气候变化背景下橡胶树白根病在全球的适生区预测

为明确橡胶树白根病在全球的适生区潜在分布, 探究未来气候变化背景下该病适生区的时空变化趋势?本研究利用基准时段(1970年-2000年)和未来(2041年-2080年)的全球生物气候数据和该病地理分布信息, 基于最大熵模型预测未来该病适生区分布?结果表明:模型训练集和测试集受试者工作特征曲线下方面积值分别为96.5%?94.2%, 模拟精度较高?贡献率排名前三的主导环境因子是年均气温变化范围?最湿月降水量?昼夜温差月均值?基准时段橡胶树白根病的全球中?高适生区主要集中在亚洲南部?太平洋岛国?非洲中西部?南美洲东北部等地区?从基准时段到未来, 亚洲?大洋洲?非洲和南美洲的中?高适生区分别有向西北?东北?中间和东南方向移动的趋势, 全球适生区质心位置有向西北方向移动的趋势, 中?高适生区面积占比呈现增加趋势?该研究可为全球各地区橡胶树白根病的检疫防治提供一定的参考依据?     

检疫性林木害虫赤材小蠹在中国的适生分布预测

赤材小蠹是进境木材检疫工作中重点关注的一种检疫性林木害虫,该虫在我国尚无分布。因此,开展该虫的适生区预测研究有助于我国针对性地实施相应的检疫防控工作。本文采用SPSS及DIV-GIS软件对赤材小蠹的适生区进行分析,预测结果表明,赤材小蠹在全球的适生区主要集中在北美南部、南美洲大部分地区、非洲中南部、大洋洲东部和南部,以及亚洲东南部;在我国境内的适生区主要集中在南方省份,且以高度适生区为主。根据预测结果提出相应的风险管理措施。     

地中海实蝇入侵中国的风险评估

地中海实蝇Ceratitis capitata(Weidemann)是全球分布范围最广、为害最大的害虫之一。为评估地中海实蝇入侵中国风险并制定针对性的检疫措施,基于其在全球的分布数据,选取与其发生相关的温度、湿度等7个变量,利用MaxEnt模型预测其适生区,并结合我国进境口岸截获数据及寄主分布情况评估其入侵风险。结果显示,地中海实蝇在全球的适生区范围主要集中在热带、亚热带地区,在我国的适生区范围主要集中在南部地区。该虫在越南、老挝、缅甸、印度、不丹和尼泊尔等我国邻国多地适生,且在我国进境口岸每年也均有截获,2003—2015年共截获274批次;其主要寄主苹果、咖啡、榅桲和无花果在我国的适生区范围内种植面积及产量均较高。因此中国具备了该虫进入、定殖的适生条件,具有较高的扩散风险。为预防其入侵,需完善边境疫情监测体系,加强进境口岸管理力度,并制定科学管理措施以降低其进入、定殖及扩散的风险。     

基于MaxEnt的麦瘟病在全球及中国的潜在分布区预测

［目的］ 麦瘟病是小麦上的一种新病害,明确该病害在全球及我国的潜在分布区域,对于有效控制此病害在全球的扩展蔓延具有重要的意义。［方法］ 利用MaxEnt生态位模型预测麦瘟病在全球及我国的潜在分布。［结果］ 南美中东部、非洲东南部和中西部、南亚东南部和东南亚以及澳大利亚东部沿海地区是该病害在全球的主要适生区;而该病害在我国的适生区仅包括云南、广东和海南等省的少数地区。［结论］ 该病害在我国的适生区较小,但随着全球气候变化,该病原菌的潜在分布范围可能将进一步扩大。     

基于DIVA-GIS和MaxEnt的美雕齿小蠹适生区预测对比研究

美雕齿小蠹是一种能够对松属树木造成严重危害的外来植物检疫性害虫,在我国尚无分布。因此,有必要对该虫的适生区进行预测研究,以便对其实施针对性的检疫防控。本研究同时采用DIVA-GIS和MaxEnt两种适生性分析软件,对美雕齿小蠹的适生区进行对比分析。两种软件的预测结果比较相近,综合来看,美雕齿小蠹在全球的适生区主要集中在北美洲中南部、南美州中部、欧洲和东亚大部分地区、大洋洲南部以及非洲局部地区;在我国境内的适生区主要在南方省份以及河南、山东、陕西等少数北方省份。最后提出了针对美雕齿小蠹的风险管理建议。     

