气候变化背景下南美蟛蜞菊在中国的潜在适生区预测

采用最大熵物种分布模型(MaxEnt)对南美蟛蜞菊当前、未来2050、2070年在我国适生区分布情况进行预测, 探究影响南美蟛蜞菊分布的主要环境因子。模型AUC值达到0.9以上, 表明预测结果可信度较高。模型预测结果显示, 19个环境因子中贡献率较高的前四位依次是最暖季度降水量(bio 18)、最湿月降水量(bio 13)、最干月降水量(bio 14)、最湿季度降水量(bio 16), 可以看出降水量是影响南美蟛蜞菊分布的主导因子。模型预测南美蟛蜞菊在我国总适生区面积为21.85万km2, 占国土面积的22.77%, 表明其入侵风险较高; 其中, 最佳适生区面积为6.60万km2, 与其当前分布区基本吻合。在未来气候变化下, 南美蟛蜞菊总适生区面积变化不大, 但分布格局发生变化, 最佳适生区有向西南地区转移的趋势。研究结果为该入侵种的生态风险评估及防控工作提供了重要依据。     

中国的竹蝗

一、竹蝗发生情况及其分布地区我国竹蝗的种类,根据蔡邦华民编著的昆虫分类学(上册)就载有:青脊竹蝗(Ceracrisnigricornis Wk.)、黄脊竹蝗(C.kiangsu Tsai)、白角竹蝗(C.fasciata Br.W.)、小灰竹蝗(C.hoffmanni Vr.)等。本文所述的是黄脊竹蝗和     

几年来竹蝗的防治工作

一、概况 竹蝗是我国主要的森林害虫,各地称呼不一,在四川铜梁、永川一带叫花蚱蜢,花鸡子,江西有的地区叫竹草蚂,竹蜢,普通一般有叫竹蝗、黄脊角蜢等,若虫又叫跑牯子。属直翅目蝗虫科。根据历史记载,在我国有两种竹蝗:一种叫黄脊竹蝗(Ceracris kiangsu Tsai),另一种是青脊竹蝗(Ceracris nigricornis Wk.),本文所述的是黄脊竹蝗。我国竹蝗何时开始发     

基于微卫星标记探讨同域分布竹蝗间的基因渐渗

竹蝗是我国竹林的重要害虫。同域分布物种间基因渐渗方面的研究较少,针对竹蝗属的尚未见报道。本文应用5对微卫星标记检测了安徽金寨县青脊竹蝗和黄脊竹蝗同域分布种群的遗传多样性、遗传结构及种群间的渐渗。结果表明,5对微卫星引物检测到的等位基因共60个,每个位点拥有等位基因10～13个,平均为12个;各位点的期望杂合度(He)范围为0.711～0.885,观测杂合度(Ho)均为1。每个位点都具有较高的多态性,平均多态信息含量(PIC)为0.799,说明这些位点都存在着丰富的遗传信息。在整体水平上,所有微卫星位点对之间为显著的连锁不平衡。同域分布的黄脊竹蝗和青脊竹蝗种群个体间发生了基因渐渗,且基因流从黄脊竹蝗转移到青脊竹蝗。最后,讨论并提出了对竹蝗属基因渐渗深入研究的建议。     

四川省猕猴桃溃疡病潜在分布预测及适生区域划分

为探明猕猴桃溃疡病在四川的适生性,选用MaxEnt模型,基于分布信息和环境变量,对该病在四川潜在分布区进行预测,分析主要环境变量对其分布的影响,并利用受试者工作特征曲线对模拟准确度进行评价.结果表明: 10次重复模拟的曲线下面积平均值为0.914,预测结果准确.猕猴桃溃疡病在四川的高适生区主要位于成都市、德阳市、绵阳市、广元市、巴中市、达州市和雅安市,中适生区在四川21地市州均有分布.刀切法筛选出影响猕猴桃溃疡病潜在分布的主要环境变量及其指标为:最冷月最低气温(-6.8～7.5 ℃)、最暖季度平均气温(15.6～32.3 ℃)、最干季度平均气温(-0.8～21 ℃)、年降水量(709～950.9 mm)和气温季节性变化标准差(4.7～9.6 ℃).本研究对制定猕猴桃溃疡病早期监测、预警及控制措施意义重大.     

