基于MaxEnt模型预测气候变化下杉木在中国的潜在地理分布

为研究杉木在中国的分布特征及其对气候变化的响应模式,本研究基于现有分布记录,应用最大熵(MaxEnt)模型和地理信息系统方法,结合气候、地形等环境要素,预测杉木在当前和未来气候变化下的潜在适生区。结果表明: 影响杉木分布的最主要因素是年平均降水量,在当前气候下,杉木适生区合计面积328万km²,占全国陆地总面积的34.5%,低、中和高适生区分别占18.3%、29.7%与52.0%。在未来气候情景下,杉木生长的适宜性在我国总体上呈上升趋势,适生区面积随气候变化增大,且明显向北扩张,南方湿润亚热带地区形成集中连片高适生区。模型经受试者工作特征曲线检验,训练集平均受试者工作特征曲线下面积为0.91,可信度高。     

基于Maxent模型的假臭草潜在分布区预测

为有效开展假臭草的防除工作,运用最大熵值模型(Maxent)和地理信息技术(GIS)对假臭草(Praxelis clematidea)在中国的潜在分布区和影响其分布的主导环境变量进行预测。运用AUC法对预测精度进行评价,达到"优秀"水平。结果表明,Maxent模型预测结果具有较高的可信度。假臭草在中国的潜在适生面积为785985km2,占总国土面积的8.19%,主要分布在华南及东南区域,其中福建、广东、海南和广西省为假臭草的中高适生区。福建省的假臭草分布最为广泛,61.98%的福建区域适合假臭草的生长,其中闽南沿海为假臭草的高适生区,而闽北区域假臭草的种群密度较低。2月最低温可能是限制假臭草分布的主要气候变量,贡献率为61.70%;最干季度降水量、9月最高温对假臭草的分布具有一定的影响。假臭草的分布预测为早期监测和预警提供理论依据和技术支持,防止假臭草的进一步扩散蔓延。     

木荷适生区分析及未来气候下在中国潜在适生区预测

目的：木荷(Schima superba)是植被演替过程中的先锋树种,构建森林防火带的理想树种。研究木荷的生态特征及预测未来气候下木荷在中国的潜在适生区,为我国培育大径级储备林、增加森林碳储量、助力碳中和提供理论依据。方法：基于375个木荷分布点,以气候、土壤、地形为环境因子,采用MaxEnt模型结合GIS技术进行研究。结果：模型测试集AUC平均值0.952,训练集AUC平均值0.957,模型预测精度较高,可以准确预测环境因子对木荷分布区的影响。气候因子对木荷的分布影响最大,其中最冷季度的降雨量是影响我国木荷适生区分布最主要的环境因子,模型贡献率达76.3%,其次是年降雨量、高程、土壤类别、季节性温度变化标准差,以上5个因子贡献率累计达98.9%,对木荷的分布起决定性作用。结论：木荷在我国的潜在适生区面积约为1.818×10⁶ km²,约占国土陆地面积的18.94%,主要集中在长江以南地区的第三阶梯及第二阶梯,主要包括浙江、江西、福建、湖南、广东、广西、台湾、海南、贵州等地。在未来气候不同路径下,2060s、2080s木荷极高、高、中、低适生...     

基于MaxEnt模型的气候变化下杏树鬃球蚧在中国的潜在地理分布预测

【目的】杏树鬃球蚧在天山野果林暴发成灾,对野杏的生存以及野果林的生态环境造成严重影响,同时危害栽培果园。预测未来气候情景下杏树鬃球蚧在中国的潜在适生区,可为农林部门开展防控工作提供科学依据。【方法】收集关于杏树鬃球蚧的分布点与气候数据,采用MaxEnt模型预测其在中国的适生区。【结果】MaxEnt模型中的AUC值为0.949,表明预测结果具有较高可靠性。最冷月最低温度、最冷季度降水量、温度季节性变化标准差、等温性是影响杏树鬃球蚧潜在分布的主要环境变量。杏树鬃球蚧在我国分布区较为广阔。该模型预测杏树鬃球蚧的高适生区主要分布在辽宁省环渤海区域、河北、北京、天津、山东、河南、陕西省中部、甘肃和陕西的临界处,以及新疆维吾尔自治区的伊犁哈萨克自治州、巴音郭楞蒙古自治州和阿勒泰地区,中适生区以高适生区为核心向外蔓延。其高、中、低适生区分别占中国陆地面积的4.62%、6.69%、18.77%。未来气候情景下,高适生区呈进一步扩散趋势,尤其在新疆地区,高适生区大面积扩散。【结论】杏树鬃球蚧适生区面积占陆地面积的30.08%,有继续扩张和大面积暴发风险,在我国西北地区、华北地区面临的形势更为严峻,应引起相关部门关注。     