基于最大熵模型的沙棘绕实蝇适生性研究

沙棘绕实蝇(Rhagoletis batava Hering)是危害沙棘果实的重要害虫。本研究采用Maxent模型,在收集和整理沙棘绕实蝇全球地理分布信息的基础上,筛选出与该虫发生相关的11个关键环境变量,预测了当前及未来气候条件下该虫在全球以及我国的适生区和适生程度。在当前气候条件下,该虫在全球的适生范围主要集中在北温带地区,在我国的适生范围较广且适生程度较高;在2050年的两种气候情景下,沙棘绕实蝇在全球的适生区北界均向北移动,在我国的适生范围均略有扩大且适生区向西南部拓展。建议我国相关部门进一步加强针对沙棘绕实蝇的入侵防控工作。     

气候变化条件下木瓜秀粉蚧在中国的潜在适生区预测

为明确木瓜秀粉蚧Paracoccus marginatus Williams et Granara de Willink 1922在中国的潜在适生区,基于中国820个气象站点的气象数据和未来气候变化数据,结合木瓜秀粉蚧的生物学特性,利用CLIMEX模型对该虫在中国当前气候以及未来气候条件下的潜在适生区进行预测。结果显示,木瓜秀粉蚧在中国的潜在适生区主要在南方,适生区面积占全国陆地总面积的9.07%。高适生区主要包括海南省、广东省南部、广西壮族自治区南部以及福建省和云南省小部分地区。在未来气候条件下,2050年木瓜秀粉蚧的潜在适生区将进一步扩大,适生区面积所占比例将增加至15.46%,且有向北移动的趋势。表明木瓜秀粉蚧对中国南方地区的农业潜在威胁巨大,建议将该虫增补为检疫对象,并加强检疫监管和种群动态监测。     

气候变化背景下埃及吹绵蚧在中国的适生区预测

基于埃及吹绵蚧分布点的经纬度数据,利用最大熵模型MaxEnt软件对埃及吹绵蚧在中国当前和未来(2050年和2070年)的适生区进行了预测,为林业和海关检疫部门对埃及吹绵蚧当前与未来的防控与检疫工作提供重要参考依据。在本研究中,梳理并筛选了埃及吹绵蚧在国内外的分布点,通过优化MaxEnt生态位模型,预测了在当前气候和未来气候下埃及吹绵蚧在中国的潜在分布,通过统计软件计算了各种气候条件下的适生区面积,并对影响埃及吹绵蚧分布的环境因子进行了筛选和统计。预测结果显示,基于当前气候,埃及吹绵蚧在我国的潜在分布区包括华南全部地区、华中和西南部分地区,主要集中在我国经度98°E～123°E、纬度20°N～30°N的地区。未来气候条件下的适生区范围呈现增大的趋势;刀切法(Jackknife)显示,对埃及吹绵蚧分布影响较大的环境要素主要为降水量,同时模型计算了埃及吹绵蚧定殖所需的四项环境要素的适宜范围。结合实际踏查数据和文献资料,MaxEnt模型预测结果可信度高,精确预测了影响埃及吹绵蚧分布的环境因子及其适生区范围,对埃及吹绵蚧的研究具有重要意义。     

基于MaxEnt模型的草地贪夜蛾适生性分析

草地贪夜蛾是危害粮食作物的重大害虫,已成功入侵非洲、印度、缅甸、泰国等地并造成严重危害,目前在中国云南已经零星发生。本文以其在全球的分布数据为基础,结合环境气候数据,利用最大熵模型MaxEnt对其在我国的潜在地理分布进行预测,结果表明该虫在中国的适生区占全国面积约52.79%,其中高、中、低度适生区分别占全国面积4.75%、12.14%、35.90%;中高度适生范围主要分布在华南、华中、华东、西南地区东部、陕西局部、云南局部和台湾局部。因此还需在其适生范围加强监测管理,严防草地贪夜蛾入侵,以保障我国农业安全。     

