基于Maxent模型对尼泊尔芒适生区时空分布的预测

为预测不同时期气候情景下尼泊尔芒的适生区,探讨制约其适生区分布的主导气候因子,基于60条尼泊尔芒现代地理分布记录和9个生物气候变量,利用ENMeval数据包对Maxent模型进行了优化,并利用优化后的Maxent模型对末次冰盛期、全新世中期、现代(1970～2000年)和未来(2061～2080年)4个时期的尼泊尔芒适生区进行了模拟,综合使用贡献率、置换重要性和Jackknife检验对气候变量的重要性进行了评估。结果显示:最优模型设置参数为特征组合选取LQH,调控倍频设置为3,在该设置参数下模型的测试集受试者工作特征曲线下的面积为(0.963±0.028),模拟准确度极高;温度季节性标准差、最冷月最低温度、年温度变化范围和年降水量是影响尼泊尔芒分布的主导气候因子;尼泊尔芒的现代中、高适宜区大面积分布于中国的西藏东部、四川南部、贵州西部和云南大部分地区;末次冰盛期,其适生区面积最大,在东海和南海的沿海地区存在其他时期所没有的适生区;全新世中期,其适生区轮廓与现代适生区的相似;2070年,其适生区整体北移;从末次冰盛期到未来,尼泊尔芒的适生区可能会先后经历了向内收缩、基本稳定和整体北移3个过程。     

基于Maxent和ArcGIS加拿大一枝黄花适生区预测

为了研究加拿大一枝黄花在中国的适生区及其分布影响因素,以利于有效防控,采用最大熵模型(Maxent)和ArcGIS软件对加拿大一枝黄花2041—2060、2061—2080气候模式下在中国的潜在适生区进行预测。结果显示：当前适生区预测AUC值为0.933,模型预测结果理想;适生区分布主要受气温和降水影响;潜在适生区主要分布在华东和华中地区,以上海市全域、江苏省中南部、安徽省中部、江西省北部、湖南省东部、湖北省东部以及浙江省部分地区和沿海海岸线为主。随着时间推移,2041—2060年相比较于当前,高、中适生区的面积增加106.04万km²,低适生区增加110.62万km²;2061—2080年,高、中适生区的面积与当前相比增加110.99万km²,低适生区增加111.55万km²。总体来说,未来气候变化下,加拿大一枝黄花的适生区呈现出不断扩张的趋势,建议相关部门基于其潜在适生区的变化趋势制定响应的分级管理策略,以防止进一步扩散。     

基于MaxEnt模型的南酸枣潜在适生区预测

为明确南酸枣在中国的适生分布区及其对气候变化的响应,应用MaxEnt模型综合32个环境变量和196个分布记录模拟南酸枣现在和未来的地理分布,检测其主导环境变量。结果表明:南酸枣在中国适生区面积113.25×104km2,最适分布区位于南岭、幕阜山、罗霄山、大娄山、武夷山、天目山、武陵山、云贵高原等地区。Jackknife检验表明:主导环境变量为低温和地表霜频率。在未来全球气候变暖的情境下(RCP2.6),南酸枣适生区扩张并北移(西藏东部、云南地区除外),未来气候变化对其种群地理分布格局影响较小,栽植应用潜力较大。     

