基于MaxEnt模型和未来气候条件预测太行花属植物的适生分布区

为明确太行花属(Taihangia)植物的引种扩繁范围,探明环境因子对于太行花属植物生长的合适阈值,基于MaxEnt模型与ArcGIS地理信息系统模拟太行花属植物当前以及未来气候条件下适生区分布范围.结果显示,太行花属植物的适生区为E112.8° ～115.3°、N33.2° ～37.8°,其中高适生区面积800 km...     

大熊猫分布区珍稀濒危物种丰富度空间格局与热点区分析

分析物种丰富度格局和热点区是保护生物多样性的有效手段和途径。本文基于珍稀濒危物种名录信息,结合遥感影像、文献信息和专家经验,研究了大熊猫分布区内珍稀濒危物种及中国特有珍稀濒危物种的丰富度空间格局,确定了物种丰富度热点区,分析了大熊猫保护区对热点区保护的有效性。结果表明:大熊猫分布区内,与大熊猫同域分布的珍稀濒危物种有293种,包括哺乳动物109种、鸟类58种、爬行动物18种、两栖动物35种、高等植物73种;其中,IUCN极危物种11种、濒危物种48种、易危物种111种、近危物种74种,列入CITES附录Ⅱ2种,国家一级保护植物7种,国家二级保护植物36种;293种珍稀濒危物种中,133种为中国特有,19种为大熊猫分布区特有。大熊猫分布区中,岷山的文县和平武,邛崃山的汶川、宝兴和康定珍稀濒危物种丰富度最高,达到15~19种/km2,物种密集区呈块状或线状破碎化分布;秦岭山系、岷山山系和邛崃山系为中国特有珍稀濒危物种丰富度最高的集中分布区,丰富度为5~6种/km2;海拔1400~1600m和1800~2000m,分别为珍稀濒危物种和中国特有珍稀濒危物种丰富度最高的海拔区段,物种丰富度达186种和77种;800~2800m是珍稀濒危物种和中国特有珍稀濒危物种分布最密集的海拔范围,分别覆盖了88.4%的珍稀濒危物种和87.2%的中国特有珍稀濒危物种。大熊猫分布区有6个珍稀濒危物种丰富度热点区,占分布区总面积的10.5%,覆盖了分布区85%的珍稀濒危物种;中国特有珍稀濒危物种热点区,占分布区总面积的17.2%,覆盖了85%的中国特有珍稀濒危物种。大熊猫保护区,覆盖了27.6%的珍稀濒危物种热点区和21.4%的中国特有珍稀濒危物种热点区,保护了71.7%的珍稀濒危物种和70.7%的中国特有珍稀濒危物种。本研究结果可为提高大熊猫保护区的有效性和维护大熊猫种群的持续生存提供科学依据。      

黄檀属珍稀树种未来适宜区变化预测

  目的  黄檀属Dalbergia树种具有很高的经济价值,但物种野外种群受到了严重的破坏。随着气候变化的加剧,该属物种分布存在着较高的不确定性,迫切需要深入认识这些物种未来分布的趋势,以便更好地进行保护。  方法  利用最大墒(MaxEnt)模型,基于当前气候环境,对列入中国生物多样性红色名录的7种黄檀属珍稀乔木树种在中国的适宜分布区进行了预测,并对未来不同气候情景下其分布区的变化进行了分析。  结果  年平均温度、等温性、气温季节变动系数、最热季降水量、最干月降水量、最干季降水量、土壤碳酸盐含量与坡度是影响7种黄檀属珍稀乔木适宜区分布模拟的关键环境因子。黄檀属珍稀乔木除黄檀D. hupeana外均将在未来获得更大的适宜分布区。黄檀的适宜分布区面积与最适分布区面积则均有所减小,其中适宜分布区面积将减小30.8%,最适分布区则将缩小49.3%。  结论  由于分布区存在差异,同属不同物种的未来分布对气候变化的响应不同,未来的保护工作应当集中在黄檀等适宜分布区缩小的物种上。表3参39     

