基于4种生态位模型的长芒苋潜在适生区预测

恶性入侵杂草长芒苋Amaranthus palmeri S.Watson对农业生产和生物多样性造成严重威胁。预测其潜在适生区对粮食安全和生物多样性保护至关重要。不同模型由于算法不同对长芒苋潜在适生区的预测结果存在差异。本研究综合4种生态位模型(MaxEnt、GARP、BIOCLIM和DOMAIN)预测长芒苋在我国的潜在适生区以提高预测准确性。结果表明,4种模型的平均AUC值均大于0.85。MaxEnt和DOMAIN的平均Kappa值大于0.81;BIOCLIM和GARP的平均Kappa值大于0.69。MaxEnt的预测精度和稳定性要略胜一筹。BIOCLIM和MaxEnt的预测结果较为收敛,DOMAIN和GARP预测的适生区范围较广,由此预测的长芒苋潜在适生区分别占我国陆地总面积的20.66%和32.38%,48.39%和49.76%。综合预测结果,长芒苋在我国的适生区主要集中在中东部地区,西北和东北地区则是长芒苋存在的边缘环境地区。     

基于CLIMEX和ArcGIS预测红火蚁在云南的潜在适生区

红火蚁(Solenopsis invicta Buren)是一种杂食性土栖蚁类害虫,在国际上被列为极具破坏性和攻击性的一种入侵生物。本文采用CLIMEX模型与Arc GIS分析相结合的预测方法,通过确定红火蚁的CLIMEX气候适应性参数,分析了红火蚁在云南的潜在适生范围,结合云南省地形高程图,将红火蚁在云南的适生性分为5个等级:非适生区、低度适生区、中低度适生区、中度适生区、高度适生区。预测结果表明,滇西南的澜沧、景洪、勐腊以及瑞丽是红火蚁在云南定殖扩散的高度适生区;滇东南除砚山、文山属于中度适生区外,其余地区属于红火蚁定殖的中低度适生区;滇中除了低热河谷地带的元谋属于中度适生区外,其他大部分地区属于中低度适生区;滇北的局部干热河谷地带属于低度适生区,德钦、中甸、维西和昭通等高海拔地区为红火蚁的非适生区。根据适生性分析的结果,提出了红火蚁不同类别的适生区应采取的检疫措施,可为相关部门开展云南省红火蚁的检疫与防控提供参考。     

刺蒺藜草在我国的适生区预测

本研究基于MaxEnt模型,依据气候、海拔、人类活动等不同层面的12个环境变量建立刺蒺藜草适生性预测模型,模型AUC值高于0.9,表明模型结果可靠。预测显示：我国刺蒺藜草非适生区占73.66%;低度适生区占18.24%;中度适生区占5.11%;高度适生区占2.99%。其中广东、广西、海南几乎全境,福建、台湾、云南的大部分地区为中、高度适生区,具有最大的传入定殖风险。通过预测模型可以看出,bio＿11（最冷季度平均温度）、hf＿v3geo（人类足迹）、bio＿18（最暖季度降水量）和bio＿04（温度季节性变化标准差）等4个环境变量对刺蒺藜草在某地适生产生重要影响。     

基于MaxEnt生态位模型预测当前气候条件下顶羽菊在中国的潜在适生区

顶羽菊Rhaponticum repens (L.) Hidalgo又称匍匐矢车菊, 为我国进境植物检疫性有害生物, 是一种繁殖力、抗逆性强且难以防除的杂草, 可对农作物及牧草等造成危害。本研究基于顶羽菊在全球范围内的地理分布数据, 以及当前条件下影响物种分布的环境因子, 利用MaxEnt生态位模型预测顶羽菊在我国农田和草地区域的潜在分布。结果表明, 影响顶羽菊潜在分布的主要环境变量为最干月份降水量、年平均温度、昼夜温差与年温差比值、最暖季度平均温度、最湿月份降水量、降水量季节性变异系数、最热月最高温度以及最干季度降水量。预测结果表明,顶羽菊在我国36°N-48°N, 75°E-108°E范围高度适生, 包括新疆西部、甘肃、宁夏、内蒙古三省交界处及周边地区;新疆东北部、宁夏南部、甘肃东南部、内蒙古中部、陕西和山西大部分地区、云南、西藏、四川、辽宁、黑龙江少许地区为中适生区。此外,顶羽菊对我国农田潜在危害面积达4.536万km2, 占我国农田总面积的25.34%, 对我国草地潜在危害面积达8.875万km2, 占我国草地总面积的29.05%。综上所述, 建议将我国内蒙古、宁夏、甘肃、新疆等地区列为顶羽菊高风险重点监测区, 尽早采取防控措施, 防患于未然。     

