森林害虫雅氏落叶松尺蠖在蒙古国的适生区分布预测

对雅氏落叶松尺蠖(Erannis jacobsoni Djak)在蒙古国的适生区分布进行预测,旨在为有效防控该虫扩散提供科学依据。利用Maxent生态位模型和GIS空间分析方法预测雅氏落叶松尺蠖在蒙古国的适生区并对其进行等级划分,然后用受试者工作特征曲线(ROC曲线)对预测结果进行精度评定,最后采用刀切法(Jackknife)分析环境变量对害虫适生的重要性。结果表明,雅氏落叶松尺蠖适生区面积达13 988 265.42hm2,主要分布在蒙古国北部10省(后杭爱、布尔干、前杭爱、库苏古尔、鄂尔浑、中央、乌兰巴托、色楞格、肯特和扎布汗)和东部1省(东方),其中极高适生区主要分布在布尔干、后杭爱和中央等,高适生区主要分布在布尔干、库苏古尔和中央等;中适生区主要分布在库苏古尔、肯特和色楞格等;低适生区主要分布在后杭爱、布尔干和肯特等。森林种类、最暖季度平均温度、年降水量、最热月份最高温度和最冷月份最低温度等环境变量对预测的贡献率达77.91%。可见,雅氏落叶松尺蠖在蒙古国的适生区分布广,一旦暴发后果不堪设想。蒙古国东部的害虫适生区分布,将威胁中国大兴安岭林区生态系统安全。森林种类、最暖季度平均温度、年降水量、最热月份最高温度及最冷月份最低温度是主要影响害虫适生的环境变量。     

基于生物气候相似性的锈色棕榈象在中国的适生区预测

【目的】对中国重要的外来入侵和检疫性害虫锈色棕榈象在中国的可能适生区进行分析和预测。【方法】利用CLIMEX模型气候相似分析方法得出决定锈色棕榈象分布的关键气候因子及其相似性要求,结合GIS插值运算和叠加功能,将气候适生区和寄主分布区进行插值和栅格运算,得出锈色棕榈象在中国的可能适生区。【结果】锈色棕榈象在中国能广泛分布于秦岭以南地区,其中高风险适生区分布在广西、广东、江西、福建、海南、台湾、香港等地。【结论】利用气候相似性分析方法可以预测出锈色棕榈象在中国适生范围,同实际已定居范围具有较好的吻合性。中国华南、华东和西南地区尤其要加强锈色棕榈象的检疫和控制。     

基于BioMod2组合模型下草地贪夜蛾在云南省的适宜生境分布变化研究

【目的】研究气候变化背景下草地贪夜蛾在云南省的生境分布变化,旨在为农业部门开展草地贪夜蛾的防控和监测提供科学参考。【方法】通过系统收集草地贪夜蛾在云南省的分布点,并结合野外调查数据,利用BioMod2组合模型和ArcGIS 10.7,模拟草地贪夜蛾在当前和未来气候条件下的潜在生境分布变化。【结果】将9种物种分布模型进行组合,得到组合模型AUC、TSS和Kappa均值分别为0.994、0.980和0.943,其中,广义线性模型(GBM)、广义增强模型(GLM)、随机森林(RF)和人工神经元网络(ANN)是预测草地贪夜蛾生境分布的最优模型,表现最差的模型是表面分布区分室模型(SRE),未能通过模型精度检验。影响草地贪夜蛾分布的4个重要环境变量因子为坡度、海拔、年均气温和最高气温。当前时期草地贪夜蛾在云南省的适生生境面积为32.94万km²,占云南省总面积的83.61%。在未来气候模拟条件下,适生区面积扩张,尤其是低适生区和高适生区面积明显扩张,扩张均值分别为27.84%和12.80%;非适生区和中适生区面积减少,下降均值分别为19.69%和32.92%。【结论】基于气...     

