基于CLIMEX的2种核桃蚜虫潜在适生区分析

【目的】分析核桃黑斑蚜与核桃全斑蚜在全球范围内的潜在分布,比较气候变化对其分布的影响,为核桃有害生物综合管理策略的制定提供依据。【方法】基于实验室和野外试验,结合CLIMEX软件对核桃黑斑蚜与核桃全斑蚜在目前及未来气候条件下的潜在地理分布进行了模拟和系统评估。【结果】2种核桃蚜虫适生区十分相似,在世界范围内主要分布区集中在欧洲、北美洲、亚洲等区域,核桃黑斑蚜适生区范围大于核桃全斑蚜,但在我国,核桃黑斑蚜适生区范围小于核桃全斑蚜。气候变化将决定2种蚜虫分布的差异性,未来气候情景下,2种蚜虫适生区将发生变化,在欧洲、北美洲和亚洲适生区范围向高纬度延伸;在我国适生区范围逐渐减小。【结论】在世界范围内,核桃黑斑蚜与核桃全斑蚜适生区域主要分布在25°N-75°N内的亚洲、欧洲、北美洲的部分地区;在我国,其适生区域主要分布在东部季风区内的东北的南部、西北东南部、西南中部、华中北部以及华北地区。     

入侵害虫菊方翅网蝽在中国的潜在分布预测

菊方翅网蝽Corythucha marmorata(Uhler,1878)是我国新近发现的外来入侵害虫,研究明确菊方翅网蝽在我国的潜在分布范围对其监测预警及科学防控具有重要意义。本研究根据菊方翅网蝽的地理分布数据及相关环境变量,运用Maxent生态位模型与ArcGIS预测了菊方翅网蝽在中国的潜在地理分布范围。预测结果表明:菊方翅网蝽在我国的适生区主要分布于100°～125°E,20°～40°N的亚热带、暖温带区域,其中高适生区主要集中在长江中下游地区,包括浙江、江苏、湖南、上海大部分地区、安徽南部、湖北南部、江西西部及南部、贵州东部、福建东部、广西北部、山东中部、河南南部以及重庆、台湾局部;此外,极端气温、平均气温、最干月份降雨量对菊方翅网蝽的潜在分布影响较大。菊方翅网蝽已在我国成功入侵并迅速蔓延成灾,应在疫区边缘地带加强监测,并采取措施防止其进一步扩散。     

基于MaxEnt模型的濒危植物丹霞梧桐潜在适生区预测

模拟预测濒危植物丹霞梧桐(Firmianadanxiaensis)的潜在适生区,对合理指导保护该植物有重要意义。通过MaxEnt(最大熵模型)和ArcGIS,基于广东南雄丹霞梧桐自然保护区野外实地调查的16个分布点,及生物气候、地形和地貌覆被多重环境变量,对丹霞梧桐在广东南雄丹霞梧桐自然保护区的潜在适生区进行模拟预测。结果显示,模拟训练集和测试集的AUC值分别为0.851和0.913,预测结果准确性高。丹霞梧桐的高、中适生区主要分布在南雄丹霞梧桐自然保护区南部,占总面积40.45%;影响丹霞梧桐分布的主要环境因子包括地貌成因、土地覆被、最旱季降水量、坡度及等温性等,其中地貌成因(贡献率75.8%)是影响丹霞梧桐潜在分布的最主导因子。综合分析表明,丹霞梧桐的潜在适生区为海拔150—300 m、坡度30°—55°、年度气温范围28.3—28.6℃,最旱季降水量135—137 mm之间的侵蚀分化低丘陵丹霞地貌,适生的气候条件为温度相对较高、降水量少的区域。上述研究结果可为丹霞梧桐的保护与恢复提供理论依据。     

气候变暖情境下松材线虫在我国的适生区范围

基于历史气象数据(1971—2000),利用CLIMEX软件对松材线虫Bursaphelenchus xylophilus在我国的潜在适生区进行了预测,结果显示:松材线虫在我国的适生范围广、适生程度高,全国除黑龙江、吉林省无适生区外,其余各省市区均有适生区域,其中约2/3的适生区为高度适生区,覆盖整个南方地区,分布北界达内蒙古通辽地区,西至西藏的日喀则地区;进一步结合英国气候变化研究中心提供的气候变暖情境下未来气候模拟数据TYNSC2.0,利用CLIMEX软件预测出未来30年内(2010-2039)松材线虫在我国的潜在适生区,结果发现同历史气候条件下相比,未来30年内松材线虫在我国的适生分布区将呈现范围增加、适生程度增加、向北扩散的趋势,其中分布北界将到达吉林省西部,分布西界则与历史气候条件下预测结果相差无几。     