油杉属植物的地理分布及潜在分布区预测

油杉属植物隶属松科,具有极高的经济价值和科研价值。然而近年受气候变化和人为因素等影响,油杉属植物野生种群数量急剧减少。在全球气候变化背景下,预测油杉属各时期适宜分布区对其保育措施的制定及合理引种栽培具有重要意义。研究拟借助MaxEnt模型,综合19个环境变量和272个标本分布记录,对油杉属植物柔毛油杉、铁坚油杉、油杉和云南油杉的过去、现在和未来的分布进行预测、模拟其地理分布,并推测其主导环境变量。结果表明:1）云南、贵州和广西是我国油杉属植物的主要分布区。2）除柔毛油杉外,在未来气候变化情景下,铁坚油杉、油杉和云南油杉分布区均有继续扩散的可能。3）温度和降水是油杉属植物的现代最适宜分布区的主要影响因素。其中,贡献较大的环境限制因子为年均温度Bio1、年最冷月最低温Bio6、年温度变化范围Bio7、年最干季均温Bio9、年最冷季均温Bio11、年均降水量Bio12和年最暖季降水量Bio18。研究可为油杉属种质资源的开发、利用和保护提供一定的理论参考。     

华南农业大学校园内的国家级珍稀濒危保护植物

我校植物种类繁多,共有野生及栽培的高等植物约 1 500种。近年来还引种了一些珍稀濒危植物,作者对我校校园内的植物种类作了较详细的调查,发现共有国家级重点保护植物32种,占国家重点保护植物(389种)的8.2％,占广东省所拥有的国家重点保护植物(89     

河南玉兰属珍稀濒危植物的研究

报道了河南玉兰属特有珍稀濒危植物25种,即楔叶玉兰、青皮玉兰、奇叶玉兰、信阳玉兰、朝阳玉兰、华丽玉兰、中州玉兰、鸡公玉兰、两型玉兰、舞钢玉兰、华夏玉兰、宝华玉兰、伏牛玉兰、天目玉兰、石人玉兰、腋花玉兰、黄山玉兰、安徽玉兰、具柄玉兰、莓蕊玉兰、异花玉兰、河南玉兰、大别玉兰、多型叶玉兰、杂配玉兰25种。同时,记述其主要形态特征,并且提出保护措施和开发与利用建议。     

矮牡丹在中国的地理分布及潜在分布区预测

【目的】了解矮牡丹在中国的地理分布和潜在的适生区,以进行矮牡丹的资源保护、引种驯化及园林应用研究。【方法】利用ArcGIS软件和MaxEnt模型,基于矮牡丹当前44条有效分布记录和17个环境因子,评估不同环境因子对矮牡丹地理分布的影响,预测其当前及未来的潜在适生区。【结果】MaxEnt模型模拟当前潜在分布区的结果准确度极高,训练集与测试集的AUC值分别为0.994和0.998。紫外线最低月平均值(UVB4,贡献率为21.6%)、年均降雨量(BIO12,贡献率为18.8%)、最冷月最低温(BIO6,贡献率为12.3%)和海拔(ALT,贡献率为10.5%)为影响当前矮牡丹分布的主要环境因子。当前生态适生区总面积为15.97万km²,主要位于甘肃东部、陕西中部、山西南部及河南西北部地区,此外,河北南部与山西两省交界地带也有少量分布。未来气候变化下,矮牡丹潜在分布区有西北部缩减和向东部、北部轻微扩张的趋势,具体表现为:在陇东地区、陕西宝鸡市、咸阳市一带出现明显缩减,冀南地区则完全丧失,在陕西延安以北、山西临汾、晋城、河南洛阳以东轻微扩张。此外,其未来的适宜分布中心东移趋势...     

