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模型的华东地区香果树地理分布预测

香果树(Emmenopterys henryi)是中国特有的单种属珍稀濒危树种,也是第四纪冰川孑遗植物之一。华东地区香果树种群退化,江苏境内濒临灭绝。预测香果树在华东地区当前及未来时期的潜在适生区,揭示其地理分布格局变化的关键因子,对有效保护香果树野生资源具有重要意义。该研究以ENMeval软件包确定MaxEnt最优参数,利用54条华东地区现代地理分布记录和7个环境变量,基于优化后的MaxEnt模型预测华东地区香果树在现代、2040年、2060年和2080年的潜在分布区。综合Jackknife检验、置换重要值和贡献率,探讨制约其在华东地区分布的主导环境因子。结果表明,受试者工作特征曲线下面积(AUC值)为0.801,说明MaxEnt模型预测结果良好;当前香果树在华东地区的中度和高度适宜分布区较小,主要分布于各省山地丘陵地区;在未来气候变化情景下,香果树适生区分布会有不同程度变化,华东地区香果树在未来20 a内分布区将进一步扩张,自2040年后迅速缩小,2080年后在平原地区消失。温度因子(年均温、平均日温差、最湿季均温、温度季节变化方差)和降雨因子(年降水量、最干季降雨量)均限制着香果树的分布。

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。

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模型的云南干热河谷适生树种选择

基于MaxEnt模型识别和预测云南干热河谷适生树种,对于改善和恢复其生态治理能力具有重要意义。收集40种具有代表性的潜在适生树种地理分布数据,结合气候、地形和土壤等环境因子,利用MaxEnt模型筛选适生树种。预测当前和2021—2040年四种气候情景下(SSP126、SSP245、SSP370和SSP585)适生树种适生区的分布格局,划分优先种植区域,并明确MaxEnt模型用于树种选择的可行性。结果表明:(1)当前气候情景下,影响干热河谷潜在适生树种分布的主导因子是气候因子,其次是海拔、植物归一化指数、地表太阳辐射量和人类足迹。(2)未来,24种适生树种适生区稳定,发生概率与海拔关系呈单峰分布且高海拔下适生树种丰富度将降低。(3)干热河谷适生树种优先种植区域沿干热河谷呈狭长分布;实际调查发现,元谋县适生树种实际分布区域面积略高于最佳种植区域面积。应用MaxEnt模型筛选干热河谷适生树种选择是可行的,但在应用之前必须通过实地调查来验证树种实际生存情况与预测结果的差异。在干热河谷生态修复造林时,可优先考虑白枪杆、车桑子等24种树种。

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模型的东北地区槭树潜在地理分布

槭属植物是东北地区针阔混交林的重要组成成分,研究东北地区槭树的地理分布具有重要生态意义。为了解影响槭树潜在分布的关键气候因素,保护槭树的种质资源和可持续发展提供参考,基于野外调查数据,结合19个气候因子,应用MaxEnt模型模拟当代(1970-2000年)和未来(2030s、2050s)4种气候情景下槭树(东北槭Acer mandshuricum Maxim、色木槭A.mono Maxim、茶条槭A.ginnala Maxim和紫花槭A.pseudosieboldianum(Pax)Komarov)的潜在地理分布。结果表明,1)AUC值>0.9,表明模型具有较高的准确性。2)在当代气候情景下,4种槭树的地理分布区主要集中在长白山和小兴安岭地区,其中茶条槭分布最广,面积为3.79×10^(5)km^/(2)。东北槭与适生区分布相关性最高的气候因子为年降水量,色木槭为降水量季节性变化,茶条槭为最湿季度平均温度,紫花槭为最干季度降水量。3)在未来4种气候情景下,槭树的适生区中心呈向高纬度地区迁移的趋势,适生区分布面积均减少,其中色木槭向北迁移最远,迁移距离为338 km,茶条槭面积缩减最大,减少比例为89.1%。未来气候情景下,影响槭树适生区分布的主要因子为年降水量、降水量季节性变化和最干季度降水量。综上,降水因子是决定槭树分布格局的主要气候条件。气候因子间交互探测分析为非线性增强,表明降水和温度因子交互作用大于降水因子单独作用。该研究考虑了多种气候因素的作用,有助于全面了解影响槭树分布的关键因素,提供了不同气候情景下槭树的潜在分布的情况,为槭树的管理、保护和合理选址提供科学依据。