基于MaxEnt模型的巴西烟草全球适生区预测研究

【目的】明确巴西烟草在当前以及未来气候条件下全球范围内适生区的分布和变化情况，为合理布局优质烟叶生产、实现烟草可持续发展提供理论依据。【方法】基于巴西烟草地理分布数据以及当前和未来世界生物气候信息，利用最大熵(MaxEnt)模型和ArcGIS软件分别预测了当前和未来气候条件下巴西烟草在全球范围内的适生区。【结果】MaxEnt模型训练集和测试集的AUC值分别为0.979和0.966，预测结果的精度较高；等温性(bio3)、年降水量(bio12)、最暖月最高温度(bio5)和最暖季降水量(bio18)是影响巴西烟草潜在分布区的关键生物气候变量。当前气候条件下巴西烟草的适生区主要分布于非洲中部、南美洲、北美洲南部、亚洲和澳大利亚的部分地区；与当前气候条件相比，未来气候条件下，巴西烟草在SSP1-2.6情景下的适生区面积减少、在SSP5-8.5情景下的适生区面积增加。【结论】在未来气候条件下，巴西烟草的全球适生区有向低纬度地区迁移的趋势。     

气候变化背景下药用植物何首乌在中国适生区分布预测

【目的】预测中国境内药用植物何首乌[Fallopia multiflora(Thunb.)Harald]在气候变化背景下的适生区分布格局变迁及其相对稳定适生区。【方法】基于何首乌的138个分布数据以及当代(1995-2000年)和未来(21世纪20-80年代)的气候数据,同时考虑3种温室气体排放情景,用最大熵模型预测其地理分布。【结果】1何首乌的当代适生区主要分布于四川、重庆、陕西、广西、云南、湖北等地境内;2何首乌当代适生区总面积为205.38×104 km2,占中国国土面积的21.39%;3何首乌当代适生区面积53.86%的区域为相对稳定适生区,受气候变化影响相对较弱;4在气候变化背景下,何首乌总适生区及低度适生区面积将大幅减少,中度适生区面积将保持相对稳定,而高度适生区面积将大幅增加。【结论】未来气候变化对何首乌分布的负面影响主要体现在总适生区面积的缩减,预测何首乌相对稳定适生区的面积为110.61×104 km2,该地区可作为其规范化种植候选地,剩余受气候变化影响显著的区域可作为何首乌野生种质资源调查和收集的优先区域。     

西花蓟马在中国适生区的基于CLIMEX的GIS预测

 【目的】西花蓟马是世界性的重要害虫，在中国首次于2003年在北京发现，亟需对其适生区进行预测。【方法】将CLIMEX和GIS分析方法结合起来，利用GIS的插值功能，对用CLIMEX预测西花蓟马中国适生区所得的EI值进行插值替换，并利用GIS的叠加功能，初步分析了寄主和湖泊等因素对西花蓟马分布的影响，从而使CLIMEX的预测结果更加精细准确。【结果】预测结果表明西花蓟马能广泛分布于黄河、渭河以南，其中主要发生地分布在云贵高原，渭河流域，淮河流域及广东、广西、浙江等地。【结论】西花蓟马在中国的华中、华南以及西南的广大地区可周年发生，气候条件合适及具备越冬场所时在中国广大北方地区也可能严重发生。     

气候变化背景下西南地区云南松的潜在分布

【目的】云南松是西南地区生态价值极高的特有针叶树种,预测气候变化下其潜在的地理分布对制定科学有效的物种保护策略具有重要意义。【方法】基于筛选的物种分布记录和生物气候变量,通过Maxent模型预测历史时期（末次盛冰期、全新世中期）、当前和未来（2070年代）气候情景下云南松在西南地区（云南、四川、贵州、西藏）的潜在地理分布并分析其主要影响因素。【结果】(1)当前气候条件下,云南松主要分布于22°～32°N、92°～106°E之间四川南部、贵州西部、西藏东南部和除滇南外的云南大部分地区;(2)温度相关变量,特别是最冷月最低温（51.6%）和温度季节性（30.1%）是影响云南松分布的关键气候因素;(3)末次盛冰期至当前时期,云南松适生区减少6.9%并向西南方向、更低纬度迁移,未来气候变暖,其适生区又小幅增加0.9%并向东北方向轻微迁移。【结论】温度相关变量是影响云南松分布的主要环境因子;不同气候时期,除滇南外的云南大部分地区及四川南部是云南松的核心分布区,可作为云南松长期稳定的避难所,而西藏东南部、四川北部和贵州西部一带较当前分布明显减少,可作为未来气候变化下云南松的优先保护区。     

