前胡和紫花前胡在中国的潜在分布区预测

采用最大熵(MaxEnt)生态位模型,结合前胡和紫花前胡大量已有的地理分布数据,基于20个环境变量对其在中国的潜在分布区进行了预测.结果表明:最冷季度平均温度,最冷月最低温和最干季度平均温度为前胡分布限制性因子.而对紫花前胡影响最大的环境因子为最干月降水量,最冷季度平均温度和昼夜温差月均值.预测结果显示,前胡和紫花前胡的潜在分布区比现实分布区更广泛,其中中国秦岭地区、浙江省、湖南省等部分山区为其最佳适生区(适生指数0.71).在台湾、甘肃和西藏等地区分布的差异能为在地域上分辨两者提供理论依据.随着野生资源减少和中药材前胡和紫花前胡需求量的增加,在该地区进行栽培是增加产量,保护野生资源多样性的可行途径.     

暖地大叶藓的气候适应性及其在中国的潜在分布区预测

基于13个环境因子(海拔、植被覆盖率和11个气候因子)和51个地理分布记录数据,预测了暖地大叶藓在中国的潜在地理分布区和其他对13个环境因子的需求特点.结果发现:暖地大叶藓在贵州、云南、重庆、福建、浙江、湖北、四川、湖南、台湾和江西有很高的气候适应性,而在西北、东北和华北的适生能力低;在最冷季节、最干季节、最暖季节的平均温度分别为5~10℃、5~10℃和20~24℃,以及季节雨量变化、植被覆盖度和海拔分别为55~60mm、30%~60%和600~2 500m的区域下,暖地大叶藓具有高的潜在分布概率;随着最湿月份雨量增加和平均昼夜温差的下降,暖地大叶藓的分布概率上升.     

珍稀濒危物种金斑喙凤蝶在我国潜在适生区预测

为了明确珍稀濒危物种金斑喙凤蝶(Teinopalpus aureus Mell)在我国的潜在地理分布，基于我国已有的分布记录，结合环境数据，采用MaxEnt模型和ArcGIS软件对其在我国的潜在适生区进行预测分析。结果表明，最暖季平均降水量(bio18)、最冷月份最低温(bio6)、最热月最高气温(bio5)和最湿月降水量(bio13)在金斑喙凤蝶的地理分布中起主要作用。在最暖季平均降水量(bio18)为423~ 1172 mm，最冷月份最低温(bio6)为-7 ~ 14 ℃，最热月最高气温(bio5)为21~39 ℃，最湿月降水量(bio13)为186~ 479 mm的环境条件下适合金斑喙凤蝶生长；在当前气候情景下，预测金斑喙凤蝶主要适生区分布在我国长江以南地区，及台湾和海南等地，面积约为133.27万km2，其中高适生区分布集中在福建、广东、广西、江西、浙江等南亚热带地区，约为39.93万km2面积。本研究模型预测精度高，对金斑喙凤蝶的保护具有较高的参考价值。     

MaxEnt模型下的外来入侵种香丝草在中国的潜在分布区预测

本研究基于生态位模型(MaxEnt),在大量已有居群分布点数据的基础上对香丝草(Conyza bonariensis)在中国的潜在分布区域进行了预测.结果表明:最冷季度平均温度、年均温、最冷月最低温、最干季度平均温度、干月降水量和最干季度降水量这6个环境因子对香丝草分布预测的影响最大;除新疆、青海、内蒙古、宁夏、黑龙江、吉林和辽宁省之外,其他地区均被预测为香丝草的适生区.目前,香丝草的潜在入侵区仍大于实际分布区,因此,预测该物种还将会进一步扩散;四川西部、云南南部、陕西北部、山东西北部、山西北部和甘肃及河北的大部分地区非常靠近已经被入侵的区域,应引起相关机构的重视,防止其进一步入侵.     