不同气候环境的我国白桦潜在分布区预测

通过预测过去到未来不同气候条件下中国白桦潜在分布区的变化,确定影响白桦(Betula platyphylla Suk.)分布的主要环境变量,对白桦资源的合理开发与低效白桦次生林改造具有重要意义。根据白桦166个分布数据和34个环境因子,利用R语言中ENMeval程序包优化最大熵值(MaxEnt)模型;通过皮尔逊(Person)相关性分析和方差膨胀因子分析(VIF),对参与建模的环境因子进行筛选;利用刀切法(Jackknife),确定白桦潜在分布的主导环境变量;根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布的气候模型,预测不同气候环境时白桦分布区的变化趋势。结果表明：当特征组合为片段化特征、乘积型特征和阈值性特征,且调控倍频为2时,受试者工作特性曲线的AUC值为0.933,模型结构简单,预测精度较高。影响白桦分布的主要环境因子为最暖季度降水量、最热月最高气温、年均温、年降水量、最冷月最低气温和海拔。当前白桦潜在分布区主要位于大兴安岭地区、小兴安岭地区、长白山地区、祁连山地区、横断山脉地区,约占我国陆地面积14.7%。在未来白桦适生区预计向更高纬度和更高海拔地区迁移,同时较低纬度和较低...     

气候变化背景下濒危植物梓叶槭在中国适生分布区预测

[目的]分析极小种群濒危植物梓叶槭在中国当代和未来的潜在分布区,揭示未来气候变化条件下梓叶槭的分布动态.[方法]以梓叶槭为研究对象,基于现有的梓叶槭分布位点、气候数据集和海拔数据,利用优化的MaxEnt模型和GIS技术,模拟当前、2050s(2041-2060年)和2090s(2081-2100年)(SSP126、SS...     

中国特有珍稀濒危植物太行花的研究进展

太行花是我国特有的濒危植物,已被列为国家二级保护植物。就其形态特征、分布区系及生境、植物化学、解剖学、发育生物学、生殖生物学、保护遗传学等方面的研究成果进行了系统地综述,同时对太行花濒危的可能原因进行了分析,并提出保护措施,为太行花更深入的研究提供参考。     

珍稀濒危鸡种不同取样方法DNA提取的研究

为了克服珍稀濒危鸡种在分子生物学研究中存在的取样局限性,拓宽取样范围,对鸡的血液、精液、羽毛和死胎蛋的DNA提取进行了研究。结果表明不同取样部位所提DNA浓度均适合于生物学实验要求。该研究中有关方法的应用将为珍稀濒危鸡种的分子生物学研究提供更广阔的DNA来源。     

基于MaxEnt模型的不同气候情景下白蜡树中国适生区预测

白蜡树自然分布主要在中国境内,而且也是中国栽培悠久的经济树种,研究其当前和历史的地理分布格局、未来气候条件下的地理分布格局及分布区的宏观动态变化,皆有重要意义。依据采集标本记录的183个分布点和21个环境因子,利用最大熵原理,对10种气候情景下白蜡树在中国的适生分布区及分布区的几何质心进行预测。结果表明:1）最大熵模型模拟效果较高,模拟10次,AUC值=0.915 0±0.005,故可用模型计算出的潜在分布区来预测适生分布区,并基本确定白蜡树的地理分布格局。2）年均温、温度季节变化方差、暖季降雨量和未定义坡度是影响白蜡树适生分布的主导因子。3）根据模型计算出的概率值进行分级得知,白蜡树在当前气候情景下的适生分布范围大概率（0.6<P<最大阈值）位于甘肃、陕西2省交界处,西南腹地（尤其是贵州省）,河北、北京、安徽、江苏、浙江的一些地区亦可能分布。4）10种气候情景下白蜡树适生分布区的几何质心皆位于湖北省境内。由适生分布区面积的变化得知,自全新世中期至今白蜡树的适生面积减少约20%,未来高排放浓度场景下其适生分布区面积较当前分布区面积减少得最多。可见,白蜡树在我国适生分布区面积可能呈现缩减趋势,应对其进行保护与合理栽植。     

