基于MaxEnt模型的广东省红豆属植物潜在适生区研究

为了解气候变化情景下广东省红豆属(Ormosia)潜在适生区的变化,探究影响红豆属植物潜在适生区的主导环境因子,本研究基于MaxEnt模型和ArcGIS 10.8软件,利用17种红豆属植物的分布数据及22个环境变量数据,结合未来共享社会经济路径(SSP126、SSP585)的气候情景,分别预测红豆属植物在当前和未来气候场景下的潜在适生区分布情况。结果表明：(1)适生区预测模型的评价效果良好,受试者工作特征曲线(Receiver Operating Characteristic curve, ROC曲线)下面积(AUC平均值)均为0.8-1.0。(2)在当前气候情景下,大面积(占广东省面积的40%-100%)适生的红豆属植物有茸荚红豆(Ormosia pachycarpa)等3种;中等面积(占20%-40%)适生的有薄毛茸荚红豆(O.pachycarpa var.tenuis)等6种;小面积(占5%-20%)适生的有韧荚红豆(O.indurata)等4种;极小面积(占0%-5%)适生的有凹叶红豆(O.emarginata)等4种。其中面积占比最大的是茸荚红豆,总适生面积为15.228 8...     

东亚四照花群体中国潜在适生区预测研究

【目的】四照花属(Cornus)是具有较好发展潜力的园艺观赏树种。通过生态位模型分析评价东亚四照花在中国的分布情况及主要限制环境因子,可为其资源的保护和利用提供理论依据。【方法】以343个东亚四照花的地理分布记录和19个环境因子为预测数据,采用 MaxEnt 模型对东亚四照花潜在适宜分布区进行预测。【结果】采用 MaxEnt 模型预测东亚四照花适宜分布区准确度极高(AUC值达 0.933)。东亚四照花的现代极高适宜分布区为四川与云南交界部分地区(100°~104°E,26°~27°N),四川省盆地西缘的部分地区(102°~103°E,29°~32.5°N),陕西省南部地区及陕西、四川、甘肃和湖北交界地区(105°~112°E,32°~34°N),湖南、湖北和重庆交界部分地区(108°~112°E,29°~32°N),四川、云南和贵州3省交界区(105°~108°E,26°~27°N),广东北部、广西北部、湖南南部和江西南部的部分地区(110°~118°E,25°~26°N),福建、 江西和浙江3省交界的部分地区(117°~122°E,25°~28°N)。影响东亚四照花分布的主要因子应为综合环境因子,主要为季节性的降水和温度变化以及极端低温。【结论】随着气候变暖,东亚四照花适生区不会发生迁移,只会逐渐破碎化并且越来越小。该模型的预测结果可以在大尺度上为东亚四照花种质资源的收集保护及适生区的区划提供科学依据。     

吉林省外来入侵植物豚草潜在适生区预测

采用MaxEnt模型、ENM Tools、R语言和地理信息系统(ArcGis)相结合的方法,预测吉林省豚草的潜在适生区域,确定影响豚草地理分布的主导环境因子.结果表明:豚草在吉林省的高、中适生区主要分布于大部分地级市和部分县级市,其中长春市的高、中潜在适生区面积最大,共计2696.11 km2,占该市总面积的13.09...     

濒危植物朝鲜崖柏球果与种子性状

以吉林省长白县十五道沟采集的朝鲜崖柏球果和种子为试验材料,利用扫描电镜和超景深三维显微系统对球果和种子的形态结构进行观测、拍照、描述和分析,并进行种子萌发、生活力试验.结果表明:朝鲜崖柏成熟球果深褐色,椭圆状球形,球果长约为宽的2倍; 4对种鳞形态均有差别;种皮和种翅分离,表面纹饰为条状;种子萌发率为30%、发芽指数为1.31、生活力为45.71%;种子性状与球果、种鳞和种翅等性状有显著相关性.     

长白山珍稀濒危植物朝鲜崖柏种群现状及保育对策

朝鲜崖柏(Thuja koraiensis)属狭窄地域分布种,由于生态环境变化、人类过度采挖,导致其种群呈衰退状态.通过对朝鲜崖柏生境条件、土壤特性、伴生树种等调查,分析其种群退化机理;建议采取就地保护、人工引种栽培等措施,保护这一珍稀濒危物种.     

