应用Maxent生态位模型预测淡水钩虾(甲壳纲,端足目)的分布(英文)

预测物种的适生区对于物种资源的评估、保护以及生物多样性的管理非常重要。由于全球气候变化和人类的过度开发,冷水性无脊椎动物的衰减速度比在陆地和海洋生活的无脊椎动物都要高。目前关于中国淡水钩虾分布方面的研究很少,本研究基于103个地表淡水钩虾的不同分布位点和广布种湖泊钩虾Gammarus lacustris 23个不同分布位点以及32个环境因子数据,使用生态位模型(Maxent)预测了淡水钩虾和湖泊钩虾在我国的适生分布区域。结果显示淡水钩虾非常适合分布在我国的一些偏远山区,如长白山、太行山、横断山、天山、昆仑山和祁连山,而青藏高原的东部、西部边缘地区和南部分布地区、尼泊尔、不丹和朝鲜半岛也是淡水钩虾的潜在适生区域,但淡水钩虾在我国华南、华中和华北的平原地区分布却很少,其在我国的潜在分布区与-10℃和5℃1月平均气温线间的区域相似。淡水钩虾是典型的狭温性物种,在不适宜温度条件下很难存活,这可能也是限制其扩散和存活的关键性因素。     

样本量与研究范围变化对MaxEnt模型准确度的影响——以黑白仰鼻猴为例

MaxEnt模型是过去几年最为流行的物种分布预测模型之一。针对一些濒危物种、入侵种和模拟数据的研究表明,MaxEnt模型均能在小样本的分布数据下得到较准确的预测结果。此外,研究范围的变化也会影响MaxEnt模型的构建。 然而,基于动物的实际分布数据来评估MaxEnt模型的研究甚少。 我们以黑白仰鼻猴 (Rhinopithecus bieti)为例,以11个猴群的分布数据为训练数据（样本量从1到10个猴群）,在不同研究范围内构建MaxEnt模型,通过其它5个的猴群分布数据验证,分析样本量和研究范围变化对模型准确度产生的影响。 结果表明,随样本量和研究范围增大,MaxEnt模型准确度及稳定性都有增加。 此外,研究范围变化对模型准确度有一定影响。 应用Maxent进行物种分布预测时,训练数据应尽可能涵盖该物种可能出现的全部环境梯度。构建模型所需的背景数据点选择,应与建模使用的物种出现点形成有效对照。     

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。     

气候变暖对花叶藓属植物在中国的潜在分布范围影响的预测

文章应用当前和基于RCP45CO2 排放情景下2050 和2070 的11 个生物气候数据, 以及花叶藓属(Calymperes)18个国内分布记录, 应用MaxEnt 模型和ArcGis 9.3 软件, 预测了气候变暖背景下这两属植物在我国南部41 个自然保护区潜在分布范围的变化。结果表明, 当前气候条件下, 花叶藓属植物在我国的海南岛、台湾岛的南部地区有较高的气候适应性。在研究的41 个自然保护区中, 有26 个自然保护区花叶藓属植物的的气候适应指数在阈值以上, 花叶藓属分布与纬度的关系极为明显, 随着纬度(X)的增加, 花叶藓属植物的气候适应指数(Y)呈指数式下降, 两者的关系为: Y =19.9650X(–0.057X) (r=0.9445, P<0.01)。到了2050 年, 有32 个自然保护区的气候适合于花叶藓属植物的分布, 到了2070年, 除了陕西的佛坪和四川贡嘎山保护区外, 其余的39 个自然保护区的气候均适合于花叶藓属植物的分布。就全国范围来讲, 当前、2050、2070 年气候条件下花叶藓属的潜在分布区面积百分比分别为5.39%、7.66%和15.56%, 综合适宜指数分别为0.0682、0.0817 和0.1117。随着气候的变暖, 花叶藓属植物的适生面积在不断地扩大, 综合气候适应指数也在持续地变高。最冷季节的平均温度对我国境内花叶藓属植物的分布受的影响最大, 其次是温度季节变化、年温度变化范围和最干季度平均温度, 四者的贡献率分别是77.1%、10.2%、7.3%和4.8%。花叶藓属植物的分布概率随着最冷季节、最干季节平均温度的上升而上升, 随着温度季节变化值、年温度变化范围和昼夜温差月均值的上升而下降。     

