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。     

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。     

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...     

基于MaxEnt模型的濒危植物朝鲜崖柏中国潜在适生区预测

将MaxEnt生态位模型与ArcGis技术相结合,根据朝鲜崖柏在我国的准确有效地理分布地点,采用气候、地形和土壤3种环境因子(28个环境变量指标)预测潜在适生区,划分适生区等级,评价适应性.结果表明:朝鲜崖柏在我国的潜在适生分布区可划分为高、中、低适生区,面积分别为3.67×104、6.99×104、33.12×104...     

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.     

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。     

基于MaxEnt生态位模型预测木灵藓科三属植物在新疆的潜在分布区

木灵藓科植物是干旱、半干旱环境中常见的藓类植物,对温度和降水极为敏感.木灵藓科在中国的物种丰富度由东向西增加,在新疆的丰富度较高.木灵藓属(Orthotrichum)、显孔藓属(Lewinskya)、多胞藓属(Nyholmiella)是三个在新疆分布较为广泛的属.预测当前以及未来气候情景下这三个属在新疆的潜在分布范围,将为木灵藓科区系和多样性研究提供一定的参考依据,也能预判未来气候变化对新疆地区木灵藓属的分布影响.该文根据木灵藓属、显孔藓属、多胞藓属在新疆的125个地理采集样点和19个气候因子,运用MaxEnt模型预测了它们适生区,并分析这些气候因素对其分布范围的影响.结果显示：1) AUC值高达0.945,说明该模型能够很好地预测了三个属的适生区范围.Jackknife检验表明,影响三个属分布的主要气候因子为最湿季平均气温以及最干季降雨量,贡献率分别为24.5%、23.9%.2) 该三属主要分布在阿勒泰、塔城、中部天山山脉、哈密、喀什和克州等地区,在和田和巴州也有一定的分布.在21世纪50年代的气候情景下,这些属在阿尔泰和塔城的分布范围将扩大,而在喀什和巴州的则缩小.总体而言,在21世纪70年代的气候情景下,这三个属在新疆的潜在分布区面积比现在的有所缩小.该文以气候因子预测了木灵藓科在新疆当前和未来的潜在分布范围,今后的工作中,将考虑影响苔藓植物生长的地形、植被的类型等,以进一步提高预测结果的准确性.     

基于MaxEnt模型预测马来鳄在中国的潜在生境

为探究马来鳄在中国的潜在适宜生存区及各环境变量对其地理分布的影响,文章基于马来鳄地理分布记录和7个环境变量,应用最大熵(maximum entropy, MaxEnt)模型模拟马来鳄在中国的潜在分布,利用贡献率、置换重要性及Jackknife检验来评估制约马来鳄地理分布的环境变量。结果表明：马来鳄在中国的高度适宜区主要位于广西西南部、广东南部、福建西南部及台湾东北部;影响马来鳄分布的主要气候因子为最暖季度降水量、最冷月份最低温度及最干月份降水量,满足最冷月份最低温度大于21.4℃、最干月份降水量大于116 mm、年气温变化范围在6.6～11.0℃之间、最暖季度降水量保持在550～1 530 mm之间的环境最适宜马来鳄的生存。该研究结果可为马来鳄生物资源的保护和在适宜分布区进行人工繁育提供理论依据。     

气候变化对浙江楠潜在分布范围及空间格局的影响

气候变化对物种分布的影响是珍稀濒危物种资源保护研究的热点问题之一。利用Maxent模型预测浙江楠在末次盛冰期、全新世中期、现代和2070年4个历史时期的潜在分布区,分析浙江楠各个历史时期的分布格局,并评估了不同气候因子对其潜在地理分布的影响。结果表明,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0.996。高度适生区包括浙江省与福建省交汇的武夷山、仙霞岭、浙江东南部的洞宫山、雁荡山等较高海拔山地地带,中度适生区位于幕阜山、罗霄山、怀玉山、武夷山、黄山、天目山、会稽山、雁荡山、洞宫山等低海拔丘陵地区。末次盛冰期浙江楠潜在分布区位于东海大陆架内; 全新世中期分布区与现代相似,但面积更大,向低海拔地区延伸; 2070年潜在分布区有北扩东进的趋势。Jackknife检验表明,影响浙江楠地理分布的主要因子有最干季降水量、最冷季降水量和最干季均温。     

Variety distribution pattern and climatic potential productivity of spring maize in Northeast China under climate change

