基于MaxEnt模型预测胸窗萤在北京市的潜在适生区

为明确胸窗萤Pyrocoelia pectoralis在北京市的潜在适生分布情况,利用MaxEnt模型结合25个与胸窗萤生存相关性强的环境因子对其潜在适生区进行分析预测。结果表明:北京市胸窗萤的高适生区面积(适生值>0.5)为2 444.42 km~2,占全市总面积的14.90%。高适生区主要在昌平区的北部和西部,海淀区的西南部,石景山区、门头沟区的东部和南部,房山区的西南部以及平谷区的中部。测试集AUC值为0.977,表明预测结果准确可靠。刀切法分析结果显示最湿季度降雨量、最热季度均温和最湿季度均温对胸窗萤的分布状况影响最大,贡献率分别为29.21%、25.54%和13.56%;夜间灯光和植被类型也有一定的影响,贡献率分别为9.00%和8.16%,累计贡献率为85.45%,通过核密度分析可识别出胸窗萤保护的热点区和空缺区。     

全球气候变化下大狼杷草在中国的潜在分布格局及变化趋势

为探索气候变化对大狼杷草Bidens frondosa L.在中国适生区分布格局的影响，搜集获得大狼杷草264个分布点位及23个环境变量数据，运用GIS技术和优化后的MaxEnt模型预测当前和未来气候模式下大狼杷草的潜在分布格局及变化。运用受试者工作特征（receiver operating character‐istic，ROC）曲线分析法进行验证，并利用刀切法分析影响大狼杷草分布的主要环境变量。刀切法分析结果表明，至人类活动最短距离、最湿月降水量和温度季节性变化对大狼杷草分布影响较大，贡献率依次为41.2%、33.5%和9.9%。各情景ROC曲线下面积（area under the receiver operating characteristiccurve，AUC）值均大于0.9，模型可信度较高。当前气候下大狼杷草在中国的潜在适生区总面积为249.23×10⁴ km²，主要分布于北京、辽宁、河北、天津、安徽、山东、湖南、浙江、四川、江西、吉林、河南、江苏、湖北、黑龙江、山西、陕西、宁夏、重庆、贵州、广西、广东、福建和台湾等省（自治区、直辖市）。全球气候变化背景下大狼杷草适生区面积波动性增加，扩张区主要分布于黑龙江省中部和南部、吉林省东部、内蒙古自治区东北部、河北省北部、山西省北部、陕西省南部、贵州省西南部、广西壮族自治区南部和广东省南部等地，适生丧失区主要分布于辽宁省和内蒙古自治区交界、陕西省南部、台湾省东部等地。     

基于MaxEnt模型和ArcGIS的白喉乌头在中国潜在分布区预测

基于环境因子和白喉乌头(Aconitum leucostomum)在中国地理分布记录,结合最大熵(Max Ent)模型与Arc GIS,预测了白喉乌头在我国的潜在分布区,并采用接受者操作特征曲线(ROC)分析法对预测结果进行了验证。训练数据(training data)和验证数据(testing data)的AUC都为0.996,表明预测结果较好。结果表明,最冷月的低温、最冷季平均温度、最干季平均温度、昼夜温差与年温差比值是影响白喉乌头分布的主要环境因子。根据适生值的大小,高危区和适生区主要分布在新疆西北地区、甘肃东南部、宁夏大部、陕西中部北部、山西东部北部、河北北部、内蒙古西南部东南部地区。     

外来入侵植物豚草在中国东北潜在分布区预测

文中利用最大熵生态位模型(MaxEnt)与地理信息系统(Arc GIS),结合豚草地理分布数据及19个环境因子,对入侵植物豚草在我国东北地区潜在分布和适生等级进行预测。结果表明:豚草的潜在分布区大致呈现以辽河平原腹地为中心,其适生等级向外辐射状递减趋势分布。根据豚草适生系数,确定赤峰-阿荣旗-伊春-黑河一线为豚草扩散风险的分界线。ROC曲线中AUC值为0.986,表明预测结果"非常好"。应用刀割法计算各环境变量对最大熵模型建立贡献率,结果表明影响豚草分布的主要环境因子为最暖季度平均温度和最湿季度平均温度。豚草在不同适生等级分布区域的比较分析,表明豚草在低海拔地区比在高海拔地区分布多。本研究为监测与控制外来入侵植物豚草的扩散提供了依据。     

