基于MaxEnt模型的新疆红枣生态适宜性与区划分析

【目的】 结合种植区资源分布现状,利用最大熵模型(MaxEnt)预测新疆红枣潜在适生区,为新疆红枣区域布局和种植结构调整提供有效的理论指导和依据。【方法】 以年降水量、花期降水量(5~6月)、成熟期降水量(9~10月)、年有效积温(≥10℃)、年极端最低气温和平均气温6个气候因子和绿洲灌溉区、沙漠敏感区2个土地因子及高程因子为环境变量,利用GIS空间分析技术获取新疆红枣地理分布数据,采用MaxEnt模型进行建模并预测新疆红枣潜在适生区,使用百分比贡献率分析其主要环境因子及生态位参数。【结果】 (1)ROC评价(Receiver Operating Characteristic,ROC)显示MaxEnt模型预测新疆红枣潜在适生区的训练数据集和测试数据集的AUC值分别为0.921和0.904,模拟效果优秀。(2)新疆红枣潜在适生区总面积2 365.939 7×10⁴ hm²,其中最适生区429.350 1×10⁴ hm²,主要分布于新疆南疆的喀什地区、阿克苏地区、和田地区、克孜勒苏柯尔克孜自治州和巴音郭楞蒙古自治州,东疆的吐鲁番市、哈密市。(3)影响新疆红枣生长的主要环境因子是年极端最低气温(35.15%)、绿洲灌溉区(20.77%)、年有效积温(19%)和成熟期降水量(13.27%)。新疆红枣适宜生长在年极端最低气温≥-24.65℃,年有效积温≥3 595℃,成熟期降水量为0.54~7.64 mm,且绿洲灌溉区有助于提高其适生程度。【结论】 新疆红枣潜在适生区呈现环塔里木盆地聚集,低温是其最主要的影响因子。     

基于MaxEnt模型的内蒙古自治区樟子松潜在分布研究

【目的】优化樟子松已有种植区的布局以及科学推广引种其适宜种植范围。【方法】采用环境因子和地理分布数据,结合ArcGIS与MaxEnt模型,分析影响樟子松分布的主导环境因子以及预测其潜在地理分布。【结果】(1) MaxEnt模型在樟子松潜在生境模拟中,AUC=0.821,有较好精度。(2)最潮湿月份的降水量(BIO13)、等温性(BIO3)和最潮湿季节的平均温度(BIO8)和最干燥季节的平均温度(BIO9)为影响樟子松分布的主导环境因子。(3)研究区樟子松适生区总面积为86.997 8万km²,其中高适生区面积为30.811 7万km²,占内蒙古总面积的25.76%,主要集中在呼伦贝尔、兴安盟、锡林郭勒盟、赤峰和呼和浩特等地区。【结论】东北地区樟子松潜在分布范围最广,且气候因子是樟子松分布的主要影响因子,该研究结果可为各地区加强樟子松防风固沙林建设提供依据。     

基于优化MaxEnt模型的南方三棘果在中国的潜在适生区预测

【目的】分析预测南方三棘果Emex australis在我国的潜在适生区以及影响其分布的主要环境变量,为防止南方三棘果入侵我国和保护我国农业生产、生态安全提供理论参考。【方法】运用刀切法(Jackknife)计算各个环境变量对物种分布的影响。使用ENMeval软件包对MaxEnt生态位模型进行优化处理,将南方三棘果的分布数据和不同气候情景下的气候数据输入优化后的MaxEnt模型,对我国潜在分布区进行预测。【结果】最冷季度平均气温(Bio11)对南方三棘果分布影响最大,贡献率为27.7%。环境因子响应曲线表明,最冷季度平均气温为9.35～12.76℃时,南方三棘果的存在概率大于0.5;MaxEnt结果表明,南方三棘果在我国的适生区主要集中于云南、广东、广西和福建。【结论】对我国南方三棘果适生区应当建立常态化监测方案,在适生区最冷季度平均气温适宜其生存的年份要加大监测力度,防止其在我国定殖、扩散。     