基于Maxent模型的冬虫夏草中国潜在适生区预测

冬虫夏草(Ophiocordyceps sinensis)是分布在青藏高原高寒地区稀缺的可再生生物资源, 是我国传统名贵中药材, 具有很高的药用价值和经济价值。目前对冬虫夏草的潜在适生区研究较少, 对虫草资源的空间分布格局尚不清晰。明确冬虫夏草在我国的地理分布, 对其保护及有效利用具有重要意义。研究共收集了175个分布点及24个环境因子数据, 最终筛选出12个环境变量数据参与模型训练, 利用Maxent模型预测冬虫夏草中国潜在适生区, 通过ROC曲线分析模型预测效果, 结合贡献率、置换重要值和刀切法检验分析环境变量对冬虫夏草分布的影响。结果显示: 我国虫草主要分布于西藏、青海、甘肃、四川和云南五省, 适生区总面积(高适宜分布区与中适宜分布区)为8.82927×105 km2。ROC评价结果显示, Maxent模型训练数据的AUC值高达0.959, 表明预测结果准确度极高。对环境变量进行分析, 影响冬虫夏草地理分布的主要环境因子是海拔, 最暖季度平均温度, 最暖季度降水量。本研究明确了冬虫夏草在我国的潜在适生分布区, 为虫草的资源明确及生境保护提供了理论依据。     

黄脊竹蝗对不同发酵天数人尿的行为反应

黄脊竹蝗(Ceracris kiangsu)是我国南方地区重要的竹子害虫,为了深入理解黄脊竹蝗的趋尿行为,测定了黄脊竹蝗对不同发酵天数人尿的行为反应.结果表明,人尿的发酵天数对黄脊竹蝗的趋尿行为有显著影响,发酵对人尿引诱竹蝗有明显的增效作用.与发酵时间分别为l、4、7、15和60 d的人尿相比,黄脊竹蝗显著趋向于发酵30 d的人尿,取食经发酵30 d的人尿处理滤纸的面积最大(3494.9±345.4) mm2,访问次数最多(43.7±5.2)次,单次停留时间也最长(360.5 ±39.8)s.林间诱杀的结果与行为生测的结果一致,发酵30 d的人尿每天诱杀的黄脊竹蝗数量最多,达到(507±139)头.诱杀及录像试验结果表明,发生趋尿行为的仅为黄脊竹蝗雌虫.     

基于MaxEnt模型的濒危观赏植物福建柏潜在适生区预测

福建柏（Fokienia hodginsii（Dunn）Henry et Thomas）是我国特有珍稀濒危植物,具有重要的经济价值和观赏价值,了解其潜在的适宜分布区将有利于科学合理地制定保护措施。本文基于84个福建柏实际分布数据和11个环境变量参数,运用最大熵模型（MaxEnt）和地理信息系统（GIS）对福建柏在中国的适生区进行预测。结果显示：（1）ROC曲线下面积AUC值为0.966,表明MaxEnt模型预测效果精准;（2）福建柏的高度适生区主要集中在武夷山、罗霄山和南岭等大型山脉,包括江南丘陵、闽浙丘陵、两广丘陵及四川盆地的局部区域;（3）刀切法（Jackknife）检测结果表明,影响福建柏分布的主要环境因子是最冷月最低温、年降水量和最干月降水量,推断夏秋季雨水对福建柏授粉的影响可能是限制其自然更新和分布的关键因素。     

