加拿大一枝黄花在安徽合肥的入侵生态因子分析

【目的】研究加拿大一枝黄花入侵区域的入侵格局,分析其入侵性与当地生态环境之间的关系。【方法】通过随机布设样地方法量化了该植物入侵区域的海拔、坡度、植物群落等22个生境因子,并进行主成分分析。【结果】(1)加拿大一枝黄花生境的22个生态因子所含的生态信息可用6个综合因子表征:土壤肥力因子、土壤理化因子、植被因子、复合因子、干扰因子和光源因子;(2)加拿大一枝黄花的发生频率与速效钾、样地中植物总株数、杂草盖度、有机质、植物种数、海拔、坡度、乔木高度、乔木大小、土壤含水率等生态因子呈正相关,但是与水源距、土壤有效磷、土壤全磷、土壤pH呈负相关。【结论】加拿大一枝黄花入侵可能与当地自然环境中的某些生态因子密切相关,生态因子可能对其入侵成功产生抑制或促进作用。本研究有助于明确加拿大一枝黄花入侵的生态因子,为该入侵植物的有效防治提供一定的理论依据。     

浙江省加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)的空间分布格局及其与人类活动的关系

原产于北美的加拿大一枝黄花目前正在我国境内尤其是东部地区迅速扩散,对当地的社会经济、自然生态系统和生物多样性构成了严重威胁.应用GIS技术揭示了2005年浙江省加拿大一枝黄花发生面积和发生面积比例的空间分布格局,并结合回归统计方法,分析了该空间分布格局与人类活动的关系.结果表明:加拿大一枝黄花在浙江省的分布存在明显的空间异质性;进口货物总额与农业活动强度是解释加拿大一枝黄花发生面积变异的主要因子;境内公路里程是解释加拿大一枝黄花发生面积比例变异的主要因子.在大力发展经济的同时,不能忽视经济发展对生态环境产生的负面影响,如物种入侵.对于加拿大一枝黄花的防控,应加大对抛荒地和闲置地的复垦力度,从源头上控制其发生面积.     

基于GARP 的加拿大一枝黄花在中国的分布区预测

加拿大一枝黄花( Solidago canadensis) 原产北美, 是在中国大陆危害最严重的入侵植物之一。本研究基于大量已有分布点数据, 使用生态位模型(GARP) 对其在中国的潜在扩散区域进行了预测, 结果表明: 极端低温、年均温对加拿大一枝黄花的分布限制较小, 而坡度、坡向、年降雨量、雨日频率、汇流累积量、水流方向、极端高温和霜日频率对其分布影响显著。加拿大一枝黄花的潜在入侵区远大于目前的实际分布区, 因此仍会继续在中国扩散; 中国中南部和东北部是加拿大一枝黄花最易形成入侵的地区, 应采取措施防止其入侵。     

基于GARP的加拿大一枝黄花在中国的分布区预测

加拿大一枝黄花（Solidago canadensis）原产北美,是在中国大陆危害最严重的入侵植物之一。本研究基于大量已有分布点数据,使用生态位模型（GARP）对其在中国的潜在扩散区域进行了预测,结果表明：极端低温、年均温对加拿大一枝黄花的分布限制较小,而坡度、坡向、年降雨量、雨日频率、汇流累积量、水流方向、极端高温和霜日频率对其分布影响显著。加拿大一枝黄花的潜在入侵区远大于目前的实际分布区,因此仍会继续在中国扩散;中国中南部和东北部是加拿大一枝黄花最易形成入侵的地区,应采取措施防止其入侵。     

Effects of latitude and soil microbes on the resistance of invasive Solidago canadensis to its co-evolved insect herbivore Corythucha marmorata