基于MaxEnt模型预测气候变化下厚叶木莲在中国的潜在地理分布

厚叶木莲（Manglietia pachyphylla）是中国特有的极小种群野生植物,目前仅在广东和广西有少量居群,被列入国家Ⅱ级重点保护野生植物,研究其潜在地理分布有重要意义。本研究基于标本记录和野外调查数据,结合56个环境因子,应用MaxEnt模型模拟现代（1970-2000年）和3种未来（2021-2060年）气候情景下厚叶木莲在中国的潜在地理分布。结果表明：（1）MaxEnt模型模拟精度极高,受试者工作特征曲线下面积（Area Under ROC Curve,AUC）值为0.978;厚叶木莲现代潜在适生区集中分布于广东、海南、台湾、广西、福建及江西的大部分地区,在云南南部、湖南东部和西藏东南部等地也有分布。（2）对厚叶木莲的分布贡献率较大的主要生态因子有6个,分别是旱季平均温度（23.6%）、年平均降水量（22.7%）、下层土壤盐基饱和度（16.9%）、下层土壤碎石体积百分比（12.1%）、下层土壤质地分类（9.1%）和最冷月最低温度（7.3%）。其中,旱季平均温度20-25 ℃、年平均降水量3 500-4 500 mm和酸性砾质土是最适宜厚叶木莲生长的生态位参数。（3）现代厚叶木莲适生区面积合计67.07万平方千米,约占中国陆地面积的7%,低、中、高适生区分别占适生区总面积的69.3%、26.4%和4.3%;2021-2060年,在不同气候情景下,厚叶木莲适生区面积存在分化。在SSP126和SSP585气候情景下,厚叶木莲适生区面积均收缩;在SSP245气候情景下,其适生区面积则有较大幅度扩张。（4）2041-2060年,在SSP585气候情景下,当前气候条件下分布于广东中部和西部、广西西南部及海南中部的厚叶木莲高适生区全部消失。因此,建议广东江门古兜山省级自然保护区、北峰山国家森林公园等机构加大对厚叶木莲的保护力度,并开展其种苗培育和引种驯化相关工作。     

遮阴对濒危植物朝鲜崖柏光合特性的影响

【目的】分析濒危植物朝鲜崖柏(Thuja koraiensis)光合特性,探讨光合作用与环境因子的关系,为开展朝鲜崖柏的有效保育提供依据。【方法】应用Li-6400便携式光合仪器,测定朝鲜崖柏7年生扦插苗在不同光环境(L0、L1、L2、L3,即遮阴度分别为0%、25%、50%和75%)下光响应曲线、光合日变化和色素含量,并进行通径分析。【结果】随遮阴度增加,最大净光合速率(P_n,max)、暗呼吸速率(R_d)、光饱和点(L_SP)和光补偿点(L_CP)显著减小,表明朝鲜崖柏具有一定的耐阴性。随遮阴度增加光合日变化的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)随之降低,非气孔限制因素是朝鲜崖柏光合速率下降的主要原因。朝鲜崖柏通过增加叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素含量适应遮阴环境。在不同光环境下,空气相对湿度是影响光合日变化净光合速率的主要环境因子;根据决定系数排序,在L0和L1处理中空气相对湿度影响最大,在L2和L3处理中光合有效辐射(P_AR)影响最大。【结论】朝鲜崖柏在全光照和遮阴25%时有较好的光合性能,具有一定的耐阴性,但遮阴度过高时会因光照不足影响植株的正常生长。     