保护植物太行菊属在中国的潜在适生区预测

为分析太行菊属(Opisthopappus)植物在中国的地理分布及影响因素,利用最大熵模型(MaxEnt)和ArcGIS软件预测太行菊属植物在中国的潜在适宜分布区。结果显示,太行菊属植物主要分布在河南、河北及山西三省交界处,适生区分布范围为31.5°—40.5°N、112.5°—120.3°E,适生区总面积为21.86万km2,运用刀切法(Jackknife)计算各环境变量对太行菊属植物分布的影响,最冷季度平均温度、年降水量、昼夜温差与年温差比值、温度季节性变化标准差、最冷月分最低温度和最干季节平均温度6个环境变量是影响太行菊属植物分布的主要因素。MaxEnt模型AUC值为0.994,表明模型预测结果极好。未来气候情景变化下,太行菊属植物的潜在适生区面积将逐渐减少,建议相关部门给予高度重视,并积极采取有效的保护措施。     

应用最大熵模型预测的欧李潜在适生区分布及气候变化对其的影响

为预测我国欧李适生区分布及气候变化对其的影响。利用R语言和ArcGis筛选出欧李(Cerasus humilis(Bunge) Sok)134个分布数据和25个环境因子;调用ENMeval程序包,优化最大熵生态位模型参数;根据Pearson相关分析和方差膨胀因子(VIF)分析,筛选出建模所需的环境因子,利用刀切法评估影响欧李适生区的主导环境因子。利用优化后的模型,构建欧李适生区的地理分布,推测末次间冰期、末次冰盛期和全新世中期的潜在适生区,分析其历史时期适生区分布变化,预测不同气候情景欧李未来分布区的变化趋势。模型预测结果表明：在默认参数设置时,调控倍率为1,特征组合为LQHPT,delta.AICc值为297.65。将模型参数优化后,在特征组合为LQH,调控倍率为2.5时,delta.AICc值为0,最大熵模型的拟合度最佳。据刀切法评估结果,降水量变异系数、最冷月极端低温、海拔、最湿月降水量、气温变异系数是影响欧李分布的主导环境因子。当前我国欧李的适生区主要分布于天津、北京、山东、河北地区;气候变化对欧李的影响较为明显;未来气候变暖将会引起欧李适生区的向北迁移,尤其在温室气体高排放浓...     

基于优化MaxEnt模型的天女木兰在中国适生区预测

采用MaxEnt模型、ENM Tools、R语言和地理信息系统（ArcGis）相结合的方法,预测天女木兰在我国的适生区域,确定影响天女木兰地理分布的主导环境因子。结果表明,预测的天女木兰高适生区主要分为2个主要区域:一个位于东北地区的吉林省南部与辽宁省中东部组成的带状适生分布区;另一个由华东和华中地区的安徽省南部、浙江省西部、江西省中东部与福建省北部等地区组成不均匀的团块适生分布区。天女木兰在我国的高、中和低适生区面积分别为21.96、52.41×10⁴ km²和155.627×10⁴ km²;年均温较差和最湿季度降水量环境变量在预测天女木兰在我国的地理分布中起着主导作用,为我国天女木兰迁地保护引种地的选择与科学保育提供依据。     

基于MaxEnt和ArcGIS预测大薸在云南的潜在适生区

【目的】明确外来入侵植物大薸在云南的潜在适生区,为大薸的防控提供理论依据。【方法】采用最大熵生态位模型(MaxEnt)与地理信息系统(ArcGIS),结合大薸的地理分布数据、7个环境因子及4个地形因子,对其在云南的潜在分布和适生区等级进行预测。通过受试者工作特征(ROC)曲线方法进行验证,运用刀切法分析影响大薸分布的环境变量。【结果】大薸在云南省的适生区面积约13.56万km~2,其中以滇中及滇南地区为主;生境主要为营养富集的水域、沼泽、沟渠和水田等。ROC曲线法得到AUC值为0.907,表明预测结果可靠。刀切法分析显示:影响大薸分布的主要环境因子为最冷季度平均温度、海拔和土地利用类型。【结论】大薸在云南的潜在适生区面积较大,占云南国土面积的30%以上。     