珍稀濒危植物伯乐树的潜在适生区预测

【目的】揭示伯乐树 Bretschneidera sinensis 地理分布格局,预测其潜在适生区,探讨环境和气候因子对其地理分布格局的影响.【方法】基于1950—2000年期间及21世纪70年代的19个气候因子数据以及中国13个省区、110个有记录的地理分布点,利用最大熵算法模型（Maxent）,结合地理软件DIVA-GIS和ARCGIS,预测伯乐树的潜在适生区.结合野外调查和标本数据,以海拔图层和植被覆盖图层为底图绘制该种地理分布.【结果和结论】伯乐树潜在适生区位于华南地区,最适分布区位于南岭地区以及罗霄山和幕阜山.该种常见于海拔500~2 000 m的山地常绿阔叶林、常绿针叶林和落叶阔叶林,适宜气候条件为最暖季度平均雨量500~2 750 mm,昼夜温差7.8~9.8 ℃.随着全球气候变化,该种潜在适生区北移,最适分布区面积减少.基于此,还分析了主导环境和气候因子对该种地理分布格局的影响,并对其保护策略提出了建议.     

当前及未来气候下四川省草地贪夜蛾适生区分布

【目的】阐释草地贪夜蛾在四川省的适生区分布情况，为四川省草地贪夜蛾监测预警及防控提供参考。【方法】对物种分布模型MaxEnt模型参数进行优化，运用优化后的MaxEnt模型以及最新版Worldclim 2.1气象数据对当前及未来不同气候背景下四川省草地贪夜蛾的适生区分布进行研究。【结果】草地贪夜蛾在四川省适生区总面积为2 516.64万hm²，占全省总面积的51.18%。除川西高原的甘孜州、阿坝州及川西南凉山州的部分地区外，四川省其余各市均为草地贪夜蛾的适生区。整体适生区分布趋势为由西向东适生等级增高。未来气候条件下，草地贪夜蛾的适生区范围略有扩大。其中，高适生区面积较当前增加9.00%～37.67%；中适生区、低适生区面积较当前分别减少13.29%～52.21%、3.44%～26.08%；非适生区面积较当前减少1.60%～16.72%。【结论】四川省有着较广的草地贪夜蛾适生区。在未来气候条件下，四川省草地贪夜蛾适生区将向西向北扩张。     

黄土高原地区4种常见树种适宜区对气候变化响应

【目的】分析黄土高原地区4个常见树种（樟子松、油松、柠条、华北落叶松）在当前和未来的潜在分布，揭示气候变化对植物空间分布格局的影响。【方法】基于19个气候因子结合来自Ho1dridge生命地带模型和Kira指标体系的5个指标：年生物温度（ABT）、潜在蒸散率（PER）、温暖指数（WI）、寒冷指数（CI）、干燥指数（HI），运用Maxent模型，模拟预测了4个树种在当前、未来（2041-2060年、2061-2080年）ssp126、ssp245、ssp585气候情景下的潜在地理分布。运用刀切图分析影响其分布的主要环境因子，并采用受试者工作特征曲线（ROC）下的面积（AUC）对预测结果进行检验。【结果】（1）Maxent模型可以较好地模拟黄土高原4个主要常见种的地理分布范围，各物种的10次平均AUC结果均大于0.8;(2)对于樟子松、油松、柠条来说，温度和水分共同限制其分布，而对于华北落叶松来说，影响其分布的主导因子是降水。温度季节性变化标准差、潜在蒸散率、最湿润季节降雨量、最干燥月降水都影响樟子松分布。年均温变化范围、温度季节性变化标准差、最冷月最低温度，最暖季度降水量、潜在蒸散率是影...     