基于MaxEnt模型的苦槠潜在地理分布格局变迁预测

【目的】苦槠(Castanopsis sclerophylla)为壳斗科栲属常绿阔叶树种,广布于中国长江以南五岭以北各省区,被视为我国南北方气候的“分界树”。研究苦槠潜在地理分布格局变迁及其对气候变化的响应对于保护其野生资源具有重要意义。【方法】运用MaxEnt模型,模拟和预测苦槠在末次盛冰期(last glacial maximum, LGM)、现代和2070年3个时期的潜在分布区,评估了气候因子变化对其潜在地理分布的影响。【结果】MaxEnt模型模拟现代分布区准确度极高,受试者工作特征曲线下的面积(AUC值)达0.971;苦槠现代高度适宜区主要是皖南山区、大别山区、天目山至北雁荡山地区;中度适宜区扩展到了苏南山区、江西及福建沿海地区;末次盛冰期退缩分布在我国华南北部地区,以及东海大陆架东部。2070年,苦槠的分布受气候影响预测适生区会急剧缩小,生境出现破碎化,高、中度适宜区残存于高海拔地区。Jackknife检验表明,最干季降雨量、最干季均温是影响苦槠地理分布的最主要气候因子。【结论】探讨不同气候因子对苦槠潜在地理分布的影响,利用其生物属性监测亚热带最北缘范围动态变化,可为苦槠的种源保护、生境恢复、繁育驯化等提供科学依据。     

基于MaxEnt模型的青钱柳潜在适宜栽培区预测

【目的】 青钱柳是集药用、材用和观赏价值于一身的多用途树种。通过应用贡献率、置换重要值比较以及Jackknife检验等综合分析方法,评价制约青钱柳现代地理分布的主要因子,可为青钱柳资源的科学保护和合理利用提供理论依据。【方法】基于183个青钱柳地理分布记录和8个气候环境因子数据,采用MaxEnt模型软件对青钱柳潜在适宜分布区进行预测,并在此基础上划分适宜栽培区。【结果】采用MaxEnt模型预测青钱柳潜在适宜分布区准确度极高,受试者工作特征曲线下的面积(AUC值)达0.964±0.006。目前,青钱柳高度适宜分布区为浙江南部、福建西北部、安徽南部、湖北东部、江西东部和西部、湖南东部和西部、贵州东部、重庆东部、陕西南部和四川东北部; 随着未来气温的升高,青钱柳有向高纬度和高海拔地区迁移的趋势。【结论】 影响青钱柳分布的主要气候因子是温度,包括年均温、季节温度变异系数和平均日温差,其中年均温为最主要因子。     

运用MaxEnt模型预测藏药桃儿七的潜在地理分布

桃儿七(Sinopodophullum hexandrum)是中国的传统濒危藏药。本文依据136个桃儿七采样点位信息和24个气候、地形和生长期因子,借助MaxEnt模型预测桃儿七在我国陕西等西部7省的潜在分布。结果表明桃儿七不适宜生境面积占研究区总面积的61.36%,低适宜生境占18.71%,中适宜生境占12.14%和高适宜生境占7.79%。海拔、最热季平均温度、极端最低温和最湿季平均温度4个气候因子对桃儿七分布起重要作用。甘肃、青海和四川三省海拔高、次生植被丰富的区域为其高适宜生境区。     

朝鲜崖柏扦插生根及解剖特征

以朝鲜崖柏(Thuja koraiensis Nakai)2 a生半木质化枝条为插穗,通过3因素随机区组试验设计,分析不同激素种类、质量浓度、处理时间、扦插基质种类对朝鲜崖柏扦插生根的影响;从植物解剖学角度研究朝鲜崖柏茎结构及扦插繁殖过程中不定根的发育过程.结果表明:朝鲜崖柏插穗生根最佳扦插基质为珍珠岩,最优处理条件为...     