矮牡丹在中国的地理分布及潜在分布区预测

  目的  了解矮牡丹在中国的地理分布和潜在的适生区，以进行矮牡丹的资源保护、引种驯化及园林应用研究。  方法  利用ArcGIS软件和MaxEnt模型，基于矮牡丹当前44条有效分布记录和17个环境因子，评估不同环境因子对矮牡丹地理分布的影响，预测其当前及未来的潜在适生区。  结果  MaxEnt模型模拟当前潜在分布区的结果准确度极高，训练集与测试集的AUC值分别为0.994和0.998。紫外线最低月平均值（UVB4，贡献率为21.6%）、年均降雨量（BIO12，贡献率为18.8%）、最冷月最低温（BIO6，贡献率为12.3%）和海拔（ALT，贡献率为10.5%）为影响当前矮牡丹分布的主要环境因子。当前生态适生区总面积为15.97万km2，主要位于甘肃东部、陕西中部、山西南部及河南西北部地区，此外，河北南部与山西两省交界地带也有少量分布。未来气候变化下，矮牡丹潜在分布区有西北部缩减和向东部、北部轻微扩张的趋势，具体表现为:在陇东地区、陕西宝鸡市、咸阳市一带出现明显缩减，冀南地区则完全丧失，在陕西延安以北、山西临汾、晋城、河南洛阳以东轻微扩张。此外，其未来的适宜分布中心东移趋势明显。  结论  矮牡丹适生区主要受紫外线最低月平均值（819.4 ~ 1 128.6 J/（m2?d））、年均降水量（436.2 ~ 808.5 mm）、最冷月最低温（?11.8 ~ ?3.2 ℃）、海拔高度（270.8 ~ 1 833.3 m）等环境条件影响，其中紫外线最低月平均值与年均降水量是限制矮牡丹地理分布最关键的环境因子。当前，矮牡丹在中国地理分布范围较窄，未来在西北、冀南地区适宜生境骤减。因此，加强天然种群保护力度，积极开展引种栽培工作刻不容缓。      

基于MaxEnt模型预测漆树在中国的潜在适生区研究

基于漆树的206条现代地理分布记录和9种环境因子变量数据,采用MaxEnt模型模拟了漆树在中国的适生分布区,并综合利用贡献率、刀切法检验和响应曲线对影响漆树分布的主导因子进行分析。结果表明:MaxEnt模型模拟预测精度较高,AUC值达0.941;年均降水量、海拔、年平均温度和温度变化方差为影响漆树地理分布的主导环境因子,目前漆树适生区主要集中在中国西南地区的秦巴山、横断山脉、云贵高原和四川盆地等。研究结果对中国漆树人工林的合理栽植和科学区划具有一定的参考价值。     

基于MaxEnt模型的美味猕猴桃在中国气候适宜性分析

【目的】明确美味猕猴桃(Actinidia deliciosa)在中国的气候适宜性,为品种合理布局提供理论参考。【方法】应用21个与温度和降水相关的气候数据和275条美味猕猴桃地理分布记录,采用MaxEnt生态位模型预测美味猕猴桃在中国潜在适宜分布,运用ROC曲线对模拟准确性进行验证,利用刀切法及相关分析筛选主导气候因子并分析其与存在概率之间关系。【结果】MaxEnt模拟准确性极好,10次重复的AUC平均值为0.961;美味猕猴桃在中国的适生区为N22°～38°,E96°～122°,总面积336.79×10~4 km~2,显著高于美味猕猴桃的实际种植面积;高适生区位于秦岭—巴山一线、四川盆地东部、云贵高原东部、武陵山—巫山和武夷山脉;11月平均温度、最冷季度平均温度、12月最高温度、4月最高温度、2月平均温度和温度季节性变化标准差为限制美味猕猴桃地理分布的关键因子。【结论】研究结果可为美味猕猴桃种植区划提供理论参考。     

