利用MaxEnt预测橡胶南美叶疫病菌在全球的潜在地理分布

橡胶南美叶疫病菌在美洲地区引起橡胶树严重的落叶病害,是亚太地区国家重要的检疫性有害生物。本文在MaxEnt预测全球范围内气候条件适宜该菌存活区域的基础上,结合寄主分布推测该菌的潜在地理分布。预测结果显示,在54个天然橡胶种植国家或地区中,除了该菌目前分布国家或地区、几内亚比绍和马里,其余33个国家或地区气候适宜值大于10的区域为该菌的潜在地理分布区,加强这些区域的调查监测对保护当地橡胶种植有重要意义。     

基于MaxEnt模型的柑橘木虱在西南地区潜在分布模拟

本研究应用生态位软件MaxEnt和地理信息系统软件ArcGIS预测柑橘木虱在西南地区的潜在地理分布范围,筛选影响柑橘木虱分布的关键变量。结果表明柑橘木虱在西南地区高适生区主要位于西藏东南部、四川中东部、重庆大部、贵州大部和云南中北部,总面积为52.03万km 2,占西南地区总面积的23.89%。影响柑橘木虱分布的关键变量为最冷月最低温度、最冷季度平均温度、最湿季度降水量、最暖季度降水量、最暖季度平均温度和最暖月最高温度。本研究不仅模拟了柑橘木虱在西南地区的潜在地理分布,更为该虫的分布与环境变量之间关系的研究提供了理论参考。     

典型草原建群种长芒草(Stipa bungeana)在中国的潜在分布范围预测及主要影响因子分析

以广泛分布在中国北方典型草原的建群种长芒草为研究对象,利用Maxent模型对长芒草在中国当前及未来气候变化下的潜在分布区进行预测并对主要影响其分布的环境变量进行分析,结果表明,采用受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)对模型精度进行检验所得到的训练数据与测试数据的受试者工作特征曲线面积(areaunder ROC curve,AUC)分别为0.962和0.950,表明模型预测结果可靠,当前中国长芒草高适宜性分布区主要有5个,分别为黄土高原分布区、泰山-沂蒙山分布区、横断山分布区、藏南谷地分布区及天山分布区。在RCP2.6(representative concentration pathways 2.6)和RCP8.5(representative concentration pathways 8.5)两种气候情景模式下预测得到的2070年长芒草最适宜的潜在分布区有逐渐缩小的趋势。Jackknife检验对主导环境变量的筛选结果显示,影响长芒草分布的主要环境变量有地形粗糙度指数(terrain roughness index,tri)、9月降水量(precipitation 09,prec09)、气候湿度指数(climatic moisture index,topowi)、2月最高温度(maximum temperature 02,tmax02)、12月降水量(precipitation 12,prec12)和12月平均温度(average temperature 12,tavg12)。结果可为气候变化背景下中国典型草原的可持续管理提供科学依据。     

基于MaxEnt模型预测漆树在中国的潜在适生区研究

基于漆树的206条现代地理分布记录和9种环境因子变量数据,采用MaxEnt模型模拟了漆树在中国的适生分布区,并综合利用贡献率、刀切法检验和响应曲线对影响漆树分布的主导因子进行分析。结果表明：MaxEnt模型模拟预测精度较高,AUC值达0.941;年均降水量、海拔、年平均温度和温度变化方差为影响漆树地理分布的主导环境因子,目前漆树适生区主要集中在中国西南地区的秦巴山、横断山脉、云贵高原和四川盆地等。研究结果对中国漆树人工林的合理栽植和科学区划具有一定的参考价值。     

基于MaxEnt模型的可可潜在适宜分布研究

根据野外采样和文献查阅,系统整理了可可的地理分布记录,并利用MaxEnt生态位模型和ArcGIS软件对可可的潜在适宜分布范围进行预测。结果表明:北美洲南部、中南美洲北部、非洲西部、亚洲东南部以及太平洋美拉尼西亚群岛地区均是可可的潜在适宜分布区域。其中,中国海南、台湾南部、云南西双版纳、广东雷州半岛也属于可可的适生范围。经ROC(Receiver operating characteristic)曲线分析法验证,MaxEnt模型的AUC(Area under curve)值为0.977,表明预测结果具有较高的可信度。各环境变量重要性的Jacknife检验表明,极端最低温度、年降雨量、年温度变化范围、最暖季降雨量对可可的潜在分布影响最大。     

基于最大熵模型预测小火蚁在我国的适生区

小火蚁是中国大陆新发现的重要外来入侵害虫, 目前对该虫的传入来源和在我国的适生区范围尚不明确?为明确我国小火蚁适生区范围, 有效防控该虫在我国的扩散和蔓延, 本研究通过该虫全球已有的分布数据, 采用最大熵模型对其适生区进行了预测?研究表明, 最大熵模型预测小火蚁适生区精度较高?预测结果显示, 我国小火蚁的潜在适生区主要分布于南方, 其中, 高适生区分布在台湾?海南?云南南部边境?广西西南局部?福建西南部?广东南部及其沿海地区?预测结果与该物种现有地理范围的生态条件一致?年降水量对小火蚁的适生性影响最大, 理论年降水量为2 040 mm时小火蚁分布的概率最高?随着全球气候变暖, 未来我国小火蚁的适生区有向北扩大的趋势, 但主要适生区还是以南方为主?     