基于Maxent生态位模型的银杏大蚕蛾贵州省适生区预测

通过建立Maxent生态位模型,投影到地理空间,预测银杏大蚕蛾在贵州省的潜在分布区域,以期为贵州省有效预防银杏大蚕蛾提供借鉴。     

基于MaxEnt 模型的胡杨潜在适生区预测研究

【目的】科学预测阿克苏河流域的胡杨潜在适生区并划分为不同等级,为阿克苏河流域胡杨的物种可持续发展提供参考。【方法】文章实地调查获取胡杨的实际生长样点后,借助最大熵模型(Maximum Entropy Model,MaxEnt)和地理信息技术预测阿克苏河流域胡杨潜在适生区,分析了环境因子与胡杨生长的响应关系。【结果】对初步确定的气候、土壤、地形等28个环境因子进行贡献率分析和共线性诊断,筛选出了影响胡杨潜在分布的12个主要限制因子;利用MaxEnt软件,经受试者工作特征曲线检验模型精度后,预测了胡杨的潜在适生区范围,高适宜区和中适宜区的面积约为3 838.28 km2,主要分布在阿克苏河流域东北方向温宿县五团场南部边缘、省道207途径的多浪水库周边地区、流域南侧阿瓦提县丰收三场周边、阿拉尔市十二团场南部边缘和十六团场南部边缘,这4个区域是胡杨潜在适生重点保护区域;等温性(Bio3)、最暖月最高温度(Bio5)、最干季度平均温度(Bio9)、年降水量(Bio12)、上层土壤可交换性钠盐含量(ESP)、和海拔(DEM)是主要影响胡杨分布的环境因子。【结论】研究结果可为流域天然植被保护恢复、生态输水工程实施提供技术支持。     

基于Maxent模型的长林小蠹的全球及中国适生区预测

  目的  长林小蠹是一种重要的林木检疫性害虫,对智利、新西兰等多国松树造成严重危害,并随林木进口入侵我国山东,对我国林业安全造成威胁。根据长林小蠹的已知分布,对其全球和中国范围内的适生区范围进行准确预测,明确该虫在我国潜在的分布区范围,为相关部门提供理论参考,有助于采取科学高效的监测和防治措施,降低潜在的生态和经济损失。  方法  利用Maxent物种分布模型,通过筛选生物气候变量和优化模型参数构建拟合优度和复杂度综合表现最佳的模型,进而应用于长林小蠹在全球和中国范围内的适生区的预测。利用ArcGIS软件对预测结果进行可视化处理和面积统计,并利用模型的结果对影响长林小蠹定殖的主要环境因素进行分析。  结果  相较默认参数下的模型,参数优化后的模型精度明显提高,平均AUC值达到0.964 6。同时,模型预测结果显示:长林小蠹在全球的适生区主要位于欧洲、北美洲东部和西部沿海、亚洲东部、南美洲东南部、非洲最南端以及大洋洲的东南沿海。其中高度适生区、中度适生区和低度适生区的面积分别占比1.21%、1.92%和3.95%。中国范围内该虫的适生区主要位于中部和南部,其南界至中国台湾,北界至辽宁大连。其中高度适生区、中度适生区和低度适生区的面积分别占比0.28%、5.00%和13.43%。在所有生物环境变量中,贡献率最为显著的为最干季降水量、最冷月份的最低温度、温度季节性、最热月份的最高温度、年降水量。贡献率分别为37.9%、25.4%、12.7%、7.0%和6.6%。  结论  已有长林小蠹发生的区域外,美国东南部和西北部、阿根廷东部、巴西的南部和中国大部的适生区尚未有长林小蠹的捕获记录,被入侵风险较高。长林小蠹在中国的适生区主要以中度和低度适生区为主,几乎囊括了中国中部和南部所有的省份,其中,山东省和江苏省的沿海地带及其周边地带、中国西部局地和中国中南部局地的适生性相对较高。由此我们建议在国内开展长林小蠹的普查及防控工作,严防其扩散蔓延;同时加强入境口岸的各项检疫措施。      

杉木潜在适生区及其对气候变化的响应

根据杉木分布现状及特点,以我国亚热带县级驻地作为杉木的分布点资料,运用Bioclim模型对杉木在现在和未来气候变化情景下潜在适生区进行预测,结果表明：现状潜在适生区模拟结果与文献记录有较好的一致性;在CO2倍增时,极适生面积缩小,最适生区有所东移;当平均气温增加2℃时,原杉木分布的南界北移;当年平均气温增加4℃时,最适生区破碎化明显;降水量增加20%情景下,适生区局限于贵州和原杉木分布的北界地区。     

基于MaxEnt模型的阿勒泰金莲花潜在适生区预测

利用最大熵模型(MaxEnt)预测阿勒泰金莲花潜在适生区能够为新疆阿勒泰金莲花的科学规范种植提供有效的理论指导和依据.以12个实际分布数据及42个环境因子为依据,采用MaxEnt模型结合GIS(地理信息系统)空间分析技术预测阿勒泰金莲花潜在适生区,用聚类分析法划分适生区等级,使用百分比贡献率分析其主要环境因子及生态位参...     

