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。     

不同气候变化情境下中国木灵藓属和蓑藓属植物的潜在分布格局

蓑藓属(Macromitrium)和木灵藓属(Orthotrichum)是木灵藓科(Orthotrichaceae)的两个最大的属,前者呈现泛热带分布式样,后者呈偏温带性分布式样。应用当前和基于RCP4.5(Medium-Low Representative Concentration Pathways)二氧化碳排放情景下2050和2070的11个生物气候变量,以及木灵藓属(Orthotrichum)66个、蓑藓属(Macromitrium)131个国内分布记录,应用最大熵模型(Max Ent),预测了气候变暖背景下这两属植物在我国38个自然保护区潜在分布范围的变化。11个生物气候变量包括昼夜温差月均值、年温度变化范围、温度季节变化、最热月份最高温、最干季度平均温度和最冷季度平均温度、最湿月份雨量、最干月份雨量、雨量变化方差和最暖季度平均雨量。选择了10%的遗漏错误对应的累积值作为分布预测阈值,为了更好地展示气候变化下这两个属的潜在分布区变化,选择了我国境内的38个自然保护区并计算了不同气候条件下两种藓类植物属在这些自然保护区的综合气候适应指数。38个自然保护区包括福建武夷山、甘肃祁连山、广东南岭、广西花坪、广西十万大山、贵州梵净山、贵州雷公山、海南尖峰岭、河北五台山、河南鸡公山、河南小秦岭、湖北神农架、湖北星斗山、吉林长白山、江西庐山、辽宁白石砬子、辽宁医巫闾山、内蒙古大黑山、宁夏贺兰山、青海三江源、山东云台山、山西历山、山西芦芽山、陕西佛坪、陕西太白山、四川贡嘎山、四川卧龙、云南哀牢山、云南大围山、云南纳板河、浙江凤阳山、浙江古田山、浙江九龙山、浙江普陀山、浙江清凉峰、浙江天目山、浙江乌岩岭和重庆大巴山。结果表明,随着气候变暖,蓑藓属和木灵藓属在我国的适生面积都将减少,蓑藓属植物在我国的潜在分布区面积从当前的31.5%下降到12.23%,木灵藓属的从当前的65.81%下降到44.94%,气候变化对蓑藓属植物分布的影响要大于木灵藓属。对于蓑藓属植物,当前气候条件下的38个自然保护区中,除了宁夏贺兰山和甘肃祁连山外,其他的36个保护区都有适合于蓑藓属植物分布的气候条件。到了2070,河南鸡公山、山东云台山、浙江普陀山、浙江九龙山、浙江古田山、内蒙古大黑山、山西芦芽山、江西庐山、辽宁医巫闾山、广西花坪、辽宁白石砬子、河北五台山、山西历山、河南小秦岭、陕西佛坪、吉林长白山、贵州梵净山、贵州雷公山和福建武夷山这19个自然保护区不再或几乎不再适合于蓑藓属的分布。对于木灵藓属植物,在当前的气候条件下,38个自然保护区中,除了海南尖峰岭保护区,其余的37个保护区均处于木灵藓属植物潜在分布范围之内。与当前气候条件相比,2070年38个保护区的气候条件均变得不利于木灵藓属分布,其中广西花坪、江西庐山、云南纳板河、广西十万大山、河南鸡公山、山东云台山、浙江普陀山、浙江天目山、浙江古田山、浙江九龙山、福建武夷山、贵州梵净山、辽宁医巫闾山、河南小秦岭和陕西佛坪等15个保护区已不在木灵藓属的潜在分布范围。     

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.     

应用MaxEnt模型预测濒危植物虾藓Bryoxiphium norvegicum在中国的分布范围

预测物种的分布对物种资源的评估及生物多样性保护非常重要。研究基于虾藓在中国的24个地理单位的分布数据, 结合12个环境因子数据, 使用最大熵模型( MaxEnt) 预测虾藓在我国的分布范围, 结果显示虾藓在我国的主要分布区域为东北大兴安岭、小兴安岭和长白山, 中部秦岭, 西南横断山、喜马拉雅山和东南台湾、福建、浙江、安徽一带。经预测, 该种在重庆、福建、湖北有分布的可能性极大, 另外新疆部分地区也可能有虾藓分布。本次研究表明虾藓在我国的潜在分布范围比目前记录的分布范围广, 加强野外调查工作, 可能会发现虾藓的新分布区域, 为虾藓保护提供更科学的保护计划。     

