气候变化对新疆意大利蝗潜在分布的影响

意大利蝗Calliptamus italicus(L.)是新疆草原主要优势蝗虫之一,每年给新疆畜牧业经济带来严重损失,气候变化对其潜在分布影响的预测对其科学防治有重要意义。本研究采用意大利蝗的分布数据和生物气候数据,结合MaxEnt模型和ArcGIS软件,预测了BCC_CSM1.1气候模式下政府间气候变化专门委员会第五次工作报告(IPCC AR5)采用的RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5三种气候情景在2021-2040年(2030s)、2041-2060年(2050s)和2061-2080年(2070s)的意大利蝗新疆潜在适生区分布范围。结果表明:在BCC_CSM1.1的各情景下,意大利蝗适生区在北疆及天山一带分布格局基本保持不变,但高度适生区面积都有所增加,其中在天山和阿尔泰山地区,意大利蝗中、高度适生区范围将向更高海拔区域蔓延,在北疆阿勒泰地区高度适生区明显增加。极端水分条件和水热条件对意大利蝗在新疆潜在分布发挥主要作用,其中4月、10月、3月和11月降水量对意大利蝗在新疆潜在分布影响最大,因其直接影响土壤相对含水量和土壤温度,从而决定意大利蝗卵的存活量。     

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。     

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。     

气候变化条件下悬铃木方翅网蝽在中国的适生性分析

悬铃木方翅网蝽Corythucha ciliata是2002年入侵我国的有害生物,严重为害悬铃木等园林植物。本文利用CLIMEX和GIS软件,并结合悬铃木方翅网蝽已知的地理分布和生物学数据,对其在当前(1981年-2010年)及未来(2011年-2040年、2041年-2070年和2071年-2100年)气候条件下中国的适生区进行预测。结果表明:当前气候条件下,悬铃木方翅网蝽在我国适生范围较广,适生区占我国内陆总面积的61.27%,主要集中在我国东半部地区,其中高度适生区主要集中在华南、华中大部、华东大部及西南局部地区;未来气候变暖情境下,悬铃木方翅网蝽的适生区呈现向东北方向扩展的趋势,总适生范围不断增大,且适生程度增加。研究结果为有效控制悬铃木方翅网蝽提供了科学参考依据,对于现已发生和预测出的潜在适生分布区,要加强检疫,防止其进一步扩散传播。     

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。     

气候变化情景下基于MaxEnt的麦瘟病在全球及中国的适生性分析

麦瘟病是小麦生产上的一种毁灭性真菌病害, 过去仅在南美洲流行?2016年该病害在亚洲的孟加拉国首次出现, 给世界尤其我国小麦生产带来重大潜在威胁?本研究基于麦瘟病当前在全球(包括孟加拉国)的分布数据和生物气候数据, 采用MaxEnt生态位模型和ArcGIS软件, 预测了当前气候条件下麦瘟病在全球特别是在我国的潜在适生区, 以及RCP2.6?RCP4.5?RCP6.0和RCP8.5 4种气候变化情景下2030s?2050s和2070s麦瘟病在中国潜在适生区分布范围, 进而以刀切法分析了影响其分布的主要气候因子, 并采用ROC对预测结果进行检验?结果表明, 在当前和未来不同气候情景下, 麦瘟病在中国的中风险和高风险区面积将呈增加趋势, 未来情景下与当前气候情景下相比, 中风险和高风险区的面积比例增加范围为0.08%~1.63%, 其中温度和湿度条件对麦瘟病的潜在分布区影响最大?此研究结果对于我国麦瘟病的检疫和防控提供了技术支撑?     