基于MaxEnt模型的小巢粉虱在中国的潜在地理分布

小巢粉虱是一种危险性外来入侵害虫,现已传入我国香港、海南。阐明小巢粉虱在我国的潜在地理分布及其主要限制环境因子,可为该虫早期预警与防控提供理论依据。本文利用MaxEnt模型对小巢粉虱在我国的潜在适生区进行预测,使用刀切法及环境变量响应曲线对影响小巢粉虱分布的环境因子进行评估。结果表明:小巢粉虱在我国的潜在适生区分布于海南、台湾、广东、广西、福建、云南、贵州、湖南、江西、浙江、上海、安徽、湖北、重庆、四川、西藏等省区;适生区总面积224.9万km~2,约占我国国土面积的23.4%,其中高度适生区面积38.2万km~2,中度适生区面积47.6万km~2,低度适生区面积139.1万km~2;最冷月最低温(bio06)、最干季平均气温(bio09)、最冷季降水量(bio19)是影响小巢粉虱潜在地理分布的主导环境因子。我国各潜在适生区、特别是华南沿海地区应加强检疫,防止小巢粉虱进一步扩散。     

气候变化下阔叶山麦冬的潜在适生区预测

基于MaxEnt最大熵模型和ArcGIS10.2软件,利用阔叶山麦冬(Liriope muscari (Decne.) L.H.Bailey)205条有效分布记录和10个生物气候变量,对现代和未来4个时期ssp245和ssp585气候情景下阔叶山麦冬潜在适生区进行预测,评估了制约阔叶山麦冬现代潜在分布区的主导气候因子。结果表明,训练及测试的AUC值范围分别为0.9861—0.9877和0.9849—0.9869,阔叶山麦冬现代潜在适生区的预测结果可信度较高。现代气候条件下阔叶山麦冬的潜在适生区主要分布于中国江西、安徽、广西、浙江、重庆及四川东部等地;总适生区面积占比为0.73%,其中高度、中度、一般适和低度适生区分别为0.08%、0.12%、0.17%和0.36%。影响其现代潜在适生区分布的主导气候因子为温度(bio11、bio10和bio4)和降水量(bio18和bio16)。未来4个时期2种气候情景下阔叶山麦冬适生区总面积较现代呈下降趋势,特别是在ssp585情景下,2090s时期适生区面积减少达到了0.68%。以上结果都为阔叶山麦冬的栽培、引种以及进一步探究单个气候因子对阔叶山麦...     

四川省岷江冷杉对气候变化的响应及其潜在分布格局

四川省是我国气候变化的敏感区之一,区域气候的暖干化趋势严重影响植物物种组成与分布。岷江冷杉(Abies faxoniana)作为我国特有种,其分布的动态变化对气候变化具有十分重要的指示作用。基于现有岷江冷杉分布数据、气候、土壤、地形等环境因子,运用最大熵模型(MaxEnt)预测当代气候条件下岷江冷杉潜在分布区,并分析未来时期(2050s和2070s)不同气候变化情景下(RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5)岷江冷杉潜在适生分布区,筛选影响岷江冷杉分布的主导环境因子及阈值,探讨岷江冷杉分布对气候变化的响应机制。结果表明：(1)当前岷江冷杉的高适生区集中分布于岷江流域上游地区,在未来两个时期岷江冷杉潜在中、高适生区的面积较当代气候条件下适生区面积均有所增加,且适生区总体向四川南部扩张,北部适宜生境丧失。(2)岷江冷杉潜在中适生区在低排放浓度下(RCP2.6)面积占比最高,而潜在高适生区在高排放浓度下(RCP8.5)的面积占比最高。(3)影响岷江冷杉分布的主要环境因子分别是：降水季节性变异系数、气温年变化幅度、年降水量和海拔(累计贡献>70%)。适宜岷江冷杉潜在分布的环境条件是气温...     