黄脊竹蝗取食偏好与竹叶品质的关系

黄脊竹蝗(Ceracris kiangsu)是我国南方竹区重大害虫之一。为揭示其发生与环境的关系,通过黄脊竹蝗的取食偏好试验,测定了其对竹类的7个属9个种的取食差异,同时分析了不同竹种竹叶中适口性物质(可溶性糖、可溶性蛋白、单宁酸、硅)以及营养元素(N、P、K、Na、Ca、Mg)含量,并分析了其对黄脊竹蝗取食偏好的影响。结果表明,黄脊竹蝗存在明显的寄主偏好性(P0.001),9个竹种可划分为嗜好寄主和普通寄主2个类群,毛竹为嗜好寄主。逐步判别分析表明,叶片氮含量、磷含量、单宁含量、钠含量、钙含量、可溶性糖含量、含水率、硅含量和镁含量9个因子在黄脊竹蝗的取食选择中发挥作用,其中N、P、Na及单宁含量关系最密切(依据贡献值大小)。上述研究结果可为竹林的健康经营及黄脊竹蝗的寄主选择的深入研究提供科学参考。     

基于MaxEnt模型的大豆蚜全球潜在地理分布分析

【目的】为预测和分析大豆蚜Aphis glycines的全球潜在地理分布,研究大豆蚜分布与环境变量之间的联系。【方法】利用最大熵法生态位模型(maximum entropy niche-based modeling, MaxEnt)和地理信息系统软件ArcGIS,根据收集的大豆蚜已知分布点和环境变量,预测大豆蚜的全球潜在地理分布区,推测环境变量对大豆蚜分布的影响。【结果】结果表明,大豆蚜适生区主要分布在低海拔地区,高 度适生区集中在25°~50°N的中国、日本、韩国、朝鲜、加拿大、美国、意大利和格鲁吉亚。决定大豆蚜分布地点的关键环境变量为最暖季度降水量、最暖季度平均温度、最湿季度平均温度、最干月降水量、月平均昼夜温差和温度季节性变化标准差。【结论】大豆蚜潜在地理分布区域广泛,应在各国大豆农产品贸易时做好检验检疫工作,以防止大豆蚜的扩散。     

Using Species Distribution Model to Estimate the Wintering Population Size of the Endangered Scaly-Sided Merganser in China

Scaly-sided Merganser is a globally endangered species restricted to eastern Asia. Estimating its population is difficult and considerable gap exists between populations at its breeding grounds and wintering sites. In this study, we built a species distribution model (SDM) using Maxent with presence-only data to predict the potential wintering habitat for Scaly-sided Merganser in China. Area under the receiver operating characteristic curve (AUC) method suggests high predictive power of the model (training and testing AUC were 0.97 and 0.96 respectively). The most significant environmental variables included annual mean temperature, mean temperature of coldest quarter, minimum temperature of coldest month and precipitation of driest quarter. Suitable conditions for Scaly-sided Merganser are predicted in the middle and lower reaches of the Yangtze River, especially in Jiangxi, Hunan and Hubei Provinces. The predicted suitable habitat embraces 6,984 km of river. Based on survey results from three consecutive winters (2010–2012) and previous studies, we estimated that the entire wintering population of Scaly-sided Merganser in China to be 3,561 ± 478 individuals, which is consistent with estimate in its breeding ground.     

