[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: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.

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.

目的 研究黄连属新物种环江黄连在我国的潜在分布区,为合理制定新物种资源保护政策、促进黄连属物种多样性稳定发展和开发利用的区域划分提供基础.方法 通过资源普查和在线数据库检索,筛选出与环江黄连同属且近缘的黄连和短萼黄连的分布点.根据"同域近缘物种可能存在相似适生特点"假设,利用最大熵模型分别得到黄连和短萼黄连分布概率≥0.5的区域;利用ArcGIS软件,先获取与环江黄连采样点具有相似生态环境特征的区域,再与黄连和短萼黄连分布概率≥0.5的区域进行空间叠加.结果 黄连和短萼黄连分布概率≥0.5的潜在分布区域分别归一化处理后,再空间叠加得到的区域包括四川省中部、湖南省、江西省、广西壮族自治区、福建省、浙江省及安徽省南部地区.环江黄连受降水量、温度、日照时长、土壤、地形、植被类型及寒冷指数影响下得到的潜在分布区域在广西壮族自治区北部和贵州省东南小部分地区.环江黄连的25个连续型变量经归一化处理和二值化处理后与近缘种黄连、短萼黄连分布概率≥0.5的区域分别归一化处理,叠加形成的分布区主要在广西壮族自治区与贵州省交界地带.结论 环江黄连潜在分布区在广西壮族自治区与贵州省交界地带,可为黄连属物种多样性研究提供参考.

阐明全球气候变化背景下入侵植物的分布格局变迁,对入侵植物的治理与防控具有重要的理论和实践意义.本研究以紫茉莉(Mirabilis japala)为对象,运用最大熵(MaxEnt)模型,基于全国范围内228个分布点和13个主要环境气候因子(来源于WorldClim的19个环境气候数据),模拟分析影响紫茉莉分布的主要环境因子,结合ArcMap软件分析当前和未来(2050s、2070s)3种气候情景下(RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5)紫茉莉的适生区分布格局及变化规律.结果表明:MaxEnt模型预测结果准确度极高,训练集和测试集AUC值分别为0.983和0.980,影响紫茉莉分布的主要环境因子为最暖季度降水量;当前气候条件下,紫茉莉的适生面积429.06万km2,占我国国土的44.52％,除新疆外其余省份均有分布;未来3种气候情境下,紫茉莉潜在分布区整体呈现"南缩北扩"现象,适生区总面积增加,吉林南部、黑龙江南部以及内蒙古东南区域为主要扩张区域,分布质心向东北方向的高纬度地区迁移.因此,在全球气候变化情景下,紫茉莉在我国的适生区域增加并向北扩张.黑龙江和内蒙古以及吉林南部、西藏南部、四川北部、甘肃南部等部分区域应注意防范,防止紫茉莉扩张.

蒙古白丽蘑Leucocalocybe mongolica是国家重点保护珍稀濒危物种,具有重要的经济价值和生态价值,但目前还没有气候变化对蒙古白丽蘑分布格局的影响研究.本研究基于蒙古白丽蘑分布数据,采用最大熵(maximum entropy)模型研究了当前和未来条件下蒙古白丽蘑的适生分布区以及影响蒙古白丽蘑分布格局的气候因子.蒙古白丽蘑适生区预测模型的训练集和测试集的受试者工作特征曲线下面积(AUC)值分别为 0.997 和 0.998,模型预测结果极准确.最暖季度降水量、最冷季度降水量、温度季节性变化的标准差以及降水量变异系数是影响蒙古白丽蘑分布的主要气候因子,累计贡献率达 75.2%.全球来看,当前蒙古白丽蘑的最佳适生区和高适生区主要集中在中国北方、蒙古国北部和中部以及俄罗斯与中国和蒙古国接壤的蒙古高原.在我国则分布在内蒙古、黑龙江和新疆,内蒙古是蒙古白丽蘑资源分布的核心区域,且可分为北部的呼伦贝尔草原区和南部的锡林郭勒草原区 2 个区域.在未来 4 种气候情景下,蒙古白丽蘑最佳适生区和高适生区向高纬度转移,形成我国分布面积下降而蒙古分布面积增加的格局.基于参考文献、实地调查分布点数据和筛选后的环境变量构建的蒙古白丽蘑的适生区分布特征模型可信度高,结合未来气候变化分布区预测可为蒙古白丽蘑的野生资源保护提供理论依据.

目的:利用现有的分布数据预测破布木在中国境内的适生区,分析影响其生长的主导环境因子,为破布木野生种质资源保护以及引种栽培选址提供参考依据.方法:基于野外实地调查、文献数据库和标本数据库中获取的 130 个破布木野生分布点数据,应用相关系数(Pearson)从 19 个生物气候参数中筛选出影响破布木分布的 8个限制因素,并使用MaxEnt模型预测破布木在我国的潜在分布区.结果:最干季度平均温度、最冷月份最低温度、最湿季度降雨量、年均气温等 4 个环境因子是影响破布木分布的主要因子.破布木适宜分布区域主要位于低海拔的热带亚热带地区,其预测的潜在分布区域大于目前已知区域.结论:温度是影响破布木分布的决定性因素,该结果对于破布木扩大种植面积和解决引种过程中的技术难题具有指导意义,也为今后根据破布木生态适应特点制定其野生种质资源的保护措施提供了数据支撑.

基于已知分布点和 20 个环境因子,该研究利用MaxEnt模型模拟在现在(1970-2000 年)气候条件和 2 种不同共享经济路径情景下(SSP1-2.6、SSP5-8.5)未来(2081-2100年)兜兰属(Paphiopedilum)植物的潜在分布格局,找出影响物种分布的环境因子.结果表明,兜兰属植物的最适宜分布区位于滇东南地区、贵州西南、广西西部、广东南部、海南北部.影响该属植物分布的主要环境因子是年降水量、年温度变化和最干旱季降水量.随着全球变暖,适生区有向北和西北方向扩张的趋势,逐渐往西北亚热带方向延伸.在SSP5-8.5的情景下,高适生区出现大幅度收缩.在未来气候情景下,不同种群的分布区变化规律并不一致,其分布格局响应气候变化的趋势也有所不同,因此该文针对分布区变化趋势不同的物种提出了不同的保护策略.

为探究糙果紫堇(Corydalis trachycarpa)的潜在适宜分布区,明确其适宜的生存环境,旨在为糙果紫堇的资源利用和保护提供一定的理论依据.基于糙果紫堇现有的分布位点、气候变量和环境变量数据,利用Max-Ent模型和ArcGIS软件模拟糙果紫堇当前气候条件下(1970-2000年)和未来SSP 245情境模式下4个时期(2021-2040年、2041-2060年、2061-2080年、2081-2100年)在我国的潜在分布区,分析限制其分布的环境因子.结果表明:(1)影响糙果紫堇分布的最主要环境变量分别是海拔(Alt,贡献率60.9%)、温度季节性变化标准差(bio4,贡献率11.1%)、最暖季度降水量(bio18,贡献率9.4%)、降水量变异系数(bio15,贡献率7.0%),这4个变量的累计贡献率高达 88.4%;(2)当前气候条件下,MaxEnt模型预测糙果紫堇的潜在分布区总面积约174.94万km2,主要分布在青藏高原东部的四川西北部、甘肃南部、西藏东部、云南西北部和青海等地;(3)与当前气候条件下相比,SSP 245情境下未来4个时期糙果紫堇高、中、低适生区面积均有所增加,呈现向云南、西藏东部等低纬度地区扩张的趋势.