气候变暖对我国棉铃虫适生分布区的模拟预测

利用DYMEX软件构建生物气候模型并通过ArcGIS进行图形处理,对棉铃虫在我国当前和气温升高后的潜在适生分布区进行了模拟预测.模拟结果表明,棉铃虫的高度适生区分布在河南中南部、安徽和湖北北部、江西和福建南部、湖南、广西、广东等华北、华南部分地区,以及陕甘交界处天水地区、川藏交界处巴塘地区等;中度适生区在黄河和长江流域的大部分省份;低度适生区主要分布在东北三省、新疆、西藏、青海地区.模拟21世纪末气温升高3℃预测,棉铃虫中度适生区北界由营口、北京、石家庄、太原、延安、兰州、巴塘一线北移至沈阳、呼和浩特、酒泉、格尔木、拉萨一线,纬度北移约3.,海拔升高300～500 m;新疆大面积地区由低度适生区成为中度适生区.气候变暖使棉铃虫当前的少部分高度适生区(天水、巴塘等)面积扩大,但也使部分分布区(华北地区、华南地区、中国台湾、香港和海南地区等)收缩.最后,结合棉铃虫生物学特性对预测结果进行了讨论.     

基于MaxEnt模型的贵州省楠木潜在适生区预测

为揭示楠木(Phoebe zhennan)在贵州省潜在分布特征及其对环境因子的响应模式，该研究基于楠木在贵州省的地理分布点，运用最大熵模型(MaxEnt)与地理信息系统(ArcGIS)方法，结合气候、土壤及地形等30个环境因子，预测楠木在贵州省的潜在适生区，并分析了影响楠木生长的主要环境因子。结果表明：(1) MaxEnt模型AUC平均值为0.843,对贵州省楠木地理分布预测结果良好；楠木潜在适生区呈现以贵州省东北为重点区，从北到南、由东向西适生等级依次降低的趋势，高适生区主要在黔东北铜仁市、黔北遵义市中东部。(2)楠木在贵州省的潜在分布面积为80 013.47 km²,占全省总面积的45.4%,其中高适生区面积占全省总面积的17.4%。(3)等温性(Bio3)、最暖季度降水量(Bio18)、最湿月降水量(Bio13)、最干月降水量(Bio14)、最冷月最低温(Bio6)和温度季节性变动系数(Bio4)等是影响楠木在贵州省潜在分布的重要环境因子。该研究结果为贵州省楠木资源保护区划、种苗扩繁、造林推广与开发利用提供了科学依据。     

基于MaxEnt模型的朱红毛斑蛾在我国的潜在地理分布

朱红毛斑蛾Phauda flammans Walker是榕树上的一种重要的寡食性食叶害虫,近年在我国南方部分省区逐步扩散,并在局部地区暴发成灾。本研究根据朱红毛斑蛾在全球的已知地理分布点,结合环境气候数据,运用MaxEnt模型对朱红毛斑蛾在当前和未来的潜在地理分布进行了预测。结果显示,朱红毛斑蛾潜在地理分布区主要在我国南部,占全国总面积的18.96%,其中高、中、低度适生区分别占全国总面积的3.89%、4.9%和10.17%。高度适生区主要分布于海南、广西、广东、香港、澳门、福建南部、台湾西北部、云南局部、江西局部和四川局部等地区。2050年RCP 8.5场景下,潜在地理分布区面积扩大至全国总面积的21.48%,适生程度也有所增加。因此,适生范围内的地区应开展监测预警工作,并有重点的实施预防控制措施,保护城市景观和生态安全。     