纬度和土壤微生物对入侵植物加拿大一枝黄花对共同进化的专性食草昆虫抗性的影响在全球化的背景下,入侵植物再次暴露在来自其原产地的专性食草动物面前的可能性越来越大。然而,入侵植物对曾共同进化的专性食草动物的抗性是否存在纬度趋势以及土壤微生物如何影响入侵植物对这类食草动物的抗性还鲜有研究。我们假设入侵植物加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)对其曾共 同进化的来自原产地的食草昆虫菊方翅网蝽(Corythucha marmorata)的抗性随纬度的增加而增加,而加拿 大一枝黄花的局部根际微生物可以促进加其对菊方翅网蝽的抗性。为了验证上述假设,我们首先通过野外调查和温室实验,研究了菊方翅网蝽在中国加拿大一枝黄花种群中的分布丰度,以及对加拿大一枝黄花造成的危害是否存在纬度分布规律。其次,我们通过温室实验,检测了加拿大一枝黄花的本地根际土壤微生物是否能促进加拿大一枝黄花对菊方翅网蝽的抗性。研究结果表明,菊方翅网蝽在加拿大一枝黄花中的分布密度和对加拿大一枝黄花的危害程度与纬度以及加拿大一枝黄花的生长呈现正相关,说明加拿大一枝黄花对菊方翅网蝽的抗性具有纬度趋势。然而,在温室实验中,来自不同纬度的加拿大一枝黄花受到菊方翅网蝽的伤害程度没有显著差异。此外,当根际土壤和加拿大一枝黄花的根状茎同时来自于野外被轻度危害的加拿大一枝黄花或同时来自于野外被重度危害的加拿大一枝黄花时,加拿大一枝黄花的抗性最强。这一结果表明,加拿大一枝黄花的局部根际土壤微生物促进了加拿大一枝黄花对菊方翅网蝽的抗性。     

海口城市空间差异对外来入侵植物分布格局的影响

【目的】城市是外来入侵物种引入和二次传播的主要地区,城市环境中的入侵植物会对生物多样性和社会经济造成影响。阐明城市空间差异对入侵植物分布格局的影响,可为海口市生物入侵科学管理提供参考。【方法】以海口市主城区为研究区域,通过对461块随机样方的调查,记录外来入侵植物种类、盖度、平均株高和样方环境信息。从入侵植物的样方发生率、物种组成、丰富度和多度等方面,比较其在城市化梯度和土地利用类型上的发生差异和分布特征。【结果】(1)调查共记录外来入侵植物36种,隶属13科31属,其中菊科为优势科;以一年生和原产地为热带美洲的草本居多。(2)城市核心区和城市边缘区的入侵植物丰富度显著高于城市郊区,但城市郊区的多度显著高于城市核心区和城市边缘区。(3)在居住区、交通用地、空闲地、商业/单位/工矿用地中,入侵植物的发生概率与不透水面百分比呈负相关,而在林地、农业用地和城市公共绿地中,入侵植物更容易发生在不透水面百分比较高的区域。【结论】城市化梯度和土地利用类型均显著影响入侵植物的分布格局,不透水面的比例作为一个重要的解释因子,可以为入侵植物的发生提供预判参考。     

模拟气候变暖和氮沉降对两种来源加拿大一枝黄花叶性状和性状谱的影响

温度是影响植物生长的关键因子,氮是限制植物生长和光合作用的重要资源,两者对入侵植物的功能性状可能产生重要影响。为预测气候变暖和大气氮沉降背景下入侵植物的入侵性,以中国来源和北美来源的加拿大一枝黄花为入侵种,设置2℃增温和氮添加处理,研究了来源、增温和加氮对加拿大一枝黄花叶性状(叶绿素含量、叶面积和叶干物质含量)和性状谱的影响。结果表明:加拿大一枝黄花其中国来源比北美来源具有更低的叶干物质含量;2℃增温显著增大叶面积;加氮显著提高叶绿素含量;来源与增温的交互作用对叶面积影响显著。中国来源的加拿大一枝黄花叶面积与叶干物质含量呈显著负相关关系,增温使叶面积与叶绿素含量呈显著正相关关系,加氮使叶面积与叶绿素含量、叶面积与叶干物质含量分别呈显著正相关和显著负相关关系。由此推知,增温和加氮有可能增强加拿大一枝黄花叶片获取资源的能力,气候变暖和大气氮沉降可能提高加拿大一枝黄花的入侵性。     

