气候变化情景下孑遗植物绵刺在中国的潜在地理分布

绵刺(Potaninia mongolica Maxim.)为我国西北干旱、半干旱地区孑遗濒危荒漠植物,具有重要的生态作用。预测过去、当代及未来气候变化情景下绵刺植物在中国的潜在地理分布区和迁移路线,将为绵刺的保护利用及种群合理建立提供一定的科学依据。基于绵刺在中国的73个有效分布点和8个环境因子变量,利用MaxEnt模型和ArcGIS软件预测末次间冰期、末次盛冰期、当代及未来绵刺在中国的潜在地理分布变化,综合分析影响绵刺分布的主要环境因子及其适宜范围,并用检验受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)评估模型的精确度。结果表明：(1)MaxEnt模型预测精确度极高,受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)值为0.988,预测显示当代绵刺主要分布在内蒙古中西部地区(阿拉善地区)、宁夏东北部和西北部、甘肃中东部、新疆中部和西部少量狭长分布区,潜在地理分布的总适生区面积约是51.94×10⁴ km~2;(2)影响绵刺潜在地理分布的重要环境因子变量是降雨(最干月降雨量、年均降雨量、最湿月降雨量、最冷季度平均降雨量)和温度(最热月的最高温);(3)从末次间冰期到末次...     

气候变化对蒙古扁桃适宜分布范围和空间格局的影响

为模拟、预测气候变化对孑遗、濒危植物蒙古扁桃(Amygdalus mongolica)潜在分布的影响, 利用最大熵(MAXENT)模型模拟、预测、对比、分析、揭示蒙古扁桃在最大冰期(CCSM及MIROC模型)、历史气候(1961-1990年)及未来气候(2020年、2050年和2080年, 政府间气候变化专门委员会排放情景特别报告的A2A情景)条件下的适宜分布范围和空间格局的变化。结果表明: (1)蒙古扁桃在历史气候条件下的潜在分布区集中在蒙古的南戈壁省及东戈壁省, 我国内蒙古巴彦淖尔市、阿拉善左旗、鄂尔多斯市、锡林郭勒盟西部, 河西走廊中部及东部, 宁夏北部及陕西北部, 以及河北北部的部分地区; (2)与历史气候条件下的潜在分布相比, 蒙古扁桃在最大冰期CCSM气候情景下的分布经历了明显的、大范围的向南迁移和范围缩小; (3)未来A2A气候情景下, 其潜在分布范围表现出在2020年明显扩大, 在2050年减小, 到2080年又略有增大的趋势。分布格局表现出不断向我国河北及内蒙古东部, 蒙古东部、北部及西部大幅度扩散、迁移的趋势。     

Impact of climate change on suitable distribution range and spatial pattern in Amygdalus mongolica

为模拟、预测气候变化对孑遗、濒危植物蒙古扁桃(Amygdalus mongolica)潜在分布的影响, 利用最大熵(MAXENT)模型模拟、预测、对比、分析、揭示蒙古扁桃在最大冰期(CCSM及MIROC模型)、历史气候(1961-1990年)及未来气候(2020年、2050年和2080年, 政府间气候变化专门委员会排放情景特别报告的A2A情景)条件下的适宜分布范围和空间格局的变化。结果表明: (1)蒙古扁桃在历史气候条件下的潜在分布区集中在蒙古的南戈壁省及东戈壁省, 我国内蒙古巴彦淖尔市、阿拉善左旗、鄂尔多斯市、锡林郭勒盟西部, 河西走廊中部及东部, 宁夏北部及陕西北部, 以及河北北部的部分地区; (2)与历史气候条件下的潜在分布相比, 蒙古扁桃在最大冰期CCSM气候情景下的分布经历了明显的、大范围的向南迁移和范围缩小; (3)未来A2A气候情景下, 其潜在分布范围表现出在2020年明显扩大, 在2050年减小, 到2080年又略有增大的趋势。分布格局表现出不断向我国河北及内蒙古东部, 蒙古东部、北部及西部大幅度扩散、迁移的趋势。     

浙闽樱桃地理分布模拟及气候限制因子分析

为了解浙闽樱桃(Cerasus schneideriana)地理分布特征及与气候限制因子之间的关系,基于DIVA-GIS平台获取实际地理分布点的气候资料,利用BIOCLIM模型预测当下适生区范围以及预测其未来潜在分布。结果表明,浙闽樱桃实际分布区覆盖浙江、福建、安徽、江西、广西及湖南6省,浙闽交界的山区是自然分布的核心区,浙皖交界是其分布的北界。未来气候变化情境(CCM3)下,浙闽樱桃的潜在分布区概率将增大,且有北扩的趋势。主成分分析(PCA)表明,年降水量(bio12)、最湿季降雨量(bio16)、最暖季降雨量(bio18)、温度季节变化方差(bio4)是影响浙闽樱桃当下适生区的气候限制因子,频率直方图进一步确定他们的适宜范围分别为1503~2003 mm、604~951 mm、528~791 mm和601~872(标准差*100)。ROC曲线检验表明BIOCLIM对浙闽樱桃分布预测的精度很高(AUC=0.998),结果是可信的。因此,浙闽樱桃适合生长在我国北亚热带温暖湿润区,水热因子是造成其分布格局的主导气候限制因子。     

