及其气候环境影响因素,推测这两种盲蝽的适生性分布及气候环境因素的影响。【结果】中华淡翅盲蝽主要适宜分布区域为中国秦岭-淮河以南地区、东北亚的朝鲜半岛和日本、东南亚以及菲律宾和印度尼西亚群岛部分地区,即东洋区和大洋区北部群岛;黑肩绿盲蝽适宜分布区比中华淡翅盲蝽更广,可达山东、河北以南,陕西、云南、贵州以东的中国大部地区,海外除中华淡翅盲蝽分布区外,也可分布于南美亚马逊雨林地区。研究还发现,最热季度降雨量、平均日温差对中华淡翅盲蝽、黑肩绿盲蝽适宜性分布有重要影响;夏季降雨量大于500 mm、平均日温差低于10℃,有利于这两种盲蝽的分布。【结论】两种捕食性盲蝽适宜生境主要受最热季度降雨量、平均日温差影响。本研究为发挥这两种捕食性盲蝽在害虫生物防治中的作用提供了重要依据。

基于MaxEnt分析金钱松适生的生物气候特征

【目的】利用Max Ent模型分析金钱松适生的生物气候特征,为金钱松林业生产提供科学依据。【方法】从我国4个标本馆获取金钱松43个标本记录数据,并从World Clim网站下载1950—2000年生物气候数据,用最大熵模型（Max Ent）模拟金钱松的地理分布,检测其生物气候主导因子及其适宜值。【结果】金钱松最适宜（分布值为0.73~1.0）分布的地区是湖南东部、湖北东南部、江西的东北部、安徽的南部、浙江西北部和其东部沿海地区,其余具分布值0.37~0.73的区域是以上这些高分布值区域的向外连续延伸。刀切法检测表明：冷季均温、干季均温、暖季降雨量对金钱松的分布影响较大,其中冷季均温适宜值为1.15~8.1℃,最适值为4.62℃;干季均温适宜值为2.7~11.9℃,最适值为7.3℃;暖季降雨量适宜值为45.6~734.4 mm,最适值为546.9 mm。【结论】Max Ent模拟可信度较高,精确反映出金钱松的地理分布范围,并阐明主导其分布的3个生物气候因子,揭示金钱松在地理分布上所需的定量生物气候条件。

气候变化下西南地区主要亚热带常绿栎属乔木地理分布研究

为了解中国西南地区6种亚热带常绿栎属植物在未来气候情景下的潜在分布,该文利用最大熵模型(maximum entropy model,MaxEnt)和地理信息系统技术,结合帽斗栎(Quercusguyavaefolia)、川滇高山栎(Q.aquifolioides)、毛脉高山栎(Q.rehderiana)、高山栎(Q.semecarpifolia)、灰背栎(Q.senescens)和匙叶栎(Q.dolicholepis)的分布数据、生理生态特性、环境数据及未来2070s(2061—2080年)气候情景数据(SSPs126、SSPs245、SSPs585),分析了未来气候变化对各乔木种潜在地理分布的影响。结果表明,6种乔木MaxEnt模型的AUC均值均大于0.9,模拟效果好。温度季节性、年降水量、海拔、最冷月最低温和坡度等5个环境因子为6种栎属乔木分布的主导环境因子,即多适宜分布在温度季节性变化较小、温暖潮湿的山区。其中,川滇高山栎、毛脉高山栎和高山栎较其他3树种更适宜生长于温度偏低、温度季节性变化略大的中、高山地区。西南地区6种主要亚热带常绿栎属乔木潜在适宜区主要分布在西南地区,华中地区西部、华南地区西部和西北地区南部部分地区也有分布,高适宜区主要位于四川南部和云南西北部。在未来气候情景下,西南地区亚热带常绿主要栎属乔木适宜区面积以增长趋势为主,且向西北方向迁移。

基于生态位模型的连翘产地适宜性定量分析

连翘是一味名贵中药,具有很高的药用价值和经济价值。基于生态位模型和地理信息系统相关原理和方法,利用已知的69个连翘分布点位,结合24个与其生长和分布息息相关的环境因子,定量分析连翘在我国的潜在分布。结果表明,其核心分布区主要位于我国中部和东部地区,基本上分布于105°~125°E,30°~40°N之间,总面积为1 013 959 km^2;影响连翘分布的主导环境因子是:最冷季平均温度、最干月降雨量、最干季平均温度、气温季节性变动、年降雨量;最适宜连翘生长的生态位参数是:冬季最低温0℃左右,最干月降雨量在10 mm左右,最干季平均温度在0℃左右,气温季节性变动小于14℃,年降雨量755 mm左右。

