蒙古栎地理分布的主导气候因子及其阈值

基于影响植物功能型分布的6个气候变量:年均降水量、气温年较差、最冷月温度、最暖月温度、大于5℃积温和湿润指数,结合蒙古栎地理分布资料,根据最大熵模型和各气候变量对蒙古栎地理分布的贡献,确定了影响蒙古栎地理分布的主导气候因子,即年均降水量、气温年较差、大于5℃积温和最暖月温度;利用模拟的蒙古栎地理分布概率与主导气候因子的关系给出了各主导气候因子的阈值,即年均降水量330-910 mm、气温年较差大于29℃、大于5 ℃有效积温为1200-3500℃·d、最暖月温度为17-26℃.     

亚洲季风区铁杉属现代分布区及其气候特征

铁杉属在亚洲主要分布于亚洲季风区东部,间断分布于中国大陆、台湾岛以及日本列岛（除北海道）。在中国大陆间断分布在西南山区（横断山区和部分东喜马拉雅）、中部山区（秦岭-大巴山区）和东南山区（华东山地）。亚洲季风区铁杉属的现代分布环境要求年降水量范围为720～2103mm,生长季降水量为635～1489mm;年均温范围为5．8～18．2℃,冬季月均温为-2．7～11．5℃,年最冷月均温为-3．7-10．9℃,年最暖月均温为13．0—28．2℃,气温年较差为9．7～25．4℃。亚洲季风区铁杉属的现代地理分布与气候要素值相互关系的分析表明,无铁杉分布的朝鲜半岛及其邻近的我国东北山地和山东山地降水量均大于700mm,基本上能够满足铁杉属生长的水分条件;而朝鲜半岛及其邻近的我国东北山地和山东山地的气温年较差明显大于铁杉属分布区的值,同时两地的冬季月均温和年最冷月均温明显低于铁杉属分布区的值,这也是这些地区没有铁杉属分布的主要气候原因。总之,这些亚洲季风区水分条件能够满足铁杉属生长需要,但冬季温度（包括冬季月平均温度和年最冷月均温）和气温年较差无法满足铁杉属生长需要,导致这些地区无铁杉属现代分布记录。     

基于MaxEnt模型的中国马尾松分布格局及未来变化

气候因素是影响物种分布的决定性因素之一。根据现有的马尾松分布数据和19个全球气候因子变量数据,依托QGIS 2.18.3和ArcGIS 10.1等软件,运用MaxEnt模型,模拟了马尾松的现分布区,并对其未来分布进行预测,同时对影响马尾松的气候变量进行了分析。结果表明:(1)影响马尾松分布的19个气候变量中,最干燥月的降水量(bio14)和最冷季度的平均温度(bio11)对马尾松分布的影响贡献率超过70%;(2)依托气候数据,对马尾松未来分布进行预测,其未来的分布面积增加,增比为35.82%;(3)使用QGIS 2.18.3软件对未来的气候因子变化进行预测,结果显示,气候变化情况与马尾松未来分布格局相吻合。研究表明,马尾松适应能力较强,未来的气候变化对其分布呈正向影响。     

基于MaxEnt模型的镇海林蛙种群潜在地理适宜性评价

镇海林蛙(Rana zhenhaiensis)为新命名的中国特有种,因缺少调查研究,其种群潜在的生态地理分布并不清楚。本文通过实地调查与文献查阅,收集到35个镇海林蛙分布地点,引入与以上地点对应的World Clim数据库1950—2000年的20个生物与环境变量,运用MaxEnt生态位模型对镇海林蛙的潜在分布区进行预测。结果表明:镇海林蛙适生概率为0.5~1.0的适宜栖息地主要分布在浙江、江苏、上海、安徽、湖南、湖北东部、江西中部、西部以及北部、福建沿海地区、天津西部等地,并且还零散分布于四川、重庆、山东、河北、广西、广东等地,适生概率为0.09~0.5的相对适宜栖息地主要在北京、山东、河南、重庆、贵州、广西、福建、广东、辽宁南部、天津东部、河北南部、陕西南部、四川东部、湖北西部、湖南南部、江西西北部以及南部、台湾北部等地区分布。预测模型取得的训练数据和测试数据的AUC值均为0.993,表明本研究获得的预测模型准确度很高,结果可信。MaxEnt模型的Jackknife检验表明,各环境变量中对模型的贡献度有差异,最暖季度降水量(贡献率为44.6%)和温度季节性变化标准差(贡献率为20.4%)是影响镇海林蛙潜在分布的主要因素。     

