气候变化下寒露林蛙在中国的潜在地理分布

近几十年来,全球变暖对全球生物多样性及其地理分布产生了重要影响,特别是对气候变化敏感的两栖动物。寒露林蛙(Rana hanluica)是中国特有种,但在濒危物种红色名录中处于无危状态。为了评估寒露林蛙种群的生存现状,掌握该物种在中国的潜在分布区,以及在未来气候变化条件下适宜生境区的变化,本研究利用最大熵(MaxEnt)生态位模型和地理信息系统,对中国未来气候变化情景下(2050和2070年)寒露林蛙的适宜生境区进行识别。基于47个寒露林蛙分布位点和20个典型环境因子,建立了寒露林蛙在当前和未来气候条件下的适宜生境模型,并分析了相关的环境影响因子。结果表明: MaxEnt模型的预测准确度较高,受试者工作曲线面积值达0.993;寒露林蛙在当前气候条件下的潜在适宜生境面积为36.36万km²,潜在地理分布区域主要位于湖南省和贵州省;影响潜在地理分布的主要环境因子为最干月降水量和海拔。在未来2种典型浓度路径的气候情景下(SSP1-2.5和SSP5-8.5),寒露林蛙适宜生境区均出现不同程度的缩减,导致总适宜生境面积呈减少趋势;其高适宜生境向高纬度地区转移,其核心分布区仍以湖南省为主。     

气候变化背景下湖北川金丝猴种群生存力分析

气候变化预计将改变野生动物的潜在适宜生境面积、分布与格局,从而加剧濒危物种的灭绝风险。湖北川金丝猴种群(Rhinopithecus roxellana)相对较低的遗传多样性、孤立的遗传状态和较小的种群数量,使得该种群面对环境变化具有更高的脆弱性。研究该种群在气候变化下的生境变化及种群动态,可为今后制定气候变化下的适应性对策提供参考。本文基于湖北川金丝猴分布点、生物气候变量及环境变量,建立川金丝猴物种分布模型,评估气候变化对川金丝猴未来(2050s)生境及环境容纳量的影响;结合川金丝猴种群参数,利用漩涡模型预测100年内,川金丝猴受到气候变化及极端天气灾害影响下的种群生存力状况。结果显示,在气候变化下,2050s川金丝猴适宜生境相比当前减少64.45%,大龙潭亚群、金猴岭亚群和千家坪亚群的环境容纳量相比当前分别下降93.48%、72.86%和13.96%;当前情景下,湖北川金丝猴在100年内种群数量能够保持逐渐增长,说明该种群是一个具有一定繁殖力的种群;极端天气灾害和气候变化均能造成湖北川金丝猴种群数量不同程度下降,二者共同作用时影响最大;不同亚群对极端天气灾害和气候变化的敏感性不同。因此,保护适宜生境、保证生境间连通性及提供极端天气灾害的干预保护是湖北川金丝猴种群保护的重要途径。     

气候变化背景下三尾凤蝶潜在适生区模拟及保护空缺分析

三尾凤蝶Bhutanitis thaidina为中国珍稀濒危物种,明确三尾凤蝶栖息地分布并加以保护对于维持濒危蝶类种群稳定及物种多样性具有重要意义.本文基于三尾凤蝶分布数据和气候、高程、土地覆被等环境因子,运用MaxEnt模型预测了当前及未来气候情景下三尾凤蝶的潜在分布格局,基于国家级自然保护区与三尾凤蝶适生区叠加分析识别了保护空缺.研究结果表明:当前气候条件下,三尾凤蝶适生区主要分布于秦岭、大巴山、子午岭、黄龙山、横断山及其周边区域;土地覆被、年平均温、海拔是影响三尾凤蝶适生分布的主要影响因素;秦岭东南段、滇东北等地区存在较大面积的保护空缺.随着全球气候变暖,三尾凤蝶适生面积整体呈下降趋势,栖息地破碎化加剧,适生区被保护区覆盖面积依次降低,其保护现状进一步恶化.研究成果为在气候变化背景下开展我国三尾凤蝶等濒危蝶类物种保护与管理工作提供参考.     

