基于MaxEnt模型的内蒙古自治区樟子松潜在分布研究

【目的】优化樟子松已有种植区的布局以及科学推广引种其适宜种植范围。【方法】采用环境因子和地理分布数据,结合ArcGIS与MaxEnt模型,分析影响樟子松分布的主导环境因子以及预测其潜在地理分布。【结果】(1) MaxEnt模型在樟子松潜在生境模拟中,AUC=0.821,有较好精度。(2)最潮湿月份的降水量(BIO13)、等温性(BIO3)和最潮湿季节的平均温度(BIO8)和最干燥季节的平均温度(BIO9)为影响樟子松分布的主导环境因子。(3)研究区樟子松适生区总面积为86.997 8万km²,其中高适生区面积为30.811 7万km²,占内蒙古总面积的25.76%,主要集中在呼伦贝尔、兴安盟、锡林郭勒盟、赤峰和呼和浩特等地区。【结论】东北地区樟子松潜在分布范围最广,且气候因子是樟子松分布的主要影响因子,该研究结果可为各地区加强樟子松防风固沙林建设提供依据。     

基于MaxEnt模型的胖大海全球生态适宜区预测及生态特征研究

利用35个环境因子和53个胖大海(Sterculia lychnophora Semen)样本点数据,采用Maxent模型预测胖大海全球潜在生态适宜区。用受试者工作特性曲线(ROC,receive operating characteristic)对模型进行评价。模型结果显示,胖大海全球生态适宜区主要分布于赤道附近的热带雨林气候国家,遍布于亚洲东南部、美洲中南部和非洲中西部;此外,在印度半岛南部和非洲中东部也有部分存在。模型评价结果显示,测试集和训练集的AUC值分别为0.988和0.996,表明该模型的预测效果良好。结果显示,影响胖大海分布的主要环境因子包括年温度变化范围(bio7)、最干月份降水量(bio14)、年平均降水量(bio12)、土壤电导率(T-ECE)、昼夜温差与年温差比值(bio3)及土壤盐基饱和度(T-BS)。该研究结果为胖大海人工引种栽培和提高其品质质量提供参考。     

农村抗旱树种栽培技术

为了研究抗旱植物在农村地区干旱气候的适应情况,以抗旱树种植物的栽培工作为例,研究分析这类植物在干热草原和荒漠区生长的形态、生理层面适应干旱气候的特征,探究可以维持水分平衡和正常生长发育的植物种类,并结合山桃、山杏等树种植物具体分析栽培技术要点,致力于做好农村区域的抗旱树种植物栽培管理工作。结果表明,我国农村抗旱树种山桃、山杏在种植的过程中具有较强的抗旱优势,通过探索科学的栽培技术,可达到优化种子处理技术、种植技术、病虫害防治技术和提高抗旱树种经济效益的目的。     

基于MaxEnt模型评估槭属鸡爪槭组物种的空间分布

槭属是北温带重要的树木属之一,而集中分布于东亚的鸡爪槭组是该地区槭属植物中的代表。基于1 152个现代鸡爪槭组植物样本分布数据,运用MaxEnt模型预测鸡爪槭组植物在末次盛冰期、当前和未来气候情景下的潜在分布区。结果表明,受试者工作特征曲线下的面积（AUC）=0.986,表明MaxEnt模型的预测准确度极高;现今鸡爪槭组植物主要分布于我国西南、华中、华南、华东以及朝鲜半岛、日本岛等地区;末次冰期之后,鸡爪槭组植物向北扩张至现今的山东半岛、朝鲜半岛以及日本全境等相对较高纬度地区;未来鸡爪槭组植物的分布区范围,可能会出现“两端”收缩的趋势。探讨鸡爪槭组植物对不同时期气候变化的响应,掌握该组植物分布区的变化,对于了解东亚温带乔木树种的形成具有重要的意义。     

基于MaxEnt模型的巨柏青藏高原生态适宜性研究

基于最大熵模型(MaxEnt),利用气候、土壤、地形等环境因子与巨柏野外天然分布数据计算巨柏的潜在生态适宜区.通过交叉验证,影响巨柏潜在生态适宜区的主导因子为最冷月最低温度>-10℃、最冷季度的降水量0～20 mm、土壤持水量0.10％～0.25％和最热季度的降水量200～450 mm.生态适宜性较高区域主要位于西藏东...     