气候变化对柴胡与狭叶柴胡适生分布的影响

研究气候变化下物种适生区的分布格局与变迁,对于物种的保护和资源的可持续利用具有重要的理论和实践意义。选取柴胡(Bupleurum chinense)与狭叶柴胡(Bupleurum scorzonerifolium)在中国地域内的381个有效分布点和36个环境因子,利用MaxEnt模型模拟当前以及未来(2050和2070年)两种气候情景下(RCP4.5和RCP8.5)其适生区的分布格局,并分析了制约其适生区分布的主导环境因子。结果表明：(1)影响柴胡适生区分布的主导环境因子为最湿月份降水量、最干季度平均温度以及海拔。影响狭叶柴胡适生区分布的主导环境因子为最湿月份降水量、温度季节性变化标准差以及海拔;(2)当前气候条件下,柴胡适生区总面积为1.4755×10⁶km²,约占我国国土面积的15.37%,中、高度适生区主要分布在陕西南部、山西东部、甘肃东南部、山东中部、河北中西部等地;狭叶柴胡适生区总面积为1.8034×10⁶km²,约占我国国土面积的18.78%,中、高度适生区主要分布在黑龙江西部和东部、内...     

中国兴安落叶松天然林地理分布及其气候适宜性

准确评估兴安落叶松林潜在分布及其气候适宜性对科学指导森林经营和管理具有重要的现实意义。基于可能影响兴安落叶松林地理分布的8个气候变量:最冷月平均温度(Tc)、最暖月平均温度(Tw)、气温年较差(DTY)、≥5℃积温(GDD5)、年均降水量(P)、秋冬季平均降水量(Paw)、湿润指数(MI)和年辐射量(RAD),利用最大熵模型确定了影响中国兴安落叶松林地理分布的主导气候因子,并构建了兴安落叶松林地理分布与气候的关系模型。结果表明:影响中国兴安落叶松林地理分布的主导气候因子是Tc、DTY、RAD和GDD5,累积贡献率达87.8%,表明热量(温度与辐射)是兴安落叶松林存在与否的决定因素,而水分限制作用相当有限。中国兴安落叶松林主要分布在中、低气候适宜区域,其气候特征为:-28.8℃≤Tc≤-19.5℃;39.0℃≤DTY≤46.2℃;2871.7 MJ·m-2≤RAD≤3519.8 MJ·m-2;1000.0℃·d≤GDD5≤2100.0℃·d。     

祁连山特有濒危植物穴丝荠分布预测及其重要影响因子分析

穴丝荠是祁连山特有濒危植物,预测潜在适生区可为穴丝荠的保护与研究提供重要参考。基于地理分布记录和环境因子变量数据,采用MaxEnt和ArcGIS模型,利用41个有效分布点和28个环境因子,模拟了穴丝荠当代、未来(2050s、2070s) RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5气候情景下在祁连山的适生分布区,并筛选影响其分布的主导因子。结果显示：(1)训练数据集的AUC值均值达到0.948,随机误差均值达0.043,表明MaxEnt模型模拟预测精度较高。(2)影响穴丝荠分布的主导因子有海拔、平均气温日较差、等温性、最潮湿度月份的降水量和土壤有机质,这些环境因子占总贡献率的87.4%。(3)海拔在3 000~4 000 m处,平均温度日较差在10 ℃~12 ℃,等温性为32~35,最潮湿月份的降水在140~160 mm,土壤有机质含量在1.2%~1.5% 时较适宜穴丝荠的生长,推测穴丝荠适合生长于热量低、日温差大且年温差小、寒冷半湿润型的高原气候。(4)在当代气候条件下,穴丝荠的潜在地理分布主要位于祁连山东部和南部地区,随着气候变化和时间推移,穴丝荠潜在适生区有缩小趋势,祁连山南部地区高度适生区向北部收缩,大部分集中于祁连山保护区内。(5)未来应首先考虑重点保护祁连山保护区内的种群,并可将祁连山保护区南部一带作为保护区域进行就地保护。     

气候变化对7种乔木植物分布的潜在影响

利用CART（classification and regression tree,分类和回归树）生态位模型,采用A2和B2气候情景,分析了气候变化对秦岭冷杉、祁连圆柏、楠木、麦吊云杉、马尾树、领春木和连香树分布范围及空间格局的影响。结果显示：气候变化下,这些植物目前适宜分布范围呈现缩小趋势;新适宜及总适宜分布范围,连香树、马尾树、楠木和祁连圆柏呈现减少趋势,秦岭冷杉在1991-2020年及2021-2050年时段呈现减少趋势,之后增加,其它植物呈现增加趋势。气候变化下,马尾树目前适宜分布的东南部一些区域将不再适宜,新适宜分布区将向西南、北部、西部和东北部一些区域扩展;秦岭冷杉目前适宜分布的东南部和东部一些区域将不再适宜,新适宜分布区将向西南部、西北部和西部一些区域扩展;其它植物目前适宜分布的东部、东南部、南部及东北部一些区域将不再适宜,新适宜分布区将向西部和西南部一些区域扩展。气候变化下,这些植物适宜分布范围与年均气温和降水量变化相关性并不一致,一些植物适宜分布范围与年均气温和降水量变化相关系数不显著。另外,一些植物适宜范围与年降水量和年均气温变化多元线性回归关系决定系数较小。结果说明,气候变化下,目前适宜范围缩小,新适宜范围主要向高海拔扩展,不同植物适宜分布范围与年均气温和年降水量变化的关系不同。     