外来观赏植物大花金鸡菊在中国的 潜在地理分布预测

大花金鸡菊(Coreopsis grandiflora Hogg.)被引种后,因具有较强繁殖和适应能力,在我国山东等地区成为入侵物种,对当地植物多样性造成了一定威胁。笔者运用Maxent生态学模型,基于全球海拔变量及19个生物环境变量,结合地理信息系统ArcGIS,对大花金鸡菊在中国的潜在地理分布区做了预测。结果表明,大花金鸡菊在我国的适生范围主要集中在98°～125°E、21.5°～43°N水分充沛、温度适宜的暖温带、亚热带地区。其中,华东、华中大部,即江苏、安徽、上海市、山东等地为大花金鸡菊的集中分布区,为高适生区; 西南、华南北部与华东、华中地区相接的区域,以及华北南部邻接华东地区的局部地区为中适生区,西南、华南南部地区则为低适生区; 其他地区不适于大花金鸡菊生长。ROC 曲线分析表明,Maxent 生态位模型预测大花金鸡菊潜在地理分布的训练数据和测试数据的AUC值分别为0.960和0.965,达到了极高的精度。各环境变量重要性的刀切法检验表明,影响大花金鸡菊地理分布的环境变量依次为年均温、年平均降水量和最冷季平均温度。根据 Maxent 模型预测结果,以及大花金鸡菊的生物学特性和在中国的入侵现状,在我国中东部地区需要采取一定的有效措施对该物种的扩张进行控制。     

基于Max Ent模型的小黄花茶在中国的适生区域研究

珍稀植物小黄花茶(Camellia luteoflora Y.K.Li)在自然分布区内数量缩减,存在濒临灭绝的风险.为分析当前气候环境条件下小黄花茶的潜在适宜分布区,本研究运用最大熵(MaxEnt)生态位模型和地理信息系统(ArcGIS)软件对小黄花茶在我国的适生区进行预测,探讨影响其分布的主要环境因子.结果显示,四川泸州、宜宾,贵州遵义,云南昭通、昆明以及重庆江津、綦江是小黄花茶的高度适生区(适生指数0.54),黔、川、渝交界处是其核心分布地.刀切法(Jackknife)检测结果表明,影响小黄花茶分布区的主要环境因子包括最热季平均气温(Bio10)、最热季降水量(Bio18)以及最冷季降水量(Bio19),累计贡献率高达90.8%.适生区环境因子的统计分析结果显示,最热月最高气温为22.5～27.5℃,最热季平均气温为11.1～18.0℃,最湿月降水量为290～500mm,最热季降水量为4.4～6.6mm,最冷季降水量为16.7～24.8mm,海拔为450～1 000m,坡向在-40°～190°范围内,而坡度在20°～64°之间是小黄花茶最适宜生长的生态位参数.本次研究预测了小黄花茶适生区,除已知报道的三处自然分布区外,预测结果显示可能还存在尚未发现的小黄花茶生长地,有待进行实地勘测.     

气候变化背景下花叶海棠的适生区分析和预测

为保护我国特有种花叶海棠[Malus transitoria (Batalin)C. K. Schneider],并选择合适的人工栽培区域,本研究基于86个花叶海棠精确分布点和13个气候因子,利用MaxEnt建立最大熵模型,计算花叶海棠在过去3个气候时期、当前气候条件下及未来气候条件下潜在的分布区,预测气候变化条件下花叶海棠潜在的分布变化趋势及可能的质心迁移路线。根据模型分析发现,影响花叶海棠在我国分布的最主要气候因子为最冷季度平均温度,其次为最冷月最低温度和最干季度平均温度,3个因子的贡献率分别为13.05%、12.08%和11.36%。当前气候下花叶海棠适生区占我国国土面积的26.82%,高适生区以甘肃南部与宁夏南部为中心,主要分布在青海东部、陕西北部、四川北部和西藏东南部地区。随着气候变化,花叶海棠分布区域也在不断迁移,其在我国的潜在分布区会随着温度的增加而增加,同时适生区也在不断北移,未来气候条件下分布质心可能会迁移至内蒙古南部。该结果为其种质资源发掘和保护、人工驯化和栽培方面提供基础数据和科学依据。     