加拿大一枝黄花对庐山自然保护区林地植物多样性及其季节动态的影响

为揭示加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)在庐山自然保护区的扩散过程及其对林地的可能影响及规律,调查了庐山自然保护区周边加拿大一枝黄花的分布现状,并在庐山自然保护区加拿大一枝黄花入侵群落设置了长期监测样地,对7个1 m×1 m的样方进行了植物多样性季节变化的定点研究.结果发现,加拿大一枝黄花已在庐山自然保护区周边大量发生,尤其是在城镇周边和高速公路两侧.庐山自然保护区森林覆盖率较高,光弱、多雾天气不利于加拿大一枝黄花的生长与繁殖,因此,加拿大一枝黄花在样地内的扩散较慢.但是,加拿大一枝黄花在所处的植物群落草本层一直长期存在,并导致样地内部分本土草本植物多度下降,尤其在每年10月期间群落植物多样性下降到最低.研究结果表明,加拿大一枝黄花也有可能在郁闭度较好的林地实现种群更新,对自然保护区的潜在影响不容忽视.     

“黄莺花”与一枝黄花及其同属近缘种的形态比较

形态上与入侵杂草加拿大一枝黄花十分相似的“黄莺花”,近来作为鲜切花的配花走俏花卉市场,也引起了社会对其管理的高度关注。本文通过比较市售8个批次的“黄莺花”与35个入侵中国的加拿大一枝黄花种群、原产地的一枝黄花属2个种群以及一枝黄花的叶和花的11个形态学特征,并进行聚类分析。结果表明除第5批 “黄莺花”外的7个批次单独聚为一类,第5批次与35个入侵中国的加拿大一枝黄花种群聚为一大类,再结合加拿大的2个种群,而一枝黄花单独为一类。这充分说明“黄莺花”并非一枝黄花,而与入侵我国的加拿大一枝黄花各种群接近。进一步再与巨大一枝黄花和粗糙一枝黄花特征相比较分析,发现“黄莺花”与粗糙一枝黄花聚在一组,并进一步与入侵的加拿大一枝黄花相聚,加拿大1和2的种群更接近巨大一枝黄花,而一枝黄花单独成为一支。无论是加拿大一枝黄花、粗糙一枝黄花还是巨大一枝黄花都属于“加拿大一枝黄花复合种”。由此可以认为市售“黄莺花”属于外来入侵杂草加拿大一枝黄花的复合种。叶片长宽比、离基三出脉距叶基距离、表皮毛数的多少、缘花/盘花比等是“黄莺花”与该属其它类群分类鉴定的重要形态学特征性指标。     

加拿大一枝黄花在中国的潜在入侵区预测

加拿大一枝黄花Solidago canadensis是原产于北美的菊科Asteraceae多年生草本植物, 上世纪30年代引入我国, 现广泛分布于我国东部地区的部分省市, 并已成为该区域的农业和环境杂草。为了预测加拿大一枝黄花在我国的潜在分布区, 本研究采用相同气候方法对其进行了估测。我们用加拿大一枝黄花的原产地——美国的气候参数作为参照, 将其与我国各地气象站的气候数据进行匹配。结果表明, 加拿大一枝黄花在我国的潜在分布区的纬度跨度为25°–50°, 所以其潜在的入侵区将远大于目前的实际分布区, 甚至东北的部分地区也将适宜于该物种的生长。据此, 我们建议相关管理部门应加强该物种的监测工作, 以防其进一步向目前入侵区以外的周边地区蔓延。     

栎方翅网蝽Corythucha arcuata(Say)在中国的潜在适生区预测

【目的】栎方翅网蝽是栎树上的一种重要害虫,自21世纪入侵意大利以来,迅速在欧洲地区暴发成灾。本文旨在探明栎方翅网蝽入侵中国的风险性。【方法】利用MaxEnt生态位模型预测栎方翅网蝽在中国的潜在适生区,分析栎方翅网蝽入侵、定殖和扩散的可能性。【结果】栎方翅网蝽入侵中国并在中国黄河长江中下游平原定殖和扩散的风险性极高,高度适生区包括重庆市、安徽省、湖北省、河南省、浙江省、湖南省、贵州省和四川省。通过分析环境因子重要性表明,最冷季度平均温度是影响栎方翅网蝽适应区的最关键环境变量;年平均温度、等温性和最干季度平均温度是影响栎方翅网蝽适应区分布的主要环境因素。【结论】栎方翅网蝽在我国定殖扩散风险高,建议植物检疫部门加强栎方翅网蝽的监控,并将栎方翅网蝽列入中华人民共和国进境植物检疫性有害生物名录。     