入侵植物薇甘菊在贵州的潜在适生区及其变化趋势

【目的】薇甘菊是一种危害性极大的外来入侵植物,2016—2022年间,多次在贵州省发现其入侵种群。预测薇甘菊在贵州的潜在适生区及其变化规律,可对贵州薇甘菊防控体系建设提供依据。【方法】在全球筛选薇甘菊分布点1001个,结合22个环境因子数据,采用最大熵模型(MaxEnt)预测当前及未来气候条件下薇甘菊在贵州的潜在分布情况,并进行主导因子分析。【结果】当前气候条件下,薇甘菊在贵州的高适生区面积为1.51万km²,占全省面积的8.60%,主要位于黔西南州和黔南州;在未来气候条件下,薇甘菊在贵州的适生区呈扩增状态,适生区分布中心坐标(26.43°N,107.00°E)由黔南州向贵阳市转移;影响薇甘菊适生范围的主导因子是年平均温度、昼夜温差平均值、温度季节性变化、最冷月份最低温、年降水量和最热季平均降水量。【结论】薇甘菊在贵州的适生区范围广,温度和降水是主要影响因素。在未来气候条件下,薇甘菊在贵州的适生区呈扩增状态,整体向北迁移扩散的趋势明显。     

外来入侵种——苹果绵蚜在中国的适生区预测

苹果绵蚜Eriosoma lanigerum(Hausmann)是我国重要的检疫性害虫,主要为害苹果、海棠等苹果属(Malus Mill.)植物。目前,该种害虫已在我国一些苹果主产区迅速扩散,并给我国的苹果产业造成了较为严重的经济损失。为了对其进行有效监控,控制其蔓延,制定合理的防治策略,本研究利用GARP和MAXENT两种生态位模型,结合其寄主地理分布,预测苹果绵蚜在我国的潜在地理分布区。研究结果表明:GARP和MAXENT预测结果相似,但前者预测面积比后者广泛。苹果绵蚜在我国的最适适生区主要分布在东北(辽宁南部)、华北(河北东、南部、北京、天津和山西南部)、华东(山东大部)、华中(河南北部)和西北(陕西中部)。另外,河北南部、山东和河南南部、甘肃东部、四川中南部、陕西大部、云南与西藏的零星地区是苹果绵蚜的中度适生区;黑龙江、吉林、新疆等20个省份(市、自治区)的全境是苹果绵蚜低度适生区或不适生区。此外,刀切法(Jackknifetest)检验结果表明,1月份平均最高温是影响苹果绵蚜分布最重要的环境变量。最后,提出几点管理苹果绵蚜的方法和防治策略,避免该种害虫传播或入侵到其它苹果产区。     

应用多个生态位模型预测福寿螺在中国的潜在适生区

高危性外来入侵种福寿螺严重危害我国的农业生产、生态系统完整性和人体健康.为制定有效的防控策略提供科学依据,本研究通过选取最适的生态位模型以预测福寿螺在我国的潜在适生区.结合福寿螺在我国的337条分布记录和年均温、年降水量等19个生物气候变量数据,本文采用MaxEnt、GARP、BIOCLIM和DOMAIN等4种生态位模型分别模拟预测了福寿螺在我国的潜在适生区,并利用受试者工作特征曲线(ROC)和Kappa统计量分析比较不同模型的预测效果.结果表明: 4种模型均能较好地模拟福寿螺在我国的分布,其中MaxEnt模型的模拟准确度最高(受试者工作特征曲线下的面积AUC=0.955±0.004,Kappa=0.845±0.017),其次是GARP和DOMAIN,准确度相对较小的是BIOCLIM,但其平均AUC也达0.898±0.017,平均Kappa值为0.771±0.025.MaxEnt模型的预测结果显示,福寿螺的潜在适生区主要分布在30° N以南地区,但其中也有部分地区地处30°N以北.适生区面积占国土面积的13.2%,广东、广西、湖南、重庆、浙江和福建沿海地区具有高度潜在入侵风险.本研究可以为福寿螺的科学防控提供参考,并且对大尺度上外来水生生物的适生区预测具有一定的借鉴意义.     