气候变化情景下革苞菊属在中国的潜在地理分布北大核心CSCD

革苞菊属(Tugarinovia Iljin)为阿拉善荒漠特有属,预测气候变化对革苞菊属潜在地理分布的影响对其保护至关重要。本研究基于革苞菊属当前在中国的34个分布点和22个环境变量,利用最大熵(MaxEnt)模型模拟当前和未来(2050s、2070s)3种共享社会经济路径下(SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5)革苞菊属在中国的分布格局变化,采用ROC曲线下方的面积AUC值检验模型预测效果,以刀切法和综合贡献率分析影响其分布的主要环境因子。结果表明:(1)MaxEnt模型模拟准确度较高(AUC=0.992);海拔、最暖季度降水量、最冷季度降水量和年平均温度是影响革苞菊属地理分布的主导环境因子。(2)当前革苞菊属适生区面积和高适生区面积范围均较小,适生区面积为37.08×10^(4)km^(2),高适生区面积为6.89×10^(4)km^(2),主要沿着阴山和贺兰山一带呈破碎化分布。(3)未来3种气候情景下革苞菊属高适生区面积总体呈增加趋势,且在SSP5-8.5气候情景下增加幅度较大;其适生区质心主要向东(阿拉善左旗)迁移。     

基于MaxEnt模型预测气候变化下飞扬草在中国的潜在地理分布

为明确入侵杂草飞扬草Euphorbia hirta Linn.在中国的潜在地理分布，基于MaxEnt模型结合ArcGIS地理信息系统软件，对飞扬草在历史气候及未来气候2个情景下的潜在适生区进行预测，并采用刀切法分析各环境因子对飞扬草适生区的影响。结果显示，在飞扬草潜在地理分布变化过程中，影响最大的环境因子是最湿季度降水量，其次是最暖季度平均温度。历史气候条件下，飞扬草在中国的总适生区面积占全国陆地总面积的32.45%，其中高适生区占13.57%，中适生区占10.06%，低适生区占8.82%。未来气候条件下，预测结果表明2050年飞扬草的潜在适生区将进一步扩张，其中在高强迫SSP585情景下飞扬草的总适生区面积大于低强迫SSP126情景下的总适生区面积，而SSP126情景下的高适生区面积则大于SSP585情景下的高适生区面积。表明飞扬草在中国的潜在适生区分布范围较广，可能在未来进一步扩散至全国，建议相关部门加强监控，防止飞扬草进一步入侵和扩散。     

基于MaxEnt模型预测红火蚁在中国的适生区

作为极具破坏性和攻击性的有害生物,红火蚁(Solenopsis invicta Buren)近年来在中国扩散迅速,严重威胁入侵地生物多样性和人类生产生活,为探究红火蚁在我国的适生区范围,本文基于315个分布数据和气候、高程、土地利用等环境因子,通过调用ENMeval数据包调整MaxEnt模型参数,对红火蚁在中国的适生范围进行了预测,并通过受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)对模型精度进行验证。结果表明,训练数据的ROC曲线下面积(AUC)为0.917,测试数据的AUC为0.909,模型预测结果较准确。红火蚁在中国的适生区范围为18.10°N～32.29°N、92.40°E～122.22°E,且集中于广东省、广西壮族自治区、海南省、云南省、福建省、台湾地区等省份。最冷季度平均温度(bio11)是影响红火蚁在中国适生分布的最重要环境因子。这为政府和地方组织加强红火蚁防控管理提供了一定的科学依据。     

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。     

气候变化下基于GIS的农田恶性杂草旱雀麦在中国的分布与发展趋势

为确定旱雀麦在我国的空间分布及其对气候变化的响应,以期进一步开展生态防控,本研究利用旱雀麦在中国的地理分布数据,结合当前气候数据和未来气候变化情景（RCP8.5情景下2050s,2070s）,建立最大熵模型（MaxEnt模型）,确定影响旱雀麦分布的主导环境因子。应用地理信息系统（GIS）对中国地区旱雀麦的适生区进行划分,以ROC曲线作为模拟的准确性评价指标。结果表明,MaxEnt模型模拟效果极好（AUC=0.965）;当前气候条件下,旱雀麦适生面积为2.5534×10⁶ km²,主要集中分布于青海省东北部、甘肃省与青海省接壤的地区、四川省的西北部,以及新疆的西北部;其中影响旱雀麦分布的主要环境因子为海拔、bio12（年降水量）、bio9（最干季度平均温度）和bio15（降水量季变异系数）,其贡献率分别为45.0%、17.5%、9.7%、9.7%,累计贡献率达81.9%;在RCP8.5情景下,未来2个时期,旱雀麦潜在高适生区分布面积与当前相比增加了12.2%~23.3%,但RCP8.5情景下2070s较RCP8.5情景下2050s旱雀麦的潜在高度适生区分布面积减少了8.9%。综上所述,气候变化情景下旱雀麦的潜在分布面积呈现出扩大趋势,且RCP8.5情景下2070s较RCP8.5情景下2050s的适生区分布面积有缩减趋势。     