保护植物太行菊属在中国的潜在适生区预测

为分析太行菊属(Opisthopappus)植物在中国的地理分布及影响因素,利用最大熵模型(MaxEnt)和ArcGIS软件预测太行菊属植物在中国的潜在适宜分布区。结果显示,太行菊属植物主要分布在河南、河北及山西三省交界处,适生区分布范围为31.5°—40.5°N、112.5°—120.3°E,适生区总面积为21.86万km2,运用刀切法(Jackknife)计算各环境变量对太行菊属植物分布的影响,最冷季度平均温度、年降水量、昼夜温差与年温差比值、温度季节性变化标准差、最冷月分最低温度和最干季节平均温度6个环境变量是影响太行菊属植物分布的主要因素。MaxEnt模型AUC值为0.994,表明模型预测结果极好。未来气候情景变化下,太行菊属植物的潜在适生区面积将逐渐减少,建议相关部门给予高度重视,并积极采取有效的保护措施。     

环境因子对珍稀濒危植物裸果木种子萌发特性的影响

为研究濒危植物裸果木的有性繁殖,通过分析其结实率、种子大小、千粒质量及种子萌发对光照、温度、PEG胁迫的响应,探讨其种子萌发阶段的生态适应性。结果表明：裸果木的结实率为6.37%,种子长(2.03 ± 0.01) mm,宽(1.37 ± 0.01) mm,千粒质量为1.68 g;种子萌发阶段对光照和温度的要求不高,适宜温度下种子萌发迅速,平均萌发时间不到2 d;水分是限制裸果木种子萌发的一个主要因素,渗透压- 0.6 MPa是裸果木种子萌发的拐点,低于这个渗透势种子的萌发力显著降低;干旱胁迫下未萌发种子进入休眠状态,解除胁迫后迅速萌发。因此,裸果木种子在结实率低、种子小的条件下,形成了迅速有效地利用有限的水分以实现有性繁殖的繁殖机制。     

基于MaxEnt模型预测鹅掌楸在中国的潜在分布区

  目的  分析未来气候环境对鹅掌楸Liriodendron chinense空间分布的影响,以利于科学合理地制定鹅掌楸的保护措施。  方法  采用最大熵模型（MaxEnt）和地理信息系统（ArcGIS）软件,以鹅掌楸的地理分布数据、Worldclim生物气候变量和人类活动强度数据为依据,分析影响鹅掌楸分布的主导因子,并对其在中国的适宜性分布区进行预测。  结果  MaxEnt模型有很好的预测能力,训练集均值为0.973,测试集为0.953。年均降水量、最湿季度降水量、最冷月最低温、降水量变异系数和昼夜温差月均值是影响鹅掌楸分布的五大因子,总贡献率超过80%;人类活动强度也有影响,贡献率为2.3%。将MaxEnt模型预测结果导入GIS软件中进行适生区分级,发现鹅掌楸高适宜分布区在西南地区的大巴山以南向西南方向延伸到贵州中北部地区;在华东地区为北起天目山,向南延伸至浙南和闽北的丘陵山区。该模拟结果与已有调查结论一致。对21世纪50年代和21世纪70年代不同温室气体排放场景（RCP）下鹅掌楸在中国的分布预测表明:鹅掌楸的适宜分布区有向高纬度轻微移动的趋势,分布面积随着年份的增长呈先稳定后下降趋势;至21世纪70年代,RCP 8.5时,面积较当代减少5.3%,与已有研究认为全球变暖情况下生物适宜分布区减少的结果吻合。  结论  该预测结果表明了气候变化将影响鹅掌楸种群分布,可为鹅掌楸未来的栽培与迁地保护提供参考。