吉林省东部山区獐潜在适宜分布及生态廊道构建

基于在吉林省东部山区野外调查获得的96份獐(Hydropotes inermis)的位点数据及16份环境变量数据,利用MaxEnt模型和Linkage Mapper工具识别獐潜在适宜分布区及连通性,构建生态廊道,为今后开展相关研究提供基础数据及现实指导。结果表明:MaxEnt模型预测精度较高,AUC值高达0.9以上,在当前气候条件下,獐主要分布于珲春市、敦化市、白山市和集安市等海拔偏低且坡度平缓的部分地区,植被类型多为草本覆盖层。对獐潜在适宜分布区影响较大的环境因子包括植被类型-草本覆盖层、海拔、植被类型-灌溉农田、人为干扰和坡度等。以MaxEnt模型分析的獐适宜区分布情况为研究基础,构建的9条生态廊道多为水源丰富,且远离人群居住的区域。生态廊道是实行生境适宜性恢复的相关措施,廊道对保护生物多样性和调节生态系统平衡具有关键作用,相关部门可依据其重要性,为实施物种保护计划提供参考。

中国橡胶树种植气候适宜性区划

【目的】天然橡胶是国民经济建设不可缺少的重要战略物资,受气候因素限制,中国种植橡胶树范围有限,迫切需要厘清天然橡胶树种植的气候适宜性区域。本研究旨在划分出中国橡胶树种植气候适宜性分布,以阐明中国橡胶树种植的气候差异格局。【方法】根据中国橡胶树种植区的自然气候特点和生物学特征,基于橡胶树种植存在概率、橡胶树台风影响概率和橡胶树寒害影响概率,分别采用最大熵模型和影响橡胶树种植的5个主导气候因子(最冷月平均温度、极端最低温度平均值、月平均温度≥18℃月份、年平均气温、年平均降水量)计算橡胶树种植气候适宜性指数。根据台风历史资料和橡胶林台风灾害分级标准计算橡胶树台风灾害指数、参照《橡胶寒害等级(QX/T169—2012)》行业标准计算橡胶树综合寒害指数。根据确定的橡胶树种植的气候区划指标(气候适宜性指数、橡胶树台风灾害指数、橡胶树综合寒害指数),结合模糊综合评价模型,进行中国橡胶树种植气候适宜性区划,区划结果划分为高适宜区、中适宜区、低适宜区。【结果】橡胶树种植的气候高适宜区面积约4.99×104 km2,占研究区面积的20.94%,主要分布在海南儋州、澄迈、定安、乐东、保亭,广东徐闻、雷州、湛江、阳江,云南景洪、勐腊,福建诏安、云霄,广西防城等地。该区域气候条件优越,但部分区域属于台风高影响区,因此需要防御台风灾害对橡胶树的影响。气候中适宜区面积约8.85×104 km2,占研究区面积的35.86%,主要分布在在海南琼中、东方、昌江、万宁、琼海等,广东廉江、高州、茂名、信宜、惠来、潮州,福建漳州、漳浦等,云南瑞丽、旧过,广西北海、合浦。与高适宜区相比,该区域橡胶树寒害发生概率增加,部分区域受台风影响概率也增加,应针对不同灾害特点,加强橡胶寒害和风害的防御。气候低适宜区面积约10.3×104 km2,占研究区面积的43.20%,主要分布在在云南盈江、永德、思茅、屏边等一线,广西玉林、浦北,广东阳春、海丰、陆河,福建华安等地。该区域主要受寒害影响为主。【结论】该方法考虑了农业气候资源与农业气象灾害的综合影响,可以较好地反映中国橡胶树种植的气候优势区域分布,对橡胶树种植的区域布局和科学规划具有重要的参考意义。

沙拐枣属(Calligonum L.)植物在中国的潜在分布区预测

应用最大熵算法模型(Max Ent)和地理信息系统(Arc GIS)软件,结合塔里木沙拐枣(Calligonum roborovskii A.Los.)、库尔勒沙拐枣(Calligonum kuerlese Z.M.Mao)、英吉沙沙拐枣(Calligonum yingisaricum Z.M.Mao)、若羌沙拐枣(Calligonum ruoqiangense Liou f.)等四种沙拐枣的现有地理分布记录和19个生物气候变量,预测它们在中国的潜在分布区,并分析其主导气候因子。结果显示:1)塔里木沙拐枣的潜在适生区集中在塔里木盆地及甘肃、内蒙和青海部分地区;若羌沙拐枣的潜在适生区集中在若羌、且末、吐鲁番等较干旱地区;库尔勒沙拐枣的潜在适生区集中在北疆的克拉玛依,东疆的吐鲁番和哈密地区,南疆的库尔勒、喀什、和田等地区;英吉沙沙拐枣的潜在适生区集中在北疆的精河、东疆的吐鲁番、南疆的喀什等地区。2)Max Ent模型对塔里木沙拐枣、库尔勒沙拐枣、英吉沙沙拐枣、若羌沙拐枣等四种沙拐枣潜在分布区的预测精度都很高,AUC值都大于99.5%。3)影响四种沙拐枣分布概率的主要气候因素是春夏多雨季的降水量,其次是冬季的降雪量及最低温。上述研究结果对于适生区开展四种沙拐枣的野生抚育、种植区划及引种栽培具有重要的指导意义。