基于Dobson算法的中国受威胁陆栖哺乳类优先保护识别与保护现状分析

优先保护区识别对受威胁物种的多样性保护具有重要价值。基于GIS空间分析、管理及预测能力,以中国受威胁陆栖哺乳动物为对象,建立受威胁物种的分布二值网格系统;利用Dobson算法对研究区3810个网格单元进行筛除,确定全国范围下受威胁物种的优先保护区域;结合中国主要的自然保护地分布数据（国家公园和自然保护区）,采用保护空缺方法分析优先保护区内受威胁动物的保护现状。研究发现,29个50km×50km的网格单元就包含了全部的受威胁陆栖哺乳物种,其中位于喜马拉雅山东南区等地的10个网格区域覆盖有80%以上的物种,其所处的10组县级行政区内被主要自然保护地保护的土地面积占25.9%,物种数占83.6%,存在一定的保护空缺。本文采用Dobson排除算法,以小面积规则网格为基本单元,顾及到了实验结果的客观性,有助于提高优先保护区的识别效率。     

小秦岭自然保护区苔藓植物群落数量分类、排序及多样性垂直格局

苔藓物种多样性沿海拔梯度呈什么样的分布格局?基于53个20 m×20 m样地,采集并鉴定了样地内所有生境中的苔藓物种;采用多元回归树(multivariate regression trees,MRT)对苔藓植物进行分类;采用典范对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)进行排序分析;用广义线性模型(Generalized Linear Model,GLM)研究苔藓物种多样性沿海拔的分布格局。结果如下:(1)采集的1378份苔藓植物标本经过鉴定,共有33科89属240种,其中藓类226种,苔类14种;(2)经交叉验证认为本区苔藓植物可分为4类,Ⅰ长肋青藓(Brachythecium populeum)+大叶匐灯藓(Plagiomnium succulentum)+圆叶匐灯藓(Plagiomnium vesicatum)群落,Ⅱ灰白青藓(Brachythecium albicans)+宽叶青藓(Brachythecium curtum)+短肋羽藓(Thuidium kanedae)+平肋提灯藓(Mnium laevinerve)群落,Ⅲ短肋羽藓(Thuidium kanedae)+光萼叶苔(Jungermannia leiantha)+薄罗藓(Leskea polycarpa)+叉肋藓(Trachyphyllum inflexum)群落,Ⅳ宽叶青藓(Brachythecium curtum)+垂蒴棉藓(Plagiothecium nemorale)+全缘匐灯藓(Plagiomnium integrum)群落;(3)海拔、坡度和坡向对苔藓物种分布的解释量为7.29%;(4)苔藓物种多样性随海拔的变化成明显的上升格局。通过研究了解了小秦岭国家级自然保护区苔藓物种组成、群丛划分以及每种苔藓植物的海拔分布范围;苔藓物种多样性随海拔的上升呈显著的上升格局,与乔木、灌木和草本的分布格局不同。希望此研究能为苔藓植物生态学研究和物种多样性保护提供参考。     