基于生态位模型的外来入侵种克氏原螯虾在中国的适生区预测

克氏原螯虾在20世纪初作为重要的水产品引入中国,但因其繁殖能力强、生长迅速、适应性强、喜掘洞穴,对农作物、池埂及农田水利有一定破坏作用,降低入侵地区当地物种多样性,对当地生态系统造成严重危害。因此,研究未来气候情景下克氏原螯虾适生区的变化,可为其监控和管理措施提供关键信息,有效预防和控制其蔓延。本研究基于克氏原螯虾的分布点,应用最大熵(MaxEnt)模型和规则集遗传算法(GARP)模型模拟了当前气候条件下克氏原螯虾在中国的潜在适生区,并预测了2041—2060年和2061—2080年克氏原螯虾在4种气候变化情景下(RCP 2.6、RCP 4.5、RCP 6.0、RCP 8.5)的分布,采用ROC曲线对预测结果进行检验和评价。结果表明: 在当前气候条件下克氏原螯虾集中分布在上海、江苏、浙江、安徽等长江沿岸地区;最冷季平均温度、最冷月最低温度对克氏原螯虾分布影响最大,其次是温度季节性变化、最暖月最高温度和最干月降水量。在未来气候情景下,2061—2080年克氏原螯虾的适生区面积有不同程度的变化,在RCP 2.6和RCP 4.5情景下总适生面积增加,但在RCP 8.5情景下呈先增后减趋势,而在RCP 6.0情景下无明显变化;克氏原螯虾适生区在空间分布上不仅有纬度方向上的扩散,也有向海拔较高地区迁移的趋势。     

基于最大熵模型预测气候变化下河蚬在中国的潜在分布

河蚬是一类在我国广泛分布的底栖贝类,具有重要的经济价值及生态价值。近年来,河蚬野生资源量锐减,了解河蚬在国内的潜在分布能为河蚬的保护和合理利用提供重要参考。基于河蚬在中国的136个分布点和8个环境因子,采用ENMeval包和biasfile优化后的最大熵模型(MaxEnt)预测分别河蚬现代和未来(2041—2060年和2081—2100年) 6个气候情景下的潜在分布。综合Jackknife检验、置换重要值和环境因子贡献率评估影响现代河蚬潜在分布的主要因子,比较未来气候情景下潜在适生区差异从而分析预测河蚬适宜分布的变化。结果表明：(1)优化后的MaxEnt模型预测准确度极高,平均AUC值为0.900±0.037,平均AUC_DIFF值为0.019,现代河蚬潜在分布区域总面积为188.33×10⁴ km²,主要集中在长江流域、海河流域、淮河流域、珠江流域、东南沿海区域以及黄河流域下游和渤海湾沿岸区域。(2)影响河蚬潜在分布的主要环境因子为海拔、温度(年均温和温度年较差)和降水(年降水量)。(3)在未来6种气候情景下,河蚬主要潜...     

广东中山市薇甘菊地理分布及适生区预测

通过实地踏查，收集薇甘菊(Mikania micrantha)在广东中山市的分布情况，绘制薇甘菊在中山市的分布图，并利用MaxEnt模型，对薇甘菊实际分布点的环境变量进行定量分析，预测出当前气候下薇甘菊在中山市的适生区。结果表明，中山市所辖25个镇(街道)和市自然保护地管护中心均有薇甘菊分布，总体呈南多北少的态势；ROC曲线的AUC值均在0.8以上，预测结果具有较高的可信度；降水量变化方差、海拔、最冷月份最低温度和最暖季降水量为限制薇甘菊在中山市分布的4个最大环境变量，累积贡献率达75.5%；中山市95.40%的地区对薇甘菊的生长具有不同程度的适宜性，其中高、中、低适生区面积分别占中山市面积的5.33%、33.56%、56.51%。综上所述，薇甘菊对中山市的入侵较为严重，扩散趋势未被遏制；MaxEnt模型能较好地预测薇甘菊在中山市的潜在分布区，但是存在一定偏差。     