基于MaxEnt模型预测气候变化下玉米根萤叶甲在中国的潜在地理分布

为评估不同气候条件下玉米根萤叶甲Diabrotica virgifera virgifera在我国的潜在地理分布情况及适生区的空间格局变化趋势,通过筛选影响该虫分布的关键环境变量并基于其在全球的分布数据,运用MaxEnt模型和ArcGIS软件预测其在历史和未来气候情景下的潜在地理分布范围和适生区空间格局变化。结果表明,所构建MaxEnt模型的受试者工作特征 （receiver operating characteristic, ROC）曲线下面积（area under curve, AUC）平均为0.960,说明模型预测结果为优秀,具有较高的可信度。关键气候变量中最冷月最低温对玉米根萤叶甲的潜在地理分布具有十分重要的影响,累积贡献率为44.5%。历史气候条件下,玉米根萤叶甲的总适生区面积占我国陆地总面积的23.78%,高适生区主要分布于我国河南、湖北、陕西、甘肃、重庆、四川和云南等省市。未来气候情景下,玉米根萤叶甲在我国的总适生区面积略有减少,整体上呈现出南部收缩、北部扩张的趋势,原中南部的中、高适生区逐步转变为低适生区或非适生区。玉米根萤叶甲在我国的适生区较为广泛,适生范围涵盖多个重要玉米产区,对玉米安全生产威胁较大,应给予足够的重视,严防该虫传入我国。     

基于MaxEnt模型预测玉米矮花叶病毒的潜在适生区

为明确玉米矮花叶病毒 （maize dwarf mosaic virus, MDMV）在未来气候条件下在全球以及我国的潜在适生区,通过整理现有文献记载的MDMV发生分布数据,运用MaxEnt模型与ArcGIS10.2软件预测MDMV在历史和未来2个时间区段不同气候条件下（低胁迫情景SSP126和高胁迫情景SSP585）的潜在地理分布。结果显示,所建MaxEnt模型的受试者工作特征（receiver operatingcharacteristic, ROC）曲线下面积 （area under curve, AUC）值为0.911,表明预测结果可靠性高。MDMV的潜在分布受最冷月最低温 （仅此变量时贡献率最高,为67.9%）和年降水量 （除此变量时贡献率最低,为2.1%）的影响最大。历史气候条件下, MDMV在北美洲、南美洲南部、欧洲、非洲南部及北部、中亚以及大洋洲南部广泛适生;在我国除东北北部、内蒙古自治区东北部、新疆维吾尔自治区南部、西藏自治区北部、四川省东部、广西壮族自治区、广东省和海南省以外的大部分地区适生;未来气候条件下, MDMV在世界范围内的分布呈现北半球向北、南半球向南的变化趋向,在我国的分布则呈现向北收缩趋势。     

外来入侵植物飞机草在中国的适生区预测

飞机草是我国首批外来入侵物种之一。通过阈值依赖和非阈值依赖对MAXENT和Desktop GARP的预测结果进行比较,MAXENT预测结果较好,因此采用MAXENT对飞机草进行适生区预测,结果显示,飞机草在中国的适生区主要集中于南方的海南、台湾、云南、贵州、广西、广东、福建等省,其中云南北部、贵州西南部、广西中东部、广东北部及东部、福建南部将是开展飞机草监测及预警工作的重点区域。     

基于MaxEnt模型预测外来入侵植物刺果瓜在中国的潜在地理分布

为明确外来入侵植物刺果瓜 Sicyos angulatus在我国的潜在地理分布,基于MaxEnt模型、ArcGIS软件及全球分布数据,在历史气候条件及未来气候条件下 （低强迫情景SSP126和高强迫情景SSP585）预测刺果瓜在中国的潜在地理分布。结果显示, MaxEnt模型的曲线下面积（area undercurve, AUC）值为0.977,表明模型具有较高的可靠性;气温季节性变化、最热月的最高温、最干月降水量和最湿季节的降水量是影响刺果瓜在中国潜在地理分布的4个关键环境变量;历史气候条件下刺果瓜主要发生在中国东部、中部和西部,适生区总面积占中国陆地总面积的23.29%;未来气候条件下,刺果瓜在中国的适生区范围有所减少, SSP126和SSP585情景下刺果瓜在中国的适生区总面积分别为186.10×10⁴ km²和162.68×10⁴ km²,分别占中国陆地总面积的19.35%和16.91%,但还是主要覆盖黄淮海平原夏播玉米区和南方丘陵玉米区等产区,质心由南向北移动。     

