福寿螺是世界范围内的外来入侵物种,严重危害了我国的农业生产、生态和人体健康.为了评价福寿螺在国内的生境适应性,本研究通过数据库查询、文献检索和新闻报道等方式收集了 741个福寿螺在中国区县级的地理分布数据,使用方差膨胀因子和Pearson检验对19个生物气候因子筛选,获得5个最主要的气候因子,结合全国海拔数据,基于Biomod2组合模型研究福寿螺现在和未来气候条件下可能的适宜分布区域,以及其主要环境影响因素.结果表明:在当前时期,福寿螺在中国的适生区集中在浙江、上海、福建、江西、广东、广西、海南、云南等南方地区.在未来不同气候情景下,福寿螺在我国南方地区的适生区将大范围扩大,并向北方地区扩散.影响福寿螺适生区分布最主要的环境因子为最湿月降水量和最湿季平均气温.利用组合模型预测福寿螺当前和未来气候条件下的潜在分布,将有助于管理其入侵和传播的风险,为相关地区及部门预防福寿螺扩散提前采取措施、监测和减缓该物种的入侵提供参考.

野蔷薇原产于东亚,是现代月季的原始亲本之一,也是重要的月季种质资源和砧木.由于抗性强和长势旺,野蔷薇在北美洲等引种地已成为入侵物种.为探究野蔷薇适生区与气候变化的关系,本研究基于1246条分布记录和9个生物气候变量,使用优化后的MaxEnt模型预测了野蔷薇的潜在地理分布.结果表明:最冷季平均温、最冷月最低温、最暖季降水量、等温性是影响野蔷薇潜在地理分布的重要生物气候变量.在当前气候条件下,野蔷薇的自然分布区域主要位于黄土高原以东及以南的平原和丘陵地区.全新世中期分布格局与当前相似,但高适生区主要位于华北平原南部、四川盆地及长江中下游平原的部分地区.而在末次间冰期,适生区总体向南收缩,同时高适生区面积明显扩大,主要分布在四川盆地、长江中下游平原、云贵高原和东南丘陵等地.除自然分布在东亚地区外,由于引种,野蔷薇的全球分布已扩展至欧洲大部分地区及北美洲中东部.2041-2060和2081-2100年间,野蔷薇的分布面积在不同共享社会经济路径(SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5)的3种升温情境下均会扩大,其平均分布中心(质心)将呈现出向高纬度地区偏移的趋势,表明野蔷薇的分布与气候变化密切相关,气候变暖可能会导致野蔷薇分布面积的扩大.上述结果对于理解野蔷薇的生态适应性及预测其未来分布具有重要意义,也可为引种该物种后需采取的监测预警提供理论依据.

[目的]门源草原毛虫Gynaephora menyuanensis是为害青藏高原高寒草甸的主要害虫,严重妨碍草地生态和畜牧业发展,了解其在祁连山南麓的实际分布区和潜在适生区对门源草原毛虫的监测和防治以及草地生态的保护具有重要意义.[方法]本研究在对祁连山南麓门源草原毛虫的分布进行大量实地调查(147个位点)的基础上,采用专业统计分析软件IBM SPSS 22.0筛选影响门源草原毛虫分布的环境因子,应用生态位模型MaxEnt 3.4.4和地理信息系统软件ArcGIS 10.8预测祁连山南麓门源草原毛虫2021-2040年的适生区范围.[结果]影响门源草原毛虫分布的主要环境因子为9月平均降水量、9月平均太阳辐射等;2021-2040年门源草原毛虫在祁连山南麓的适生区变化趋势为高适生区和非适生区的面积呈减少趋势,中适生区和低适生区面积呈增加趋势;检测模型的受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线下的面积(area under ROC,AUC)值为0.924,模拟结果准确性较好.[结论]本研究结果为阐明门源草原毛虫的地理分布规律及其监测防治提供了理论参考.全球气候变化为门源草原毛虫的栖息地扩张提供了适宜的条件,建议根据门源草原毛虫的潜在适生等级,构建"分级应对"的监测和早期预警体系与防控模式,以应对害虫为害.