蒙古扁桃植物的潜在地理分布及居群保护优先性

基于野外调查的分布数据,利用GIS技术与生态位模型(MAXENT)模拟、分析、揭示第三纪孑遗、濒危蒙古扁桃植物在亚洲中部荒漠区的潜在地理分布、格局及驱动因子。并将模拟得到的蒙古扁桃在不同地区的平均潜在发生概率与研究区的土地利用数据(主要公路、铁路及县、地市级居民点用地)叠加,进行缓冲分析,以鉴别该濒危植物的保护区面积,进而确定各居群的保护优先性。结果表明:(1)蒙古扁桃的潜在分布都集中在蒙古的南戈壁省及东戈壁省、我国内蒙古自治区巴彦淖尔市、阿拉善左旗、鄂尔多斯高原、锡林郭勒盟西部、河西走廊中部及东部、宁夏回族自治区北部及陕西省北部,以及河北省北部的部分地区;(2)反映极端气候条件的极端最低温度和最暖季降水量主要控制了蒙古扁桃的潜在分布;(3)定量评价了人类活动对蒙古扁桃适生生境的干扰,获得的核心保护区、缓冲区可以较好地指导该植物的原地保护和不同居群的保护优先性。     

基于生态位模型的艾比湖鹅喉羚生境评价

明确物种生境空间分布格局及其与环境因素的关系,对了解该物种的生境需求和适宜生境空间分布至关重要。生境评价和预测是对物种进行有效保护的基础。以鹅喉羚(Gazella subgutturosa)为研究对象,以其重要栖息地新疆博州艾比湖国家级湿地自然保护区为研究区域,选取115个鹅喉羚分布点数据和23个环境变量因子,应用MAXENT模型分析其生境空间分布及主要影响因子,划分了鹅喉羚在研究区域的适宜生境,并对它的栖息地特征进行了分析。探讨了鹅猴羚生境选择与环境因子的关系。结果表明:气温日较差是影响鹅喉羚生境分布的主要环境因子。植被类型,坡度和最干月降水量对艾比湖鹅喉羚的生境选择影响不大。除了温度和降水在内的19项生物气候变量是鹅猴羚选择生境的重要因素之外,海拔和坡向等地形特征也影响鹅猴羚的生境选择性。鹅喉羚的高度适宜生境区主要分布在研究区域的北部和东部,中度及低度适宜生境区则分布于高度适宜生境区的边缘,而非适宜生境区主要集中在西部地区。研究不仅提供了鹅喉羚在艾比湖的实际分布状况及其栖息地特征,也为鹅喉羚在栖息地方面的研究,即鹅猴羚的栖息地选择和环境因子的关系方面提供了一个重要的依据。     

未来气候变化下栎树猝死病菌在中国的适生性分析

基于中国国家有害生物检疫信息平台的有关记录和文献以及WoldClim网站,获取栎树猝死病菌的地理分布数据及气候数据,并用SPSS软件和刀切法筛选主导环境变量。利用MaxEnt生态位模型和ArcGIS软件,对栎树猝死病菌现代和未来情景下在我国的潜在适生区进行预测,并计算和绘制栎树猝死病菌高风险区质心转移轨迹。通过不同年份和不同气候情况下的受试者工作特征曲线(ROC)的训练集和测试集受试者工作特征曲线下面积(AUC)值均大于0.91,说明MaxEnt模型准确并适用于预测栎树猝死病菌在我国的潜在分布,同时结合其主要寄主植物的地理分布进一步增强预测模型的可信度。预测结果表明,最冷季度降水量、最冷季度平均温度、最干季度平均温度和年均降水量是影响栎树猝死病菌分布的主要环境变量。而2030s(2021—2040年)、2050s(2041—2060年)和2070s(2061—2080年)在3种气候情景下(SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP5-8.5),栎树猝死病菌的潜在适生区相较于现代情景下都有所增加。此外,高风险区面积在3个年代3种情景下的面积增长率均高于45%。高风险区质心变化的预测结果表...     