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。     

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。     

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。     

未来气候变化对重庆榨菜种植适宜区的影响

榨菜为十字花科植物,是我国特有的经济作物,气候因子是影响榨菜种植分布的重要因素.通过收集榨菜分布的279个坐标点和22个高分辨率环境因子图层,利用MaxEnt模型进行重庆榨菜种植区预测,并基于该模型预测政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布的RCP 2.6、RCP 4.5、RCP 6.0和RCP 8.5气候情景下21世纪50和70年代榨菜种植区分布范围.结果表明: MaxEnt模型的预测效果为优秀,其中,最湿月份降水量(贡献率为30.2%).年均温变化范围(17.2%)、最冷月份最低温(9.6%)、等温性(9.1%)、昼夜温差月均值(8.1%)和平均最高温度(7.5%)6个因子为主导因子,累积贡献率高达81.7％,且其各主导因子阈值分别为173～183 mm、27.2～28.3 ℃、1.8～3.8 ℃、22.5～24 ℃、6.2～6.8 ℃和14.8～18.0 ℃.在当前气候条件下,榨菜的适宜种植区比例为4.2%,主要集中在重庆涪陵的东北、西部和东部、长寿的东部和南部、垫江的南部和东南部、丰都的西北部和北部、忠县的东南部区域,以及武隆和南川的少部分区域等,中度适宜种植区面积比例为6.3%.在RCP 2.6、RCP 4.5、RCP 6.0和RCP 8.5气候情景下,预测21世纪50年代榨菜适宜生境的比例下降,分别为2.7%、3.8％、3.1％和3.2％;21世纪70年代比例也下降,分别为3.1%、3.7％、3.5％和2.9％,而中度适宜种植区的比例有所上升.     

中国兜兰属宽瓣亚属植物地理分布格局及其主导气候因子

为明确兜兰属宽瓣亚属(Paphiopedilum Subgen. Brachypetalum)植物在中国的自然地理分布格局及其主导气候因子,该研究以7种宽瓣亚属植物为研究对象并利用Arc GIS技术提取其在中国194个地理分布点的气候数据,采用描述性统计分析宽瓣亚属植物在中国分布区的气候特点,采用逐步回归拟合各气候因子与其经纬度分布的线性关系,最后通过冗余分析(RDA)和蒙特卡洛(Monte-Carlo)检验量化各气候因子对宽瓣亚属植物地理分布的贡献率。结果表明:(1)宽瓣亚属植物在中国主要分布于滇东南、黔西南、黔南、黔东北、滇西北、桂北与黔南交界处以及桂西北至桂西南地区。(2)该亚属植物在中国分布区的昼夜温差月均值、年平均气温变化范围、最暖季度平均气温、最冷季度平均气温4项热量因子的平均值分别为8.13、23.70、23.62和9.23℃,降水量变异系数、最湿季度降水量、最干季度降水量、干旱指数4项水分因子平均值分别为75.66%、673.10 mm、73.97 mm和26.12%,整体上具有湿热的气候特点;各物种间,狭域分布的物种与广布种间的气候因子存在显著差异。(3)逐步回归分析...     

乌冈栎的潜在分布模拟及分析

了解物种的分布特征和动态,对生物多样性保护和恢复具有重要意义。乌冈栎(Quercus phillyraeoides)广布东亚亚热带,是常绿阔叶林的重要组成树种,具有重要生态功能和经济价值。本研究根据乌冈栎134个分布点和9个环境变量,用MaxEnt预测、分析其在当前(1950—2000年)和未来(2060—2080年)气候下的潜在分布格局。综合利用百分比贡献率、置换重要值和刀切法检验气候因子对乌冈栎分布的影响。结果表明:当前潜在分布区与已知分布记录有很好的对应,最适宜分布区涵盖了中国东部、中国西南部及日本南部,占总适宜区的29.9%;最暖季度降水量和最暖月最高温对乌冈栎的潜在分布影响最大;未来随着二氧化碳浓度逐渐升高,乌冈栎的潜在适宜分布区面积将逐渐减少,高度适宜区将锐减,特别东部沿海适宜区将逐渐丧失。本研究阐明了未来气候变化对乌冈栎潜在分布的影响,可为东亚常绿阔叶林生态系统的保护和恢复提供基础资料。     