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。     

石灰岩特有植物海南凤仙花潜在适宜生境分布模拟

模拟物种的潜在分布区是保护管理受威胁物种的重要手段。该研究对海南岛石灰岩特有种、濒危植物——海南凤仙花(Impatiens hainanensis)的潜在适宜生境分布进行预测, 旨在为海南凤仙花的有效保护及重引入工作提供基础的科学依据。研究基于海南凤仙花8个种群分布点和12个环境变量, 利用最大熵模型(MaxEnt)和GIS技术构建海南凤仙花适宜生境预测模型, 模拟了当前时期海南凤仙花在海南岛的潜在分布区; 同时基于5个实际分布数据和5个不存在数据, 采用受试者工作特征曲线下的面积(AUC)、Kappa系数、真实技巧统计值(TSS)及总体精度4个评估指标综合评价模型的预测精度。研究结果表明: 4个评估指标值均在0.9以上, 说明MaxEnt模型能够很好地预测海南凤仙花潜在适宜生境的分布。限制其分布的主要环境因子为坡度、最干季降水量、降水量季节性变异系数。当前, 海南凤仙花的最适宜生境占海南岛总面积的1.8%, 主要分布于白沙西部与南部、昌江中部和南部、东方东部、乐东东北部。海南凤仙花潜在适宜生境分布狭窄, 且破碎化严重, 迫切需要保护。因此建议: 收集海南凤仙花各种群种子, 建立种质资源库; 将东方天安乡、江边乡及乐东东北部(佳西保护区)等可能存在最适宜生境的地区, 作为今后野外深入调查的首选区域和重引入的重点区域。     

Modeling the potential suitable habitat of Impatiens hainanensis,a limestone-endemic plant

模拟物种的潜在分布区是保护管理受威胁物种的重要手段。该研究对海南岛石灰岩特有种、濒危植物——海南凤仙花(Impatiens hainanensis)的潜在适宜生境分布进行预测, 旨在为海南凤仙花的有效保护及重引入工作提供基础的科学依据。研究基于海南凤仙花8个种群分布点和12个环境变量, 利用最大熵模型(MaxEnt)和GIS技术构建海南凤仙花适宜生境预测模型, 模拟了当前时期海南凤仙花在海南岛的潜在分布区; 同时基于5个实际分布数据和5个不存在数据, 采用受试者工作特征曲线下的面积(AUC)、Kappa系数、真实技巧统计值(TSS)及总体精度4个评估指标综合评价模型的预测精度。研究结果表明: 4个评估指标值均在0.9以上, 说明MaxEnt模型能够很好地预测海南凤仙花潜在适宜生境的分布。限制其分布的主要环境因子为坡度、最干季降水量、降水量季节性变异系数。当前, 海南凤仙花的最适宜生境占海南岛总面积的1.8%, 主要分布于白沙西部与南部、昌江中部和南部、东方东部、乐东东北部。海南凤仙花潜在适宜生境分布狭窄, 且破碎化严重, 迫切需要保护。因此建议: 收集海南凤仙花各种群种子, 建立种质资源库; 将东方天安乡、江边乡及乐东东北部(佳西保护区)等可能存在最适宜生境的地区, 作为今后野外深入调查的首选区域和重引入的重点区域。     

基于最大熵模型的中国兜兰属植物潜在分布模拟

基于已知分布点和20个环境因子,该研究利用MaxEnt模型模拟在现在(1970—2000年)气候条件和2种不同共享经济路径情景下(SSP1-2.6、SSP5-8.5)未来(2081—2100年)兜兰属(Paphiopedilum)植物的潜在分布格局,找出影响物种分布的环境因子。结果表明,兜兰属植物的最适宜分布区位于滇东南地区、贵州西南、广西西部、广东南部、海南北部。影响该属植物分布的主要环境因子是年降水量、年温度变化和最干旱季降水量。随着全球变暖,适生区有向北和西北方向扩张的趋势,逐渐往西北亚热带方向延伸。在SSP5-8.5的情景下,高适生区出现大幅度收缩。在未来气候情景下,不同种群的分布区变化规律并不一致,其分布格局响应气候变化的趋势也有所不同,因此该文针对分布区变化趋势不同的物种提出了不同的保护策略。     

气候变化对黄土高原及邻近地区稀有种枯蝉分布的潜在影响(英文)