不同碳排放模式下云南榧树适生区分布研究

研究气候变化背景下云南榧树适生区分布,有助于理解该物种分布区的变迁历史和未来保护策略的制定。基于45个有效地理分布点以及19个环境气候变量,利用Maxent模型与ArcGIS对不同时期云南榧树的适生区进行模拟,其ROC特征曲线下的面积接近于1,MaxEnt模型的预测准确度高,可用于预测云南榧树适生区。结果表明,刀切法Jackknife和气候累计贡献率显示,影响云南榧树分布的主导环境变量为最暖季度降水量(bio18)和最冷月份最低温(bio6)。自末次盛冰期至全新世中期再到当前,云南榧树种群质心迁移路线为高黎贡山—丽江—维西,面积变化呈先增加再减少的趋势,当前我国云南榧树主要分布于云南、四川和西藏等地区,预测2070年在4种不同碳排放模式下,云南榧树适生区均发生不同程度的北移,且碳排放越高北移程度越明显。随着历史时间的推移,云南榧树适生区呈向北迁移的趋势,在未来全球气候变暖的情景下,云南榧树的分布面积不会减少,四川极可能成为云南榧树新的分布区。     

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。     

水曲柳阔叶混交林冠层光分布与天然更新相关性研究

探讨甘肃小陇山林区阔叶混交林冠层光分布对水曲柳天然更新的影响。以水曲柳为研究对象,采用大田试验和样地调查法,使用Hemi View数字植物冠层分析仪测定水曲柳阔叶混交林冠层的光照指标及LAI,建立DSF、ISF与LAI回归分析。结果表明,水曲柳在幼苗期适宜于在遮荫度<50%的环境下生长,当遮荫度>50%时,其苗高生长明显下降且与对照差异显著;水曲柳阔叶混交林中,林分冠层的郁闭度与叶面积指数（LAI）之间存在显著的正相关关系;散射光立地系数（ISF）、直射光立地系数（DSF）、散射光立地系数（GSF）、冠下总辐射（TotBe）随叶面积指数（LAI）的增大,呈明显的负相关关系,当郁闭度<0.66,散射光分布较多,更有利于水曲柳幼苗的生长与天然更新;对于种子扩散繁殖,距离母树0~5 m种子数量最多,随着距离的增加而减少,扩散半径因风向风不同而异,最远可达20 m。混交林冠层光分布对水曲柳幼苗期的天然更新有很大的影响。     

柳杉潜在适生区预测及气候变化对其分布的影响

气候变化对物种的生长和分布有深刻影响,探究物种当前分布范围及限制其分布的主导环境变量,对生物多样性保护具有重要意义。基于柳杉80个现有种群的分布点以及气候和地形两类环境变量,利用最大熵模型（MaxEnt）模拟不同气候情景下柳杉在我国的潜在适生区,分析影响其分布的主导环境变量,掌握不同时期的质心转移方向。结果表明,降水是影响柳杉分布的主导环境变量。自末次盛冰期（LGM）以来,柳杉在我国的分布面积逐渐缩减;随着未来气候变暖,其缩减程度进一步加剧,而该物种亦将向西或北迁移以降低温度的影响。结果明晰了柳杉种群的适生区范围,对其遗传资源保护和引种具有重要的参考价值。     

基于MaxEnt模型的不同气候情景下白蜡树中国适生区预测

白蜡树自然分布主要在中国境内,而且也是中国栽培悠久的经济树种,研究其当前和历史的地理分布格局、未来气候条件下的地理分布格局及分布区的宏观动态变化,皆有重要意义。依据采集标本记录的183个分布点和21个环境因子,利用最大熵原理,对10种气候情景下白蜡树在中国的适生分布区及分布区的几何质心进行预测。结果表明:1）最大熵模型模拟效果较高,模拟10次,AUC值=0.915 0±0.005,故可用模型计算出的潜在分布区来预测适生分布区,并基本确定白蜡树的地理分布格局。2）年均温、温度季节变化方差、暖季降雨量和未定义坡度是影响白蜡树适生分布的主导因子。3）根据模型计算出的概率值进行分级得知,白蜡树在当前气候情景下的适生分布范围大概率（0.6<P<最大阈值）位于甘肃、陕西2省交界处,西南腹地（尤其是贵州省）,河北、北京、安徽、江苏、浙江的一些地区亦可能分布。4）10种气候情景下白蜡树适生分布区的几何质心皆位于湖北省境内。由适生分布区面积的变化得知,自全新世中期至今白蜡树的适生面积减少约20%,未来高排放浓度场景下其适生分布区面积较当前分布区面积减少得最多。可见,白蜡树在我国适生分布区面积可能呈现缩减趋势,应对其进行保护与合理栽植。     