基于MaxEnt生态位模型预测桢楠在中国的潜在适宜栽培区

为探明珍贵用材树种桢楠的地理分布范围和潜在适宜栽培区范围,基于气候、海拔、土壤条件和植被类型数据集,结合桢楠分布样点数据,利用最大熵模型（MaxEnt）预测桢楠的潜在适宜栽培区。结果表明,桢楠的水平分布范围为26°41′-31°7′N,101°51′-110°57′E,垂直分布海拔介于139～1 524 m。桢楠分布区的适宜年均气温为13℃～18℃,适宜年降水量为850～1 500 mm,适宜越冬的极端最低气温为-1℃～4℃,适宜越夏的极端最高气温为26℃～32℃。桢楠的潜在最适宜和较高适宜栽培区主要分布在龙门山-大巴山-武陵山-苗岭-峨眉山区域。其中,四川省的高、中适宜栽培区面积最大,为137 694 km²;依次为贵州省、重庆市、湖南省和湖北省,面积分别为101 972、61 658、38 382、25 456 km²。研究结果阐明了桢楠在我国的地理分布范围和适宜气候条件,并采用MaxEnt模型进行了桢楠潜在适宜栽培区预测,可为我国桢楠的推广栽培提供指导依据。     

鲜切油菜专用MA包装袋的研制

为满足鲜切油菜包装的需求,采用不同透气率和不同面积的气调窗与包装袋相结合进行试验,通过对鲜切油菜包装袋内感官品质、气体成分进行统计和分析,研制出鲜切油菜最适宜的气调包装袋。结果表明：鲜切油菜适宜选用O₂和CO₂透过速率分别为4×10⁵和1.6×10⁶ cm³/(m²·d·atm)的气调窗,所需要气调窗的面积为2~6 cm²/kg;综合计算气调窗和薄膜的透气量可知,适于鲜切油菜包装袋O₂和CO₂的透过量应分别为2.08×10³~2.99×10³和0.96×10⁴~1.32×10⁴cm³/(kg·d·atm),达到鲜切油菜的适宜气体浓度,O₂为6.50%~9.69%,CO₂为6.46%~7.10%;此类型包装袋在4℃条件下至少可延长货架期5天。研制的气调包装袋可有效改善鲜切油菜贮藏品质,使鲜切油菜处于适宜的气体状态,可很好地解决包装袋内由于无氧呼吸产生的异味问题,且保留原有的鲜切油菜气味,延长其货架期,为鲜切企业提供有力的技术支持。     

新疆农田防护林生态系统服务功能价值核算

运用市场价值法、影子价格法、机会成本法等,对新疆2007年和2011年农田防护林生态服务功能价值进行了核算。结果表明,2007年和2011年农田防护林生态服务功能的总价值分别为392.20亿元和696.02亿元,各项生态服务指标的价值顺序为:固碳释氧＞防风固沙＞积累营养物质＞生物多样性保护＞保育土壤＞净化大气;新疆农田防护林生态服务的总价值年均增加75.96亿元,其中固碳释氧的价值增加最大,为49.60亿元,其余依次是防风固沙、积累营养物质、林产品、生物多样性保护、保育土壤、净化大气,年均增加价值分别为13.65、5.19、4.19、1.83、0.83亿元和0.68亿元。固碳释氧和防风固沙服务功能价值在农田防护林中贡献巨大,应尽快建立市场补偿机制和完善生态服务功能价值评估方法,促进农田防护林从生态型向生态经济型转变。     

种植密度对滴灌冬小麦茎秆特性及抗倒伏性能的影响

【目的】 研究新疆滴灌冬小麦抗倒伏性能适宜播种密度。【方法】在大田试验条件下,于2016~2017年冬小麦生长季,采用单因子随机区组设计,设置四个播种密度处理:M₁(525×10⁴粒 / hm²),M₂(600×10⁴粒/ hm²),M₃(675×10⁴粒/ hm²),M₄(750×10⁴粒/ hm²)。研究不同种植密度对滴灌冬小麦株高、重心高度、基部节间长度、基部节间茎粗、茎秆鲜重等形态特征和茎秆基部节间抗折力、茎秆基部节间充实度、木质素含量等理化特征的影响,以及对田间倒伏率和对产量因素的影响。【结果】滴灌冬小麦株高、基部节间长和重心高度均随着播种密度的增大而增大,茎秆基部节间木质素含量和充实度均随着密度的增加而降低。随着密度的增大各处理茎秆抗倒伏指数呈降低的趋势;产量以M₂处理为最高,为7 371.19 kg/ hm²,分别较M₃、M₁和M₄处理增加1.82%、3.45%和10.77%;田间倒伏率以M₄处理为最高,为61.1%。【结论】种植密度为675×10⁴粒/ hm²时,滴灌冬小麦籽粒产量最高,茎秆高度适宜,重心高度相对较低,抗倒伏指数相对较高。     