基于最大熵值模型的山白树适生区分布变化研究

【目的】研究山白树在不同时代气候条件下的适生分布区范围和变化规律,推测其过去和未来的适生区分布。【方法】利用山白树在中国的分布点数据和气候因子数据,基于最大熵值模型预测山白树在当代、末次间冰期、末次盛冰期、21世纪50年代和80年代的适生区分布范围和面积。【结果】最大熵值模型对山白树地理分布的分析结果准确可靠;最干季度平均温度、最暖季度降水量、最冷季度平均温度、最干月份降水量、最湿季度平均温度、昼夜温差与年温差比值和最冷季降水量等7个生物气候变量对山白树适生区分布有较大影响。山白树在末次间冰期的适生区总面积为当代的1.65倍,分布范围更靠南方;在末次盛冰期其适生区明显缩小,为当代适生区面积的4.4%,仅分布在巴山地区和汉水上游河谷地带;在21世纪50年代和80年代山白树的适生区面积大幅度增加,总面积分别为当代的19和13倍。【结论】山白树对气候变化敏感,适生区范围变化幅度大;21世纪全球气候变暖有利于山白树的保护。     

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。     

班布蚋在新疆额河流域的分布及在新疆的适生区预测

【目的】研究班布蚋Simulium maculatum在新疆不同适生区的划分及影响班布蚋分布的主要环境因子,为班布蚋建立有效的监测预警模型和防控机制提供数据支持。【方法】于2013年6~7月班布蚋盛发期在新疆额尔齐斯河流域7县市12个调查点对其种群数量进行调查,利用Max Ent模型对班布蚋在新疆地区潜在适生区分布进行预测。【结果】班布蚋在整个额河流域都有分布,且分布趋势为从额河上游到下游种群数量逐渐增加,班布蚋在新疆的高度适生区主要分布在阿勒泰、昌吉州、塔城和博州地区。模型训练数据集和验证数据集的AUC值分别为0.974 9和0.952 7,模型预测精度较高。【结论】班布蚋在新疆分布的高度适生区主要集中于北疆,高度适生区面积占研究区总面积的4.33%。年最高温度、年最低温度、年平均温度和年有霜期是影响班布蚋潜在分布的主要环境因子。     

气候变化背景下五爪金龙在中国的潜在适生区预测

【目的】预测气候变化背景下五爪金龙(Ipomoea cairica)在中国的潜在适生区,从而为预防该物种入侵提供理论依据。【方法】利用最大熵模型(MaxEnt)结合五爪金龙的分布点信息(1 695条数据)和气候数据(包括19个生物气候因子),分别预测其在当前和未来气候下的潜在适生区范围。为了预测五爪金龙在3个未来年代(2030s、2050s和2080s)的潜在适生区,采用7种大气环流模型(GCM)和4种二氧化碳排放代表性浓度路径(RCP)组合下的未来气候数据,分别为每个年代建立了28个生态位模型(ENMs),并计算其均值模型。【结果】MaxEnt模型的AUC值为0.943,表明模型预测精度较高。模型预测结果显示,五爪金龙的极高适生区主要集中在广西、广东、福建、台湾4个省(自治区),高度适生区主要在云南南部、海南、广西北部、福建北部、广东北部及台湾部分地区,这也正是该种目前在中国危害最严重的地区。气候变化背景下,其未来在华中和华北的适生区将会逐步缩减,湖南、江西、浙江和四川等省份的局部地区将会成为其新拓展的适生区范围。总体而言,至21世纪末,其在中国的适生区范围呈缩减态势,其适生区北界将会向南移动。在当前气候条件下,影响五爪金龙潜在适生区的主要环境因子为温度,包括年均温、温度季节变化方差、最冷月最低温度、年气温变化范围、最干季度平均温度和最冷季节平均温度。【结论】气候变化可能在一定程度上抑制五爪金龙在中国的入侵扩散,也可能导致未来中国中部地区该种的入侵风险增加。     