基于MaxEnt预测未来气候条件下钻叶紫菀在中国的潜在适生区

钻叶紫菀Symphyotrichum subulatum是一级恶性入侵植物,其传播速度快,繁殖能力强,严重影响本地草本植物多样性。本研究利用生态位模型MaxEnt和地理信息系统软件ArcGIS,根据收集的钻叶紫菀分布点和环境变量,预测目前气候条件和未来气候变化情景下钻叶紫菀在中国的潜在适生区,并推测环境变量对钻叶紫菀适生区的影响。结果表明,钻叶紫菀的潜在适生区主要位于亚热带湿润型气候大区的低海拔区域,其中高适生区的分布范围为21°～40°N,主要位于广东、福建、江西、江苏、湖南、湖北、四川东南地区和安徽东北地区等。影响钻叶紫菀潜在适生区分布的关键环境变量为最干旱月份降水量、最湿润月份降水量、10月平均温度、3月最高温度、8月最低温度和6月太阳辐射量。在未来气候变化情景SSP126、SSP245、SSP370和SSP585条件下,钻叶紫菀的低、中和高适生区面积占比将分别增加3.54%、4.80%、5.73%和3.29%。整体而言,未来气候变化有利于钻叶紫菀适生区的扩张。到21世纪中叶,钻叶紫菀的高适生区呈现向高海拔地区和中高纬度(具体为由南向北和西北方向)扩张的趋势。钻叶紫菀适生区分布范...     

气候变化背景下瘤坚大球蚧在中国的适生区预测

基于当前178个瘤坚大球蚧分布点和7个主导变量，利用MaxEnt生态位模型预测当前、未来2050年和2070年在RCP45和RCP85情景下瘤坚大球蚧在中国的潜在适生区。分析结果显示，测试集的AUC值为0.982，表明预测结果准确可靠。最干季度平均气温、温度季节性变化方差、最干季度降水量和年平均温度对瘤坚大球蚧的潜在分布影响最大，累计贡献率为90.2%。当前气候条件下，瘤坚大球蚧在中国的潜在适生区范围为23.3°～47.3°N,75.1°～132.6°E，瘤坚大球蚧当前在中国的适生区的总面积为517.9×10⁴km²，占中国国土总面积的53.9%。除海南省、福建省和台湾省外，其他省区均有瘤坚大球蚧的潜在适生区。高度适生区主要集中在华北、西北等地区，面积为59.7×10⁴ km²，占中国国土总面积的6.2%。未来气候条件下，适生区的北界由吉林西部向北延伸至黑龙江全境，新疆、青海、西藏、内蒙古、黑龙江是新增的瘤坚大球蚧潜在适生区的主要地区；中、高度适生区在北方明显增加，而在南方变化不明显。可见，未来气候...     

基于MAXENT模型和ArcGIS预测豚草在中国的潜在适生区

为分析有害入侵杂草豚草Ambrosia artemisiifolia L.在中国的潜在适生区,基于其在中国的分布数据,结合气候、高程、土地利用类型等环境数据,利用最大熵模型(MAXENT)与ArcGIS软件相结合模拟豚草在中国的潜在适生区,运用受试者工作特征(ROC)曲线分析法进行验证,并运用刀切法分析影响豚草分布的主要环境变量。结果表明,中国东部大部分地区都属于豚草适生区,其适生面积为2.31×10~6km~2,占全国陆地总面积的24.10%。辽宁省东部、安徽省中部、江苏省南京市、浙江省杭州市、湖北省东部、湖南省东部、江西省及两广中部为豚草高适生区(适生值0.5)。ROC曲线分析法得出下面积AUC值为0.955,表明预测结果可靠。刀切法分析显示,最冷季度平均湿度和最湿季度湿度对豚草在中国的分布状况影响最大,贡献率分别为30.89%和27.86%;最暖季度平均温度、温度变化方差、昼夜温差与年温差比值和土地利用类型有一定影响,贡献率依次为14.19%、8.05%、6.30%和5.93%;最冷月份最低温和坡向对豚草分布影响较小,贡献率分别为0.78%和0.20%。     

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。     

红火蚁在中国的地理分布预测

红火蚁(Solenopsis invicta Buren)是国际上倍受关注的检疫性有害生物.本文根据该虫的致死温度模型,运用中国地面气候资料数据库和地理信息系统软件,预测了红火蚁在中国的潜在地理分布区.分析结果可供有关部门制定检疫政策和技术措施时参考.     