广西喀斯特地区假臭草入侵群落的草本植物多样性及其影响因素

广西平果喀斯特地区被假臭草入侵的群落,包括撂荒地、退耕还林幼林、公路边、荒山灌草丛4种土地利用类型.用元分析、协方差分析、线性混合效应模型、树模型研究其草本植物多样性、丰富度及影响因子.结果表明: 元分析总效度为正且显著;所有区组的效度为正;撂荒地的效度为负,其他3种土地类型的效度为正;权重较大的土地类型为灌草丛.协方差分析表明,假臭草重要值、距公路距离、30 cm深含土率是影响草本植物多样性、丰富度的主要数量因素;有假臭草群落的草本植物多样性、丰富度高于无假臭草群落;土地类型对草本植物多样性影响显著,但对草本丰富度无显著影响.线性混合效应模型划分了随机效应解释率,有无假臭草、样方间误差分别解释草本Shannon指数模型50.9%、49.1%的随机效应,解释草本植物丰富度模型39.0%、61.0%的随机效应;区组和土地类型的随机效应为零.假臭草入侵分为5个等级,中度入侵的群落草本植物多样性、丰富度较高;假臭草重要值超过23.6%阈值后,草本植物多样性、丰富度均呈下降趋势.     

Land suitability for energy crops under scenarios of climate change and land‐use

Bioenergy is expected to play a critical role in climate change mitigation. Most integrated assessment models assume an expansion of agricultural land for cultivation of energy crops. This study examines the suitability of land for growing a range of energy crops on areas that are not required for food production, accounting for climate change impacts and conservation requirements. A global fuzzy logic model is employed to ascertain the suitable cropping areas for a number of sugar, starch and oil crops, energy grasses and short rotation tree species that could be grown specifically for energy. Two climate change scenarios are modelled (RCP2.6 and RCP8.5), along with two scenarios representing the land which cannot be used for energy crops due to forest and biodiversity conservation, food agriculture and urban areas. Results indicate that 40% of the global area currently suitable for energy crops overlaps with food land and 31% overlaps with forested or protected areas, highlighting hotspots of potential land competition risks. Approximately 18.8 million km² is suitable for energy crops, to some degree, and does not overlap with protected, forested, urban or food agricultural land. Under the climate change scenario RCP8.5, this increases to 19.6 million km² by the end of the century. Broadly, climate change is projected to decrease suitable areas in southern regions and increase them in northern regions, most notably for grass crops in Russia and China, indicating that potential production areas will shift northwards which could potentially affect domestic use and trade of biomass significantly. The majority of the land which becomes suitable is in current grasslands and is just marginally or moderately suitable. This study therefore highlights the vital importance of further studies examining the carbon and ecosystem balance of this potential land‐use change, energy crop yields in sub‐optimal soil and climatic conditions and potential impacts on livelihoods.     

气候变化背景下基于MaxEnt模型的刺梨潜在适生区分布预测

为阐明气候变化背景下刺梨(Rosa roxburghii)在中国的潜在适生区分布,该研究基于刺梨的自然分布数据及当代(1960～1990)、未来(21世纪50年代及70年代)气候因子数据,采用最大熵(MaxEnt)模型模拟了当前和未来气候情景下刺梨在中国的潜在适生区,并确定影响其地理分布的主要气候因子.结果表明:(1)...     

湖南桃源洞自然保护区植物区系初步研究

湖南桃源洞自然保护区地处湘东边陲,罗霄山脉中段,与江西井冈山毗邻。通过植物区系调查研究表明,全区有种子植物153科、620属、1270种(包括变种),占湖南省全部种子植物种的31.9%,其中木本植物93科、285属、748种,为湖南木本植物种的33.9%,新分布记录12种、3变种。地理成分中,热带成分306属、温带成分269属、分别为本区种子植物总属的53.2%和46.8%,表明本区具有明显的中亚热带区系性质。植物区系基本属华东区系,由于地理位置特殊,华中和华南区系的影响也非常深刻。     

广州植物两个新分布属及其地理学意义

报道了采自广州从化的野牡丹科肉穗草属（Sarcopyramis）和兰科独蒜兰属（Pleione）各一种新分布植物,分别为楮头红（S. nepalensis Wall.）和独蒜兰[P. bulbocodioides (Franch.) Rolfe],凭证标本存放于华南农业大学植物标本馆(CANT)。两种植物在从化的分布地海拔260～300 m,是二者在中国大陆的最南部、海拔最低的分布记录,对研究两属植物的扩散机制、垂直分布及气候变化对物种迁移的影响等理论问题具有参考意义。     