基于GIS和MaxEnt比较中国砂藓属与紫萼藓属植物地理分布

基于19个生物气候因子和紫萼藓属(Grimmia) 172个、砂藓属(Racomitrium) 181个国内分布记录,应用MaxEnt模型和ArcGis 9.3软件,定量预测了紫萼藓属与砂藓属植物在“属”水平上在我国各省区的生境适应性特点.预测结果表明,紫萼藓属植物在浙江(0.7099,综合生境适宜性指数,下同)、江苏(0.6212)、北京(0.5987)、天津(0.5648)、云南(0.5532)、辽宁(0.5515)、台湾(0.5422)、安徽(0.5398)和吉林(0.4945)有较高的气候适应性,而砂藓属植物在浙江(0.889)、上海(0.6564)、香港(0.5897)、台湾(0.5858)、贵州(0.5354)、湖北(0.5039)、云南(0.4885)、重庆(0.4871)、江苏(0.4793)和安徽(0.4552)具有较高的生境适宜性.对砂藓属与紫萼藓属的分布预测范围进行比较发现,砂藓属植物在香港、重庆、贵州、广东、广西、湖北、海南和台湾的生境适应性比紫萼藓属的总体上要高,而在江西、福建和湖南,两属的分布概率比较接近,其余省区则紫萼藓属植物的生境适宜性比砂藓的要高.紫萼藓属植物属于典型的温带性种类,其分布主要在高海拨的寒冷地段.     

人参潜在地理分布以及气候变化对其影响预测

本文以人参为研究对象,基于人参分布点位数据和22个气候环境因子数据,运用BioMod2平台10个物种分布模型对当前我国东北地区人参潜在生境分布进行预测.以受试者工作特征曲线(ROC)为权重集成10个模型的模拟结果,构建组合模型,并基于该模型预测了IPCC 第五次评估报告中RCP 8.5、RCP 6.0、RCP 4.5和RCP 2.6等4种排放情景下21世纪50和70年代人参潜在分布范围.结果表明: 在基准气候条件下,人参适宜生境面积占研究区总面积的10.4%,此类地区主要分布于研究区东北部长白山地区以及小兴安岭东南部区域的森林地带.在未来不同的排放情景下研究区人参的适宜生境变化显著,总体上分布范围将有一定程度的缩小.同时参与建模的10种模型在统计学精度、预测结果以及变量权重上都有差异.模型精度计算结果表明,MAXENT模拟效果最好,GAM、RF和ANN次之,SRE模拟精度最低.本文构建的组合模型在一定程度上提高了现有物种分布模型的预测精度,从而使模拟效果更优.     

重庆大巴山国家级自然保护区苔藓植物多样性

大巴山国家级自然保护区是我国35个生物多样性优先保护区域之一, 但苔藓植物的相关研究仍是空白。本文在详细的野外调查基础上, 记录该保护区苔藓植物57科141属390种, 其中苔类21科31属82种, 藓类36科110属308种, 新增重庆市苔藓植物新记录80种。物种多样性最丰富的科(种数≥ 10种)分别是青藓科、丛藓科、灰藓科、真藓科、提灯藓科和曲尾藓科, 共占总种数的41.03%。物种多样性最丰富的属(种数≥ 10种)分别是青藓属(Brachythecium)、真藓属(Bryum)、绢藓属(Entodon)、光萼苔属(Porella)和耳叶苔属(Frullania), 共占总种数的15.64%。在海拔1,000-2,480 m之间, 苔藓植物的物种多样性呈现随海拔升高先增加后减少的趋势, 其中, 在海拔1,200-1,600 m段物种最为丰富, 建议将这一地带进行优先保护。     

区域生态学研究热点及进展

区域生态学是近年才发展起来的一门新兴学科,综述了区域生态学的学科特点、近期研究进展,以及区域生态学发展中存在的主要问题及其主要的研究热点。其研究热点主要集中在物种分布-多度模型、体型与分布范围、物种多样性纬度梯度格局、区域生态学与生物保护及区域生态学的新陈代谢理论等几个方面。尽管目前区域生态学研究中还存在研究方法、数据质量限制、数据统计、研究尺度不确定等一系列问题,它对于解决目前紧迫的区域环境问题及生物保护仍然具有重要意义,而且随着其研究方法和手段的进步,将发挥越来越重要的作用。     