基于MaxEnt模型预测梨火疫病菌的潜在地理分布

为探究梨火疫病菌解淀粉欧文氏菌Erwinia amylovora在全球的潜在地理分布,基于其全球分布数据和筛选得到的环境变量,利用MaxEnt模型对其在当前气候和未来气候条件下的潜在地理分布进行预测,并利用刀切法和皮尔逊相关性分析法筛选对梨火疫病菌分布有重要影响的环境变量。结果显示,对梨火疫病菌分布有重要影响的环境变量包括2月平均最高温度、1月平均降水量、7月平均最低温度、温度变化方差、昼夜温差月均值和7月平均降水量,表明春季和夏季的温度和降水对梨火疫病菌的分布有较大影响。在当前气候条件下,梨火疫病菌在全球的适生区分布较广,适生区总面积达到5.58×10⁷ km²,且高适生区主要分布在北美洲沿海地区、地中海沿岸和亚洲中部及东部的部分地区;梨火疫病菌在我国的适生区总面积为7.36×10⁶ km²,占全国陆地总面积的76.70%;在未来气候SSP126和SSP585情景下,梨火疫病菌在全球的适生区总面积分别为5.52×10⁷ km²和5.24×10⁷ km²。表明梨火疫病菌对我国大部分地区有潜在威胁,应加强监测与防控。     

Predicting the potential geographic distribution of Bactrocera bryoniae and Bactrocera neohumeralis(Diptera: Tephritidae) in China using MaxEnt ecological niche modeling

Bactrocera bryoniae and Bactrocera neohumeralis are highly destructive and major biosecurity/quarantine pests of fruit and vegetable in the tropical and subtropical regions in the South Pacific and Australia. Although these pests have not established in China, precautions must be taken due to their highly destructive nature. Thus, we predicted the potential geographic distribution of B. bryoniae and B. neohumeralis across the world and in particular China by ecological niche modeling of the Maximum Entropy(Max Ent) model with the occurrence records of these two species. Bactrocera bryoniae and B. neohumeralis exhibit similar potential geographic distribution ranges across the world and in China, and each species was predicted to be able to distribute to over 20% of the globe. Globally, the potential geographic distribution ranges for these two fruit fly species included southern Asia, the central and the southeast coast of Africa, southern North America, northern and central South America, and Australia. While within China, most of the southern Yangtze River area was found suitable for these species. Notably, southern China was considered to have the highest risk of B. bryoniae and B. neohumeralis invasions. Our study identifies the regions at high risk for potential establishment of B. bryoniae and B. neohumeralis in the world and in particular China, and informs the development of inspection and biosecurity/quarantine measures to prevent and control their invasions.     

Mapping the current and future distributions of Onosma species endemic to Iran

Climate change may cause shifts in the natural range of species especially for those that are geographically restricted and/or endemic species. In this study, the spatial distribution of five endemic and threatened species belonging to the genus Onosma (including O. asperrima, O. bisotunensis, O. kotschyi, O. platyphylla, and O. straussii) was investigated under present and future climate change scenarios: RCP2.6 (RCP, representative concentration pathway; optimistic scenario) and RCP8.5 (pessimistic scenario) for the years 2050 and 2080 in Iran. Analysis was conducted using the maximum entropy (MaxEnt) model to provide a basis for the protection and conservation of these species. Seven environmental variables including aspect, depth of soil, silt content, slope, annual precipitation, minimum temperature of the coldest month, and annual temperature range were used as main predictors in this study. The model output for the potential habitat suitability of the studied species showed acceptable performance for all species (i.e., the area under the curve (AUC)>0.800). According to the models generated by MaxEnt, the potential current patterns of the species were consistent with the observed areas of distributions. The projected climate maps under optimistic and pessimistic scenarios (RCP2.6 and RCP8.5, respectively) of 2050 and 2080 resulted in reductions and expansions as well as positive range changes for all species in comparison to their current predicted distributions. Among all species, O. bisotunensis showed the most significant and highest increase under the pessimistic scenario of 2050 and 2080. Finally, the results of this study revealed that the studied plant species have shown an acute adaptability to environmental changes. The results can provide useful information to managers to apply appropriate strategies for the management and conservation of these valuable Iranian medicinal and threatened plant species in the future.     

基于最大熵（MaxEnt）模型对西北地区2种红砂属植物潜在适宜区预测分析

基于黄花红砂与五柱红砂的现有分布数据,利用地理信息系统（ArcGIS）技术与最大熵（MaxEnt）模型软件,对2种红砂属植物在3个时期的潜在适宜分布区进行模拟。结果表明:1）五柱红砂的潜在适宜分布区主要在青海地区、新疆南疆地区以及甘肃部分地区;黄花红砂的潜在适宜分布区主要集中在宁夏地区、内蒙古地区、甘肃地区以及新疆与青海部分地区。2种红砂属植物在3个时期的潜在适宜分布区有所增加。黄花红砂的潜在适宜区朝着东北方向移动,五柱红砂的潜在适宜区出现收缩现象。2种红砂属的低适宜区相比较高适宜区与较适宜区变化较大。2）黄花红砂与五柱红砂通过MaxEnt模型运算出的AUC值均>0.9,表明MaxEnt模型预测精度很高。可以用于2种红砂属植物的潜在适宜分布区的预测。3）控制黄花红砂潜在分布的关键环境变量为最湿月降水量、最暖季度降水量和最湿季度降水量,影响五柱红砂潜在分布的关键环境变量为海拔、等温性和温度季节性变化。上述研究结果对2种红砂属植物资源保护利用与未来分布趋势提供了重要的指导意义。