气候变化背景下中国樟子松潜在分布预测

【目的】预测不同气候条件下樟子松Pinus sylvestris var. mongolica在中国的潜在分布及迁移,确定影响樟子松分布的主要环境变量,为樟子松合理引种与保护提供理论依据。【方法】根据200个樟子松分布点和20个环境变量,利用R语言中ENMeval数据包优化最大熵模型(MaxEnt)并利用ArcGIS空间分析技术对当前气候条件下樟子松在中国潜在分布进行模拟,通过Pearson相关分析和方差膨胀因子分析结合预建模结果对环境因子的筛选,综合Jackknife检验和相关系数,分析樟子松主导限制因子,预测樟子松从当前到未来时期(2050s和2100s)的3种气候情景(SSP126、SSP245和SSP585)下适生区变化趋势。【结果】MaxEnt模型受训者工作特征曲线都大于0.94,说明模型精度较高,能较好预测樟子松潜在分布;影响樟子松分布的主导因子为最冷季度平均气温、降水量季节性变化、最冷月最低气温、温度季节变动系数、最干季度平均气温和最热月最高气温,累计贡献率为92.9%;当前气候条件下,樟子松的适宜分布区主要位于中国大兴安岭地区,总适宜区面积占中国总面积的6.72%;未来...     

基于GIS的陕南蓝莓潜在适生区域研究

【目的】为推进陕南蓝莓产业的合理科学发展进行了陕南蓝莓生态适生区划研究.【方法】以地形数据、气候数据和土壤数据的10个指标为基础,综合应用线性加权求和法、判断矩阵法、GIS空间分析法和聚类分析法,确定了陕南蓝莓生长的潜在适生区.【结果】陕南具有大面积适宜蓝莓生长的地形和土壤条件,其潜在适生区分别占总面积的90.16%和84.42%;而气候对其潜在分布具有一定的限制性,其潜在适生区占总面积的63.18%.综合评价陕南潜在适宜蓝莓栽培的面积达到4.68×104km2,占陕南总面积的67.36%,主要集中在浅山丘陵区.从行政区划来看,潜在适生区域主要分布在汉中市宁强县和西乡县,安康市镇安县和汉滨区以及商洛市的山阳县等.【结论】陕南生态环境适合蓝莓的广泛种植,产业管理部门需加强产业的引导和培育工作,促进产业健康稳步发展.     

入侵害虫红火蚁在中国的适生性分布研究

【目的】对红火蚁在中国大陆地区可能适生分布的地区进行分析和预测。【方法】运用CLIMEX气候模型的气候相似系数法和地点比较法以及地理信息系统（ArcGIS8.3）对该虫在中国的适生区进行分析和预测。【结果与结论】CLIMEX预测入侵红火蚁可以在中国大陆19省区的47个市、县（地区）生存，其中在温湿度较高、降雨量较多的华南地区最适宜生存；结合GIS的预测，该虫在中国的适生范围为16.32°N～41.33°N，91.46°E～122.01°E。     

浙江红花油茶潜在适生区分布及其对未来气候变化的响应

【目的】预测浙江红花油茶Camellia chekiangoleosa潜在分布范围,分析影响其分布的主要环境因子,为浙江红花油茶保护利用及引种开发提供理论基础。【方法】基于浙江红花油茶在中国区域内55个分布点的环境因子,运用最大熵模型(MaxEnt)预测了当前及未来3种RCPs气候变化情景下浙江红花油茶在中国的潜在适生区分布及其变化。【结果】影响浙江红花油菜潜在分布的主要环境因子是最冷季度降水量、最暖季度平均气温和土壤类型,其中最冷季度降水量贡献率最高,最暖季度平均气温和土壤类型次之。当代潜在适生区集中分布于中国中部和南部地区,其中,核心分布区主要位于江西、福建和浙江。在未来气候变化情景下,总体适生区范围较当前有不同程度地扩展,总体呈现由华东向西南方向显著扩张的趋势。【结论】浙江红花油茶潜在适生区主要受降水、气温和土壤影响,受海拔影响较小,在中国南方地区有较广泛的适生性,具有引种栽培推广潜力。图2表2参41     

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。