中国灰石藓属研究新资料

中国灰石藓属长期缺乏系统的形态特征描述和种间区分特征研究,分类鉴定较为困难。该研究采用经典分类学方法,通过查阅灰石藓属内相关物种的原始文献,借阅该属在中国有记载的3个物种的相关模式标本,同时搜集和观察来自美国、加拿大、俄罗斯、瑞典、瑞士、挪威、尼泊尔的标本以及中国内蒙古、四川、新疆等地的地方标本,确认了该属物种在中国的分布,增加了直叶灰石藓在内蒙古和新疆以及灰石藓在四川的新分布记录,并提供了详细的形态描述和图版,编制了中国灰石藓属植物的分种检索表。这3个物种在植物大小、叶是否具褶皱、茎叶和枝叶是否同形等特征上具有区别。该文增补的分布信息及种间区分特征可为中国灰石藓属及棉藓科相关类群的鉴定工作提供依据。     

黄河流域被子植物和陆栖脊椎动物丰富度格局及其影响因子

生物多样性的大尺度空间分布格局及其形成机制一直是生态学和生物地理学的核心内容。黄河流域是我国重要的生态屏障, 明确该区域动植物多样性分布格局及其影响因素, 对我国黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义。本研究通过收集黄河流域被子植物和陆栖脊椎动物分布数据, 结合气候、环境异质性和人类活动等信息, 探讨了黄河流域被子植物和陆栖脊椎动物物种丰富度格局及其主要影响因素。结果表明, 黄河流域被子植物和陆栖脊椎动物物种丰富度在区域尺度具有相似的分布格局: 南部山地动植物物种丰富度最高, 而东部高寒区和北部干旱区物种丰富度最低。回归树模型表明, 冠层高度范围和净初级生产力范围分别是黄河流域被子植物和陆栖脊椎动物物种丰富度最重要的预测因子; 当移除空间自相关影响后, 环境异质性和气候因子依然对区域尺度的动植物物种丰富度具有较高且相似的解释度。表明环境异质性和气候共同决定了黄河流域被子植物和陆栖脊椎动物物种丰富度格局, 而人类使用土地面积并不是影响黄河流域动植物物种丰富度格局的主要因子。因此, 在未来的研究中若针对不同区域筛选出更精准的环境驱动因子或选用更多不同类别的环境异质性因子进行分析, 将有助于更深入理解物种多样性格局的成因。     

物种潜在分布地预测系统PSDS的设计与实现

本研究设计并实现了一个基于地理信息系统(GIS)的仅用物种已知分布点数据预测物种潜在分布地的PSDS系统.在这一系统中,通过层次聚类算法对物种已知分布点数据进行处理,减少了异常值对预测结果的影响,从而解决了环境包络模型预测结果过于乐观的问题,在物种已知分布数据较少时也能取得较好的结果.该系统实现了数据加载与导出、图层浏览与显示、生态因子分析与分布地预测、结果展示等功能,操作方便,简单易用.本文以白冠长尾雉(Syrmaticus reevesii)为例,根据4个省的少量已知分布点数据对其在国内的潜在分布地进行了预测,获得了较理想的结果,可为该物种的保护提供科学依据.     

气候变化下耐旱藓类连轴藓属在新疆的分布模拟

该研究基于耐旱藓类连轴藓属5种53条在新疆的地理分布信息和7个气候变量,利用最大熵模型和ArcGIS 10.2软件,分别模拟现代气候和未来气候情景下连轴藓属在新疆的适生分布区,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。结果表明:(1)Maxent模型预测连轴藓属在新疆适生区的准确性非常高(AUC=0.957)。(2)年降雨量、最干季度降雨量和最暖季度平均气温是影响连轴藓属分布的主要气候因子。(3)连轴藓属在新疆的适生区主要集中在阿尔泰山和天山沿线,在未来(2061~2080年)气候情景下,连轴藓属分布面积将比现代气候下减少10.39%,其绝大部分现有南部适生区将丧失。     