【目的】未来数十年的气候变化预计会是造成很多物种生境丧失的一个重要因素。对适应能力相对脆弱的地方性物种,预测气候变化对其生境的影响将对生物多样性保护具有重要意义。【方法】本文基于最大熵模型,对珍稀蝉科中国特有种枯蝉Subpsaltria yangi在当前和未来气候条件下的生境适宜度进行了评估。【结果】结果表明,枯蝉主要局限分布于黄土高原及邻近地区。预计至2050年,即使在温和的气候变化情景下,枯蝉的生境面积也会明显减少。影响枯蝉栖息地分布的关键因素为年平均气温、最冷月的最低气温、最冷季的平均气温和最潮湿月份的降水量。枯蝉现存种群栖息地应当受到保护,甘肃天水和陕西延安地区应作为枯蝉分布的核心区予以保护,以应对气候变化对其生境带来的影响。【结论】本研究获得的枯蝉适宜生境分布图可以为该稀有物种的新种群发现、现生种群分布地土地规划管理以及有效的自然保护区设立提供重要信息。     

紫茎泽兰在中国的气候生态位稳定且其分布范围仍有进一步扩展的趋势

明确入侵物种气候生态位的时空动态格局, 不仅有助于理解入侵物种生态位的变化趋势, 还可以使物种分布模型更真实地预测物种的扩散动态。本文使用恶性入侵植物紫茎泽兰(Ageratina adenophora)在原产地及我国的分布点和环境因子数据, 结合生态位分析及物种分布模型, 分析了紫茎泽兰入侵至我国后其气候生态位的时空变化特征、地理分布格局变化及其限制因子。结果表明: (1)紫茎泽兰入侵至我国后其气候生态位在时间和空间上虽略有扩张, 但仍保持较高的稳定性。尤其是入侵的初始阶段(1980年之前)稳定性最高(NS = 0.995), 此后其气候生态位的稳定性逐渐降低, 具体表现为该植物在中国更倾向于分布在潮湿(高最暖季降水量)、寒冷(低最干季平均温)且平均日较差低的生境。(2)过去50年里紫茎泽兰的适宜分布范围显著增加(151.77%-271.14%), 且其适宜分布区的重心在2010年之前表现出向东北(贵州西南部、四川南部)扩散的趋势, 2010年以后表现出向西南(云南北部、贵州北部)扩散的趋势。在扩散过程中, 该物种的气候生态位稳定性也表现出随着纬度的增加而逐渐降低的趋势。(3)未来气候变化情景下, 紫茎泽兰的适宜分布范围将进一步增加(111.97%), 到2040年该物种基本可以扩散至其整个潜在适宜分布区, 仅在藏东南地区有小范围的适宜生境受扩散限制无法达到。     

基于简化基因组测序揭示水角的濒危机制

物种的遗传多样性是决定物种适应性和生存能力的关键因素。生境片段化是造成生物多样性丧失的重要因素之一,对植物种群的遗传多样性有着重要影响。水角(Hydrocera triflora)作为一种濒危植物,其遗传多样性状况和濒危机制尚未有报道。该文收集了水角7个种群共计34个样本,利用简化基因组测序技术(RAD-seq)获得了单核苷酸变异位点(SNP)。通过种群遗传多样性和遗传结构的分析,并结合种群历史动态分析和不同气候情景下物种潜在分布区预测,探讨了水角的濒危机制。结果表明:(1)水角遗传多样性较低(H_o=0.156 9、H_e=0.165 4、π=0.186 5),遗传分化系数较高; AMOVA分析表明,遗传变异主要发生在种群内。(2)Mantel检测表明环境距离与遗传距离、地理距离均呈显著正相关,分别为P=0.041 2和P=0.008 2。(3)水角的有效种群大小从全新世中期开始持续下降,与琼北火山群的喷发时间一致。(4)与当代气候相比,虽然在未来气候变化下水角的潜在分布区总面积变动不大,但在高CO₂排放的情景下,大量的高适生区将会丧失并转化为低适生区,特别是位于马来群岛的适生区几乎完全消失。该研究结果表明,生境片段化导致了水角较低的遗传多样性和有效种群大小的持续下降。因此,自身更新能力低以及人为活动干扰、城市化等不利的环境条件是导致其濒危的主要原因。建议加强对水角的就地保护,采用人工授粉等方法提高其基因流以增加其种群的遗传多样性,同时,要着重保护湿地免遭破坏。     

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。     

Identifying refugia and corridors under climate change conditions for the Sichuan snub‐nosed monkey (Rhinopithecus roxellana) in Hubei Province,China