基于MaxEnt模型的不同气候情景下白蜡树中国适生区预测

白蜡树自然分布主要在中国境内,而且也是中国栽培悠久的经济树种,研究其当前和历史的地理分布格局、未来气候条件下的地理分布格局及分布区的宏观动态变化,皆有重要意义。依据采集标本记录的183个分布点和21个环境因子,利用最大熵原理,对10种气候情景下白蜡树在中国的适生分布区及分布区的几何质心进行预测。结果表明:1）最大熵模型模拟效果较高,模拟10次,AUC值=0.915 0±0.005,故可用模型计算出的潜在分布区来预测适生分布区,并基本确定白蜡树的地理分布格局。2）年均温、温度季节变化方差、暖季降雨量和未定义坡度是影响白蜡树适生分布的主导因子。3）根据模型计算出的概率值进行分级得知,白蜡树在当前气候情景下的适生分布范围大概率（0.6<P<最大阈值）位于甘肃、陕西2省交界处,西南腹地（尤其是贵州省）,河北、北京、安徽、江苏、浙江的一些地区亦可能分布。4）10种气候情景下白蜡树适生分布区的几何质心皆位于湖北省境内。由适生分布区面积的变化得知,自全新世中期至今白蜡树的适生面积减少约20%,未来高排放浓度场景下其适生分布区面积较当前分布区面积减少得最多。可见,白蜡树在我国适生分布区面积可能呈现缩减趋势,应对其进行保护与合理栽植。     

基于MaxEnt模型对重要药用植物猫爪草潜在适生区的预测

基于猫爪草的140个分布位点和10个环境变量,采用最大熵模型(MaxEnt)和地理信息系统(GIS)对猫爪草在我国的适生区进行预测。结果表明,ROC曲线面积AUC值为0.92,说明模型预测结果可靠;猫爪草在我国的高度适生区主要集中在长江流域平原各省区,包括河南省南部、安徽省中南部、江苏省南部、上海、浙江省东部和北部、江西省北部、湖北省南部、湖南省中部以及重庆的部分地区和台湾北部,面积约占我国土地面积的3.3%;影响猫爪草分布的主导环境因子与降水和温度有关,包括3月份降水量、降水量季节变化、等温性和温度季节性变化标准差。这些结果与猫爪草的实际分布和生物学特性相吻合,可为其推广种植提供参考。     

基于MaxEnt模型的阿勒泰金莲花潜在适生区预测

利用最大熵模型(MaxEnt)预测阿勒泰金莲花潜在适生区能够为新疆阿勒泰金莲花的科学规范种植提供有效的理论指导和依据.以12个实际分布数据及42个环境因子为依据,采用MaxEnt模型结合GIS(地理信息系统)空间分析技术预测阿勒泰金莲花潜在适生区,用聚类分析法划分适生区等级,使用百分比贡献率分析其主要环境因子及生态位参...     

基于MaxEnt模型的油麦吊云杉西藏潜在适生区预测

为预测西藏自治区在实地调查中不可到达区域内油麦吊云杉的分布情况,通过MaxEnt生态位模型软件和ArcGIS软件预测其在西藏的潜在分布范围,用ROC曲线检测预测精度,用刀切法筛选主要环境变量,并通过主要环境变量的响应曲线分析适宜油麦吊云杉的生态环境条件。结果表明,建立的预测模型的A_UC为0.992,预测精度高;油麦吊云杉在西藏的分布范围主要位于藏东南区域,位于巴宜区、墨脱县的雅鲁藏布江沿线山地,波密县易贡藏布和帕隆藏布沿线山地,察隅县贡日嘎布曲、察隅河沿线山地,左贡县、芒康县南面的怒江、澜沧江沿线山地,与现地调查结果高度契合;年降水量、顶层土壤有机碳含量和年均温变化范围等条件对油麦吊云杉分布的影响最大。     

基于MaxEnt模型的新疆红枣生态适宜性与区划分析

【目的】 结合种植区资源分布现状,利用最大熵模型(MaxEnt)预测新疆红枣潜在适生区,为新疆红枣区域布局和种植结构调整提供有效的理论指导和依据。【方法】 以年降水量、花期降水量(5~6月)、成熟期降水量(9~10月)、年有效积温(≥10℃)、年极端最低气温和平均气温6个气候因子和绿洲灌溉区、沙漠敏感区2个土地因子及高程因子为环境变量,利用GIS空间分析技术获取新疆红枣地理分布数据,采用MaxEnt模型进行建模并预测新疆红枣潜在适生区,使用百分比贡献率分析其主要环境因子及生态位参数。【结果】 (1)ROC评价(Receiver Operating Characteristic,ROC)显示MaxEnt模型预测新疆红枣潜在适生区的训练数据集和测试数据集的AUC值分别为0.921和0.904,模拟效果优秀。(2)新疆红枣潜在适生区总面积2 365.939 7×10⁴ hm²,其中最适生区429.350 1×10⁴ hm²,主要分布于新疆南疆的喀什地区、阿克苏地区、和田地区、克孜勒苏柯尔克孜自治州和巴音郭楞蒙古自治州,东疆的吐鲁番市、哈密市。(3)影响新疆红枣生长的主要环境因子是年极端最低气温(35.15%)、绿洲灌溉区(20.77%)、年有效积温(19%)和成熟期降水量(13.27%)。新疆红枣适宜生长在年极端最低气温≥-24.65℃,年有效积温≥3 595℃,成熟期降水量为0.54~7.64 mm,且绿洲灌溉区有助于提高其适生程度。【结论】 新疆红枣潜在适生区呈现环塔里木盆地聚集,低温是其最主要的影响因子。     