基于MaxEnt模型研究气候变化对巴戟天适生分布的影响

巴戟天（Morinda officinalis）的肉质根是我国著名的四大南药之一,具有较高的经济和药用价值。本研究收集了25个巴戟天有效分布信息,结合气候、地形、土壤等38个环境因子,运用最大熵（MaxEnt）模型和地理信息系统（ArcGIS）,对巴戟天当前（1970-2000）及未来2050s （2041-2060）3种气候情景下（SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP5-8.5）的潜在地理分布进行预测,并根据贡献率及响应曲线综合评判影响巴戟天分布的主导环境因子。结果表明：（1）MaxEnt模型预测精度高,4种气候情景下的Area Under Curve （AUC）值均大于0.985。（2）对巴戟天分布贡献率较大的主导环境因子有4个,分别是最冷季度降水量（47.4%）、年平均气温（28.9%）、年降水量（10.0%）、平均气温日较差（1.7%）,最适宜巴戟天生长的生态位参数分别是156.8 mm、21.8 ℃、1 857.1 mm、6.4 ℃。（3）当前巴戟天的潜在适生面积合计83.59×10⁴ km²,主要分布在广东、广西等热带、亚热带地区,高适生区集中在广东（肇庆、云浮、惠州、河源）、广西（玉林、贵港、防城港）、台湾（花莲、台中）、海南（保亭、陵水）等地。未来气候情景下巴戟天潜在地理分布总体收缩,低适生区变化较为明显,中、高适生区相对稳定。（4）随着气候变暖,未来气候情景下巴戟天潜在适生分布呈现“西扩”与“东缩”的趋势,适生区由东向西迁移,云南西南部是主要增加区。适生区分布研究结果可为巴戟天栽培区域选择提供参考。     

外来入侵害虫橄榄果蝇 Bactrocera oleae 在中国的适生区预测

 基于两种常用的生态位模型GARP和MAXENT,通过模拟橄榄果蝇的生态需求,分析了其在中国的适宜生境,结合地理信息系统GIS从而模拟出橄榄果蝇在中国的潜在地理分布区。该研究在理论上为掌握橄榄果蝇的扩散趋势和监测范围提供指导。研究结果表明,GARP模型预测我国南方大部分地区为橄榄果蝇的适生区;MAXENT模型的预测结果显示我国西南三省云贵川以及广西为橄榄果蝇的适生区。综合分析,我国云南、四川和贵州的部分地区为橄榄果蝇的高度适生区,对于此地区应该加强对该虫的检疫控制。     

基于最大熵模型的创意产业分布的适宜度

针对创意产业园区的分布特征构建创意产业的生态位模型,选取与城市环境有关的23个因子,通过最大熵模型(MaxEnt)确定每个因子的贡献度,从中筛选出对创意产业分布做出主要贡献的8个环境因子.以模糊隶属度研判城市环境因子对创意产业的作用,并与环境因子的权重相结合,得到研究案例区创意产业的适宜度,据此生成创意产业适宜度预测图.应用GIS空间分析的方法,依据城市环境适合创意产业发展的程度,将城市划分为不适宜区、一般适宜区、次适宜区和最适宜区四类区域.研究结果显示,创意产业最适宜区主要集中在东部沿海城市和省会城市,并且预测结果与实际现状相近,模型可靠性较高.     

基于ARIMA模型的我国GDP短期预测

国内生产总值(Gross Domestic Product,简称GDP)常被公认为衡量国家经济状况的最佳指标,因此对GDP的预测越来越受到政府和公众的关注.由于影响GDP的因素有很多,而且这些因素间又常常存在多重共线性,所以准确找出影响GDP的重要因素并进行建模比较困难,而且经济数据常常是自相关非平稳的,因此本文采用ARIMA模型来拟合1991年到2010年的GDP数据并预测GDP.结果表明ARIMA(1,1,1）能较好拟合GDP数据,预测表明我国经济发展势头良好.     

基于遗传算法优化机器学习模型的地下水潜在性预测

传统机器学习模型在地下水潜在性预测中,未考虑最优因子组合,会对地下水潜在性制图产生不利影响。为此,提出了遗传算法优化支持向量机的地下水潜在性预测方法。以云南省彝良县为研究区,从地形、水文、土壤、地质等方面选取了共15个影响因子;考虑模型性能和影响因子的作用,利用遗传优化算法筛选了包含11个影响因子的最优因子组合;然后使用支持向量机方法构建了地下水潜在性预测模型;最后计算了因子优化前后的模型准确度和受试者工作特性曲线下面积（area under curve,AUC）,并绘制了模型的受试者工作特性（receiver operating characteristic,ROC）曲线和地下水潜在性预测图。结果表明：因子优化前模型的准确度为0.774,验证集AUC为0.789,因子优化后模型的准确度为0.777,验证集AUC为0.806,分别提高了0.003和0.017。可见,所提方法的准确性、可靠性优于传统的支持向量机法,其结果可以为区域水文地质调查和地下水资源管理与规划提供科学参考。