中国美姿藓属植物的订正

根据文献记载,中国美姿藓属Ｔｉｍｍｉａ Ｈｅｄｗ。植物共有４种。通过实地采集和标本鉴定,确认中国产苔藓植物共有５种,其中的纤细美姿藓为中国新记录。本文对该属每种植物进行了描述,并给出了分种检索表,同时对它们的分类特征、地理分布也进行了简要讨论。     

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。     

气候变暖对中国栓皮栎地理分布格局影响的预测

利用DIVA-GIS软件对中国栓皮栎的地理分布及气候特征进行研究,并用该软件中的Bioclim和Domain两个模型评估未来潜在分布区对气候变暖的响应.结果表明: 中国栓皮栎分布区可分为横断山脉区、云贵高原区、华北山地区、华东山丘区、辽鲁半岛区、台湾海岛区和秦岭巴山区7个亚区,跨越7个温度带、2个干湿区、17个气候区,包括8种气候类型.秦岭-大巴山-伏牛山为栓皮栎的现代多度中心.适合栓皮栎生长的年平均温度为7.5～19.8 ℃,年降雨量为471～1511 mm.Domain和Bioclim模型的受试者工作特征曲线下的面积(AUC值)分别为0.910、0.779,前者预测的高度适生区为秦岭、大巴山、伏牛山、桐柏山、大别山、云贵高原东部和西部、苏皖南部丘陵和华北部分山地.气候变暖趋势下栓皮栎潜在分布区可能向北回缩,面积减小.     

中国球藓属(丛藓科)植物分布新资料

报道了球藓密疣变种在中国的新分布。该变种主要分布于欧洲、大洋洲和北美洲,在中国为首次记录。该文对其形态特征进行了详细的描述与拍照,凭证标本存放于内蒙古大学植物标本馆(HIMC)。     

中国青藓科植物分类学修订(Ⅱ):燕尾藓属

基于燕尾藓属(Bryhnia Kaurin)被处理为狭义青藓属(Brachythecium Schimp.s.str.)的异名,燕尾藓属已不复存在。笔者对原分布于中国的5种燕尾藓属植物进行了相应的分类学修订,结果如下:短尖燕尾藓(B.hultenii E.B.Bartram)、燕尾藓[B.novae-angliae(Sull.Lesq.)Grout]和毛尖燕尾藓(B.trichomitria DixonThér.)被移入狭义青藓属并处理为短尖青藓[Brachythecium hultenii(E.B.Bartram)Min LiY.F.Wang]、燕尾青藓[B.novae-angliae(Sull.Lesq.)A.Jaeger]和东亚青藓[B.trichomitrium(DixonThér.)Huttunen,Ignatov,Min LiY.F.Wang];短枝燕尾藓(B.brachycladula Cardot)被移入鼠尾藓属(Myuroclada Besch.),并处理为羽枝鼠尾藓[M.longiramea(Müll.Hal.)Min Li,Y.F.Wang,IgnatovHuttunen]的异名;密枝燕尾藓[B.serricuspis(Müll Hal.)Y.F.WangR.L.Hu]移入拟异叶藓属(Pseudokindbergia Min Li,Y.F.Wang,IgnatovB.C.Tan),并处理为拟异叶藓[P.dumosa(Mitt.)Min Li,Y.F.Wang,IgnatovB.C.Tan]的异名。     

中国青藓科小美喙藓属及其地理分布

自小美喙藓属(Eurhynchiastrum Ignatov&Huttunen)2002年建立以来,中国有关该属系统的分类学研究尚未开展。笔者对中国小美喙藓属相关标本和文献进行了研究,结果表明：中国分布小美喙藓属植物1种,即小美喙藓(E. pulchellum(Hedw.) Ignatov&Huttunen),对其形态特征、生境及地理分布进行了描述和记录,提供了主要形态特征图版,与形态相近属和种进行了分析比较,并对其在中国的潜在地理分布区进行了预测。     