基于优化MaxEnt模型的濒危植物海南风吹楠生境适宜性评价

【目的】海南风吹楠为中国湿润热带雨林的标志性物种,由于其自身生物学特性和人为破坏、盗伐而处于濒危状态。预测当代时期海南风吹楠在中国的潜在适生区,分析影响其适生区分布的主要环境因子,探究未来气候情景下其适生区的分布格局变化,可为海南风吹楠种质资源的保护和恢复提供理论依据。【方法】基于海南风吹楠的37个种群分布点和11个环境因子数据,利用经过R语言优化的MaxEnt模型以及GIS软件预测该物种的适生区的分布及未来变化趋势,探讨影响其分布的主要环境因子。【结果】优化的MaxEnt模型预测精度高,平均AUC值为0.960;最冷月份的最低温度、年平均温度差、归一化植被指数是影响海南风吹楠适生区分布的主要环境因子,其中,最冷月份的最低温度适宜值范围为9.7~14.7℃,年平均温度差适宜值范围小于20.7℃,归一化植被指数适宜范围大于211;当代时期海南风吹楠的适生区分布于中国南部的广西、云南和海南3省区,总面积为20.71×10^(3)km^(2),其中高适生区面积为8.63×10^(3)km^(2),低适生区面积为12.08×10^(3)km^(2);在未来3个时期4种情景下,海南风吹楠适宜生境面积呈整体扩大趋势,生境分布质心位置将向高纬度迁移,表现为向北部变化的趋势。【结论】优化的MaxEnt模型可较准确预测海南风吹楠潜在适生区。海南风吹楠在当代时期仍有较大范围的潜在适生区,主要受温度相关因子影响。随着气候变化,未来海南风吹楠适宜生境面积增大,适生区向北迁移。

基于MaxEnt模型的北极村国家级自然保护区紫貂栖息地适宜性评价

在人类支配的景观中,生境退化已经导致多个物种种群数量不断减少,分布范围不断缩减。紫貂(Martes zibellina)为国家Ⅰ级重点保护动物,种群数量稀少,开展栖息地适宜性研究工作对制定科学的栖息地保护计划至关重要。于2021年1月—2022年8月在黑龙江省北极村国家级自然保护区采用样线调查法、足迹链跟踪、远红外相机监测综合收集到紫貂和猎物(雪兔)活动点信息。利用最大熵(MaxEnt)栖息地建模分析方法,首次在多个分辨率尺度背景下对紫貂种群的栖息地适宜性进行评价,研究结果表明:(1)利用ArcGIS 10.4重采样后在6个分辨率尺度(30m、60m、120m、240m、480m、960m)进行栖息地建模分析,基于主要栖息地变量因子对模型的贡献率及稳定性影响,并综合考虑研究区域面积,最终选定30m分辨率尺度作为紫貂栖息地最佳分析建模尺度,在30m分辨率尺度栖息地预测模型的曲线下面积(AUC)值为0.881;(2)研究发现猎物资源、植被类型和地形变量是影响紫貂栖息地适宜性的主要变量因子:雪兔出现概率较高、距草地与河流较近、海拔约400—600m、距常绿针叶林1.5km、距落叶针叶林约200m、坡向为50—250°的区域为紫貂的适宜栖息地;(3)栖息地适宜性分析表明,北极村国家级自然保护区紫貂适宜栖息地和次适宜栖息地面积共计23.66km2,约占保护区的17.2%,主要集中在保护区中部,而东部和西北部区域,栖息地破碎化较严重。基于模型结果与野外调查,提出了三条建议:(1)应严格控制人为活动,避免因人类干扰造成不适宜栖息地面积的持续扩大;(2)建立生态廊道促进保护区西部与中部紫貂种群进行个体交流,降低紫貂种群局部区域灭绝概率;(3)对东部地区破碎化的栖息地进行修复,扩大东部适宜栖息地面积,使破碎化的栖息地连接为整体。为分布于我国最北端的紫貂种群恢复创造条件,这对于构建该地区相对稳定的生物多样性保护空间格局有着重要意义。