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。     

荒漠濒危植物裸果木适宜分布区对未来气候变化情景的可能响应

目的模拟未来气候变化对荒漠孑遗植物裸果木的地理分布与格局的影响,对指导该植物的保护/恢复有重要意义。方法基于裸果木的25个居群分布点和12个环境变量,利用最大熵模型MAXENT和GIS工具,模拟基准(1961-1990)气候,并预测未来气候下(2050和2070时段,基于RCP6. 0情景)裸果木在蒙古南部和我国西北的潜在分布范围和最适宜分布,并分析适宜分布区内各驱动因子的数值范围。结果 1)基准气候下,裸果木的潜在分布区集中于我国西北荒漠区,在蒙古的准噶尔戈壁省、南戈壁省和东戈壁省仅有少量破碎化的适生区; 2) 2050和2070时段该植物在我国西北荒漠区的分布区将减少32%左右,主要分布在塔里木盆地西端、河西走廊东部、内蒙古阿拉善左旗及宁夏北部地区;最适宜的分布区也将明显缩减; 3)主要是年均降水量、最湿季降水量和降水季节性限制了裸果木植物的潜在分布。上述3个因子的变化范围分别为:54. 00～162. 01 mm、26. 00～103. 44 mm和40. 36～145. 78。结论未来气候下,裸果木在我国西北荒漠区的适宜分布范围和最适宜分布区都将明显减少。     

基于Maxent模型的原种红椿适生区变迁预测及在引种区划上的应用

利用原种红椿(Toona.ciliata Roem.var.ciliate)在云南实际分布数据及19个生物气象因子数据MaxEnt软件对其在当代、未来(2050、2070 s)气候条件下的适生区分布及面积(包括云南省和全国2种区域尺度)进行预测.原种红椿最大熵模型平均训练AUC值、测试AUC值分别为0.820、0.826,表明该模型对它们适生区的预测精度能达较好水平.最暖季度降水量、昼夜温差月均值、年均温变化范围、最暖季度平均温度、最湿季度降水量、最冷季度平均温度、最冷月最低温、最湿季度平均温度、年均温原种红椿分布的主要因子,在云南省尺度下原种红椿的适生区,特别是中、高度适生区与实际分布高度一致,对它们在该区域内的人工林发展区域的选择具有直接指导意义.在全国尺度下,适生区范围和面积可能大于实际分布,但中、高度适生区与实际分布记录相似度较高,可为其物种保护、异地引种保存提供借鉴作用.另外,与当代相比未来的适生面积变化不大,但有一定幅度增加,说明全球变暖有利于原种红椿繁衍(至少无负面影响).     

宜丰县气候资源对旅游业的影响分析

根据宜丰县1958-2016年气象观测历史资料和近2 a的乡镇气象观测站的资料统计,结合宜丰县旅游资源特色,从气温、日照率、降水量、相对湿度、风向风速、雾、雷暴等气象要素进行统计分析。结果表明:宜丰县年平均气温为17.0℃,最冷为1月份,平均气温5.2℃;最热为7月份,平均气温28.6℃;极端最高气温41.4℃。年平均日照时数1 527.5 h,最充足为7月(214.0 h),寡照为2月(66.8 h)。年平均降水量1 729.0 mm,平均最多为6月(287.6 mm),最少是1月(69.6 m)。年平均相对湿度83%;年平均风速为1.2 m/s;年平均雾日32 d;年平均雷暴日为63 d;综合舒适度指数适宜旅游的最佳季节在4-10月。     

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。     

基于最大熵模型的枸杞生态适宜区预测

根据环境因子和宁夏枸杞在中国的地理分布记录,对宁夏枸杞的生态适宜性区划及其生态特征进行研究.通过检索全球生物多样性信息网、中国数字植物标本馆、产地报道及查阅相关文献等方式收集全国1 241个宁夏枸杞分布点,利用最大信息熵模型(MaxEnt)和GIS技术对宁夏枸杞进行适宜性区划预测和分析.MaxEnt预测结果表明,宁夏枸杞在中国可能的生态适宜区分布在内蒙古自治区、新疆维吾尔自治区、甘肃、山西、河北、陕西、宁夏回族自治区等.影响宁夏枸杞分布的主要生态因素为年均温度、最冷季均温、最热季均温和年均降水量.基于相似性区域分析,根据枸杞生长的限制条件确定适宜产地.     