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。     

气候变暖对长白山主要树种的潜在影响

应用LINKAGES模型对长白山自然保护区内主要树种在各斑块类型中对气候变化的潜在响应进行了模拟,模拟时选择了目前和未来变暖2种气候条件,对于目前气候状态,模型使用目前气象参数;而对于未来变暖气候,则按温度增加5℃,降水无明显变化作为模拟假设,温度的增加假定各月都相同,即各月均增加5度,模拟结果表明,对于高山岳桦林,气温变暖后岳桦依然扮演重要角色,但落叶松,云极,冷杉等目前这一林带的伴生树种,在气温上升后,其生物量均有较大辐度的增加,部分占据目前岳桦的位置,即目前下部的云冷杉林带有上移的趋势;对于亚高山云冷杉林,其优势种云杉和冷杉在气温变暖后,生物量有较大幅度的增加,落叶松虽有增加的趋势但幅度较小,即云杉和冷杉在未来气温变暖后依然是这一林带的优势种,但生长会加快,阔叶红松林的主要建群种在气温升高后,其生物量只有较小的增加,其它主要伴生种的生物量随气温上升的增加趋势非常相似,表明阔叶红松林在未来气候变暖情况下仍将维持目前的结构状态。     

烟杆藓属及烟杆藓在中国的新记录

从形态学而论,烟杆藓属(Buxbaumia Hedw.)在苔藓植物中是一个独特的类型。该文简要介绍了烟杆藓属的历史和该属在中国的研究状况,以及该属的模式种烟杆藓首次在中国的发现。对烟杆藓在新疆的着生生境及群落状况做了详细介绍, 还就扫描电子显微镜观察烟杆藓的孢蒴、蒴齿和孢子形态、中国烟杆藓属分种检索表及属的系统关系进行观察和探讨。     

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。     

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。     

中国短月藓属植物一新记录种和真藓属一新记录变种

通过对采自贵州全省的700余份真藓科(Bryaceae)植物标本的整理和鉴定,发现其中的一标本为中 国短月藓属(Brachymenium)新记录种:黄肋短月藓(新拟名)(BrachymeniummacrocarpumCard.)和真藓属 (Bryum)一新记录变种:拟三列真藓短尖变种(新拟名)(Bryumpseudotriquetrum(Hedw.)Gaerth.var.ela tumNog.)。     

基于MaxEnt的入侵植物刺轴含羞草的适生分布区预测

【背景】刺轴含羞草是世界危害最严重的100种入侵生物之一,因此明确刺轴含羞草在全球以及中国的潜在分布对有效预防和控制其蔓延具有重要意义。【方法】本研究利用MaxEnt生态位模型对刺轴含羞草在全球以及中国潜在分布区进行预测。【结果】结果表明,刺轴含羞草适生区分布在全球南北纬30度以内的热带和亚热带地区。其中,中南美洲、非洲中部、东南亚以及大洋洲北部为刺轴含羞草中、高度适生区的集中分布区。中国处于刺轴含羞草适生区的边缘。刺轴含羞草在中国的适生区主要分布在云南、海南、广东西南部以及台湾地区。在温室气体A1B排放模式下,到2050年,刺轴含羞草在全球适生区面积与当前相似,但在中国的适生区略有减少。【结论与意义】刺轴含羞草有入侵我国大陆的风险,检疫部门应对刺轴含羞草进行检疫,防止其入侵。     

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.     

麻栎在中国的地理分布及潜在分布区预测

基于19个生物气候因子和473个地理分布记录,利用DIVA-GIS软件,分析了麻栎在中国的地理分布与气候的关系及其潜在分布区。结果表明:中国麻栎分布在18°~41°N、91°~123°E之间,其地理分布可划分为6个区,其中横断山脉区、云贵高原区、秦岭巴山区比较集中;分布区跨越7个温度带、3个干湿区、18个气候区,包括9种气候类型;适宜麻栎生长的年均温度为5.1℃~20.7℃,年降雨量为471~1 712.6mm;影响麻栎地理分布的主导因子依次为湿度因子、耐旱能力和温度因子。BIOCLIM模型预测显示,麻栎潜在分布区与实际分布区具有很好的一致性,其最适分布区位于云贵高原中部和秦岭巴山区;在CO2浓度倍增的未来气候情景下,麻栎潜在分布区面积将缩小,且有向北方和高海拔地区扩散的趋势。ROC曲线分析表明,BIOCLIM模型的模拟精度较高(AUC=0.826)。研究结果对于合理经营利用麻栎林具有重要的理论和现实意义。     

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。