基于MAXENT模型和Arc GIS预测蜡梅适生域在中国的潜在分布

蜡梅(Chimonanthus praecox)是我国二级濒危珍稀植物,是重要的冬季传统观花植物。利用已报道的246个分布点和worldclim中提取的19个气候因子,基于最大熵(Maxent)模型和地理信息系统(Arc Gis)对蜡梅在中国的潜在适生区分布进行预测分析,采用受试者工作特征(ROC)曲线对预测结果进行检验和评价。结果表明蜡梅的潜在适生范围相对集中,主要集中在西南的四川盆地、华中、华东及华北的中南部地区,其他地区则适应性较低。温度是影响蜡梅分布的决定性因子,其中,当最冷季度平均温度接近0℃,等温性范围为0—10℃,降雨量变异系数约为45时,蜡梅的分布概率最大。与原分布区相比较,蜡梅的适生区范围正向中国东部地区和北部地区迁移。ROC曲线检验评价结果表明,Maxent模型的ROC曲线分析法的面积(AUC)值为0.986,预测结果达到了极高精度。     

应用Maxent建立沙筛贝潜在生境模型

外来入侵物种沙筛贝适应能力强、繁殖率高,一旦入侵,将严重危害潮间带生物多样性。我国广东省部分沿海地区的潮间带和牡蛎增养殖区已被沙筛贝入侵,且污损情况较严重。为了了解沙筛贝目前在我国的潜在生境情况,本研究选用最大熵模型(Maxent)和地理信息系统相结合,建立了沙筛贝在我国和全球的潜在生境预测模型,并利用受试者工作特征曲线(ROC)和实地调查对结果进行验证。结果表明: 沙筛贝全球存在概率较高的地区分布于北美洲与南美洲之间、印度南部、斯里兰卡和我国长江以南沿海以及南半球的澳大利亚范迪门湾;沙筛贝在我国的适生区域主要分布在上海以南沿海省份。影响沙筛贝适生区域分布的主要环境变量包括水汽压、温度和太阳辐射,经ROC检测后训练集AUC值为0.996,预测结果达到优秀水平。研究结果可为沙筛贝入侵风险评估和治理提供理论依据, 补充我国外来入侵物种的潜在生境预测工作。     

苹果绵蚜在中国适生区预测及发生影响因子

苹果绵蚜是苹果上一种重要的检疫性害虫,每年给苹果产区造成严重的经济损失.预测苹果绵蚜适生性区域和影响其定殖扩散的环境因子,能够开展苹果绵蚜分布区域测报、制定有效的检疫措施并为防治决策提供依据.本研究基于最大熵算法的生态位模型MaxEnt和地理信息系统软件ArcGIS对苹果绵蚜进行适生区分析及预测,用受试者工作特征曲线(ROC)对预测模型和预测结果进行评估,并用Jackknife方法分析影响绵蚜发生的重要因子.结果表明,苹果绵蚜在我国适生范围很广,其中,辽宁、山东、河南、河北、安徽、江苏、陕西等省的适生性指数较高,对苹果绵蚜发生具有重要影响的是与温度相关的环境因子.     

基于MaxEnt模型的细足捷蚁在我国的适生区分析

细足捷蚁(Anoplolepis gracilipes)是新发现入侵我国南方地区的外来物种,对入侵地的生物多样性造成了严重威胁。为探究细足捷蚁的潜在扩散风险及其野生种群在我国的适生区范围,本文将细足捷蚁的分布点分为本土分布点和全球分布点,并分别构建了本土预测模型和全球预测模型,采用对细足捷蚁生存影响比较大的7个环境变量,通过调用ENMeval数据包调整MaxEnt模型参数,分别采用默认参数和优化参数并基于上述两种模型,对细足捷蚁在我国的适生区范围进行了预测,最后采用pROC方案对模型结果进行可信度检验。研究发现,在相同参数条件下,基于全球模型和本土模型的细足捷蚁适生区分布范围预测差异较大,而模型参数对模型预测的影响较小。综合4种情况的模型预测结果,发现细足捷蚁在我国云南、广西、广东、福建、海南和台湾均表现为高度适生,在湖南、贵州、江西和四川的部分地区表现为中度适生。此外,在世界范围内细足捷蚁于非洲中部和美洲中北部表现出高适生性。因此,作者认为,入侵昆虫细足捷蚁本土分布范围的界定对其在入侵地的预测结果有较大影响,也是影响模型预测结果准确性的重要因素。     