1991—2020年南靖县气候特征和干旱化趋势分析

基于漳州市南靖县国家气象站1991—2020年的逐月降水量和气温资料,通过线性倾向估计法及计算标准化降水—蒸散指数(SPEI),对近30年南靖县降水、气温变化及干旱化趋势进行分析。结果显示,1991—2020年南靖县气候呈现暖干化发展态势,降水量以87mm/10a的速率减少,冬季、春季和夏季降水量均呈减少趋势,其中夏季减少最显著,减少的速率达91mm/10a,秋季降水以30 mm/10a的速率呈上升趋势;年平均气温以0.3℃/10a的速率逐年增高,四季的平均气温均呈上升趋势,夏季和秋季上升趋势显著,上升速率分别为0.3℃/10a和0.5℃/10a;干旱强度以0.16/10a的速率在增强,干旱月数呈增加趋势,干旱强度和月数均随年代际呈逐步增强的趋势。     

高寒地区节能型日光温室蔬菜高产栽培模式研究

应用日光温室及塑料大棚进行蔬菜生产，能有效地解决高寒地区吃菜难问题，缓解鲜菜供需矛盾。笔者在三种类型棚中，进行了四种栽培模式的比较试验。结果表明，根据光学、热学原理设计建造的Ｉ型、Ⅱ型日光温室在最冷月１月份最低温度也保持在５℃以上。四种栽培模式中以Ａ（卷心白→黄瓜→套种生菜→花菜）和Ｄ（芹菜→黄瓜→套种生菜→花菜→青椒）两种效益料好。     

神农架大九湖12 500 a.B.P以来的孢粉植物群与气候变化

根据孢粉分析，将神农架大九湖12500a.B.P以来的孢粉植物群划分为15个演替阶段，从寒温带针叶林到北亚热带常绿阔叶混交林等多个植被型都有出现。植被带的垂直高度随气候变化上下移动，最冷时（12500－10700a.B.P）下移900－1100m，最暖时（5200－6450a.B.P）上移500－700m，孢粉植物群所反映的古气候变化具有明显的阶段性。12500－7400a.B.P气候相对冷干，但温度和降水回升很快，最冷时年平均温度和降水比今低6．1℃和195mm；7400－3300a.B.P气候最为暖湿，但仍有波动，最暖时年平均温度和降水比今高3．9℃和195mm；3300a.B.P以后气候小幅度波动，冷暖干湿多次交替。     

全球气候变化对喜旱莲子草和莲草直胸跳甲潜在分布的影响

为了探究气候变化场景下喜旱莲子草（Alternanthera philoxeroides）和莲草直胸跳甲（Agasicles hygrophila）适宜生态空间和潜在地理分布的变化，采用构建MaxEnt生态位模型的方法，模拟了当前气候下2个物种的潜在分布区以及未来气候变化对其潜在分布的影响.结果表明：当前气候条件下，与喜旱莲子草的潜在分布相比，莲草直胸跳甲的潜在分布范围较大.未来气候场景下，预计喜旱莲子草适生区面积减少10.16%，新增27.69%，其17.53%的适生区分布范围会发生变化；预计莲草直胸跳甲适生区面积减少1.02%，新增15.52%，其14.50%的适生区分布范围会发生变化. 2个物种在不同未来环境变量下的适生区面积均大于当前的潜在分布面积.     