中国特有属秤锤树属植物的潜在分布区预测

秤锤树属（Sinojackia）是中国特有属,包括7个物种,各物种的种群及个体数量均较少,预测其潜在适宜分布区及其主要影响因素对制定保护措施至关重要。该研究在全面收集秤锤树属植物分布位点数据的基础上,结合气候、土壤和植被数据,运用物种分布模型（MaxEnt）和ArcGIS,预测该属植物当前的分布范围以及未来（2050s和2070s）潜在分布区的变化,分析影响该属植物分布的主要环境变量。预测结果显示：（1）当前秤锤树属高适宜地区主要在我国的亚热带地区,分布在长江中下游平原,包括湖南、浙江的大部分地区,河南、安徽和江苏南部地区以及湖北和江西两省交界处,四川、贵州零星分布着高适宜度位点;纬度范围为25.42°~31.84°N。（2）当前秤锤树属的高适宜性（0.665）生境面积仅为4.07×10⁴ km²,占国土面积的4.23％,分布区极为狭窄。未来（2050s和2070s）的高适宜分布地区将大幅度缩减,其中在2070s的RCP8.5排放情景下减少最多。（3）随着温度的上升,秤锤树属植物有向高纬度迁移的趋势。研究结果可为濒危植物的就地保护提供科学依据,同时也可为其迁地保护位点的选择提供参考。     

中国植物分布模拟研究现状

在过去的20年里, 物种分布模型已广泛应用于动植物地理分布的模拟研究。该文以植物物种分布模拟为例, 利用中国知网、维普网以及Web of Science文献数据库的检索与统计, 分析了2000-2018年间, 中国研究人员利用各种物种分布模型对植物物种分布模拟研究的发文量、模拟模型、物种类型、数据来源、研究目的等信息。最终共收集到366篇有效文献, 分析表明2011年以来中国的物种分布模型应用发展迅速, 且以最近5年最为迅猛, 在生态学、中草药业、农业和林业等行业部门应用广泛。在使用的33种模型中, 应用最广的为最大熵模型(MaxEnt)。有一半研究的环境数据仅包含气候数据, 另一半研究不仅包含气候数据还包括地形与土壤等数据; 环境及物种数据的来源多样, 国际及本土数据库均得到使用。模拟涉及有明确清单的562个植物种, 既有木本植物(52.7%), 也有草本植物(41.8%), 其中中草药、果树、园林植物、农作物等占比较高。研究目的主要集中在过去、现在和未来气候变化对植物种分布的影响及预测, 以及物种分布评估与生物多样性评价(包括入侵植物风险评估)两大方面。预测物种潜在分布范围与气候变化影响等基础研究, 与模拟物种适生区与推广种植等应用研究并重, 物种分布模型在生态学与农业、林业和中草药业等多学科、多行业开展多种应用, 多物种、多模型和多来源数据共同参与模拟与比较, 开发新的机理性物种分布模型, 拓展新的物种分布模拟应用领域, 是今后研究的重点发展方向。     

北京百花山自然保护区不同植被地面生苔藓植物物种多样性

采用相似性系数和物种多样性指数对北京百花山自然保护区8种植被内地面生苔藓植物的物种多样性进行了研究,得知8种植被中地面生苔藓植物有13科31属65种（含种以下的单位）,优势科6科,优势种12种。不同植被中苔藓植物的物种组成、优势科和优势种不同,丛藓科和真藓科植物在草甸和灌丛内占绝对优势,而森林植被内的绢藓科为绝对优势科;油松林和落叶阔叶混交林的物种相似性最高为51.63,草甸和荆条灌丛与大部分植被的物种相似为0。地面生苔藓植物的分布与其生长的基质相关性最大,另外水分条件、小生境、草本层盖度和凋落物盖度等也影响地面生苔藓植物的分布。白桦林和落叶阔叶混交林应成为生物多样性保护的重点植被类型。     

