基于MaxEnt优化模型的闽楠潜在适宜分布预测

闽楠是我国二级保护珍稀濒危植物，不仅是珍贵用材树种，还具有重要的生态价值，预测其潜在适生区变化具有重要意义。采用Enmeval优化包调用MaxEnt模型建立最优模型。基于186条分布记录和9个环境变量模拟闽楠现代2050和2090年代的6个气候情景潜在分布区。综合Jackknife检验、置换重要值和贡献率、多元相似度面和最不相似变量，探讨影响闽楠适生分布区的环境因子，并分析空间变换格局。结果表明：（1）最优模型的参数为：FC=PT，RM=0.5，Maxnnt模型的预测准确度极高，AUC=0.9846±0.0037，现代闽楠潜在适生区的面积为54.32×10⁴km²，闽楠现代高度适生区集中分布在湖南南部和广西东北部；（2）在未来6种气候变化情景下，闽楠潜在适生分布区均有向北扩张的趋势，除2050s-SSP585外，其余情景适生区面积均增加较小，特别是情景2090s-SSP126下，高度适生区将减少40.32%；（3）最干月降水量（bio14）、降水季节性变化（bio15）、最冷月最低温（bio6）、最暖季降水量（bio18）和最暖月最高气温（bio5）是制约闽楠分布格局的主要环境因子；（4）闽楠各个时期的地理分布范围差别较大，说明闽楠对气候变化抗逆性较差，滥砍滥伐、生境破坏和自身繁育问题可能是致濒的重要原因，福建、江西、湖南和广西东北部是闽楠的稳定适生区和未来气候避难区，台湾中部、福建、江西、湖南、湖北西南部和浙南为理想的闽楠人工林引种区，随着气候变暖的日益加剧，粤桂黔三省（区）丧失区面积比较大，并建议对粤桂黔群体进行优先保护。     

基于MaxEnt模型预测中国兰属植物的分布格局及主导气候因子(附表)

兰属(Cymbidium)中，除了兔耳兰C.lancifolium以外的所有种均被列为国家重点保护野生植物。为探究其在未来气候条件下的潜在分布格局，该研究基于兰属植物已知的分布点和19个气候因子，利用最大熵(MaxEnt)模型和地理信息系统(ArcGIS)模拟兰属以及其中20种兰属植物在9种不同气候情景(当代以及未来2030s、2050s、2070s和2090s 4个时间段各两种温室气体排放情景)下的潜在分布格局。结果表明：(1)最干旱季降水量(Bio17)、年降水量(Bio12)和温度季节性变化(Bio4)是影响兰属植物地理分布格局的主导气候因子。(2)不同兰属植物在未来情景下的适生区表现出不同的变化趋势，并且影响其分布的主导气候因子也有所不同。其中，冬凤兰(C.dayanum)等8个物种的适生区面积整体呈扩张趋势，而西藏虎头兰(C.tracyanum)等12个物种的适生区面积整体则呈缩减趋势。该研究结果为兰属植物就地保护与迁地保护提供了重要参考，对兰属等濒危野生植物的保护具有积极意义。     

北重楼潜在适生区对气候变化的响应及其主导气候因子

基于现有物种数据结合气候变量来预测物种的潜在地理分布,对于了解物种进化以及合理保护具有重要意义。本研究基于中国境内220个北重楼分布点和12个相关系数较低的气候因子,利用MaxEnt模型和ArcGIS软件预测了北重楼在当前时期和未来时期(2050s、2070s)的潜在适生区,并分析了影响其地理分布的主导气候因子。结果表明: MaxEnt模型AUC值为0.940,预测结果准确性较高;当前时期,北重楼的总适生区面积占整个研究区域面积的18.1%,其中,高适生区和低适生区分别占7.0%和11.1%,主要位于大兴安岭、小兴安岭、长白山山脉、秦岭-大巴山区、河北、山西以及山东北部等地区;未来时期在RCP 2.6、RCP 4.5、RCP 6.0、RCP 8.5气候情景下,2050s和2070s中国境内北重楼的总适生区面积均呈现缩减趋势,其中,高适生区面积均减少,而低适生区面积则全部有所增加,且北重楼适生区的范围和几何中心逐渐向东北方向的高海拔地区扩散;影响北重楼地理分布的主导气候因子分别为最湿月降水量、年平均温度、等温性和1月降水量,累积贡献率高达89.2%,其适宜范围分别为100～275 mm、-0.1～16 ℃、21～35和3～14 mm。     