Using a case study of an isolated management unit of Sichuan snub‐nosed monkey (Rhinopithecus roxellana), we assess the extent that climate change will impact the species’ habitat distribution in the current period and projected into the 2050s. We identify refugia that could maintain the population under climate change and determine dispersal paths for movement of the population to future suitable habitats. Hubei Province, China. We identified climate refugia and potential movements by integrating bioclimatic models with circuit theory and least‐cost model for the current period (1960–1990) and the 2050s (2041–2060). We coupled a maximum entropy algorithm to predict suitable habitat for the current and projected future periods. Suitable habitat areas that were identified during both time periods and that also satisfied home range and dispersal distance conditions were delineated as refugia. We mapped potential movements measured as current flow and linked current and future habitats using least‐cost corridors. Our results indicate up to 1,119 km² of currently suitable habitat within the study range. Based on our projections, a habitat loss of 67.2% due to climate change may occur by the 2050s, resulting in a reduced suitable habitat area of 406 km² and very little new habitat. The refugia areas amounted to 286 km² and were located in Shennongjia National Park and Badong Natural Reserve. Several connecting corridors between the current and future habitats, which are important for potential movements, were identified. Our assessment of the species predicted a trajectory of habitat loss following anticipated future climate change. We believe conservation efforts should focus on refugia and corridors when planning for future species management. This study will assist conservationists in determining high‐priority regions for effective maintenance of the endangered population under climate change and will encourage increased habitat connectivity.     

Potential distribution of the critically endangered dragonfly Libellula angelina (Odonata: Libellulidae) under shared socio-economic pathways

Libellula angelina is an endangered dragonfly species that is native to East Asia. Recently, their population has become severely reduced through habitat loss. To protect L. angelina populations, we need to understand which factors determine their distribution and how their potential habitats will change in the future. In this study, the habitat preference of L. angelina was identified through field surveys, and the potential distribution of L. angelina and the impact of integrated climate–land cover changes were simulated using the MaxEnt model. Furthermore, the wetland loss scenario was applied to areas where the current trend in wetland loss will continue in the future. The field survey identified that L. angelina prefers small inland wetlands: permanent freshwater, ponds; permanent rivers, ponds; irrigated land; and estuarine waters. From the MaxEnt results, altitude was the variable with the greatest contribution and distance from wetlands was the most unique variable. MaxEnt described the geographic pattern of occurrences under the current climate well, with few areas requiring any further survey. In the future projection, the potential habitat area was increased by up to 48.8% and 30.6% in the 2050s and 2080s, respectively. However, potential habitat loss was expected if wetlands continue to decline as they have done in the last 20 years. The wetland loss scenario resulted in potential habitat losses of 1.9%–2.3% and 4.5%–6.1% in the 2050s and 2080s, respectively. Therefore, to protect L. angelina populations we must minimize the loss of current populations, secure wetlands and strengthen the connectivity between wetlands.     

末次盛冰期以来红豆树在不同气候变化情景下的分布动态

红豆树(Ormosia hosiei Hemsl. et Wils.)是中国的特有种,具有极高的经济价值、景观价值和药用价值。由于木材珍贵,人工盗伐严重,其种群数量和分布范围不断减少,被世界自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录列为近危物种。气候变化会对物种的分布造成严重影响,理解该影响将有助于物种保护策略的制定,尤其是为濒危物种未来的保护提供重要参考。本研究基于红豆树在中国的地理分布数据,借助经相关性分析后筛选出的9个变量因子,利用最大熵模型(MaxEnt)模拟红豆树在末次盛冰期、全新世中期、当代和未来气候情景下的潜在分布区和影响其分布的主导环境因子,并且通过空间分析模拟其在不同气候变化情景下空间分布格局的变化。结果表明MaxEnt在各时期训练集和测试集的AUC(受试者工作特征曲线下的面积)均值均达到0.9以上,表明模型有很好的预测能力。刀切法(Jackknife)表明年均降水量、温度季节性变化标准差和昼夜温差月均值是主导其分布的三大因子,累计贡献率达到91.8%。将模拟结果导入到ArcGIS后,处理得到不同时期红豆树适生区空间分布格局变化。结果表明,自末次盛冰期以来,红豆树的适生区面积收缩且向北迁移;随着全球气候变暖,未来4种气候情景下红豆树适生区也有较大面积的减少,特别是在高浓度排放情景(RCP8.5)下,丧失率最高达到45.6%。重庆、江西及位于粤桂两省中南部的大面积适生区可能都将丧失。而新增区域仅存在于适生区的边缘,新增率仅为1%—2%。本研究表明红豆树的分布受气候变化的影响较大,该研究结果将对未来红豆树的迁地保护与栽培提供重要参考。     