气候变化下栎枯萎病菌在中国的潜在适生区预测

为降低未来气候变化下栎树枯萎病暴发的风险，基于现有的栎枯萎病菌Bretziella fagacearum分布数据，筛选影响其分布的关键环境变量，利用优化后的MaxEnt模型预测当前气候条件和未来气候条件（低强迫情景SSP126和高强迫情景SSP585）下其在中国的潜在适生区。结果显示，最暖月最高温度、最干季度平均温度、年降水量、最干月降水量是影响栎枯萎病菌分布的关键环境变量；优化后MaxEnt模型的受试者工作特征曲线下面积值高于0.90，表明该模型预测结果可靠。当前气候条件下栎树枯萎病菌的适生区面积约为1.39×10⁶ km²，占中国陆地总面积的14.48%，高适生区主要分布在湖南省北部、浙江省中南部、湖北省东南部、江西省西部和新疆维吾尔自治区北部。未来气候条件（低强迫情景SSP126和高强迫情景SSP585）下栎树枯萎病菌适生区面积均呈增加趋势，尤其高适生区的气候异常程度最高，造成其面积增加。此外，高适生区的质心均有由湖南省向北迁移的趋势。     

金荞麦的潜在分布区及生态特征

为了解我国金荞麦Fagopyrum dibtrys(D.Don)Hara的潜在分布区及生态特征,基于38个环境因子以及金荞麦在我国的153个地理分布记录,应用最大熵模型(MaxEnt)与地理信息系统(GIS)对金荞麦进行生态适宜性区划,并采用自然间断法对金荞麦的潜在区域进行划分。结果显示,金荞麦的潜在分布区主要位于我国西南地区东部、华中地区、华东地区和华南地区(22 N°~35N°),总面积约为250.99×10~4km~2;将金荞麦的潜在分布区划分为适生区、低适生区与边缘适生区,其中适生区主要集中在长江流域,总面积为88.00×10~4km~2。影响金荞麦地理分布的主要生态因子有最冷月最低温、最暖季降水量、高程、最干季降水量等9个因子,其中气候因子对金荞麦的地理分布影响最大。表明金荞麦应在云南、贵州、四川等省扩大种植面积,陕西、山西等省可考虑引种。     

基于MaxEnt和DIVA-GIS的亮壮异蝽潜在地理分布预测

亮壮异蝽Urochela distincta Distant为中国特有种,具有结群迁飞和抱团越夏的习性,近年在江西武功山和仙姑坛风景区暴发成灾,为使相关自然保护区及风景名胜区做好对亮壮异蝽种群暴发的早期预警和监测,采用Max Ent和DIVA-GIS软件,基于该虫在江西、湖南、贵州等地的分布数据及相关的20个环境变量,对其潜在地理分布进行了预测。结果表明,影响亮壮异蝽分布的主要环境变量包括最干月降雨量、海拔、昼夜温差月平均值、最暖季降雨量、最冷月最低温、昼夜温差与年温差比值、最干季平均温和最湿季平均温,其中最干月降雨量和海拔是最重要的因素,贡献率分别为64.9%和19.5%。该虫在我国的高适生区多属于海拔700~1 500 m且最干月降雨量为25~130 mm的地区,主要集中在我国动物地理区划的华中区、华南区和西南区东部的部分区域,如江西与湖南交接的罗霄山脉,江西与福建接壤的武夷山山脉,以及重庆、湖南、贵州和湖北四交之地的武陵山脉等;非适生区包括我国的北部地区、西部地区、华中部分地区及华南的小部分区域。     

基于GIS和气候、种群动态模型的红火蚁适生性分析

进行红火蚁Solenopsis invicta适生性分析，找出制约红火蚁种群发展因素及其潜在的地理分布是开展防控、监管工作的重要基础。利用气候模型和种群动态模型对红火蚁在中国可能的分布范围进行分析，并从地温和降雨两个方面探讨了其气候制约因素的地理分布特征。预测结果表明，红火蚁在我国广东、广西、福建、台湾、海南入侵定殖可能性很高，气候条件不能构成制约因素。云贵高原东南部、四川东部以及重庆、湖南、湖北、江西、浙江、安徽、江苏局部地区也存在被红火蚁入侵定殖的风险。两个模型预测相似的红火蚁分布北界为川西高原、陇南、关中、山西南部、河南北部、山东南部一线。当前红火蚁分布还远未达到其分布北界，且其分布范围还不大，仍然可通过执行严格防控、检疫策略以防止红火蚁进一步蔓延。     