不同气候条件下桫椤在中国的潜在适生区分布

桫椤（Alsophila spinulosa）对研究物种形成和植物地理区系、重建侏罗纪古生态环境、研究地质变迁具有重要参考价值。依据现有189个桫椤分布样点和21个环境数据,应用最大熵模型（MaxEnt）和地理信息系统（GIS）软件预测末次间冰期、末次冰盛期、中全新世、现今以及未来（2070年）气候条件下桫椤潜在适生区影响因素、空间分布和变化规律。结果表明：1）桫椤潜在适生概率（P）高于0.5的环境条件为：昼夜温差月均值低于7.6℃、最冷月最低温为3-10℃、年温变化在21.5-27.5℃范围,年降水量1200-2100 mm、最干月降水量16-46 mm、降雨量变化方差在57-76区间,海拔160-800 m,坡度12-28°之间;末次间冰期至末次冰盛期,桫椤潜在适生区主要受最冷月最低温（高于-3℃）和最干月降水量（高于10 mm）影响,中全新世至2070年,还同时受降雨量变化方差（大于50）影响;2）桫椤潜在适生区主要位于中国约32°20''N以南的热带亚热带山地,末次间冰期至末次冰盛期,桫椤潜在适生区中心由广东中部向西北方向移动至广西北部且距离最远,末次冰盛期至2070年则由广西北部向东北方向的湖南西部移动;末次间冰期至2070年,II（0.1 < P < 0.3）、III（0.3 < P < 0.5）级潜在适生区平均海拔总体升高,在现今气候下达到最大、之后降低,IV（0.5 < P < 0.7）、V（P > 0.7）级潜在适生区平均海拔先升高、随后呈波浪状升降趋势;3）末次间冰期至2070年,潜在适生区总面积、III、IV、V级潜在适生区面积均增多,在现今气候下达到最大,之后有所减少,II级潜在适生区面积在末次间冰期至中全新世增多,中全新世至现今减少、随后增多;各级潜在适生区面积在海拔约300-400 m处达最大值;约77%-98%的II-V级潜在适生区分布于海拔1200 m以下,约81%-97%的IV、V级潜在适生区分布于海拔800 m以下。本文研究结果可为保护桫椤应对气候变暖、引种栽培和保护区选址提供参考。     

气候变化下青藏高原两种云杉植物的潜在适生区预测

为了预测未来气候变化下云杉属植物的适宜生境,选择青藏高原暗针叶林的两种重要建群植物丽江云杉（Picea likiangensis）和紫果云杉（Picea purpurea）作为研究对象,采用MaxEnt模型预测21世纪50年代（2050s）和70年代（2070s）两物种在未来气候情景下的潜在分布,并结合ArcGIS计算物种分布面积和空间格局变化。结果表明：（1）丽江云杉的潜在适宜分布区主要集中在四川西南部和西藏东部。紫果云杉潜在适宜分布区主要集中在四川西北部、甘肃南部、青海东南部,以及西藏东部地区。（2）在未来两个时期丽江云杉的分布面积总体呈增加趋势,紫果云杉呈先增加后减少的趋势,但与其现代分布面积相比,两种云杉的总适生区面积都有不同程度的增加。（3）丽江云杉适宜生境未来可能会向北迁移,而紫果云杉可能会向西迁移。（4）影响丽江云杉和紫果云杉潜在地理分布的主要气候因子为最暖季降水量和最暖季均温。研究结果可为丽江云杉和紫果云杉在未来气候变化情景下的可持续管理提供一定的理论依据和参考价值。     