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%。     

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。     

基于Maxent生态位模型的互花米草在我国沿海的潜在分布

以分布在我国沿海滩涂的96个互花米草分布记录点及覆盖东部沿海区域的海洋环境数据和气候环境数据为材料,利用Maxent生态位模型,研究外来物种互花米草在我国沿海的潜在分布情况.结果表明:互花米草适宜分布区占我国沿海区域的85%,其中高度适宜分布区占18%,中度适宜分布区占34%,低度适宜分布区占33%,不适宜分布区仅为15%.互花米草在我国沿海的地理分布主要受到年均最低海水温度、年均海水温度、年平均气温和1月最低气温4个环境因素的影响,而年均降水量、年均日较差、海水盐度、最高海水温度、7月最高气温及海流速度对互花米草地理分布的影响较小.互花米草高度适宜分布区的最低海水温度为0.62~24.81℃,平均海水温度为10.46~27.29℃,年均气温为9~25℃,1月最低气温为-13.5~16.7℃.互花米草地理分布概率在我国北部沿海区域达到20%以上,互花米草存在向我国北部进一步入侵的趋势,特别是在渤海湾地区,互花米草入侵潜力较大.互花米草在我国不适宜分布区主要集中在海南中部和南部海岸,以及台湾省大部分区域,依据当前我国分布记录及气候数据,这些区域互花米草入侵风险较小,但不排除未来入侵的可能性.     

气候变暖背景下春兰和蕙兰的适生区分布预测

为了阐明气候变暖背景下春兰(Cymbidium goeringii)和蕙兰(C. faberi)在我国的适生区分布变化情况,根据157条分布记录和19个生物气候变量,应用最大熵物种分布模型,对2070年4种温室气体排放情景下春兰和蕙兰在我国的适生区分布进行预测,并筛选影响其地理分布的主要气候因子。结果表明:(1)2070年春兰和蕙兰分布点的年均温(bio1)、最冷月最低温度(bio6)和最冷季平均温度(bio11)等均升高,气候有变暖趋势;(2)受试者工作特征曲线下面积(AUC)值在0.9—1.0之间,模型预测结果可信度较高;(3)影响春兰、蕙兰当前和2070年地理分布的限制性气候因子主要有最冷月最低温度(bio6)、最冷季平均温度(bio11)、年均降水量(bio12)和最干月份降水量(bio14);(4)气候变暖将会对春兰和蕙兰的适宜生境范围和面积产生影响。预测2070年春兰的适宜生境面积将会有所减小,而蕙兰的适宜生境面积将会增加,且整体有向北迁移的趋势。研究结果为野生春兰和蕙兰的生态风险评价和引种提供了重要依据。     

不同气候情景下木梨潜在地理分布格局变化的预测

木梨的抗旱、抗寒、抗盐碱和抗梨锈病的能力较强,是我国西北地区梨的主要砧木类型之一,具有较高的生产价值。但目前其生境破坏较为严重。预测不同气候情景下木梨的地理分布可为木梨资源的合理开发利用及多样性保护提供重要的科学依据。本研究利用木梨全面且精确的分布信息和高分辨率环境数据,基于MaxEnt模型和ArcGIS空间分析,构建其当代及未来(2050和2070年)的潜在空间分布格局,评价环境因子对分布模型的重要性。结果表明: 目前木梨适宜生境面积为33.2万km²,主要位于我国青海东部、甘肃南部、宁夏南部、陕西中部、山西南部和河南西部地区,紫外线辐射量最少月份的平均紫外线量和海拔是限制其分布的主要环境因子。随着全球气候变暖,在不同CO₂浓度情景下,2050和2070年木梨的潜在适生境将逐渐减少,应加强对木梨群体的实时监测。     

中国侧棘斑蚜属(蚜科,角斑蚜亚科)地理分布格局研究

用GIs技术研究斑蚜科侧棘斑蚜属Tuberculatus在中国的地理分布格局。种类以县级行政单元转换地理坐标与动物地理区划图叠加后产生蚜虫地理分布图。结果显示出这个属主要分布在东北区南部、华北区、华中区、华南区和西南区东部(中国南部和东部)。根据地理分布图及有关统计分析,认为东北区南部—华北区北部和华中区南部一东南部是这个属在中国的分布中心、分化中心和特有中心。同时,利用寄主植物的分布,探讨了中国侧棘斑蚜属的分布与寄主植物分布之间的关系。