刺槐叶瘿蚊在中国的危险性评估

采用CLIMEX模型预测分析了刺槐叶瘿蚊Obolodiplosis robiniae(Haldemann)在中国的潜在地理分布,并参照我国有害生物危险性定量分析方法,对刺槐叶瘿蚊在中国的危险性作出综合评价.结果表明:刺槐叶瘿蚊在中国潜在的分布区范围是98 30°～132.03°E,24.23°～47.41°N.最宜适生区(EI ≥ 15)包括华北、华中、华南及云南大部分地区;适生区(5 ≤ EI＜15):包括辽宁和河北中南部,山西及陕西南部,四川、甘肃东南部分地区;半适生区(0 ＜ EI ＜ 5):包括黑龙江、吉林、四川大部分地区及西藏、甘肃、宁夏部分地区;其余各地的EI值均小于等于0,属于非适生区.预测其在中国的风险值为2.26,根据国际上风险值分级标准,属于高度危险生物.据此提出了针对性的风险管理措施.     

外来入侵植物肿柄菊在云南的扩散风险研究

预测外来入侵植物的潜在入侵范围以及对不同环境的适应性,能够为外来植物入侵提供预警和预防.该文通过实地调查肿柄菊(Tithonia diversifolia)在云南的入侵范围,以及收集世界其他地区分布点,结合12个关键环境变量,利用MaxEnt模型对肿柄菊适生区范围和环境限制因子进行分析.结果表明:在世界范围适生区分布格...     

基于MaxEnt模型的入侵植物白花鬼针草的分布预测及适生性分析

【背景】白花鬼针草为农区恶性杂草,原产于美洲,现已广泛分布于世界热带及亚热带地区,但其在全球和中国的适生区域及适生等级还不明确。【方法】利用MaxEnt生态位模型对白花鬼针草在全球以及中国的潜在适生区进行预测。【结果】白花鬼针草在全球的分布更多受到温度因素的影响。白花鬼针草的适生区主要集中在北半球和南半球15°~30°之间的热带和亚热带地区。其中,北美南部、南美中南部、非洲南部、东南亚北部以及大洋洲中南部沿海地区为白花鬼针草中、高度适生区。白花鬼针草在中国的适生区主要位于广东、广西、海南、云南、福建、台湾。到2070年,白花鬼针草在全球的适生区面积与当前相似,但在中国的适生区有所增大。【结论】白花鬼针草在我国有进一步扩张的风险。     

基于最大熵生态位元模型的入侵杂草春飞蓬在中国潜在分布区的预测

春飞蓬是源自北美的外来入侵杂草,已入侵我国的上海、江苏、安徽等地,并对当地生态系统造成了危害,表现出巨大的入侵潜力.本文将最大熵生态位元(MaxEnt)模型与地理信息系统相结合,综合分析了影响春飞蓬分布的环境因素,直观和定量地预测了春飞蓬在我国的潜在分布区,并采用接受者操作特性曲线( ROC)分析法对预测结果进行验证.结果表明:春飞蓬在我国有广泛的潜在分布区,主要适生区包括上海、江苏、浙江、安徽、河南、湖北、湖南、江西等地.其目前的实际分布远未达到最大潜在分布范围,仍有可能继续扩散.ROC曲线检验结果表明,MaxEnt模型对春飞蓬在中国潜在分布区的预测精度较高,结果可信.春飞蓬潜在入侵区分布可能主要受温度和降水的影响.应高度重视春飞蓬的危害性,采取灭除已经发生的种群、严格监控向最适分布区入侵等措施阻止春飞蓬的扩散蔓延.     

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.     