气候变化对柴胡与狭叶柴胡适生分布的影响

研究气候变化下物种适生区的分布格局与变迁,对于物种的保护和资源的可持续利用具有重要的理论和实践意义。选取柴胡(Bupleurum chinense)与狭叶柴胡(Bupleurum scorzonerifolium)在中国地域内的381个有效分布点和36个环境因子,利用MaxEnt模型模拟当前以及未来(2050和2070年)两种气候情景下(RCP4.5和RCP8.5)其适生区的分布格局,并分析了制约其适生区分布的主导环境因子。结果表明：(1)影响柴胡适生区分布的主导环境因子为最湿月份降水量、最干季度平均温度以及海拔。影响狭叶柴胡适生区分布的主导环境因子为最湿月份降水量、温度季节性变化标准差以及海拔;(2)当前气候条件下,柴胡适生区总面积为1.4755×10⁶km²,约占我国国土面积的15.37%,中、高度适生区主要分布在陕西南部、山西东部、甘肃东南部、山东中部、河北中西部等地;狭叶柴胡适生区总面积为1.8034×10⁶km²,约占我国国土面积的18.78%,中、高度适生区主要分布在黑龙江西部和东部、内...     

孑遗植物长苞铁杉(Tsuga longibracteata)分布格局对未来气候变化的响应

长苞铁杉(Tsuga longibracteata)是中国特有的珍贵树种,不仅对研究裸子植物的系统发育、古生态和古气候具有重要作用,而且该树种具有造林、用材和药用等方面的较高价值。研究长苞铁杉在气候变化下的分布格局变化是制定其保护和可持续利用的重要基础。采用最大熵模型(MaxEnt),结合不同时期(当前、2050年和2070年)和不同二氧化碳排放情境下(RCP2.6和RCP8.5)的气候因子变量,探讨气候变化与物种地理分布格局的关系,预测长苞铁杉的潜在分布区变迁。本研究考虑了空间约束对物种分布的限制作用,构建了气候因子预测模型(C)和气候+空间约束因子预测模型(C+S)分别进行潜在分布区预测,比较其结果差异。结果显示,最干月降水量和温度年较差是影响长苞铁杉地理分布的主导气候因子,空间约束因子对长苞铁杉未来的地理分布有重要影响。随时间年限增加,长苞铁杉总潜在适生区面积降低,特别是中高等级的适生区面积有不同程度地减少,分布范围总体向北移动,这些变化趋势在RCP8.5情境下更加突出。这一结果表明未来气候变化会导致长苞铁杉种群分布范围收缩和生境适宜度下降,加剧其受胁程度。加入空间约束因子后,C+S模型的预测精度更高,结果更符合长苞铁杉的迁移、扩散特性。长苞铁杉未来的核心分布区仍位于现存的湘、桂、黔结合部,表明其具有"原地避难"的特性,应进一步加强对现有野生资源的保护。渝、川、鄂结合部的大巴山等地区是未来气候变化下长苞铁杉的理论分布区域,可作为长苞铁杉应对未来气候变化的引种地区,应提早进行人工引种、栽培等前期研究。研究结果可为气候变化背景下长苞铁杉的保护、物种迁地保存和可持续管理提供科学依据,也可为准确预测濒危、珍稀植物的地理分布范围提供方法参考。     

基于Maxent模型的檵木分布格局模拟

应用最大熵模型（Maxent）模拟檵木（Loropetalum chinense）在末次间冰期（last inter glacial,LIG）、末次盛冰期（last glacial maximum,LGM）和当代（Present）等不同时期的中国潜在分布格局,分析影响其分布的主导生物气候因子。结果显示：（1）历史气候的变迁,檵木由末次间冰期经末次盛冰期进入当代,适生区面积呈现增加趋势。当代适生区面积占比最大,适生程度也较高;（2）训练数据和测试数据的AUC值分别为0.947和0.954,均达到了极高的精度;（3）刀切法检测表明,影响檵木分布的主导环境因子依次为bio14（最干月份平均降雨量）、bio17（极干季降雨量）、为bio19（极冷季平均降雨量）和bio15（湿度变化方差）,其适生值范围分别是23-93 mm,98-300 mm,110-350 mm和42%-65%;（4）较纬度而言,经度是影响我国檵木分布格局的主要因子;（5）我国檵木当代的潜在地理分布主要在北回归线以北的区域,总面积为162.55万km²,占国土总面积的16.93%,高适生区集中于广西北部、江西东部、以及湖南南部、福建东部等地区。本研究较为准确地模拟了檵木在3个不同时期的适生分布,为深入分析檵木现代分布格局的形成提供科学依据。     

