气候变化情景下毛竹潜在分布及动态预测

为探究毛竹的潜在分布及其动态变化,并确定对其分布起主导作用的环境变量,文章基于MaxEnt预测模型,利用环境变量图层及316个毛竹分布点数据研究毛竹地理分布的变化。结果显示：1）限制毛竹分布的主要环境变量为最干月降水量、年均降水量、最冷月最低温、年平均温、温度年较差和海拔;2）当前毛竹的潜在适生区主要位于中国东南部,与亚热带季风气候区大致重叠,高适生区主要位于总适生区的东部和西北部;3）在未来气候情景下,毛竹总适生区面积有所缩减,各不同等级适生区面积变化大,其中高适生区面积大幅度缩减。研究获得的毛竹适生区变化趋势可为毛竹培育、引种以及入侵防治提供参考。     

基于MaxEnt模拟欧亚大陆气候变化下叉子圆柏的潜在分布

【目的】叉子圆柏是欧洲、亚洲和美洲石质山坡、河谷及覆沙丘陵地区的重要防沙固土树种,对维持生态环境稳定具有重要意义。探讨限制叉子圆柏分布的主导环境变量,模拟气候变化下叉子圆柏潜在适宜分布区,可为叉子圆柏资源管理与恢复提供理论依据。【方法】基于欧亚大陆叉子圆柏267个现有种群分布地理信息以及环境变量(气候、海拔),采用MaxEnt、BioClim、DoMain 3种模型,模拟叉子圆柏潜在适宜分布区。通过受试者工作特征(ROC)曲线下方面积(AUC值)和Kappa值对3种模型进行比较分析与筛选。基于MaxEnt模型比较末次盛冰期、全新世中期、当前及未来(2070年)的潜在地理分布格局,探讨制约叉子圆柏地理分布的环境变量。【结果】1)基于MaxEnt模型综合环境变量贡献率、置换重要值以及刀切法检验的结果表明,叉子圆柏地理分布主要受年均温、海拔、温度季节性变化3个环境变量影响。2)基于MaxEnt模型气候变量模拟的欧亚大陆叉子圆柏当前适宜生境面积为663.115×103km2,集中在30°～50°N之间,山地是叉子圆柏主适生区。3)基于MaxEnt模型不同地质历史时期预测的叉子圆柏适宜生境面积表明,亚洲是叉子圆柏的主分布区。亚洲的适生区面积在末次盛冰期占86.9%、全新世中期占87.0%、当前时期占57.8%、未来2070 (RCP2.6)和2070 (RCP8.5)时期分别占84.1%和79.2%。从末次盛冰期到当前至未来叉子圆柏适宜生境面积呈现先增加后减少的变化特征、分布中心具有从北到南再到北的迁移趋势。【结论】叉子圆柏地理分布不仅受气候环境变量(温度、降水)影响,也与海拔相关。分布区范围符合柏科分布带特征。本研究结果可为叉子圆柏种质资源管理、修复与重建提供重要参考。     

油茶象的潜在分布区预测

利用油茶象的分布点数据和环境因子数据,通过MaxEnt生态位模型预测油茶象在中国的潜在分布区域。结果表明:油茶象的潜在分布区主要集中于我国南方省份;在ArcGIS中进行显示与风险等级划分,按栅格数值的大小将油茶象的适生范围分为4级,分级标准为:高适生区、中适生区、低适生区、非适生区,经ROC曲线分析法验证,MaxEnt生态位模型的AUC值为0.979(非常接近1),表明预测获得了较好的效果。     