石山苣苔属的潜在适生区特征及其环境驱动变量

石山苣苔属(Petrocodon Hance)是著名的观赏花卉之一，但气候动荡和人类活动的强烈干扰，使其绝大部分被评估为极危(CR),至少也是易危(VU)以上。为重建末次间冰期以来石山苣苔属潜在适生区的时空变化，探讨适生区对环境变化的响应关系，为石山苣苔属的起源、地理分化研究和中国特有种质资源保护、园林开发利用提供理论指导，该研究结合120个分布记录和17个环境变量，应用优化的MaxEnt模型和地理信息技术(ArcGIS)对石山苣苔属在中国及中南半岛的适生区及其分布格局进行模拟，并基于逐步多元线性回归分析、冗余分析和蒙特卡洛检验评估影响石山苣苔属当前地理分布的主导变量。结果表明：(1)优化的MaxEnt模型的预测精度高，AUC值大于0.96;石山苣苔属当前适生区从中国西南部连续分布至越南北部，零散分布于中国中部和南部、块状分布于缅甸北部，其中以中国云贵高原南部为最佳适生区。(2)制约石山苣苔属当前地理分布的主导环境变量为最干月降雨量(bio14)、最热季度平均降雨量(bio18)、最湿季降雨量(bio16)、温度变化方差(bio4)、最冷月最低温度(bio6)、海拔(alt)。(3)在...     

气候变化对黄腹角雉潜在栖息地的影响

气候变化直接影响物种赖以生存的栖息地环境条件,进而影响物种的分布、数量和存活率。基于优化后最大熵(MaxEnt)模型预测气候变化下黄腹角雉(Tragopan caboti)过去、当前、未来时期的潜在栖息地格局。结果表明,降水量、温度、海拔是栖息地的主要影响因子。当前时期适宜栖息地面积较过去时期下降24.69%;未来2041—2060年间,共享社会经济路径(SSP)3-7.0与SSP5-8.5情景下黄腹角雉适宜栖息地面积较当前时期分别下降55.19%、58.10%。浙江、江西和福建是当前以及未来黄腹角雉核心适宜栖息地,适宜栖息地面积呈现下降的趋势,并往高纬度区域移动。     

Evaluation of habitat sustainability and vulnerability for beech (Fagus crenata) forests under 110 hypothetical climatic change scenarios in Japan

Questions: Are there any sustainable or vulnerable habitats in which beech (Fagus crenata) forests could survive in Japan under 110 hypothetical climate change scenarios? Location: Six islands of Japan on which beech grows naturally. Methods: An ecological habitat model was used to simulate the potential habitat shifts of beech forests under 110 climate change scenarios. The amount of suitable habitat loss and gain was calculated with three migration options and risk surfaces. Vulnerable and sustainable habitats were identified to evaluate the potential risks and survival of beech forests. Results: The total areas of potential suitable habitats differed considerably depending on the future temperature and precipitation changes. Some areas on the Sea of Japan (SOJ) side showed higher probability of maintaining suitable habitats, whereas there were wider areas in which suitable habitats could not persist under any of the 110 climate change scenarios. Conclusions: The risk surfaces of the suitable habitats showed that decreases in precipitation along with increases in temperature reduced the total areas of suitable habitats. Increases in precipitation with increases in temperature of more than or equal to 2°C always reduce the areas of suitable habitats. Under increased precipitation with a temperature increase of <2°C, the areas of suitable habitats showed an increase, maintenance of the status quo or a decrease, depending on the size of the increase in precipitation. Beech forests in western Japan are predicted to be vulnerable to climate change, whereas some mountains on the SOJ side are predicted to be possible future refugia.     