气候变化下矩镰荚苜蓿的地理分布格局及潜在适生区预测

该研究基于标本和文献信息,选取19个环境因子和1个海拔因子,利用ArcGIS软件和MaxEnt模型对矩镰荚苜蓿(Medicago archiducis nicolai)在5个气候情景(末次间冰期、末次盛冰期、全新世纪中期、当前和未来气候)下的地理分布进行空间重建,模拟预测了气候变化背景下的分布格局和潜在适生区变迁。预测结果显示：(1)当前气候下,矩镰荚苜蓿集中分布在青藏高原东缘与黄土高原的交汇地带,具体包括青海东部 南部、甘肃中部 西南部、四川西北部、宁夏南部、西藏东部和陕西西部边缘。(2)高海拔、寒冷和干燥是矩镰荚苜蓿适生区的主要环境特征。(3)不同气候下潜在适生区的总面积变化相对稳定,但高度适生区对气候变化较敏感,从末次间冰期到末次盛冰期,高度适生区从青海东部的河湟谷地向甘肃中部的洮河谷地东移,全新世纪中期又西移至河湟谷地,但始终没有迁离出陇中盆地。(4)未来气候(2070s)背景下,矩镰荚苜蓿的高度和中度适生区面积较当前气候有小幅增加,但潜在适生区面积和分布格局仍保持稳定。研究表明,在青藏高原东缘地带,由昆仑山、祁连山和秦岭三大山脉造就的高原盆谷,为矩镰荚苜蓿提供了安全的就地避难所,形成了其独特而稳定的狭域分布格局,未来气候变化(2070s)对该植物不会造成很大威胁。     

基于MaxEnt生态位模型预测对齿藓属(Didymodon)植物在新疆的潜在地理分布

该文基于MaxEnt模型,利用获得的132个对齿藓属(Didymodon)植物在新疆分布的信息,结合RCP45 CO2排放情景下2050年和2070年的19个生物气候数据预测该属在当代、2050年和2070年的潜在分布区域。结果显示,最湿季平均温度、年平均气温、最干季降水量和年降水量是影响该属分布最主要的气候因子,其贡献率分别为33.6%、22.2%、16.4%和14.6%;模型模拟准确度高(AUC值达0.84);在当代气候条件下,对齿藓属植物的适宜生境面积占新疆总面积的38.51%;最适分布区域是中部的天山山脉、南部昆仑山脉的东部和西部的帕米尔高原;与当代的分布预测结果相比,未来(2050年和2070年)该属适宜栖息地分布范围总体上呈现退缩趋势;退缩后的适宜生境面积分别占新疆总面积的36.56%和37.87%。温度和降水量可能是引起对齿藓属地理分布退缩的重要气候因子。研究结果可为探讨气候变化对干旱、半干旱区苔藓植物物种分布的影响提供参考资料。     

基于MaxEnt模型的贵州省楠木潜在适生区预测

为揭示楠木(Phoebe zhennan)在贵州省潜在分布特征及其对环境因子的响应模式，该研究基于楠木在贵州省的地理分布点，运用最大熵模型(MaxEnt)与地理信息系统(ArcGIS)方法，结合气候、土壤及地形等30个环境因子，预测楠木在贵州省的潜在适生区，并分析了影响楠木生长的主要环境因子。结果表明：(1) MaxEnt模型AUC平均值为0.843,对贵州省楠木地理分布预测结果良好；楠木潜在适生区呈现以贵州省东北为重点区，从北到南、由东向西适生等级依次降低的趋势，高适生区主要在黔东北铜仁市、黔北遵义市中东部。(2)楠木在贵州省的潜在分布面积为80 013.47 km²,占全省总面积的45.4%,其中高适生区面积占全省总面积的17.4%。(3)等温性(Bio3)、最暖季度降水量(Bio18)、最湿月降水量(Bio13)、最干月降水量(Bio14)、最冷月最低温(Bio6)和温度季节性变动系数(Bio4)等是影响楠木在贵州省潜在分布的重要环境因子。该研究结果为贵州省楠木资源保护区划、种苗扩繁、造林推广与开发利用提供了科学依据。     