基于GIS和MaxEnt模型的合江方竹中国潜在分布区预测

探索合江方竹在我国的潜在适生分布区,了解影响其地理分布的主要环境因子,可为开展合江方竹种植区划及引种栽培提供参考。采用最大熵模型（MaxEnt）与地理信息系统（GIS）相结合,基于43个合江方竹地理分布记录和20项环境因子,通过相关分析、刀切法检验、创建分布预测图及因子响应曲线,预测合江方竹的潜在适生区及其适生等级,确定主导环境因子及其阈值,并采用受试者工作特征曲线（ROC）对预测结果进行验证。合江方竹在我国潜在适生区面积约1.88×10⁵ km²,主要分布在川、滇、黔、渝4个省（区）,湛江、海口和漳州临海地区有零星低适生区分布,四川盆地与云贵高原过渡的大娄山地带是合江方竹的高适生区。最干月降水量（bio14）、温差月均值（bio2）、海拔（alt）和年均降水量（bio12）是影响合江方竹分布最主要的环境因子,累计贡献率超过85%,各因子的阈值分别为：18~25 mm、60~72℃、550~1 350 m、1 030~1 160 mm。ROC下的面积（AUC值）达0.996,模拟预测准确性高,结果可信。结果表明,合江方竹具有进一步拓展的空间和可能,其分布主要受降水和温度的影响,适宜生长在温暖湿润且有一定温差的中高山地区。     

基于 MaxEnt的湖北省鹅掌楸属树 种适宜生态分布区预测

通过鹅掌楸属树种在湖北省的潜在分布范围分析)为该属树种造林工作提供有力的理论支持 、通过使用 Max- Ent模型和 ArcGIS10模型建立)对鹅掌楸属树种在湖北省的适宜生态分布区进行预测)并且对影响鹅掌楸属树种分布的 主导环境因子进行了分析 、MaxEnt模型高精度预测鹅掌楸属树种在湖北省的适宜生态分布区范围)重建模型的测试样本 AUC值为 0.894)训练样本 AUC值为 0.886、鹅掌楸属树种在湖北省的高适生区面积为 336095hm2 )主要分布在。鄂中 的京山市(鄂西的长阳县、五峰县、鹤峰县、利川市和恩施市 、 中适生区面积为 1 975633hm2 )重点区域为。鄂东的黄梅县、 蕲春县、阳新县、赤壁市、通山县、江夏区、通城县、大冶市、嘉鱼县、咸安区和崇阳县(鄂中 的孝昌县、大悟县和安陆市(鄂西 的竹溪县、远安县、夷陵区、建始县、咸丰县和宣恩县 、年 日最高气温 ≥35.0 ℃ 日数、年最少降水量、年平均风速、年最大 日 降水量、年极端最低气温、年平均相对湿度和月最长连续降水 日数是影响鹅掌楸属树种适生区分布的主导气候因子 、基于 MaxEnt的鹅掌楸属树种在湖北省适宜生态分布区的预测是可行的)可靠性较高)对鹅掌楸属树种在湖北省的推广应用具 有促进和指导作用、     

珍稀植物楠木的地理分布及潜在分布区的预测

以植物地理分布与气候变化间的关系为研究基础,通过MaxEnt模型,应用贡献率、置换重要值以及Jackknife检验、主成分分析,模拟研究影响楠木Phoebe zhennan地理分布的主要因子,分析楠木在当前的地理分布格局,并预测未来楠木在中国的潜在分布格局.结果表明,采用MaxEnt模型预测其潜在适宜分布区准确度极高,...     

基于MaxEnt和ArcGIS的大叶桂樱在我国的潜在分布预测研究

基于19个环境气候变量和大叶桂樱(Laurocerasus zippeliana Miq.)345个标本分布记录,利用最大熵模型(MaxEnt)和地理信息系统(GIS)分析预测了大叶桂樱在我国的潜在分布区,评估了影响大叶桂樱潜在地理分布的主要气候因子。结果表明:当前气候环境下,大叶桂樱潜在适生区分布在广东、广西、贵州、云南、江西、福建、甘肃、四川、浙江、湖北、湖南、陕西、台湾等省份,其中其最适生区主要集中在广西、贵州、广东、福建;影响其当前分布的环境气候因子有降水和温度,且降水较温度影响更大。未来气候下,大叶桂樱的分布有向北迁移的趋势,并且其最适生区面积具有减少和离散的趋势。     

气候变化下濒危树种华榛的潜在适生区预测

[目的]探究华榛(Corylus chinensis?Franch.)地理分布格局随气候的变化趋势,划分不同等级的华榛适生区,为华榛的保护利用提供科学依据.[方法]本研究基于华榛83条现代分布记录信息和筛选后的18个环境变量数据,采用物种分布模型中的最大熵模型(MaxEnt)模拟华榛末次间冰期以来6个时期的潜在分布区....     