日本金龟子在中国适生区的预测

日本金龟子PopilliajaponicaNewman是一种重要的害虫 ,主要危害草坪和观赏植物。日本金龟子原产日本 ,现在已经分布于许多国家 ,并且造成了严重的经济损失。目前中国尚未有该虫分布。本文通过以计算机为基础的生态气候模型—CLIMEX ,利用气候数据来预测日本金龟子适合的地理分布区 ,预测结果是日本金龟子可以在中国大约 31个市、县地区生存 ,主要是沿海地区和长江流域 ,尤其是中国的中东部地区     

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。     

三叶斑潜蝇在中国的适生区预测

利用CLIMEX生态气候模型提供的中国87个位点的气候资料和中国气象台649个台站的气候资料,对三叶斑潜蝇在中国的适生区进行了预测,结果表明三叶斑潜蝇能广泛分布于华东、华南、华中和西南等绝大部分地区,特别是以长江以南的广大地区,以及华北的山东、河北、天津和北京、东北的辽宁、西北的陕西等部分地区,其潜在的分布区可达北部纬度较高的地区(内蒙古、黑龙江)以及西部的新疆、西藏个别地区。     

检疫性害虫咖啡潜叶蛾生物学特性及在我国潜在适生区预测

【目的】咖啡潜叶蛾Leucopteracoffeella(Guérin-Méneville)原产于非洲,严重危害咖啡属植物,是最重要的世界性咖啡害虫之一。为有效防范该虫入侵,开展其生物特性和潜在适生区预测研究。【方法】研究从咖啡潜叶蛾寄主范围、地理分布、生物学特性、危害特点等方面进行概述,并采用MaxEnt模型和ArcGIS软件对其在我国的潜在适生区进行预测分析。【结果】咖啡潜叶蛾在我国潜在的适生区主要分布在云南、海南和台湾等地,面积约为33.12万km2。【意义】研究结果为该虫的有效防范提供参考。     

基于GIS与气候相似性的谷斑皮蠹在云南适生区的预测

根据谷斑皮蠹生物学及生态学特性的研究,利用气候相似距原理分析该虫在气候因子影响下云南可能适生分布地区,结合运用GIS对谷斑皮蠹的寄主在云南分布的分析,利用GIS将气候适生区和寄主分布区图层叠加,得出了谷斑皮蠹在云南的可能适生区。结果表明,谷斑皮蠹在云南可能的适宜分布范围主要在云南南部的热带和亚热带气候地区,适生区主要有思茅、西双版纳、红河、楚雄、临沧、德宏等地区,云南的东北和西北地区无明显的谷斑皮蠹适生环境。     

苋属4种外来有害杂草在中国的适生区预测

［目的］ 明确反枝苋(Amaranthus retroflexus)、凹头苋(A. lividus)、刺苋(A. spinosus)、皱果苋(A. viridis)4种有害杂草在中国的适生区,为有效制定检疫措施和防治决策提供依据。［方法］基于4种苋属杂草已有的分布点数据,使用GARP和Maxent两个生态位模型对其在中国的适生区进行预测。［结果］ 对4种苋属植物适生区影响最大的环境因子主要为雨日频率、海拔、极端低温、水汽压、坡度。模型评价表明,Maxent和GARP两模型对4种杂草的分布均能较好地进行预测,Maxent的结果稍好于GARP。以Maxent为主,GARP作参考,得出苋属4个种在中国的适生区主要集中在华东地区、华北的部分地区、西北和东北的少数地区、除西藏和四川西部以外的西南地区以及中南的大部分地区。［结论］ 建议相关部门对4种杂草适生区域及其周边做好相应的预警和治理工作。     