[目的]黄星蓟是一种极具危险性的杂草,在美国和澳大利亚等地区被列为有毒有害杂草并加以控制.目前在我国新疆等局部区域,已发现有黄星蓟的定殖,且呈蔓延危害加剧的趋势.对黄星蓟进行适生性分析及风险评估,可为该有害生物的预警防控提供理论依据.[方法]利用MaxEnt模型对黄星蓟在我国的潜在适生区进行预测,并采用多指标赋值运算,对其入侵的风险进行定量分析.[结果]黄星蓟在我国的潜在适生区达 32.96%,其中高度适生区、中度适生区和低度适生区的面积分别为 11.21 万、34.16万、272.28 万km2.其危险性综合评估风险值R为 2.01,为高度危险.[结论]我国很多区域均属于黄星蓟的适生区,需要高度重视,其预测结果为建立黄星蓟长效预警与防控机制提供必要的理论基础.

湖南省是白颈长尾雉(Syrmaiicus ellioti)的主要栖息地之一,分析其潜在适生区对该物种保护具有现实指导意义.本研究综合考虑地形、水源、气候、植被、土地类型以及人为干扰等多项因子,结合有效的白颈长尾雉分布点,利用最大熵(maximum entropy,Maxent)模型预测湖南省白颈长尾雉的适宜栖息地.结果显示,Maxent模型10次重复运行训练集的平均曲线下面积(area under the curve,AUC)值为0.964,预测结果优秀;到县道距离(dis_x)、最暖季度降水量(bio 18)、到混交林距离(dis_mxf)和平均气温日较差(bio2)是影响白颈长尾雉适宜栖息地分布的主要因子,到稀树草原距离(dis_sav)、海拔(altitude)和到荒地距离(dis_bar)对其分布的影响也较大,其余因子具有一定影响但并不显著;白颈长尾雉适生区面积为4.76×104km2,主要位于湘西、湘南的山地,但适宜栖息地破碎化程度较高,整体较为分散.

目的:预测革苞菊属(Tugarinovia Iljin)植物不同时期下在中国的潜在适生区,并探究影响革苞菊属植物潜在适生区变化的环境因子.方法:基于革苞菊属植物的40个实际地理分布点以及29个生物气候变量数据,运用MaxEnt模型和ArcGIS技术进行研究.结果:本研究使用的MaxEnt模型AUC检验值均高于0.94,其模拟可信性极高;影响革苞菊属植物分布的重要环境因子有海拔、温度季节性变化、紫外线的季节性、最湿月降雨量、最干月降雨量和最高月份的平均UV-B值;从末次冰盛期到当代革苞菊属植物在中国的分布是高纬度往低纬度迁移,整体往东迁移.当代到2050年两种不同情景下革苞菊属植物分布区均是低纬度往高纬度迁移,整体向东北扩张,2050年到2070年两种不同情景下苞菊属植物分布区呈现扩张的趋势由高纬度往低纬度迁移,整体往西南方迁移,均有向高海拔迁移趋势.在未来2050年两种不同情景下,革苞菊属植物适生区都将集中于内蒙古呼和浩特市、鄂尔多斯、巴彦淖尔.而在未来2070年两种不同情景下,革苞菊属植物适生区主要集中在内蒙古鄂尔多斯市和包头市.革苞菊属植物未来在中国的整体迁移路线呈现由北往南、由东向西偏移,且均有向高海拔地区移动趋势.结论:本研究结果可为珍稀濒危植物的保护及引种栽培提供一定的理论依据.

目的 预测远志在山西的潜在适生区分布,为远志现有资源的发掘利用及栽培区域的选择提供依据.方法 收集1 102个远志样点(其中远志1 060个、卵叶远志42个)分布信息,结合55个环境因子数据,应用最大熵(MaxEnt)模型和地理信息系统软件ArcGIS分析影响远志适生区分布的主要环境因子.结果 影响远志适生区分布的主要环境因子有植被类型、降水量、温度等.远志在山西省潜在适生区分布主要集中于临汾、吕梁、太原、长治、晋中、运城东南部、忻州西北部、朔州西南部等地.结论 本研究预测的远志和卵叶远志生态适宜性区划可为山西远志种植地区的选择和药材规范化生产提供参考.