基于MaxEnt模型分析气候变化下玉米褪绿斑驳病毒的潜在地理分布

为明确气候变化背景下玉米褪绿斑驳病毒 （maize chlorotic mottle virus, MCMV）的潜在分布范围,基于MCMV的全球分布数据,筛选影响其分布的关键环境变量,利用MaxEnt模型和ArcGIS软件预测MCMV在历史（1970—2000年）和未来（2021—2040年）气候条件下的潜在地理分布范围。结果表明, MaxEnt模型的受试者工作特征（receiver operating characteristic, ROC）曲线下面积（area under curve, AUC）均值为0.941,预测结果的准确性较高。历史气候条件下, MCMV在全球具有广泛的适生范围,在亚洲、美洲、非洲、欧洲和大洋洲均存在适生区;在我国其适生区主要集中于中部和南部地区,总适生区面积占我国陆地总面积的41.62%。未来气候情景下, MCMV在全球的适生性有所降低,在我国的总适生区面积有所减少,但适生范围仍较为广泛;未来气候变化虽不利于MCMV在全球的进一步扩张,但可能更利于其在欧洲生存。MCMV在我国的潜在地理分布范围广,特别是西南地区,在历史和未来气候条件下均存在高适生区,因此建议进境口岸检疫部门应加强检疫检测,严防MCMV传入;内检部门应加强检疫监测和防控,严防其扩散。     

The current and future potential distribution of Cytisus scoparius: a weed of pastoral systems, natural ecosystems and plantation forestry

Cytisus scoparius is a serious weed of pastoral systems, natural ecosystems and plantation forestry, which has become invasive in a number of countries. CLIMEX™ was used to infer the climatic requirements of C. scoparius from its native range, as well as its current range as an exotic in the United States and New Zealand. The parameterised model was used to examine the invasive potential of C. scoparius under current and future climatic conditions, assuming a range of climate-change scenarios. The modelled global potential distribution of C. scoparius compared favourably with the known distributions, in both the fitted and validation dataset, encompassing almost all temperate and Mediterranean regions. The predicted distribution also included most sub-tropical regions and extended into continental areas in North America and Europe and savanna regions in Africa. Under current climate, the projected potential distribution exceeded the known distribution. Places most at risk from range expansion include China, Australia, Argentina and North America, as C. scoparius is already present, but has not yet colonised all areas with apparently high climatic suitability. Climate change is likely to lead to a poleward shift in the range of C. scoparius and a contraction of areas of suitable climate for the species in southern Europe, central Africa, Australia, China, Brazil and the southern United States. With climate change, currently uncolonised areas within northern Scandinavia, southern Canada and western regions of the Russian Federation are projected to become climatically suitable.     

气候变化情景下四川省猕猴桃溃疡病菌潜在地理分布模拟

近年来,猕猴桃溃疡病在四川各猕猴桃主产区严重发生,造成严重经济损失。本研究采用MaxEnt模型分析四川省猕猴桃溃疡病菌潜在分布,并预测2030年代、2050年代、2070年代和2080年代的RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5等3种气候变化情景下适生区变化。预测结果运用ROC曲线评价模拟准确性。结果表明:所建立13个模型的训练数据和测试数据AUC (areas under curve)值均高于0.9,达到极高的精度。当前气候条件下,猕猴桃溃疡病菌在四川的高适生区主要位于成都市、德阳市、绵阳市、广元市、巴中市、达州市和雅安市,中适生区在四川21地市州均有分布。2030年代-2080年代,气候变化情景下,与当前情景相比,高适生区和低适生区区域均显著增加,中适生区区域先增加后减少,不同适生区几何中心位置和迁移规律均有所不同但总体上均向北移动。     

Potential distribution of two Ambrosia species in China under projected climate change

The invasion of Ambrosia artemisiifolia and Ambrosia trifida from their native range to occupy large areas in China has raised considerable concern. Using the maximum entropy (Maxent) method, we developed models for each Ambrosia species, based on occurrence records from both native ranges (North America) and their invaded ranges (e.g. northern and south‐western Europe) to predict the availability and distribution of suitable habitats for these two species in China. For each species, we also assessed potential shifts in habitat suitability for the year 2050, using three general circulation models (GCMs) and two emission scenarios. Elevation and average mean precipitation in October contributed most to model development for both species. Potential distribution projections under future climatic change scenarios suggested an averaged percentage of suitable area (2.21%) and habitat gain (1.49%) in A. artemisiifolia distribution, with further expansion to environmentally favourable locations in south‐east coastal regions, northern Taiwan and the Beijing–Tianjin–Tangshan area in northern China. Future predicted percentage of suitable area for A. trifida was 0.03% with a very limited suitable habitat gain of <1% although this species had the potential to continue to spread in northern China. Our findings suggest that management priorities should be focused on A. artemisiifolia, whilst effective control strategies for A. trifida may be optimised by concentrating efforts on those relatively fewer regions of China where the species is currently abundant.     

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。