湖南藓类植物新资料

报道了湖南藓类7个新分布种:虾藓东亚亚种(Bryoxiphium norvegicum ssp. japonicum,隶属于虾藓科Bryoxiphiaceae,为湖南新记录科)、细拟合睫藓(Pseudosymblepharis duriuscula)、大叶真藓(Bryum pseudotriquetrum)、密叶匍灯藓(Plagiom niumconfertidens)、尖叶匍灯藓(P.cuspidatum)、石地青藓(Brachythecium glareosum)和毛叶梳藓(Ctenidium capillifolium,梳藓属为湖南新记录属)。并对它们的生境和地理分布进行了初步讨论。     

凉山山系大熊猫和黑熊适宜生境预测及重叠分析

研究同域物种的分布格局及重叠状况对物种的区域整合保护管理及区域生物多样性保护具有重要实践价值。本研究基于全国第四次大熊猫调查及长期野外调查数据, 利用MaxEnt模型预测了凉山山系两种同域分布的熊科动物——大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)和黑熊(Ursus thibetanus)的适宜生境, 基于适宜生境预测结果, 分析了两个物种的生境需求因子、生境破碎化现状及重叠状况。结果显示: (1)大熊猫和黑熊的适宜生境分布格局相似, 主要分布在凉山山系的山脊地带, 适宜生境面积分别为1,383.84 km²和2,411.49 km²; (2)两个物种的适宜生境都较为破碎, 且存在一些隔离分布区, 相较而言, 黑熊适宜生境的连通性要优于大熊猫; (3)两个物种生态位重叠度较高(D = 0.654, I = 0.901), 适宜生境重叠面积为958.29 km², 分别占大熊猫和黑熊适宜生境总面积的69.25%和39.74%; (4)两个物种对环境因子的选择和响应表现出了相似性和差异性。相似性在于对两个物种生境分布影响最大的两个因子均为距居民点距离和海拔; 差异性在于对大熊猫生境分布影响次之的因子是植被类型和最冷季均温, 而黑熊的是年最大EVI指数和距道路距离。为了更有效地保护两个物种, 应加强对人类干扰的控制和植被的恢复, 对栖息地实行连通管理, 并建立多物种保护规划。     

大兴安岭地区重点保护和珍稀动物保护空缺分析

大兴安岭地区是我国唯一的寒温带针叶林生态区, 具有全球重要性和特殊的自然保护价值。本研究针对该地区重点保护及珍稀动物未全部纳入保护地范围以及保护地分布破碎化的现状, 在建立物种信息数据库的基础上, 生成该地区重点保护及珍稀动物10 km × 10 km物种空间分布数据, 并结合土地利用、植被覆盖、海拔和坡度等与栖息地相关的辅助数据, 分析重点保护及珍稀动物的现有空间分布格局, 以Shannon-Wiener多样性指数作为重点保护和珍稀动物的丰富度指标, 通过将现有保护地范围与物种空间分布进行叠加, 得到重点保护及珍稀动物的保护空缺。结果显示: (1)现有空缺区域内濒危、易危和近危物种均有分布, 主要保护空缺对象有黑嘴松鸡(Tetrao parvirostris)、紫貂(Martes zibellina)、小天鹅(Cygnus columbianus)等; (2)保护程度较高的区域主要位于额尔古纳市北部和呼玛县西部等地。尽管重点保护和珍稀动物的空间分布与现有保护地范围基本匹配, 但不同地理空间仍存在不同程度的保护空缺; (3)保护空缺主要有两种类型, 即尚未受到保护的空白地区和未被完全纳入现有保护地的空缺地。基于以上结果, 建议针对两类不同的保护空缺采取不同的保护措施, 如对于根河市与牙克石市交界处未建立保护地的保护空白区, 建议新建保护区或保护小区; 对于重点保护和珍稀动物未被完全纳入现有保护地体系的区域, 如内蒙古阿尔山自然保护区北部外延的空缺地, 建议通过对现有保护地进行相应程度的扩建, 完善现有保护地体系, 从而促进大兴安岭地区重点保护及珍稀动物的保护进程。