气候变化背景下青檀的潜在地理分布

气候是植物物种地理分布的决定因素.通过建模预测濒危物种的潜在适生区已成为评估生境适宜性的有用工具.青檀(Pteroceltis tatarinowii Maxim.)是第三纪古热带植物区系的孓遗植物，具有十分重要的经济价值和生态价值，通过对青檀的潜在地理分布预测可以更好地为青檀的培育、管理和可持续利用提供科学依据.利用MaxEnt模型模拟当前(1970-2000年),预测未来2050s(2041-2060年)和2070s(2061-2080年)在3种不同排放浓度(RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5)情景下青檀在中国的潜在地理分布，并对不同气候带、纬度和海拔下青檀适生区空间分布格局及其生境破碎化程度、质心移动轨迹进行分析.结果发现：(1)年降雨量(Bio12)是影响青檀分布的决定因子，最冷月的最低气温(Bio6)是仅次于年降雨量的次要因子；(2)当前青檀潜在适宜分布区主要分布在我国水热条件较为适宜的亚热带地区；(3)未来不同气候情景下青檀潜在适生区面积整体上呈减少趋势，其生境破碎化程度逐渐加剧；(4)青檀的潜在适生区的质心向西北方向偏移.     

气候变化对湖南省马尾松适宜生境影响分析

【目的】气候变化会导致树种适宜生境发生变化,从而对准确地制定长期森林经营规划方案产生影响。为了在制定长期森林经营规划中贯彻适地适树原则,需要研究气候变化对树种适宜生境分布的影响。【方法】以湖南省马尾松(Pinus massoniana)为研究对象,利用2016年湖南省连续清查森林资源档案更新数据中的马尾松空间分布数据、高程数据和气候数据,采用最大熵法(Maxent)模型,分温度变化、降水量不变,降水量变化、温度不变,降水量和温度均变化3种情景模拟马尾松在湖南省适宜生境的动态变化。【结果】① Maxent模型模拟结果中,训练精度、模拟精度的AUC(area under the ROC curve)值在AUC评估标准中属于良好(0.80～0.90)水平,可以较好地模拟马尾松适宜生境; ② 2016年马尾松适宜生境主要分布于湖南省中部和西北部,小部分分布于东部和南部。适宜生境、低适宜生境和不适宜生境所占面积比例分别为28.30%、40.10%、31.60%; ③ 2016—2050年温度和降水量均有所增加,年平均温度增加2.30 ℃,年平均降水量增加19.9 mm。在温度升高、降水量不变,降水量升高、温度不变和温度、降水量均升高3种气候情景下,湖南省马尾松适宜生境面积比例分别变化了0.58%、0.53%和-0.65%,不适宜生境相比2016年均有所减少,分别减少了7.22%、2.00%和0.15%; ④ 刀切法确定了最湿季均温(Bio8)、最暖季均温(Bio10)、最冷季降水量(Bio19)为影响马尾松分布的主导气候因子,其中最冷季降水量为最主要的气候因子。【结论】湖南省马尾松种植区主要分布在该省中部和西北部,当未来气候呈现温度增加、降水量不变的情景时,种植区域适当向东扩展; 当未来气候呈现降水量增加、温度不变或二者均增加的情景时,种植区域适当向北扩展。     

1958—2015年长白山气候变化特征分析

利用长白山的气象数据,分析长白山1958—2015年平均温度和降雨量的变化特征.结果表明:长白山年平均温度呈现上升趋势,线性增温率为0.392℃/10 a,四季和各月份的平均温度均呈现上升的趋势.其中,冬季的增温率最高,为0.569℃/10 a,其次是秋季和春季,夏季的增温率最低,为0.222℃/10 a;长白山年降雨量变化不明显,整体呈现微弱增加趋势,降雨量倾向率为2.28 mm/10 a.其中,四季的降水量呈现不同的趋势,春季、夏季和冬季的降雨量呈现增加的趋势,而秋季的降雨量呈现下降的趋势,降雨量倾向率为-3.9 mm/10 a.在过去的58 a,长白山总体气候呈现暖干化趋势.