Species Distribution Modelling predicts habitat suitability and reduction of suitable habitat under future climatic scenario for Sclerophrys perreti: A critically endangered Nigerian endemic toad

Sclerophrys perreti is a critically endangered Nigerian native frog currently imperilled by human activities. A better understanding of its potential distribution and habitat suitability will aid in conservation; however, such knowledge is limited for S. perreti. Herein, we used a species distribution model (SDM) approach with all known occurrence data (n = 22) from our field surveys and primary literature, and environmental variable predictors (19 bioclimatic variables, elevation and land cover) to elucidate habitat suitability and impact of climate change on this species. The SDM showed that temperature and precipitation were the predictors of habitat suitability for S. perreti with precipitation seasonality as the strongest predictor of habitat suitability. The following variable also had a significant effect on habitat suitability: temperature seasonality, temperature annual range, precipitation of driest month, mean temperature of wettest quarter and isothermality. The model predicted current suitable habitat for S. perreti covering an area of 1,115 km². However, this habitat is predicted to experience 60% reduction by 2050 owing to changes in temperature and precipitation. SDM also showed that suitable habitat exists in south-eastern range of the inselberg with predicted low impact of climate change compared to other ranges. Therefore, this study recommends improved conservation measures through collaborations and stakeholder's meeting with local farmers for the management and protection of S. perreti.     

气候变化情景下外来入侵植物刺苍耳在新疆的潜在分布格局模拟

明确区域尺度上外来入侵种的潜在分布格局及其对气候变化的响应对入侵种的预防和控制具有重要意义。以外来入侵植物刺苍耳(Xanthium spinosum L.)为研究对象,以其扩散蔓延的新疆地区为研究区域,结合中国国家气候中心开发的BCC—CSM1—1模式下的将来气候条件,应用MaxEnt模型和ArcGIS空间分析技术构建了未来不同气候变化情景(RCP4.5,8.5)下2050s和2070s的刺苍耳适宜生境预测模型,定量的展示了气候变化情景下刺苍耳在新疆的扩散趋势及其适宜生境的面积空间变化和分布区中心移动轨迹。结果表明:年降雨量、下层土壤有机碳含量、上层土壤pH值、年温度变化范围、降雨量的季节性变化和年平均温度是影响刺苍耳地理分布的主导环境因子;博州、塔城、阿勒泰西北部、哈密中部、巴州北部、克州中部、阿克苏北部、奎屯市、克拉玛依市、五家渠市、喀什市等地为高危入侵风险区;两种气候模式下刺苍耳的各级适生区面积和总适生面积均呈持续增加的变化趋势,且在RCP8.5情景(最高温室气体排放情景)下响应更为敏感;总体上看,刺苍耳在新疆的分布未达到饱和,呈现以塔城中部为中心,向天山北麓和塔克拉玛干北缘方向辐射状扩散,且两种气候变化情景下至2070s分布区中心均向伊犁州奎屯方向移动。     

基于MaxEnt模型的甘肃安西极旱荒漠国家级自然保护区北山羊生境评估

明晰甘肃安西极旱荒漠国家级自然保护区珍稀濒危物种北山羊的分布格局,并阐释气候变化和人类活动对北山羊的影响,对今后北山羊生境管理和物种保护具有重要意义。基于北山羊实测分布点记录和环境变量数据,结合MaxEnt模型和ArcGIS空间分析功能,利用CMIP6的8个气候模式均值预测中度发展路径（SSP2-4.5）下,基准期（1970-2000年）和未来气候（2041-2060年、2081-2100年）变化情景下,甘肃安西极旱荒漠国家级自然保护区北山羊的潜在适生区分布范围及变化,并综合贡献率和置换重要性值对北山羊生境选择关键环境因子进行了分析。研究结果表明：（1） MaxEnt模型的预测精度较高,三种气候条件下ROC曲线下面积（AUC,Area Under Curve）>0.97,且真实技巧统计（TSS,True Skill Statistic）>0.90,模拟结果可靠。（2）影响北山羊生境选择的主要环境因子为气候条件（降水量季节性变异系数和等温性）、海拔和人为干扰（距泉和居名点距离）。水是保护区北山羊生存的最基本要素,气候条件共同控制北山羊生境条件。此外,北山羊习性决定其生境宜选择高海拔和远离人类活动影响地区。（3）基准期保护区北山羊主要分布在北片和南片高海拔山区,面积365.77 km²（占整个保护区的4.31%）,北山羊适生区面积北片>南片、中高等适生区主要位于保护区北片。（4） CMIP6未来气候变化情景下,随着保护区生态环境改善和濒危物种保护措施的实施,北山羊潜在适生区面积呈增加趋势,但是受北山羊近亲繁殖的影响,整体上北山羊数量和适生区面积增加并不显著且有向南部及高海拔地区转移趋势。