西北干旱区白刺属植物适生环境的模拟分析

白刺属(Nitraria L.)植物是古地中海第三纪孑遗植物,对我国西北干旱、半干旱地区具有极高的生态效益。本研究基于MaxEnt模型和ArcGIS软件及其SDM工具箱预测了过去到未来不同时期下白刺属6个物种在我国的潜在适生区及其迁移路线,以期为该属植物的保护及资源利用方面提供一定的理论依据。结果表明:白刺属植物当代在我国的高适生区面积占我国国土总面积的6.32%,主要集中在宁夏北部、内蒙古南部和新疆西部地区。与过去相比,白刺属植物的潜在高适生区在当代减少了1.68%。与当代相比,白刺属植物高适生区预测面积在2070年(RCP4.5)气候情景下减少了0.13%,在2070年(RCP8.5)气候情景下增加了1.61%,主要集中在甘肃东南部和宁夏地区;白刺属植物在我国潜在适生区的主导环境因子是最冷月最低温(bio6);最冷季度的平均降水量(bio19)和年均温(bio1)是影响白刺属潜在地理分布的主要环境因子;白刺属植物在末次间冰期(LIG)、末次冰盛期(LGM)、当代及2070年(RCP4.5和RCP8.5)均有向青海等高海拔地区迁移的趋势。     

中欧山松大小蠹在中国的适生性分析

中欧山松大小蠹(Dendroctonus ponderosae Hopkins)是严重危害松类针叶树种的蛀干害虫。本文基于气象数据,利用BIOCLIM生态位模型对中欧山松大小蠹在我国的适生区进行了分析,结果显示该小蠹能广泛分布在华北、东北的大部分地区和西南的部分地区,提供了ArcGIS适生区预测分布图。     

Runoff characteristics and its sensitivity to climate factors in the Weihe River Basin from 2006 to 2018

Exploring the current runoff characteristics after the large-scale implementation of the Grain for Green (GFG) project and investigating its sensitivities to potential drivers are crucial for water resource prediction and management. Based on the measured runoff data of 62 hydrological stations in the Weihe River Basin (WRB) from 2006 to 2018, we analyzed the temporal and spatial runoff characteristics in this study. Correlation analysis was used to investigate the relationships between different runoff indicators and climate-related factors. Additionally, an improved Budyko framework was applied to assess the sensitivities of annual runoff to precipitation, potential evaporation, and other factors. The results showed that the daily runoff flow duration curves (FDCs) of all selected hydrological stations fall in three narrow ranges, with the corresponding mean annual runoff spanning approximately 1.50 orders of magnitude, indicating that the runoff of different hydrological stations in the WRB varied greatly. The trend analysis of runoff under different exceedance frequencies showed that the runoff from the south bank of the Weihe River was more affluent and stable than that from the north bank. The runoff was unevenly distributed throughout the year, mainly in the flood season, accounting for more than 50.00% of the annual runoff. However, the trend of annual runoff change was not obvious in most areas. Correlation analysis showed that rare-frequency runoff events were more susceptible to climate factors. In this study, daily runoff under 10%-20% exceeding frequencies, consecutive maximum daily runoff, and low-runoff variability rate had strong correlations with precipitation, aridity index, and average runoff depth on rainy days. In comparison, daily runoff under 50%-99% exceeding frequencies, consecutive minimum daily runoff, and high-runoff variability rate had weak correlations with all selected impact factors. The sensitivity analysis results suggested that the sensitivity of annual runoff to precipitation was always higher than that to potential evaporation. The runoff about 87.10% of the selected hydrological stations were most sensitive to precipitation changes, and 12.90% were most sensitive to other factors. The spatial pattern of the sensitivity analysis indicated that in relatively humid southern areas, runoff was more sensitive to potential evaporation and other factors, and less sensitive to precipitation.