基于MaxEnt探究栖息地质量对百灵科鸟类分布影响

采用固定半径样点法对内蒙古中东部的赤峰、通辽和锡林郭勒盟部分地区草原生境的百灵科鸟类分布与栖息地质量的关系进行了调查,运用MaxEnt软件对分布数据和代表栖息地质量的环境变量进行了分析.结果表明:3年调查共记录到5属5种百灵科鸟类.从宏观上看,云雀、蒙古百灵和短趾百灵在研究区的适宜分布区高度相似,都倾向于分布在海拔较低、地势平缓、降水丰富的栖息地,在典型草原和草甸草原都有分布.角百灵只出现在乌拉盖草原,即分布于典型草原.凤头百灵在乌拉盖草原没有分布,只分布于草甸草原.所有百灵科鸟类都倾向于生存在水域附近,适宜栖息地较干旱的角百灵更是如此,说明水源是百灵科鸟类生存的关键因素.角百灵之外的其他百灵科鸟类在道路边都有较多分布,与物种分布的边缘效应有关,同时过往车辆可能也会给百灵科鸟类带来食物.因此,建议加强对道路边百灵科鸟类的重点保护和对百灵科鸟类高适宜生境水源的保护.

基于MaxEnt模型的细尤犀金龟在中国的适生分布区预测

[目的]对濒危物种细尤犀金龟适生区进行预测,为其保护提供理论依据。[方法]基于地理分布记录和环境变量数据,采用MaxEnt模型,利用27个有效分布点和19个环境因子,借助ArcGIS软件模拟细尤犀金龟在中国当前气候条件和未来(2050s,2070s)RCP2.6与RCP8.5此2种气候条件下的适生分布区,并筛选出影响分布的主导环境因子。[结果]对19个环境因子采用MaxEnt模型进行10次重复运算,计算出AUC值为0.986,表明MaxEnt模型精度高,同时去除掉贡献率和置换重要值较低的环境因子。采用MaxEnt模型中的“刀切法”筛选得到6个环境因子并进行分析,最终根据贡献率得出影响细尤犀金龟潜在地理分布的主导环境因子前4位依次为温度季节性(BIO4,53.7%)、最热季度的降水(BIO18,13.5%)、年降水量(BIO12,12.2%)和等温性(BIO3,11.8%)。在当前气候条件下,细尤犀金龟高适生区主要位于云南南部、西藏南部区域以及台湾地区中部零星区域。在2050年RCP2.6与2070年RCP8.5排放情景下,高适生区面积在台湾地区、云南和西藏部分地区虽有小幅度增加,但其它排放情景下的面积均有所减少。[结论]温度季节性、最热季度的降水、年降水量、等温性、最冷月份的最低温度和年温差是影响细尤犀金龟在中国潜在分布的主导环境因子。细尤犀金龟适生区的预测结果与其当前在中国的实际分布情况基本一致,但由于栖息地丧失、破碎化、退化以及生境的严重破坏,其未来的实际适生分布区存在进一步缩小和破碎化的趋势,濒危物种细尤犀金龟生存环境不容乐观。

基于MaxEnt模型预测黑头叉胸花蝽在全球的潜在适生区

【目的】预测和分析黑头叉胸花蝽Amphiareus obscuriceps在全球的潜在地理分布,揭示其在当前和未来气候变化下的分布动态,明确气候环境因素对其潜在分布的影响。【方法】基于黑头叉胸花蝽在全球的165条有效地理分布记录和19个环境变量,运用参数优化的MaxEnt模型,推测当前及未来气候变化条件下2050和2090年黑头叉胸花蝽的潜在分布格局,并找出影响黑头叉胸花蝽分布的环境变量。【结果】全球潜在适生区模拟显示,除了原产地亚洲东部外,大洋洲东南部、欧洲西部和南部、北美洲东南部和南美洲东南部存在黑头叉胸花蝽的潜在适生区。最冷季平均温度(Bio11)、年均降水量(Bio12)、最干月降水量(Bio14)和最暖季降水量(Bio18)是影响黑头叉胸花蝽分布的重要环境变量,对模型的贡献比例分别为32.4%,10.5%,12.6%和33.3%。对2050和2090年在不同共享社会经济路径(SSP126和SSP585)所对应的气候情景下黑头叉胸花蝽的潜在分布的预测结果显示,黑头叉胸花蝽的总适生区面积变化较小,仅在2050年SSP585所对应的气候情景下有微弱增长,相对于当前气候情景下适生区面积增长0.84%,其余气候情景下适生区面积均减小(1.00%~8.45%)。然而,尽管适生区面积变化较小,但适生区位置变化大,整体向着高纬度地区转移,低纬度适生区面积减少在18.66%~47.94%之间,高纬度适生区面积增加在11.19%~46.93%之间。【结论】黑头叉胸花蝽在气候变化条件下会向高纬度地区转移,但受限于非气候因素(生物因素、地理阻隔等)的影响,气候变化可能将对物种的分布面积及范围影响较大。另外影响黑头叉胸花蝽分布的环境变量主要包括最冷季平均温度和最暖季降水量。本研究为黑头叉胸花蝽的潜在分布、田间释放及对有关害虫的生物防治提供重要的参考依据和数据支撑。