气候变化背景下云南沙棘在中国的潜在地理分布

基于云南沙棘在中国的78个种群分布点位数据与22个地理环境变量,利用MaxEnt模型模拟了云南沙棘在当前气候与未来(2050S、2070S)3种不同气候情景(RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5)的潜在地理分布,探讨影响云南沙棘分布的主导环境变量,揭示未来气候变化下云南沙棘的变化趋势。结果表明：(1)影响云南沙棘生长的主要环境变量为热量(温度季节性变动系数、等温性、最冷季平均温度)、地形(海拔、坡度)和水文(年降水量),其中海拔、年降水量及温度季节性变动系数对其影响极其显著,累计贡献率为60%;(2)当前气候情景下,云南沙棘的高适宜生境与适宜生境面积分别为5.88×10⁴km²和23.97×10⁴km²,分别占中国国土面积的0.61%与2.49%,适宜种植生境集中分布在我国横断山脉地区;(3)2041—2060年间3种不同气候情景下云南沙棘适宜生境和高适宜生境面积为增长趋势,在2061—2080年间RCP8.5情景下云南沙棘的高适宜生境为减小趋势,适宜生境呈现增加趋势。云南沙棘适宜生境有向西南方...     

气候变化情景下河北省3个优势树种适宜分布区预测

【目的】探究河北省3个优势树种分布与气候因子的关系,并进行适宜分布区预测,以期为评估气候变化的影响及制定适宜未来气候变化的森林经营策略提供理论依据。【方法】依据河北省森林资源调查数据,选取华北落叶松、蒙古栎和油松这3个主要树种,采用ClimateAP气候模型生成当前及未来(2040—2069年和2070—2099年)与降水和温度相关的10个气候因子,利用MaxEnt生态位模型和基于3个气候变化情景(温室气体最低排放,RCP2.6;中度稳定排放,RCP4.5;高度排放,RCP8.5)的一致性预测,模拟3个树种当前和未来的潜在适宜分布区,并采取响应曲线分析主要气候因子对3个树种适宜分布区的影响。【结果】3个树种MaxEnt模型的受试者工作特征曲线下面积(AUC值)都大于0.85,具有较好的预测能力;当前3个树种主要适宜分布在燕山和太行山地区;影响3个树种分布的主导气候因子存在差异,华北落叶松主要受小于0℃年积温和湿季降水量的影响,蒙古栎则主要受最热月平均气温、Hargreaves水分亏缺和湿季降水量的影响,而最热月平均气温、湿季降水量、大于5℃年积温和年均气温是影响油松分布的主要气候因子;一致性预测表明,在2040—2069年,河北省华北落叶松分布面积明显扩大,蒙古栎分布面积变化较小,而油松分布面积显著缩小;在2070—2099年,3个树种的适宜分布面积都显著缩小,幅度均超过3%。【结论】随着气候变化,3个树种均有向高海拔地区迁移的趋势,但在经纬度方向上的分布变化不大。在未来3个树种的适宜分布区,采取人工手段(如造林)辅助树种扩散以适应气候变化,有利于提高森林生产力,构建健康稳定的森林生态系统。     