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。     

不同生境下濒危植物裸果木种群结构及动态特征

裸果木(Gymnocarpos przewalskii)为古地中海旱生植物区系孑遗种, 是砾质荒漠的主要建群种之一。通过对安西极旱荒漠国家级自然保护区内3种生境(水冲滩地、山间冲沟、平缓戈壁)条件下裸果木种群的样地调查, 编制不同生境裸果木种群的静态生命表, 绘制其存活曲线和生存分析函数的曲线, 并采用时间序列模型对种群的数量动态进行预测, 以揭示不同生境下裸果木的种群结构和动态特征。结果表明: 3种生境下裸果木种群均属增长型, 数量变化动态指数(V’ pi) > 0, 但对外界干扰比较敏感, 存活曲线趋于Deevey-II型, 表明种群各龄级的死亡率基本接近; 不同生境裸果木种群大小依次为水冲滩地>山间冲沟>平缓戈壁, 结合对种群年龄结构的分析, 进一步表明水分条件较好的水冲滩地和山间冲沟生境更加适宜裸果木生存; 生存分析和时间序列预测表明幼龄个体的缺乏是未来裸果木种群发生衰退的主要原因, 且平缓戈壁生境下的裸果木种群将先于另外两种生境下的种群发生更加快速的衰退。     

基于MaxEnt模型预测细叶小羽藓在中国的潜在分布区

应用Max Ent模型、Arc GIS 10.0和DIVA-GIS 7.5软件,基于96个地理分布记录,预测了细叶小羽藓在末次盛冰期、当代和2070年的潜在分布区。Max Ent模型模拟当代潜在分布区准确度极高,受试者工作特征曲线下的面积(AUC值)达0.94。当代细叶小羽藓的最适分布区在四川盆地和长江中下游平原。相较于当代的分布,末次盛冰期时该物种的适生区局限在35°N以南,而未来(2070年)的分布范围呈现西进北扩的趋势。Jackknife检验表明,影响细叶小羽藓分布的最主要环境因子(阈值)是年均温(-0.97~22.86℃)、年均降水量(445~2238 mm)和最干月降水量(1~93 mm)。     

利用最大熵模型和规则集遗传算法模型预测孑遗植物裸果木的潜在地理分布及格局

利用野外调查的16个居群分布点和7个环境因子图层, 选择最大熵模型(MAXENT)和规则集遗传算法模型(GARP), 在地理和环境空间上模拟了第三纪孑遗植物裸果木(Gymnocarpos przewalskii)在中国西北地区的潜在分布。结果表明: (1)裸果木的潜在适生区全部集中在西北荒漠区, 其中最佳适生区主要集中在3个区域, 一是河西走廊中部和玉门以西、宁夏北部及内蒙古乌拉特后旗; 二是塔里木盆地西北缘; 三是柴达木盆地西北缘两片极小的高度适生区。裸果木的生态位被确定在一个较广的干旱环境空间: 适生区极端最高气温基本上在29.2-36.8 ℃之间, 极端最低气温在-18.3至-13.4 ℃之间; 年平均降水量40-200 mm; 潜在蒸发率在3-15之间。(2) MAXENT和GARP模型都较好地预测了裸果木的潜在分布, 但GARP产生了相对较大、较连续的潜在分布区, 部分过预测了破碎化生境; 而MAXENT预测到的潜在分布区, 在不同区域具有不同的环境适生性指数, 而且成功地排除了不合理的破碎化分布, 从而更直观地展示了裸果木的潜在分布格局和生态位要求。     

气候变化下栓皮栎潜在地理分布格局及其主导气候因子

栓皮栎(Quercus variabilis)是东亚天然分布最广泛的树种之一。利用最大熵(Maxent)模型对现实气候条件下栓皮栎在东亚地区的潜在分布及其分布的主导气候因子进行分析,同时结合全新世中期(6000年前)和未来气候(2050年)来模拟和预测气候变化背景下栓皮栎潜在分布格局的变化。结果表明:现实气候条件下东亚栓皮栎适生区(适宜生境和低适宜生境)面积占总研究区面积的21.88%,主要集中在东亚南部区域,在我国北起陕西中部、山西和河北南部边缘、山东,西起甘肃东部边缘、四川中东部、云南、西藏东部边缘,一直到东部沿海区域,同时在朝鲜半岛南部和日本中南部也有分布,其中适宜生境面积占研究区总面积的5.69%,主要集中在秦岭山脉、大巴山脉、伏牛山、云南的云贵高原、罗霄山脉、南岭山脉、武夷山和台湾岛;气候变化情景下,栓皮栎的适生区分布面积变化较小,但其适宜生境的分布范围却发生了较大的变化,随着全球气候的波动性变化,适宜生境分布范围逐渐向西部秦岭山脉、大巴山脉、四川、重庆和云贵高原等区域集中,并使该分布中心的适宜生境面积逐渐扩大;影响栓皮栎分布的主要气候因子为最冷月的最低气温(Bio6)、最冷季平均气温(Bio11)和年降水量(Bio12),三者的贡献率分别为48.6%、21.4%和14.2%。     

珍稀濒危植物裸果木地理分布与资源现状

该项目于1999～2001年对新疆境内分布的干旱荒漠珍稀植物裸果木(Gymnocarpos przewalskii)进行野外调查,采用线路调查与样访调查相结合的方法,调查了裸果木在新疆境内的地理分布和资源现状,并在此基础上对裸果木濒危原因进行初步探讨.