入侵性杂草皱匕果芥在中国的适生区预测及分析

[目的]对入侵性杂草皱匕果芥在我国的适生区进行预测,为入侵风险评估和损失预测提供数据支撑,同时为控制预案制定提供科学依据。[方法]先用ENMTools和SPSS分别对分布数据和环境变量进行筛选,再调用R程序包Kuenm校准MaxEnt模型确定最优参数设置,然后使用MaxEnt和ArcMap对皱匕果芥在中国的适生区进行预测,并将已公布的进境粮食指定监管场地、进口粮食加工企业地理位置与皱匕果芥在中国的适生区进行匹配分析。[结果]最冷月份最低温度、温度季节变化标准差和最冷季度降水量是对MaxEnt模型拟合重要性排名前3位的环境变量,最冷月份最低温度可能是影响皱匕果芥发生分布的最重要的自然因素;皱匕果芥在中国的中度适生区占中国陆地总面积的15.13%,主要集中在秦岭-淮河以南、龙门山-大凉山以东的亚热带季风气候区域;高度适生区占中国陆地总面积的1.67%,主要形成川渝、湖北-湖南和长三角3个中心。在皱匕果芥的中、高度适生区分布有901个进口粮食加工企业和57个进境粮食指定监管场地。[结论]皱匕果芥的中、高度适生区内存在我国粮棉等作物的重要产区,一旦该杂草大面积发生,将给我国粮棉等作物种植造成非常不利的影响。进口粮食的国际贸易是皱匕果芥入侵中国的主要途径,应当加强对进口粮食接卸、运输、加工等高风险区域和环节的监管力度,并积极实施外来入侵杂草的监测和调查,确保做到早发现、早防除,防止进一步扩散和危害。     

基于最大熵模型的新疆主要有毒杂草分布区预测

近年来，在气候变化和人类放牧活动的共同作用下，新疆地区有毒杂草发展迅速，草地退化严重，影响了新疆草地生态系统及草地畜牧业的发展。了解新疆主要有毒杂草的时空分布及影响其分布的主要生态因子，对新疆畜牧业可持续发展具有重要意义。使用最大熵模型（MaxEnt），预测了不同气候情景下新疆主要有毒杂草的潜在分布区。结果表明：1）使用MaxEnt最大熵模型在三种气候情景下的模拟精度值均大于0.8，处于"好"水平，表明模型模拟结果有较高的可信度；2）白喉乌头受等温性和最干月降水量的影响，主要分布在阿勒泰等地区；无叶假木贼主要受到放牧率和最干月降水量的影响，沿天山山脉以及塔里木盆地西、北部分布；影响纳里橐吾的是平均气温日较差和等温性，分布在巴音郭楞州等地；小花棘豆主要受到平均气温日较差和降水量季节性变化的影响，集中分布在新疆西北部地区；苦豆子受海拔和最冷季降水量影响，主要分布于塔里木盆地等地区；3）有毒杂草入侵概率较低的区域（非适生区）占比51.69%；入侵的高危区面积占比5.62%，主要集中在阿勒泰、塔城、昌吉自治州、五家渠、博尔塔拉州、伊犁自治州、石河子市、乌鲁木齐市、阿克苏、克孜勒苏州和喀什；4）未来气候情景下，新疆主要有毒杂草呈现进一步扩散趋势；SSP245情境下有毒杂草扩张蔓延趋势比在SSP126情境下更为明显，这说明在较高辐射强迫的气候情境下，有毒杂草表现出较高的适应能力；未来平均气温日较差变小的区域更易被有毒杂草入侵，而最干月份降水量明显增加的区域，有毒杂草入侵的可能性较小，其面积发生退缩。     

密云水库流域多尺度景观生态风险时空演变趋势

密云水库作为北京重要的地表饮用水水源地、水资源战略储备基地受到广泛关注，相关研究多基于流域尺度，缺乏多尺度针对水源保护区的生态风险评价，开展多尺度生态风险评价有利于指导密云水库流域高质量和可持续发展。以1990、2000、2010和2018年4期土地利用数据为基础，基于景观指数，采用地统计学方法，分析流域土地利用类型及变化，从流域尺度、水源保护区尺度构建生态风险评价模型，揭示生态风险时空变化。结果表明：(1)流域内主要土地利用类型为林地和草地，随着城市扩张和“退耕还林”等政策实施，耕地和未利用地面积减少，建设用地面积增加，流域景观趋于复杂和分散，破碎化程度加剧；(2)生态风险区域在流域尺度呈“边缘高、中间低”的空间分布规律，高风险区域面积逐渐向低风险区域转移，高风险区域集中分布在流域边缘的南部密云区、兴隆县、赤城县和流域北部丰宁县，生态安全逐渐提高。(3)水源保护区尺度呈“中间高、边缘低”的空间分布规律，高风险面积逐渐减少且空间分布集中，生态风险趋于减弱。(4)流域景观生态风险呈正相关关系，Moran’s I指数均大于0,分别为0.322、0.305、0.298和0.317,1990年...     