基于生态位模型预测天麻全球潜在适生区

目前对药用植物天麻(Gastrodia elata)的全球潜在适生区研究较少,基于多个生态位模型预测天麻在全球范围内的潜在适生区,对天麻人工引种栽培及其产业发展具有重要意义。该文收集220个天麻全球分布点和19个生态因子数据,最终筛选出8个环境变量参与模型训练,基于3个生态位模型(BIOCLIM、DOMAIN和MAXENT)预测天麻全球潜在适生区,并采用受试者工作特征曲线ROC和Kappa统计量分析比较不同模型的预测效果。结果表明:3个模型的预测结果基本一致,天麻全球潜在适生区主要分布在20°–50°N的亚洲地区,其中中国、日本和韩国是集中分布地,此外,印度、尼泊尔以及欧洲地中海附近有少量适生区。其中最适宜区主要分布在:中国四川盆地附近的省区以及中东部;韩国中东部的忠清北道、庆尚北道和庆尚南道;日本本州岛、九州岛以及四国岛,因此中国、日本和韩国是天麻的主要产区。3个模型的受试者工作特征曲线下面积(AUC值)平均值均达到0.9以上,Kappa平均值均达到0.65以上,能较好地预测天麻的潜在适生区,其中MAXENT模型的精度较高,其次是DOMAIN和BIOCLIM模型。     

气候变化情境下入侵植物紫茉莉在中国的适生分布格局及早期预警

阐明全球气候变化背景下入侵植物的分布格局变迁,对入侵植物的治理与防控具有重要的理论和实践意义。本研究以紫茉莉(Mirabilis japala)为对象,运用最大熵(MaxEnt)模型,基于全国范围内228个分布点和13个主要环境气候因子(来源于WorldClim的19个环境气候数据),模拟分析影响紫茉莉分布的主要环境因子,结合ArcMap软件分析当前和未来(2050s、2070s)3种气候情景下(RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5)紫茉莉的适生区分布格局及变化规律。结果表明：MaxEnt模型预测结果准确度极高,训练集和测试集AUC值分别为0.983和0.980,影响紫茉莉分布的主要环境因子为最暖季度降水量;当前气候条件下,紫茉莉的适生面积429.06万km²,占我国国土的44.52%,除新疆外其余省份均有分布;未来3种气候情境下,紫茉莉潜在分布区整体呈现“南缩北扩”现象,适生区总面积增加,吉林南部、黑龙江南部以及内蒙古东南区域为主要扩张区域,分布质心向东北方向的高纬度地区迁移。因此,在全球气候变化情景下,紫茉莉在我国的适生区域增加并向北扩张。黑龙江和内蒙古以...     

基于CLIMEX预测黑角负泥虫在中国的潜在地理分布

【目的】研究黑角负泥虫在我国的潜在地理分布及其入侵风险程度。【方法】运用适生性分析软件CLIMEX 4. 0对黑角负泥虫在我国的潜在地理分布进行模拟,将模拟结果在地理信息系统软件Arc GIS10.2下进行插值分析,并绘制黑角负泥虫的潜在地理分布示意图。【结果】黑角负泥虫高度适生区主要集中在我国的华北平原、黄土高原南部及云贵高原北部;中度适生区主要集中在华北平原北部、黄土高原北部及东北平原地区;低度适生区则多分布在中高度适生区的过渡区域及我国新疆天山南北两侧地区。限制黑角负泥虫在我国分布的主要胁迫因素为干胁迫和冷胁迫,且其影响的区域主要分布在我国的西北和东北地区。【结论】黑角负泥虫在我国潜在地理分布范围广,适生程度高。目前,黑角负泥虫已经传播到我国的新疆和内蒙古等省(自治区),但由于地理隔离的存在和自身较弱的扩散条件,并没有传入气候适宜度较高的东部地区。随着东西部经济交流的不断增多,黑角负泥虫随人为因素进一步扩散的可能性将不断增加。因此,建议检疫部门做好检疫工作,严防黑角负泥虫的传播扩散。     

以果蝇测定E1059在葡萄植株内的输导

葡萄根瘤蚜(Vitens vitifolii(Fitch))在我国以根部寄生为主要为害方式,当前推广的防治措施为在葡萄园表土下撒布666粉。作者等在研究此虫的过程中,参阅文献,曾探索过E1059防治此虫的可能。Jancke(1951)在一次盆栽葡萄试验中,先以0.2％的E1059液处理盆土,然后往根部接种根瘤蚜未能接活。如先接种成功再进行喷雾,虽过了4—6星期,根部瘤蚜仍未见减轻。Gotz(1952)比较E1059、OMPA及灵丹三种乳剂的喷布