白蜡木和水曲柳木材构造特征及提取液化学成分的GC-MS分析

对白蜡木和水曲柳的木材构造特征和提取液化学成分进行辨析,为白蜡木和水曲柳的辨识提供理论依据。木材宏观与微观构造试验结果表明,2种木材均具有白蜡木属木材的基础构造特征,但在材色、薄壁组织、木射线宽度与含树胶方面稍有不同;白蜡木心材呈现浅黄褐色,而水曲柳心材为栗褐色;水曲柳轴向薄壁组织含有树胶;白蜡木多列射线较宽,而水曲柳多列射线较窄且常含树胶。木材的石油醚提取液气相色谱-质谱（GC-MS）分析发现,白蜡木与水曲柳提取液中分别鉴定出5种和7种相对含量较高的化合物,且相对含量最高的成分均是邻苯二甲酸单（2-乙基己基）酯,分别达到58.647%、58.486%;水曲柳特有化合物为:氯代十八烷和Terephthalic acid,2-ethyhexyl octyl ester,相对含量分别为2.548%、10.770%。这2种化合物可作为辨别2种木材的特征化学物质。     

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模型的越冬白头鹤适宜生境预测

依据2013—2014年冬季野外调查的白头鹤分布点数据,结合2011—2015年间中国观鸟记录中心和已公开发表的相关文献中记录的白头鹤分布点信息,基于气候、地形、水系、土地利用类型和人类干扰5类环境因子,应用Maxent模型分析了安徽省越冬白头鹤适宜生境分布及影响其分布的主要环境因子,并结合已建自然保护区对白头鹤适宜生境进行保护空缺分析。结果表明,模型预测结果达优秀水平;距主要水源距离、1月份平均最低温、12月份平均最低温和距主要道路距离是影响白头鹤分布的主要环境因子,对模型的综合贡献值分别为45.3%、21.4%、19.3%和7.6%。白头鹤适宜生境主要分布在升金湖上湖和菜子湖,少量分布在龙感湖沿岸、武昌湖东岸及其东部的长江干流沿岸,其中核心适宜生境的总面积为45 980 hm2。空缺分析表明,已建自然保护区覆盖了60.1%的核心适宜生境,尚有18 346 hm2的核心适宜生境处于保护区之外,需要在重点管理保护区的同时,对保护区之外的核心适宜生境给予更多关注。     

白蜡杆材的动态热机械分析

试验材料为6年生白蜡杆材,利用动态热机械分析仪（DMA）测试其不同高度的动态力学性能。结果表明,在试验温度范围内,随着温度的升高白蜡杆材的储能模量呈下降趋势,损耗模量和损耗因子呈“升高—下降—升高—快速下降”的双峰形;且白蜡杆材上部具有较高的刚度和阻尼,玻璃化转变温度为255.84℃,比下部的玻璃化转变温度高7.82℃。综合评价认为,6年生白蜡杆材上部的材性优于中部和下部的。     

基于单木水平和林分水平的油松兼容性生长模型

以油松林分为研究对象,基于北京市一类连续清查数据161块油松林分2期固定样地,建立单木水平和林分水平模型,利用组合预测法把油松单木水平模型和林分水平模型组合起来,用最优加权法计算单木水平和林分水平的权重系数,最后用3项数学指标M_AD、R_MSE、R²评估模型的预测效果。结果表明,所建的单木水平、林分水平和组合水平模型的预测效果均较好,经过分析比较,组合预测法预测油松断面积、蓄积量生长模型的精度高于单木水平和林分水平预测的精度。组合预测法所建立的模型结合了单木水平、林分水平模型的优点,提高了油松林分生长预测模型的兼容性,保障了油松林分生长模型预测结果的一致性,也可以用来预测下一期油松林分断面积、蓄积量生长规律。