基于MaxEnt模型预测苹红缢管蚜在中国的适生区

为评估苹红缢管蚜Rhopalosiphum oxyacanthae入侵我国的潜在地理分布范围,基于其在全球的118个分布点和筛选的9个环境变量数据,利用MaxEnt模型和ArcGIS软件对苹红缢管蚜于当前和未来气候条件下在我国的潜在适生区进行预测。结果表明,基于苹红缢管蚜的全球分布数据,MaxEnt模型预测的平均AUC值为0.919,预测结果准确性较高。当前气候条件下,苹红缢管蚜在我国的总适生区面积占全国陆地面积的48.73%,其中高、中、低适生区的面积分别占全国陆地面积的5.92%、13.30%和29.51%,高适生区主要位于河南、江苏、安徽、湖北、湖南、贵州、江西、浙江、福建、广西、台湾等省区。未来RCP2.6和RCP8.5气候情景下,苹红缢管蚜在我国的总适生区面积增加并呈逐渐向东北方向迁移扩散的趋势,其中低适生区面积逐渐增加,高、中适生区面积逐渐减少,原先中南部的高适生区逐渐转变为低适生区或非适生区,但新疆维吾尔自治区北部、吉林省与辽宁省边界处的高适生区面积呈逐渐增加趋势。表明苹红缢管蚜在我国的适生范围极为广泛,具有较高的入侵风险,应加强进境口岸对该虫的检疫监管力度。     

基于最大熵模型的沙棘绕实蝇适生性研究

沙棘绕实蝇(Rhagoletis batava Hering)是危害沙棘果实的重要害虫。本研究采用Maxent模型,在收集和整理沙棘绕实蝇全球地理分布信息的基础上,筛选出与该虫发生相关的11个关键环境变量,预测了当前及未来气候条件下该虫在全球以及我国的适生区和适生程度。在当前气候条件下,该虫在全球的适生范围主要集中在北温带地区,在我国的适生范围较广且适生程度较高;在2050年的两种气候情景下,沙棘绕实蝇在全球的适生区北界均向北移动,在我国的适生范围均略有扩大且适生区向西南部拓展。建议我国相关部门进一步加强针对沙棘绕实蝇的入侵防控工作。     

基于MaxEnt的木瓜秀粉蚧适生性分析

木瓜秀粉蚧(Paracoccus marginatus Williams and Granara de Willink)是一种重要的果蔬及园林害虫,现已传播至60个国家/地区。通过文献收集和我国田间调查,收集分布点数据235个,并采用MaxEnt模型进行当前及未来气候条件下的适生性预测。结果表明:在当前气候条件下,全球的适生区集中于热带和亚热带地区,包括巴西、澳大利亚等14个未发生区;我国的高度适生区为海南,广东、广西大部分地区,台湾、福建部分地区,云南、西藏零星地区;在2050年的RCP26和RCP85两种气候情景下,全球的适生区北界均向北移动,在我国适生区的北界扩大至江苏、山东。建议我国将其列为检疫性有害生物,加强预防和控制工作。     

气候变化及人类活动对蒙古沙拐枣分布格局的影响

蒙古沙拐枣(Calligonum mongolicum Turcz.)是中国荒漠植被的重要建群种,也是人工固沙造林的优选种。为了阐明气候变化及人类活动对其分布格局的影响,以119个蒙古沙拐枣地理分布信息和24个环境变量为基础,结合CMIP5的缩减全球模型数据,应用MaxEnt模型和Arc GIS空间分析技术,分别构建不同气候情景及人类活动干扰下的蒙古沙拐枣适宜生境预测模型,定量展示未来不同气候变化情景(RCP2. 6,RCP 4. 5,RCP 8. 5)和人类活动干扰下蒙古沙拐枣在我国的分布格局变化。结果表明:训练集的AUC值为0. 958,测试集的AUC值为0. 951,MaxEnt模型的预测结果可靠;影响蒙古沙拐枣分布的主要气候因素是降水量和海拔;人类活动干扰下蒙古沙拐枣的适生比例由13. 04%下降到9. 57%,蒙古沙拐枣的繁殖栖息与人类活动成负相关。当前气候条件下蒙古沙拐枣总适生面积比例为13. 04%,在RCP2. 6、RCP4. 5、RCP8. 5三种情景下至2050s,预测的总适生面积比例为13. 36%、13. 18%和14. 78%;至2070s,预测的总适生面积为13. 39%、12. 76%和12. 71%,适生范围及面积变化趋势各有差异,各级适生区面积及总适生面积有不同程度的增减,且在高浓度排放情景(RCP8. 5)下响应最为明显。     

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。     

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。     

基于CLIMEX和ArcGIS的槟栉盾蚧在中国的潜在地理分布研究

槟栉盾蚧[Hemiberlesia rapax(Comstock)],隶属于同翅目(Homoptera),盾蚧科(Diaspididae),栉圆盾蚧属(Hemiberlesia),是我国进境水果检疫所关注的害虫。根据槟栉盾蚧的已知地理分布及其相关的气候参数,运用CLIMEX适生性分析软件及ArcGIS地理信息系统,对该虫在我国的适生性进行了分析。研究结果显示:目前气候条件下,适生区面积约为全国面积的42.48%,其中低度适生区占6.67%,中度适生区占4.09%,高度适生区占31.72%。基于中国未来气候的预测结果显示,2020年和2050年,适生区面积分别增至46.49%和49.1%,其中低、中度适生区所占比例均有所上升。鉴于槟栉盾蚧在我国的适生性研究结果,建议对其加大检疫力度,采取相应的防控措施,严防该虫的入侵和扩散。     

气候变化下基于GIS的农田恶性杂草旱雀麦在中国的分布与发展趋势

为确定旱雀麦在我国的空间分布及其对气候变化的响应,以期进一步开展生态防控,本研究利用旱雀麦在中国的地理分布数据,结合当前气候数据和未来气候变化情景（RCP8.5情景下2050s,2070s）,建立最大熵模型（MaxEnt模型）,确定影响旱雀麦分布的主导环境因子。应用地理信息系统（GIS）对中国地区旱雀麦的适生区进行划分,以ROC曲线作为模拟的准确性评价指标。结果表明,MaxEnt模型模拟效果极好（AUC=0.965）;当前气候条件下,旱雀麦适生面积为2.5534×10⁶ km²,主要集中分布于青海省东北部、甘肃省与青海省接壤的地区、四川省的西北部,以及新疆的西北部;其中影响旱雀麦分布的主要环境因子为海拔、bio12（年降水量）、bio9（最干季度平均温度）和bio15（降水量季变异系数）,其贡献率分别为45.0%、17.5%、9.7%、9.7%,累计贡献率达81.9%;在RCP8.5情景下,未来2个时期,旱雀麦潜在高适生区分布面积与当前相比增加了12.2%~23.3%,但RCP8.5情景下2070s较RCP8.5情景下2050s旱雀麦的潜在高度适生区分布面积减少了8.9%。综上所述,气候变化情景下旱雀麦的潜在分布面积呈现出扩大趋势,且RCP8.5情景下2070s较RCP8.5情景下2050s的适生区分布面积有缩减趋势。     

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。