青藏高原在全球气候变化背景下展现出高度生态敏感性及脆弱性,而对其典型优势种的适生区时空动态进行预测既是实行生态恢复的前提,也能为制定保护对策提供依据.本研究以青藏高原温性荒漠草原的优势种中亚紫菀木(Asterothamnus centraliasiaticus)为对象,基于MaxEnt模型,结合82条中亚紫菀木在青藏高原的有效分布记录和筛选后的6个生物气候变量,模拟预测中亚紫菀木在历史(全新世中期)、当前及未来4种气候排放浓度情景下的潜在分布区,并结合气候因子的贡献率及刀切法检验来分析制约中亚紫菀木地理分布的重要气候因子.结果表明:温度变量是影响青藏高原中亚紫菀木地理分布的主要气候限制因素,而降水变量是影响中亚紫菀木潜在地理分布的辅助生物气候变量;适合中亚紫菀木生长的最暖月最高温度(Bio5)范围为16.5～38.5℃,最暖季降水(Bio18)变化范围为55.0～1885.5 mm;从全新世中期到当前阶段是青藏高原中亚紫菀木种群扩张阶段,其种群主要聚集在青藏高原东北缘干旱半干旱地区;从当前到未来阶段,中亚紫菀木总适生区变化呈"先增加后降低"趋势,但中、高适生区却呈直线下降趋势;此外,中亚紫菀木在未来有逐渐向东迁移趋势.综合分析表明,在全球气候变化背景下,中亚紫菀木在青藏高原范围内的生存繁殖仍存在较大挑战.可根据其迁移趋势建立相关合理保护利用措施,以保持中亚紫菀木栖息地的连续性.

随着全球气候变化,植物的生长和生存模式均受到影响.预测气候变化下物种潜在的地理分布范围变化,是判断该物种如何响应气候变化的重要手段,有助于制定科学的物种保护策略.巨柏(Cupressus gigantea)是雅鲁藏布江中游末段及主要支流尼洋河近江河段河岸带的特有物种,也是国家一级重点保护植物,其分布范围主要在朗县至米林市丹娘乡的雅鲁藏布江两岸及尼洋河河谷的巨柏公园,生存受到区域自然资源开发和气候变化的明显影响.该研究基于巨柏当前地理分布数据、地形因子、当前及未来气候条件下的环境因子数据,利用最大熵(MaxEnt)模型、广义线性模型(GLM)和广义相加模型(GAM)与ArcGIS空间分析分别对西藏当前及未来2081-2100年2种气候变化情景(高排放模式SSP5-8.5和低排放模式SSP1-2.6)下的巨柏生境适宜性进行模拟分析.研究结果表明:(1)巨柏的潜在地理分布范围较狭窄,适生区集中分布在加查县至米林市的雅鲁藏布江两岸和米林市至工布江达县的尼洋河两岸,在隆子县、贡嘎县、错那县等地呈零星分布;(2)对巨柏潜在地理分布影响较大的环境因子有最冷季平均气温、温度季节性、昼夜温差月均值和海拔,适宜范围分别为-1.62-2.14 ℃、565.29-603.78、11.66-12.97 ℃和2 898-3 550 m;(3)三种模型模拟结果均表明与潜在地理分布面积相比,未来气候变化情景下巨柏的总适生区面积呈现扩大的趋势,且SSP5-8.5情景下巨柏适生区面积的扩增程度明显高于SSP1-2.6气候情景;(4)与当前适生区质心相比,未来情景下的巨柏适生区质心整体呈向西南偏移的趋势,巨柏的分布区也呈向藏西南雅鲁藏布江中游方向较高海拔迁移的趋势.该研究探究了巨柏生长的关键影响因子及巨柏对气候的响应状况,对巨柏保护具有十分重要的科学意义和实践指导价值.

小粒绒盾小蠹Xyleborinus saxesenii是一种钻蛀多种林木的高危险性检疫害虫,对我国林业安全造成了极大威胁,研究其潜在适生区分布格局变化规律,对其监测与早期防控策略的制定具有重要参考意义.利用最优MaxEnt模型,以当前获得的593个小粒绒盾小蠹分布位点,预测当前和未来气候情境下小粒绒盾小蠹的全球及中国潜在适生区,再基于适生分布面积增长率和生境质心变化程度比较小粒绒盾小蠹在中国的地理变化.结果显示:小粒绒盾小蠹当前在全球的适生区主要位于欧洲大部分区域、北美西部高山区域和东部沿海、南美东南部沿海、大洋洲东南沿海和亚洲东部;小粒绒盾小蠹当前在我国的潜在适宜区主要分布在胡焕庸线以南,未来气候变化条件下其生境质心将向我国西北方向迁移,建议各地区的林业部门可依据小粒绒盾小蠹的适生等级,尤其是中、高适生区,构建一套"分级管控"的检疫与监测管理措施.