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。     

气候变化情景下桑螟在中国的潜在适生区分布预测

桑螟Diaphania pyloalis Walker 是桑树的最主要害虫之一, 具有暴食性、繁殖能力强等特点, 造成桑叶严重减产, 同时也有传播蚕病风险, 对蚕桑产业危害大。本研究采用最大熵(MaxEnt)模型, 选择政府间气候变化专业委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)第五次评估报告发布的代表性浓度路径4.5(RCP4.5)情景, 预测了桑螟在当前、2050年、2070年气候条件下适生分布区, 分析了影响D.pyloalis分布的环境因子及质心迁移轨迹, 为蚕桑产业发展规划提供理论依据。刀切法分析结果显示, 年平均气温(bio1)、昼夜温差与年温差比值(bio3)、最暖季度平均温度(bio10)、年平均降水量(bio12)、温度季节性变化标准差 (bio4)、最暖季度降水量(bio18)等6个环境因子是影响桑螟适生分布的主要环境因子。AUC(Area under receiver operating characteristic curve)值评估结果显示, 桑螟的AUC值为0.97, 模拟预测结果为极好, 满足精度要求。RCP 4.5情景下, 桑螟高适生区主要集中在江苏、浙江、四川、重庆、福建、广东、湖南、湖北等地, 未来气候因子将非常利于桑螟生存, 自然条件下桑螟种群将呈增长趋势。桑螟质心变化不大, 总体上北移, 处于湖南长沙、常德和岳阳三地。     

气候变化背景下番茄角蓟马在全球的适生区预测

番茄角蓟马是一种重要的检疫性害虫,现广泛分布于泰国、印度等热带及亚热带地区。本研究结合田间分布数据点,利用MaxEnt模型预测在当前及未来气候条件下该虫在全球的适生区分布。结果表明：在当前气候条件下,番茄角蓟马在全球的适生区主要集中在热带及亚热带地区,高度适生区包括泰国、印度、中国、孟加拉国、缅甸、老挝、柬埔寨、东帝汶、尼泊尔、越南、菲律宾、肯尼亚、坦桑尼亚、马拉维、莫桑比克、布基纳法索、马里、几内亚、几内亚比绍、塞内加尔、巴西、哥伦比亚、委内瑞拉、古巴、墨西哥和澳大利亚等26个国家,而在我国,该虫的高度适生区主要分布在海南,零星分布于云南和台湾。在2050年的SSP2＿4.5和SSP5＿8.5两种气候条件下,番茄角蓟马在全球的高度适生区增加了巴基斯坦、索马里和埃塞俄比亚等10个国家,中低度适生区均有不同程度扩大,且整体向北移动。我国广西出现高度适生区,总的适生区相较于当前气候条件下均有不同程度扩大,几乎覆盖我国整个华南、华中和华东地区及西南南部地区。在未来全球气候变暖的情况下,番茄角蓟马将持续扩散,危害风险较大,预测其潜在适生区分布可为农业部门开展番茄角蓟马防控工作和为检验检疫部门制...     

桃蛀螟在新疆的适生区预测

为确定桃蛀螟在新疆的检疫重要性,运用Desktop GARP软件预测了该虫在我国新疆的适生区.结果表明,桃蛀螟在新疆北部和西部有较大的适生区域,主要位于阿勒泰、塔城、昌吉三地的交界区域和阿克苏、喀什一带.桃蛀螟有从内地传入新疆地区并定殖扩散的风险,具有检疫意义.     

基于集成模型预测外来入侵植物北美刺龙葵的适生区

为明确外来入侵植物北美刺龙葵 Solanum carolinense在世界范围内的分布格局及对我国玉米种植区的影响,使用集成模型预测其在全球的适生区,并结合玉米收获面积对北美刺龙葵在我国的潜在分布情况进行分析。结果显示,集成模型具有较高精度,真实技巧统计（true skill statistic,TSS）值和受试者工作特征 （receiver operating characteristic, ROC）值均大于0.9,预测结果可靠;北美刺龙葵适生区遍布世界各大洲,在我国的适生区遍布18个省（区）,其中部分适生区与黄淮海平原夏播玉米区及南方丘陵玉米区有重叠。鉴于北美刺龙葵的适应能力和危害特点,建议对内加强适生区监测,做到早发现,早处理;对外加强口岸检疫,谨防其再次传入扩散。