贺兰山马麝(Moschus chrysogaster)生境适宜性评价

马麝(Moschus chrysogaster)是我国特有种,在贺兰山分布数量不足百头,对贺兰山马麝进行生境适宜性评价是保护和恢复贺兰山马麝种群的前提和依据。2014—2016年通过样线法对贺兰山马麝的野外分布情况进行调查,确定了750个马麝出现位点,结合13个环境因子变量,利用最大熵(MAXENT)模型,并根据最大约登指数划分贺兰山马麝适宜生境及不适宜生境的分布区,对贺兰山地区马麝的生境适宜性进行评价。研究结果表明：在众多影响贺兰山马麝分布的环境因子中,针叶林、距水源距离、距护林点距离、海拔高度、距矿区距离和距道路距离六种环境因子影响较大;贺兰山地区适宜马麝分布的生境面积极小,仅占贺兰山地区总面积的3.27%,面积为120.24 km²,而不适宜生境面积为3 555.72 km²。利用受试者工作特征性曲线对模型进行检测,结果表明预测水平达到优秀,可以为马麝保护工作提供参考。为保护和恢复马麝种群,建议管理部门加强管理力度,严格控制人为干扰,识别和建立马麝各适宜生境之间的生态廊道,加强对零散分布的潜在适宜生境区域的利用。     

气候变化对雪豹全球潜在适生区分布的影响与评估

气候变化不仅是人类正在面临的挑战,也是野生动物需要应对的危机。雪豹(Panthera uncia)作为亚洲中部高原和山脉的旗舰种,它的生存和繁衍可以反映青藏高原等地区生态系统的健康状况。青藏高原等地区的气候变暖速度远快于全球平均水平,研究气候变化对雪豹的生境的影响对于高原物种的保护有重要意义。以雪豹为研究对象,采用第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)气候模式下四种共享社会经济路径(SSPs)对应的未来21世纪中期和21世纪末期的环境数据,并基于最大熵模型(MaxEnt),结合ENMTool、SDMTool、ArcGIS和R等工具对当前和未来全球不同发展模式引起的气候变化对雪豹适宜生境的影响进行了模拟预测和分析评估。研究发现：(1)影响雪豹分布的主要环境因素包括：两种气候变量(年平均气温和最冷月最低温度),两种地形变量(海拔和坡度)和一种水文变量(距离最近河流的距离)。(2)当前气候模式下雪豹的全球潜在适宜分布区的总面积约为1122.05万km²,其中低适生区面积为534.5万km²,中适生区面积为386.15万km²...     

基于MAXENT模型的贺兰山西坡啮齿动物生境适宜性评价

贺兰山因其拥有独特的植物垂直分布带而十分适宜啮齿动物生存,但自保护区生态恢复以来并未见有研究评价啮齿动物在贺兰山的生境适宜性,使得其分布现状未知。使用GIS技术和MAXENT模型对内蒙古贺兰山国家级自然保护区6种主要啮齿动物进行生境适宜性状况评价及预测,探究啮齿动物在贺兰山的分布现状。结果表明：影响6种啮齿动物的主要环境因子为海拔、坡度和距矿区距离,海拔越高、坡度越大及距矿区距离越近均使啮齿动物生存适宜性降低;两两鼠种生境适宜面积叠加发现,大林姬鼠和阿拉善黄鼠适宜生境重叠面积最大(261.37 km~2),短尾仓鼠和子午沙鼠的适宜生境重叠面积最小(19.00 km~2);6种主要鼠种均适宜的生境面积交集仅有17.14 km~2,占贺兰山总面积的0.47%,6种主要鼠种均不适宜的生境面积有2985.23 km~2,占贺兰山总面积的81.21%。研究表明,啮齿动物栖息地距矿区距离仍是影响其适宜生境的重要因素之一,建议相关部门加强对废弃矿区采取措施,改善保护区啮齿动物生境质量。     

全球气候变化下贵州省青冈林的潜在生境动态

为了解贵州省青冈林在全球气候变化下的潜在分布特征,基于现状分布数据,结合当前气候数据和未来气候变化情景(RCP8.5情景,2070-2099年)构建Maxent潜在分布模型,预测贵州省青冈林的潜在分布变化。结果表明,最冷季均温(bio11)、最冷月最低温度(bio6)和年均降水量(bio12)为控制贵州省青冈林潜在生境的主导气候因子;RCP8.5情景下贵州省青冈林的潜在分布面积相较当前气候条件增加,中度适宜生境增加19 419 km2,高度适宜生境增加9 944 km2;中度适宜生境平均海拔较当前气候条件上升126 m,高度适宜生境平均上升85 m。总的来说,贵州省青冈林对全球气候变化的响应不十分敏感。     