Risk map for the range expansion of Thrips palmi in Korea under climate change: Combining species distribution models with land-use change

Climate change and land-use change are the most powerful drivers for the invasion of alien species. To understand the integrated effects of these two drivers on pest invasion risk in the future, this study assessed how they impact the invasion risk of Thrips palmi Karny, which is the most serious invasive species in the Korean peninsula. The potential distribution of T. palmi was projected with a MaxEnt model for current and future climate change scenarios (RCP 4.5 and 8.5) based on occurrence records. The potential distribution extends to the north over time, except the eastern high mountainous area, for both RCPs in 2075. The MaxEnt outputs were filtered with agricultural area using data from three land-use change scenarios derived from the Shared Socio-economic Pathways (SSPs), because T. palmi populations can only be sustained in agricultural areas. The potential risk of T. palmi, based on the potential distribution probability in the future agricultural area, increased over time under all RCPs-SSPs combinations. The total area of T. palmi occurrence increased under RCPs-SSP1 and -SSP2 but decreased under RCPs-SSP3, due to agricultural areas being converted to urban areas. In conclusion, based on future climate change scenarios, T. palmi could be distributed throughout the Korean peninsula in the future. The invasion risk in agricultural areas will increase substantially; thus, intensive control measures for T. palmi are required in the future. Our research suggests that using both climate change and land-use change in pest risk mapping study can provide informative data for management strategy.     

The urban fire ant paradox: native fire ants persist in an urban refuge while invasive fire ants dominate natural habitats

In contrast to the widespread extirpation of native fire ants (Solenopsis geminata) across southern US following the invasion by imported red fire ants (S. invicta), some residential areas of Austin form unexpected refuges for native fire ants. Ironically, these urban environments provide refuges for the native fire ants while adjacent natural habitats have been overrun by invasive fire ants. Resistance to invasive fire ants in these urban areas occurs mainly in older residential properties constructed prior to the S. invicta invasion, while more recent construction has allowed establishment by S. invicta. The invasive ability of S. invicta is often attributed to escape from parasitoids and efficient dispersal of polygyne multiple queen colonies. Here we also show the importance of landscape parameters in the invasion process, where low levels of disturbance and continuous plant cover in older residential areas form possible barriers to colonization. Dense leaf cover (high NDVI) was also found to be associated with native ant refuges. Long term residential land ownership may have resulted in lower recent disturbance levels and increased plant cover that support refuges of native fire ants.     

全国栽培太子参生态适宜性区划分析

采用Arc GIS地理信息系统软件的空间分析方法和SPSS统计软件的统计分析方法,分析了全国太子参潜在适宜种植地理分布、适宜生境及化学成分与环境因子的相关性。结果显示:采用聚类分析从46个样地中筛选出34个多糖含量较高的样地。所建模型经ROC曲线验证,预测效果非常好(AUC0.9)。最干月降水量(贡献率68.4%)、土壤类型(9.7%)、最暖季平均温(6.0%)、等温性(4.0%)是影响太子参种植分布最重要的环境因子,其最适宜生境范围为:最干月降水量20—60mm;最暖季平均温21.5—30.5℃;等温性18%—35%;土壤类型为不饱和薄层土、饱和粘磬土中的黄棕壤、黄壤、黄红壤。相关性分析显示,多糖和生境适宜度均与最湿季降水量、最暖季降水量、最暖季平均温、最干月降水量及年平均气温无显著相关性。太子参最适宜区主要分布在长江中下游区域,主要有贵州中部,重庆与湖南、湖北接壤处,河南南部,安徽西部,江苏中部,福建东北部以及浙江北部和东南部区域。因此,明确全国太子参潜在的适宜种植区可为太子参种植基地的选取和合理布局提供参考。