裂尾剑线虫在中国的适生性分析

裂尾剑线虫是一种具有高度杂食性和传毒性的农林有害生物,可危害多种果蔬和农作物,能传播南芥菜花叶病毒和草莓潜隐环斑病毒等多种植物病毒。本文利用最大熵模型MaxEnt对裂尾剑线虫在中国的适生区域进行预测,并利用刀切法对影响裂尾剑线虫分布的环境因子进行评估。结果表明裂尾剑线虫在我国适生区面积约占全国面积的31.8%;其中高、中、低度适生区分别占全国面积4.2%、7.7%和19.9%。我国适生区主要集中于北纬38°以南,东经92°以东,高度适生区集中在北纬22°～32°之间。bio11最冷季平均温度、bio19最冷季降水量、bio3等温性、bio17最干季降水量、bio10最暖季平均温度、bio8最湿季平均温度是影响裂尾剑线虫潜在地理分布的主要环境因子。各地检疫部门需加强检疫,防止裂尾剑线虫传入我国。     

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。     

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。     

基于MaxEnt模型预测梨火疫病菌的潜在地理分布

为探究梨火疫病菌解淀粉欧文氏菌Erwinia amylovora在全球的潜在地理分布,基于其全球分布数据和筛选得到的环境变量,利用MaxEnt模型对其在当前气候和未来气候条件下的潜在地理分布进行预测,并利用刀切法和皮尔逊相关性分析法筛选对梨火疫病菌分布有重要影响的环境变量。结果显示,对梨火疫病菌分布有重要影响的环境变量包括2月平均最高温度、1月平均降水量、7月平均最低温度、温度变化方差、昼夜温差月均值和7月平均降水量,表明春季和夏季的温度和降水对梨火疫病菌的分布有较大影响。在当前气候条件下,梨火疫病菌在全球的适生区分布较广,适生区总面积达到5.58×10⁷ km²,且高适生区主要分布在北美洲沿海地区、地中海沿岸和亚洲中部及东部的部分地区;梨火疫病菌在我国的适生区总面积为7.36×10⁶ km²,占全国陆地总面积的76.70%;在未来气候SSP126和SSP585情景下,梨火疫病菌在全球的适生区总面积分别为5.52×10⁷ km²和5.24×10⁷ km²。表明梨火疫病菌对我国大部分地区有潜在威胁,应加强监测与防控。     

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。     

基于MaxEnt模型预测叉角厉蝽在全球的潜在地理分布

为明确草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda的捕食性天敌——叉角厉蝽Eocanthecona furcellata在全球的潜在地理分布,基于叉角厉蝽在全球已有的历史分布记录,结合环境数据,采用MaxEnt生态位模型结合GIS技术对其在全球范围的适生区进行分析。结果显示,最暖季降水和最冷季平均温度是影响叉角厉蝽分布的主要环境因素。预测的叉角厉蝽在各个洲均可能发生,适生区集中分布在亚洲东部、东南亚大部、印度半岛东部、非洲南部东西沿海岸地区、南美洲中部地区及澳洲北部沿海岸地区。表明叉角厉蝽适生性较强,可以充分利用其捕食性释放到田间用于生物防治。     

基于MaxEnt模型和GIS技术的烟粉虱适生区预测

为分析烟粉虱Bemisia tabaci在我国的潜在适生区,以我国351个烟粉虱分布记录点、全国气候环境数据和土地利用数据为基础,利用MaxEnt生态位模型结合GIS技术进行烟粉虱适生区预测。结果表明,影响烟粉虱适生区预测的主要因子包括土地利用类型、海拔、年平均温度和最热月份最高温度。预测的烟粉虱高适生区、中适生区、低适生区与非适生区分别占全国陆地总面积的5.6%、12.3%、35.2%和46.9%。华北平原、东北平原的南部以及湖南、湖北两省交界处为烟粉虱最适宜生存区域,且这些区域作物生产潜力大,造成的损失较为严重;非适生区包括青藏高原、南疆沙漠区域、大兴安岭及东北极寒地区。本研究预测的烟粉虱中、高适生区域均有烟粉虱发生为害的报道,烟粉虱在我国的防控形势仍然严峻。