基于最大熵模型的气候变化情景下澳洲坚果潜在适宜生境研究

为了研究气候变化情景下澳洲坚果在云南省的潜在适宜生境,采用当前和未来2050年RCP45气候变化情景下的19个生物气候因子及最大熵模型MaxEnt进行澳洲坚果生境模型构建,并进行适宜生境等级划分及空间变化特点分析。结果表明,2050年RCP45气候变化情景下3个等级的适宜生境大体上仍然保持与当前相似的空间分布格局,即高度适宜生境主要分布在云南西南部和南部,中、低度适宜生境分布在高度适宜生境区以北及以东区域。未来气候变化引起高度和中度适宜生境面积小幅度缩减(5.6%和2.4%),低度适宜生境面积增加22.5%。气候变化同时引起高度适宜生境景观格局破碎化。未来气候变化引起的澳洲坚果在云南高、中度适宜种植区总面积略有缩减,虽幅度不大,但空间分布上发生位移,且呈现破碎化趋势,产业规划时应考虑产业生命周期内气候变化造成对适宜生境迁移的影响。     

基于MaxEnt模型的松针红斑病在中国的潜在分布区及适生性预测分析

【目的】依据气候变化,探究气候变化对松针红斑病分布的影响,预测中国松针红斑病的潜在分布区。【方法】根据松针红斑病已知分布区域和相关气候数据,结合政府间气候变化专门委员会(IPCC)针对未来气候变化情景发布的CCSM4气候模式数据,采用最大熵模型(MaxEnt)预测松针红斑病的潜在分布区。【结果】松针红斑病最适宜分布区为黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古东北部和云南省。经刀切法分析(Jackknife)表明,6月降水量、11月平均最高温度和最冷季度降水量等主要影响松针红斑病的潜在分布区。在未来不同气候变化情景下,总适宜区面积呈上升趋势,增加幅度为15. 66%～18. 29%。山东北部、河北、山西的大部分地区、陕西中部和南部、甘肃东南部、四川北部和南部、辽宁西部和内蒙古东部的各等级适宜区面积增加,适宜等级上升。【结论】MaxEnt模型预测结果与实际调查结果具有很高的一致性,能够反映松针红斑病在中国的分布情况。随着未来气候变化,云南、四川交界地区,东北三省和内蒙古东北部最适宜分布区呈现破碎化的趋势。松针红斑病适生区质心有由东北向华北、西北扩散的趋势。     

伊春林区气候变化条件下的森林经营战略研究

小兴安岭林区地处全球气候变化最为敏感的区域之一,为适应气候变化,该区应从营造混交林、推进良种选育、森林生物多样性保护、适应气候变化的间伐和轮伐期经营、森林病虫害防治以及森林防火等方面着手,建立一整套适应气候变化的森林经营对策。     

全球气候变化对银胶菊在中国的适生区预测的影响

银胶菊Parthenium hysterophorus L.是一种世界恶性杂草,在全球引起了巨大的经济生态损失,目前,已广泛分布在我国长江以南的地区。文章用动态模拟软件CLIMEX对银胶菊Parthenium hysterophorus L.在我国的潜在分布区进行了预测。结果表明,在当前气候条件下,银胶菊的适生区远远超出其实际分布,包括华南、西南、华中、华东及华北部分地区;并对其在A2、B1、B2和A1F1 4种气候变化情景下,银胶菊在中国潜在分布区进行了预测。在气候变化条件下,其适生范围呈向北扩展趋势,适生值明显增大,大部分原有适生区的适生度明显增大。     

基于DOMAIN和NeuralEnsembles模型预测中国毛竹潜在分布

通过概形分析模型(profile technique)——DOMAIN生成物种生境适宜分布图,选取低适宜性的地区作为物种不存在区,然后应用分类判别分析模型(group discrimination technique)——NeuralEnsembles预测我国毛竹潜在分布。结果表明:通过耦合DOMAIN和NeuralEnsembles模型可以改进NeuralEnsenbles模型预测精度;AUC和敏感度对用于建模的物种不存在数据取样数量不敏感,而最大Kappa值随着不存在数据取样数量的增大逐渐减小;未来气候变化将导致毛竹向北迁移33～266km,面积增加7.4%～13.9%。