Assessing vulnerability of giant pandas to climate change in the Qinling Mountains of China

Climate change might pose an additional threat to the already vulnerable giant panda (Ailuropoda melanoleuca). Effective conservation efforts require projections of vulnerability of the giant panda in facing climate change and proactive strategies to reduce emerging climate‐related threats. We used the maximum entropy model to assess the vulnerability of giant panda to climate change in the Qinling Mountains of China. The results of modeling included the following findings: (1) the area of suitable habitat for giant pandas was projected to decrease by 281 km² from climate change by the 2050s; (2) the mean elevation of suitable habitat of giant panda was predicted to shift 30 m higher due to climate change over this period; (3) the network of nature reserves protect 61.73% of current suitable habitat for the species, and 59.23% of future suitable habitat; (4) current suitable habitat mainly located in Chenggu, Taibai, and Yangxian counties (with a total area of 987 km²) was predicted to be vulnerable. Assessing the vulnerability of giant panda provided adaptive strategies for conservation programs and national park construction. We proposed adaptation strategies to ameliorate the predicted impacts of climate change on giant panda, including establishing and adjusting reserves, establishing habitat corridors, improving adaptive capacity to climate change, and strengthening monitoring of giant panda.     

卡拉麦里山有蹄类野生动物自然保护区蒙古野驴生境格局动态及其成因分析

人类干扰导致的生境丧失与破碎化严重影响野生动物生存。基于2005年至2019年在新疆卡拉麦里山有蹄类野生动物自然保护区开展野外调查所获数据,选取影响蒙古野驴生境选择的关键环境因子,采用最大熵模型（MaxEnt）模拟矿业开发前（2005年）、矿业开发顶峰时（2011年）以及矿区生态修复和道路修建（2019年）三个时期的蒙古野驴适宜生境空间分布。选取相关的景观格局指数,分析了近15年来保护区内蒙古野驴生境格局的变化趋势。结果显示蒙古野驴的适宜生境主要分布于保护区中部,水源是影响蒙古野驴生境质量的关键自然因素。2005-2019年间该保护区蒙古野驴的生境经历了由较好状态到恶化,随后逐渐恢复的过程。矿业开发前蒙古野驴高适宜生境面积最大（2022.31 km²）,生境破碎化程度低,总体生境质量较好。矿业开发顶峰时蒙古野驴的适宜生境向保护区北部转移,适宜生境大面积丧失,其中高适宜生境面积减少了30.28%,且生境斑块面积小,形状不规则、离散和破碎化程度高,严重威胁蒙古野驴生存。矿区生态修复和道路建设后,大多数已修复的矿区重新成为蒙古野驴的适宜生境,保护区内蒙古野驴适宜生境面积较矿业开发时增加了556.31 km²,但仍处于破碎隔离状态;道路沿线适宜生境丧失严重,蒙古野驴对其明显回避。基于上述研究结果,针对蒙古野驴生境保护提出了具体措施,为卡山保护区蒙古野驴生境恢复及保护提供了科学依据。     

A MaxEnt modelling approach to understand the climate change effects on the distributional range of White-bellied Sholakili Sholicola albiventris (Blanford, 1868) in the Western Ghats,India

Each species is uniquely influenced by anthropogenic climate change. Change in temperature and precipitation due to climate change may lead to species adaptation or extinction, or in some cases, a range shift. To know the influence of climate change on a restricted and endemic bird species of the Western Ghats (WG), White-bellied Sholakili (WBS) Sholicola albiventris (Blanford, 1868), we conducted a study by using species distribution modelling. We considered 73 spatial bias-corrected occurrence points of WBS along with environmental variables like the mean temperature of coldest quarter (Bio 11), precipitation of driest month (Bio 14) and mean precipitation of warmest quarter (Bio 18). We used the MaxEnt application with ENM evaluate tool in R statistical package for developing a climate model for WBS. Bio 11 was observed to be the most crucial climate variable shaping the habitat of WBS. The current study predicts that only 2823km² in WG is suitable for WBS. One-third of this area falls under the protected area network, of which 52% is becoming unsuitable to this narrow endemic due to climate warming. The model also predicts 26% to 45% habitat loss under different climate change scenarios by the 2050s.