3种黑酸枝木材细胞形态特征比较

以阔叶黄檀、东非黑黄檀和刀状黑黄檀3种黑酸枝类木材为研究对象，测定分析试材各类细胞的形态特征和几何参数。结果表明，三者导管细胞长宽比差异不显著，细胞腔大壁薄，木纤维细胞腔小壁厚，东非黑黄檀、刀状黑黄檀长宽比分别为50.67、48.84,远大于阔叶黄檀的38.28;壁腔比刀状黑黄檀最大80.63%,阔叶黄檀次之，75.39%,东非黑黄檀最小，53.09%。木射线横卧细胞，刀状黑黄檀长、宽、高均最大，阔叶黄檀长度最小，东非黑黄檀宽度和高度最小；长宽比东非黑黄檀最大7.92,阔叶黄檀次之5.74,刀状黑黄檀最小5.17。轴向薄壁细胞，刀状黑黄檀长度最大，宽度最小，阔叶黄檀和东非黑黄檀长、宽差异不大；长宽比刀状黑黄檀最大6.36,阔叶黄檀次之4.43,东非黑黄檀最小4.11。阔叶黄檀的结晶细胞含量很少，东非黑黄檀仅偶见结晶细胞，刀状黑黄檀含大量分室含晶细胞；结晶颗粒数量为：刀状黑黄檀>阔叶黄檀>东非黑黄檀。通过对比分析黑酸枝类木材的细胞形态特征，为识别、鉴定此类黑酸枝木材提供参考。     

肉用绵羊生长期甲烷排放特点与预测模型的建立

【目的】通过探索生长期肉用绵羊的甲烷（CH₄）排放规律,旨在建立相关的CH₄预测模型。【方法】采用单因素试验设计,以饲粮NFC/NDF（非纤维性碳水化合物/中性洗涤纤维）为0.78自由采食组的平均日增重作为饲粮NFC/NDF为1.03组和2.17组的限饲标准,在此基础下测定肉用绵羊的生长性能、营养物质消化率和甲烷产量,并分析肉用绵羊不同体重阶段的甲烷产量与饲粮干物质基础下的营养物质含量、营养物质摄入量、可消化营养物质摄入量及营养物质消化率间的回归关系。【结果】预测肉用绵羊生长早期（25—35 kg）CH₄产量的最佳一元和多元回归模型分别为：CH₄（L·d ^-1）= -26.58×NFC/NDF + 92.7（R ² = 0.772,P <0.001）;CH₄ (L·d ^-1)=2.71×NDFD-2.45×DMD-0.97 CPD+124.46（R ²=0.846,P=0.001）。预测肉用绵羊生长后期（48-55 kg）CH₄产量的最佳一元和多元回归模型分别为：CH₄ (L/d)=-57.00×GE (MJ·kg ^-1)+1076.0（R ²=0.581,P=0.002）;CH₄/BW ^0.75(L/kg ^0.75)=-0.013×NDF intake (g/d)-0.13×CP intake (g/d)+0.02×DM intake (g/d)+0.84（R ²=0.652,P=0.019）。而肉用绵羊生长期整体CH₄产量的最佳一元和多元预测模型分别为：CH₄(L/d)=-26.94×NFC/NDF+90.71（R ²=0.655,P <0.001）;CH₄/BW ^0.75(L/kg ^0.75)=0.005×Digestible NDF intake (g·d ^-1)+0.011×Digestible DM intake (g·d ^-1) - 0.097×Digestible CP intake (g·d ^-1)-4.78 （R ²=0.722,P <0.001）。 【结论】建立了肉用绵羊独立生长阶段（25—35 kg、48—55 kg）和整体生长阶段（25—55 kg）的CH₄预测模型。研究表明,处于不同体重阶段的肉用绵羊的最佳甲烷预测因子不尽相同,且甲烷产量受饲粮NFC/NDF影响较大。这可为今后评估我国饲养模式下的甲烷产量提供理论依据,也可为肉用绵羊饲粮的合理配制提供技术参考。     