基于MaxEnt和ArcGIS的山西省蒙古黄芪适宜性区划研究

目的 掌握影响蒙古黄芪生长的主要环境因子,对蒙古黄芪在山西省适宜区分布进行预测,为山西省蒙古黄芪资源的合理布局提供参考。方法 采用山西省“第四次中药资源普查”数据库收录的蒙古黄芪样点经纬度信息,查询中国数字植物标本馆及检索文献记录补充,将筛选后的347个蒙古黄芪样点分布数据和环境因子添加到最大熵(MaxEnt)模型中运行,筛选出影响蒙古黄芪地理分布的主要环境因子及贡献率。应用地理信息系统软件ArcGIS对山西省蒙古黄芪生态适宜区进行划分。结果 建立的MaxEnt模型受试者工作特征曲线下面积为0.909,表明模型预测结果准确。共筛选出19个环境因子,其中气候因子是影响蒙古黄芪分布最重要的环境因子,其次是生物因子与地形因子,土壤因子的影响最小。山西省蒙古黄芪潜在适宜区主要分布在省内北部山区,呈现从北到南适宜等级逐渐降低的趋势,在当前气候条件下山西省蒙古黄芪最适宜区面积为15 424 km^(2),适宜区面积为19 856 km^(2),次适宜区面积为59 436 km^(2),不适宜区面积为61 894 km^(2)。结论 基于MaxEnt模型和ArcGIS软件预测山西省蒙古黄芪适宜区分布状况,对山西省蒙古黄芪资源的保护与合理布局具有一定参考价值。

基于MaxEnt模型的橡胶林下金花茶套种适宜区研究

为明确橡胶林下金花茶套种适宜区,基于金花茶在中国已有的历史分布记录,结合环境数据,首先采用广义相加模型(GAM)、随机森林模型(RandomForest)和最大熵模型(MaxEnt)分别对金花茶在中国的潜在适宜区进行模拟,根据金花茶已有的分布记录和受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)下面积(area under curve,AUC)以及Kappa系数对3个模型进行比较,挑选最优模型;然后通过图像处理手段,结合橡胶种植区及最优模型模拟结果,最终获得云南、广东、海南3省橡胶林下金花茶潜在的种植区域。结果表明,MaxEnt模型预测结果与金花茶在中国的分布记录有较高的重叠性,且ROC分析法的曲线下面积(AUC)>0.9,Kappa系数>0.8,证明MaxEnt模型预测结果较为可靠;影响金花茶潜在适宜区分布的主导因子是年均温度、积温、最干季湿度和湿润指数;海南省、广东省和云南省橡胶林下的金花茶高适宜区面积分别为20.92万、2.59万、15.11万hm^(2),主要集中分布在海南省的儋州和白沙、广东省的高州及云南省的勐腊和河口等市县;中适宜区在海南省、广东省和云南省,面积分别为25.71万、1.13万、23.78万hm^(2),主要分布在海南儋州、广东化州和云南景洪等市县;低适宜区主要分布在海南琼海和万宁、云南耿马和沧源等市县,面积为3.74万hm^(2)和12.86万hm^(2)。研究明确了橡胶林下套种金花茶的适宜地区及发展潜力,对金花茶的引种试验和栽培驯化提供了依据,也为林下套种物的筛选提供了一种新的方法。