基于GIS和Maxent模型的赤水河地区濒危植物桫椤生境适宜性评价

桫椤有"蕨类植物之王"赞誉，有"活化石"之称，曾是地球上最繁盛的植物，与恐龙同期。由于地质变迁和气候变化，目前只能在极少数的"避难所"才能寻其踪迹，而赤水河地区是当下桫椤种群较为集中分布的区域。所以，了解桫椤在赤水河地区的适生区分布，对于桫椤种质资源保护、桫椤种群的恢复重建具有重要意义。基于桫椤在赤水河流域的80个桫椤分布点位、20个样地信息和22个环境因子变量，借助ArcGIS运用Maxent模型软件预测了桫椤的潜在地理分布，综合环境因子变量贡献率、刀切法检验和土地利用现状变化对赤水河地区桫椤的生境适宜性进行评价分析，确定桫椤的生境适宜潜在地理分布区域和面积。研究表明：（1）Maxent模型的预测准确度极高，模型的预测结果为"极好"；（2）最暖季的降水（39.65%）、温度日平均范围（18.21%）、温度季节性变化标准差（12.69%）和降水量季节性变异性系数（6.87%）是影响桫椤生长和分布的主导环境因子，累积贡献率达77.42%，可见桫椤在生长过程中对降水、温度的变化较为敏感；（3）模型预测高适生区主要集中在四川（泸州、宜宾、自贡）、重庆、贵州（遵义），在空间上存在明显连续性，从高适生区到不适生区呈辐射状由中心向外围逐渐递减；虽桫椤高适生区面积高达49842 km²，但现状生境破碎化，人为干扰，人工植被较多等的影响会对桫椤种群造成不利影响。综上，赤水河地区桫椤适生生境面积大、连通性好，为本地区的桫椤提供了优质的生存环境，森林的人工抚育可促进桫椤种群的延续。     

Past distribution of epiphyllous liverworts in China: The usability of historical data

Epiphyllous liverworts form a special group of bryophytes that primarily grow on the leaves of understory vascular plants in tropical and subtropical evergreen broadleaf forests. Being sensitive to moisture and temperature changes, epiphyllous liverworts are often considered to be good indicators of climate change and forest degradation. However, they are a poorly collected and taxonomically complicated group, with an only partly identified distribution pattern. In this study, we built four models based on 24 environmental variables at four different spatial resolutions (i.e., 1 km, 5 km, 10 km, and 15 km) to predict the past distribution of epiphyllous liverworts in China, using Maxent model and 63 historical location records (i.e., presence‐only data). Both area under the curve of the receiver operating characteristic (AUC) and true skill statistic (TSS) methods are used to assess the model performance. Results showed that the model with the predictors at a 15‐km resolution achieved the highest predictive accuracy (AUC=0.946; TSS=0.880), although there was no statistically significant difference between the four models (p > 0.05). The most significant environmental variables included aridity, annual precipitation, precipitation of wettest month, precipitation of wettest quarter, and precipitation of warmest quarter, annual mean NDVI, and minimum NDVI. The predicted suitable areas for epiphyllous liverworts were mainly located in the south of Yangtze River and seldom exceed 35°N, which were consistent with the museum and herbarium records, as well as the historical records in scientific literatures. Our study further demonstrated the value of historical data to ecological and evolutionary studies.     

基于Maxent模型的未来气候变化情景下胡杨在中国的潜在地理分布

胡杨(Populus euphratica)是全世界干旱和半干旱区急需优先保护的林木基因资源,预测未来气候变化情景下胡杨在中国的潜在地理分布将为胡杨种群资源的保护和管理提供科学依据,并为绿洲恢复过程中胡杨的合理种植和配置提供有价值的理论指导。本研究基于胡杨在中国地区的92条有效分布记录和10个环境因子变量,利用Maxent模型和ArcGIS软件预测了未来气候变化情景下胡杨在中国的潜在地理分布,综合环境因子变量贡献率及置换重要值、刀切法检验评估制约现代胡杨潜在地理分布的重要因子,采用响应曲线确定环境因子变量的适宜区间,定量确定胡杨未来受威胁的潜在地理分布区域和面积。结果表明：（1）Maxent模型的预测准确度极高,受试者工作曲线面积（AUC值）达0.932,现代胡杨潜在地理分布的总适生区面积为289.94×104km2,主要位于内蒙古中西部地区（额济纳旗和阿拉善地区）、新疆大部分地区、甘肃北部和西北部地区、青海中西部地区和宁夏北部地区;（2）影响胡杨的潜在地理分布的主要环境因子变量为气温因子变量（年均温和最冷月最低温）和降水因子变量（最湿月降水量和最干季降水量）,最湿月降水量是影响胡杨潜在地理分布的关键因素;（3）在未来4种气候变化情景下,胡杨不同等级潜在地理分布区的面积较现代潜在地理分布区面积均有不同程度的缩小,且整体上看胡杨的潜在地理分布区有向高海拔区域迁移的趋势。     