西南地区寒温性针叶林乔木对气候变化的响应

为研究中国西南地区寒温性针叶林地理分布对气候变化的响应,以西南地区20种寒温性针叶林主要乔木树种地理分布数据为依据,通过最大熵（MaxEnt）模型和地理信息系统,结合气候、地形、土壤等环境因子,预测各乔木树种在未来（2070年）气候变化下的潜在适生区动态并分析潜在分布区的环境特征,旨在为气候变化下寒温性针叶林资源保护及可持续经营提供理论参考。结果表明,1）20个树种的地理分布模型的AUC值均>0.85,表明模型预测精度较高。2）2070年BCC-CSM2-MR模式SSPs126和SSPs245情景下,20种寒温性针叶林适生区整体呈现向高纬度、高海拔迁移的趋势;其中,苍山冷杉、冷杉、长苞冷杉、急尖长苞冷杉、鳞皮冷杉、大果红杉、云杉、丽江云杉、川西云杉、西藏云杉和青杄的潜在适生分布区均呈现扩张趋势,锡金冷杉、巴山冷杉、岷江冷杉、祁连圆柏、大果圆柏、麦吊云杉、青海云杉和紫果云杉的潜在适生区呈现缩小趋势,而川滇冷杉潜在适生区变化最小。3）寒温性针叶林地理分布的6个主导环境影响因子及范围依次为:海拔（1 283~4 800 m）>降水量（389~1 623 mm）>气温的季节性（446~1 073）>坡度（2°~34°）>等温性（30~52）>最冷月最低气温（-20~3 ℃）。     

基于Sentinel⁃2影像与MaxEnt模型识别云南华坪县芒果种植区

云南省华坪县作为我国芒果的主要产地之一,近年来大力发展芒果种植业以及周边产业,促进了当地农业与旅游业的快速发展。为了更加科学高效地在空间尺度上对芒果种植区进行规划与管理,采用多时相Sentinel-2遥感影像构建多种植被指数,结合辅助地形因子与已挂果投产的芒果种植区野外调查点数据,通过MaxEnt模型对华坪县已投产芒果种植区进行分类识别,最后根据不同的阈值对预测结果进行二值化分类与精度评价。结果表明：二值化分类精度最高的阈值规则为10 percentile training presence,对应的阈值为0.257,分类总体精度为93.72%;在该阈值规则下估算已挂果投产的芒果种植区面积约为1.07万hm²,与研究时段内华坪县已有挂果投产的芒果种植区面积1.13万~1.20万hm²相近。因此,所选取的植被指数与地形因子组合在利用MaxEnt模型进行已投产芒果种植区的识别应用中取得了较好的效果,能为其他地区类似的研究应用提供借鉴,同时能为芒果种植业的发展与规划提供数据参考与决策支持。     

2021年全国荔枝生产形势分析

2021年开年以来,国家荔枝龙眼产业技术体系对全国荔枝生产形势进行连续跟踪调查,密切关注天气变化和开花坐果动态,对不同品种、不同地区的产量、成熟上市期做了预测。预计2021年全国荔枝产量达到281.41万吨,比去年提高10.21%,其中广东143.71万吨,广西97.84万吨,海南21.92万吨,福建10.92万吨,云南4.65万吨,四川2.36万吨。5月和6月荔枝成熟上市量占全年的89.60%,上市集中。体系示范县主要荔枝品种的产量分别为:妃子笑57.02万吨、黑叶51.22万吨、怀枝19.24万吨、桂味15.85万吨、白糖罂11.09万吨、白蜡9.53万吨、鸡嘴荔8.84万吨、糯米糍5.45万吨、双肩玉荷包5.40万吨。对2021年荔枝产业发展有利和不利因素进行分析,并提出了相关建议,旨在为政府决策和生产经营提供参考。