基于MaxEnt模型预测贵州香禾糯的潜在适生区分布

基于实地记录和文献资料的贵州香禾糯实际分布数据,采用Kuenm包优化的最大熵模型(MaxEnt),研究历史和未来气候情景下贵州香禾糯适生区以及影响香禾糯分布的主导气候因子,为气候变化背景下合理规划香禾糯生产布局提供参考依据。结果表明:(1)1970−2000年历史时期,香禾糯潜适生区主要集中在贵州省黔东南州的东南部,高适生区分布在从江、榕江、黎平三县。(2)相比于历史时期,SSP126气候情景下香禾糯高适生区在2041−2060年面积增加并向高海拔处推移,2081−2100年面积减小并向高纬度推移。SSP245气候情景下香禾糯高适生区在2041−2060年面积增加并向高纬度推移,2081−2100年面积减小并向高海拔处推移。SSP585气候情景下香禾糯高适生区在2041−2060年面积增加并向高海拔处推移,2081−2100年面积减小并向高海拔处推移。(3)在19个气候影响因子中,最冷月份最低温度、平均昼夜温差是影响香禾糯分布的主要气候因子,其影响分布的贡献率分别为34.8%和13.8%。总体而言,气候变化将导致香禾糯高适生区面积在2041−2060年扩大,在2081−2100年缩小,因此需重视气候变化,合理规划香禾糯生产布局,保障粮食安全性。

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。

基于MaxEnt模型的核桃炭疽病适生性分析

[目的]根据核桃炭疽病的已知分布情况,对它在中国范围内和云南省范围内的适生区分别进行预测分析,明确核桃炭疽病在我国潜在的分布区范围,有助于生产上采取科学高效的监测和预防措施,降低潜在的生态和经济损失。[方法]利用MaxEnt物种分布模型,通过筛选生物气候变量和优化模型参数构建表现最佳的模型,进而应用于核桃炭疽病在中国和云南省范围内的适生区的预测。利用ArcGIS软件对预测结果进行可视化处理和面积统计,并利用模型的结果对影响核桃炭疽病的主要环境因素进行分析。[结果]MaxEnt模型预测结果显示:影响核桃炭疽病适生性的主导环境因子主要有年降雨量、最干月份降雨量、温度季节性、最冷季度平均温度、年平均温度、等温性、平均日较差和最暖季度平均降雨量等。核桃炭疽病在中国生态适宜区总面积约为317.12万平方公里,占国土总面积的33.03%,主要分布在我国华中、华东、华南的全部地区以及西南大部分地区和“三北”(西北、华北、东北)少部分地区;核桃炭疽病在云南的适生区主要集中在滇西地区,约为22.64万平方公里,占省总面积的57.44%。[结论]核桃炭疽病在中国有着较为广泛的适生区域,尤以云南省核桃炭疽病发生点数量最多和高度适生区分布区域最广泛,预测适生区与已经获取核桃炭疽病分布点结果相一致,未来应结合当地核桃炭疽病菌的生物学特征和实地分布情况进一步加强核桃炭疽病的预测和防治。

基于MaxEnt模型的秦岭南部朱鹮栖息地适宜性评价

朱鹮是国家一级重点保护动物,是“秦岭四宝”之首.曾因生境恶化而濒临灭绝,后有所恢复,但栖息地分布范围依旧有限,开展栖息地适宜性评价对其保护与管理意义重大.利用2018−2023年秦岭南部朱鹮分布和环境变量数据,基于MaxEnt构建朱鹮栖息地模拟模型,对影响朱鹮分布的环境因子进行了重要性和相关性分析.结果表明:适宜朱鹮栖息的生境占研究区面积的39.17%,主要分布在洋县、城固县、汉台区、西乡县、留坝县、佛坪县和宁陕县;季节性降水量变化对朱鹮分布的相对贡献率与重要性均比较高,是最重要的环境因子;栖息地适宜性与降水、温度、海拔和土地利用因子的相关性较高,最适宜栖息的季节性降水量变率为72%~77%,海拔高度为400~700 m,较适宜的土地利用类型为水田、湿地和林地,应加强较低海拔地区类似生境的保护和修复.