唇形科苣叶鼠尾草的新分布及适生分布区预测

在野外调查的基础上,报道了苣叶鼠尾草在贵州和广西的省级新分布。基于苣叶鼠尾草16个分布数据和11个环境因子参数,运用最大熵(MaxEnt)模型对其适生分布区进行预测,并通过受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线对模型精度进行验证。结果表明:(1)ROC曲线下面积(AUC)均值为0.999,模型预测结果准确性较高,适合苣叶鼠尾草的潜在适生区预测。苣叶鼠尾草的适生区主要分布于中国西南地区以及与中国南部相邻国家的部分地区。核心适宜区集中在中国滇黔桂、四川东部和滇东南中越边境的石灰岩山区。(2)刀切法(Jackknife)检测结果表明,影响苣叶鼠尾草适生分布区的主要环境因子包括:最暖季降水量、最冷月最低温、平均气温日较差以及最冷季降水量等。适生区环境因子的统计分析结果显示,苣叶鼠尾草适宜生长在最暖季降水量650~1500 mm、最冷月最低温0~10℃、平均气温日较差6.5~8.5℃、最冷季降水量0~250 mm的地区。研究结果可为苣叶鼠尾草的资源调查和相关研究提供有利依据。     

中国东北地区12个建群树种对气候变化响应的MaxEnt模型分析

气候变化是当前全球生物多样性面临的最大威胁之一,对物种地理分布格局具有较大影响。东北森林物种丰富度较高,目前尚缺乏基于主要树种、未来不同气候模式的综合研究。基于12种建群树种的分布数据及23个环境变量（19个生物气候因子、土地利用类型、海拔、坡度、坡向）数据,应用MaxEnt模型首次对东北地区乔木树种在3种气候变化情景下（SSP126可持续路径、SSP245中间路径、SSP585化石燃料为主发展路径）的潜在丰富度分布格局、主导环境变量以及树种损失、获得和周转情况进行了预测。结果表明：不同未来气候情景下东北地区各树种的潜在分布变化存在差异,适生区面积减小的树种有：兴安落叶松、山杨、春榆、白桦、水曲柳、胡桃楸、蒙古栎、辽东桤木,减小幅度达到10%-30%;适生区面积变化不大的树种有：红皮云杉、樟子松、黄檗,多数情况下低、中和高适生区面积变化发生了抵消,导致总适生区面积变化不大;适生区增加的树种有：红松,增加幅度达20%左右。环境因素将影响东北地区乔木树种潜在适宜性分布,其中,降水因素对东北地区树种分布格局起关键作用,尤其是降水量季节性变化,是影响东北地区50%左右树种分布格局的主导环境因子。东北地区乔木树种在无迁移和SSP585气候情景下受威胁程度相对较高,而在SSP126气候情景下大多处于低风险状态;物种迁移假设的对物种受威胁程度的影响先于气候变化情景的影响,树种发生适度迁移能够缓解树种受威胁的状况。网格单元中物种损失和周转的预测表明,东北地区树种高周转率主要由树种高损失率造成,损失率较高的地区往往树种周转率也相对较高。预测气候变化对东北地区树木分布格局的影响,有助于制定更有效的气候变化适应策略,以促进东北地区树木的可持续发展。