This study was based on the daily meteorological data of 101 meteorological stations from 1971 to 2000 and the 0.25°×0.25° grid data from 1951 to 2100 simulated by RegCM3 under the future A1B climatic scenario published by National Climate Center,in combination with the demand of climatic condition for maize growth in Northeast China.The trajectory of agricultural climatic resources and the effects of climate change on variety distribution and climatic potential productivity of spring maize in Northeast China under future climate change were analyzed.The main agro-climatic resource factors include:the initial date daily average temperature stably passing 10℃(≥10℃),the first frost date,the days of growing period,the ≥10℃ accumulated temperature,and the total radiation and precipitation in the growing period.The results showed that:(1) in the coming 100 years,the first date of ≥10℃ would be significantly advanced,and the first frost date would be delayed.The days of growing period would be extended,the ≥10℃ accumulated temperature and the total radiation would be significantly increased.However,no significant change was found in precipitation.(2) Due to the climate change,the early-maturing varieties will be gradually replaced by late-maturing varieties in Northeast China,and the planting boundaries of several maize varieties would be extended northward and eastward.(3) There would be a significant change in the climatic potential productivity of maize in Northeast China with the high-value gradually moving towards northeast.(4) It was an effective way to increase the climatic potential productivity of maize by appropriate adjustment of sowing date.     

未来气候变化对我国毛红椿适生区分布格局的影响预测

毛红椿(Toona ciliata var. pubescens)为楝科香椿属落叶乔木，被列为国家二级保护濒危物种。了解未来气候变化对中国毛红椿潜在适生区分布格局的影响，加强栖息地与环境因素间影响、适宜度等的评估，为其物种保护与生态恢复提供依据。     

马尾松分布格局对未来气候变化的响应

【目的】分析并预测未来气候变化对马尾松适宜分布范围,探讨影响马尾松潜在地理分布的主要气候因子,为马尾松潜在分布区种质资源管理和保护提供参考与指导。【方法】以中国数字植物标本馆记录的马尾松分布数据为基础,利用MaxEnt模型及地理信息系统ArcGIS 10.3软件探讨马尾松当前地理分布特征及其潜在分布区,并针对代表性浓度路径(RCP) 2.6及RCP 8.5两种气候情景下未来(2050年和2070年)马尾松适宜分布范围及主要气候因子进行分析。【结果】当前马尾松高适生区覆盖的地区主要分布于秦岭—淮河线以南。浙江、福建、江西、湖北西南部、湖南、重庆、四川东南部、贵州北部、广西中部、广东北部等地区为马尾松主要分布区,海南、云南及台湾等地为零星分布区。在未来气候情景下,马尾松适生区向我国北部地区迁移,包括河南西部、山东半岛、辽东半岛、河北东部、山西南部等地区,而在云南南部零星地区不会再有马尾松自然分布。在未来两种气候情景4个条件中,相同RCP情景下,不同年限各适生区之间的差异并不明显,变化趋势大致相同;但相同年限的不同RCP情景对应的各适生区面积变化存在明显区别,RCP 8.5的影响要高于RCP 2.6。影响马尾松地理分布的主导生物气候变量为年均降水量、最干月降水量及平均气温日较差,且降水较温度的影响更大。【结论】未来气候变化将导致马尾松分布范围进一步扩大,新增分布区主要集中于当前分布区北部。应以当前马尾松适生环境为基础,针对当地气候类型、土壤条件等环境因素合理建立保护区,以便马尾松能够顺利适应新环境。     

气候变化下西南地区12种常见针叶树种适宜分布区预测

【目的】随气候变化加剧,未来西南地区针叶林分布存在诸多不确定性,进行未来气候下西南地区常见针叶树种适宜分布区研究,为该地区森林生态安全评估提供参考。【方法】基于最大熵模型(MaxEnt)模拟未来气候情景下西南地区常见的12种针叶树的气候适宜分布区。【结果】MaxEnt模型能够很好地模拟西南地区12个树种的潜在分布,AUC值均达0.9以上; 2070年MPI-ESM-LR模式RCP4.5情景下西南地区12种常见针叶树种气候适宜区面积分布变化显著,包括冷杉、三尖杉、杉木、干香柏、柏木、水杉、云南松、红豆杉和福建柏在内的9个树种气候适宜区与气候最适区面积增加11.1%~412.8%;银杉和油麦吊云杉的气候适宜区面积分别增加6.0%和32.8%,但气候最适区面积减少了0.8%和3.5%;云南油杉未来气候适宜区和气候最适区的面积则减少24.0%和29.1%。【结论】西南地区针叶林中广布树种的气候适宜区面积会得益于气候变化而扩大,但云南油杉和油麦吊云杉等一些西南特有乡土树种的气候适宜区面积则会因为气候变化而缩小,因此对特有乡土树种的保护应给予重视。     

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。