厦门地区朱红毛斑蛾的发生情况

朱红毛斑蛾(Phauda flammans)是榕属(Ficus)植物重要的食叶害虫。调查发现,朱红毛斑蛾在厦门市辖区内已广泛分布,主要为害小叶榕(Ficus microcarpa)和垂榕(F. benjamina),对高山榕(F. altissima)和黄金榕(F. microcarpa ‘Golden Leaves’)也有少量为害。朱红毛斑蛾在厦门一年发生3代,1、2、3代低龄幼虫施药防治适期分别是5月上旬、7月中旬和10月中旬。     

基于4种生态位模型的金钱松潜在适生区预测

金钱松（Pseudolarix amabilis）是我国特有孑遗植物,为国家II级保护植物。基于4种生态位模型（GARP、Bioclim、Domain和Maxent）预测金钱松潜在适生区,采用受试者工作特征曲线（Receiver Operating Characteristic,ROC）和Kappa统计量检验模型的预测效果。预测结果表明金钱松在浙江西北部、安徽南部、湖北南部、湖南北部以及江西北部表现为高度适生,并以这些地带为中心向外延伸至北纬24.43°-33.35°和东经106.41°-123.42°之间,4种模型预测结果的受试者工作特征曲线下面积（Area under recriver operating characteristic curve,AUC）平均值均大于0.9,Kappa平均值亦大于0.75,精度较高。通过"刀切法"分析得出年均温是预测金钱松潜在适生区的关键影响因子,可能为当前金钱松分布格局形成的决定因素。模拟金钱松在末次盛冰期和2070年气候条件下的分布,结果表明其分布格局随气候变化由"南扩北缩"变为"南缩北扩",未来分布面积将大幅减小,气候变化是导致其"南缩北扩"的主要驱动因子。建议在当前金钱松高适分布区域内（江西铜鼓县、湖南张家界和衡阳）建立自然保护区或种子园,并在未来气候条件下高适分布区域内（如安徽北部、河南南部、湖北东南部等地）通过人工引种辅助金钱松的北向迁移。     

生境类型对啮齿动物扩散和贮藏栓皮栎坚果的影响

在河南省济源市王屋山地区,研究了次生林、灌丛、退耕地三个生境中啮齿动物对栓皮栎坚果的取食、
扩散与贮藏情况。结果表明:1)在研究地区,取食栓皮栎坚果的啮齿动物主要有大林姬鼠、社鼠和黑线姬鼠;
2)在次生林中,啮齿动物对坚果的搬运速率慢于在灌丛和退耕地生境中的搬运速率;3)次生林生境中,贮藏
坚果占被扩散坚果的比例高于灌丛和退耕地,而灌丛生境中被取食坚果占被扩散种子的比例高于退耕地和次生
林;4)栓皮栎坚果的中位存留时间在三个生境间有显著性差异。研究结果提示,在人工造林时,可通过对栓皮
栎坚果进行埋藏处理,以提高种子萌发率。     

20世纪90年代以来中国西南地区土地覆被变化

西南地区是我国重要的生态安全屏障区,也是气候敏感区和生态脆弱区。20世纪90年代以来,西南地区土地覆被发生了巨大变化,对生态环境和生态系统服务功能产生重大影响。基于全国30 m土地覆被数据集,分析了近20 a来西南地区土地覆被格局、变化及驱动因素。同时,基于MODIS-NDVI数据,利用像元二分模型估算了2000—2010年250 m分辨率年最大植被覆盖度,对森林、灌丛和草地的植被覆盖度变化进行分析。结果表明:1)2010年西南地区土地覆被以森林和草地为主,分别占总面积的29.08%和24.11%。2)1990—2010年西南地区森林、湿地和人工表面分别增加1.39%、5.86%和48.57%,灌丛、耕地和裸露地分别减少2.12%、2.88%和0.64%,变化的区域主要集中在生态建设重点区、城市圈、地震灾区、三峡库区、三江源区、青藏高原东南部和云南南部。3)2000—2010年西南地区森林、灌丛和草地植被覆盖度呈增加趋势的面积分别占26.54%、32.53%和28.87%,但汶川地震重灾区、横断山区、云南南部等地的森林及灌丛植被覆盖度下降,青藏高原东南部、川西高原草地退化。近20 a来,尽管气候变化对西南地区的土地覆被有一定影响,但人类活动仍然是导致其变化及时空差异的主要原因。