基于MaxEnt模型的巴西烟草全球适生区预测研究

【目的】明确巴西烟草在当前以及未来气候条件下全球范围内适生区的分布和变化情况,为合理布局优质烟叶生产、实现烟草可持续发展提供理论依据。【方法】基于巴西烟草地理分布数据以及当前和未来世界生物气候信息,利用最大熵(MaxEnt)模型和ArcGIS软件分别预测了当前和未来气候条件下巴西烟草在全球范围内的适生区。【结果】MaxEnt模型训练集和测试集的AUC值分别为0.979和0.966,预测结果的精度较高;等温性(bio3)、年降水量(bio12)、最暖月最高温度(bio5)和最暖季降水量(bio18)是影响巴西烟草潜在分布区的关键生物气候变量。当前气候条件下巴西烟草的适生区主要分布于非洲中部、南美洲、北美洲南部、亚洲和澳大利亚的部分地区;与当前气候条件相比,未来气候条件下,巴西烟草在SSP1-2.6情景下的适生区面积减少、在SSP5-8.5情景下的适生区面积增加。【结论】在未来气候条件下,巴西烟草的全球适生区有向低纬度地区迁移的趋势。     

基于MaxEnt模型预测鹅掌楸在中国的潜在分布区

  目的  分析未来气候环境对鹅掌楸Liriodendron chinense空间分布的影响,以利于科学合理地制定鹅掌楸的保护措施。  方法  采用最大熵模型（MaxEnt）和地理信息系统（ArcGIS）软件,以鹅掌楸的地理分布数据、Worldclim生物气候变量和人类活动强度数据为依据,分析影响鹅掌楸分布的主导因子,并对其在中国的适宜性分布区进行预测。  结果  MaxEnt模型有很好的预测能力,训练集均值为0.973,测试集为0.953。年均降水量、最湿季度降水量、最冷月最低温、降水量变异系数和昼夜温差月均值是影响鹅掌楸分布的五大因子,总贡献率超过80%;人类活动强度也有影响,贡献率为2.3%。将MaxEnt模型预测结果导入GIS软件中进行适生区分级,发现鹅掌楸高适宜分布区在西南地区的大巴山以南向西南方向延伸到贵州中北部地区;在华东地区为北起天目山,向南延伸至浙南和闽北的丘陵山区。该模拟结果与已有调查结论一致。对21世纪50年代和21世纪70年代不同温室气体排放场景（RCP）下鹅掌楸在中国的分布预测表明:鹅掌楸的适宜分布区有向高纬度轻微移动的趋势,分布面积随着年份的增长呈先稳定后下降趋势;至21世纪70年代,RCP 8.5时,面积较当代减少5.3%,与已有研究认为全球变暖情况下生物适宜分布区减少的结果吻合。  结论  该预测结果表明了气候变化将影响鹅掌楸种群分布,可为鹅掌楸未来的栽培与迁地保护提供参考。     

基于MaxEnt模型的赛罕乌拉国家级自然保护区斑羚生境适宜性评价

目的内蒙古赛罕乌拉国家级自然保护区内的中华斑羚是一个孤立的小种群,急需开展救护措施。通过分析该物种在保护区内的适宜生境,为保护区制定物种保护方案提供科学依据。方法本文基于GIS技术,结合该保护区内中华斑羚分布位点和生境变量数据,运用MaxEnt模型对斑羚的生境适宜性进行评价分析。结果模型的评价结果达到优秀水平(AUC=0.967),其中月平均昼夜温差、最干月降水量、海拔、距护林站距离、距居民点距离、归一化植被指数对斑羚的分布有重要影响;生境适宜区主要分布在保护区中南部,适宜生境面积为4891.23hm2,占研究区域的4.59%;不考虑干扰因子情况下,适宜区面积可增加12685.14hm2。结论斑羚的生境选择可能与斑羚对觅食利益和捕食风险的权衡有关;斑羚对干扰因子具有回避效应,且干扰因子对斑羚适宜生境影响显著,建议控制无关人员进入保护区,以降低人为干扰。模型预测结果初步明确了斑羚在保护区内的分布状况,对保护区制定斑羚保护措施具有重要意义。      

基于MaxEnt模型的湖北烟区潜在适宜性分布及其环境特征分析

为全面评价生态气候因子对湖北省烟叶生长发育的影响,利用2008—2020年中国气象局陆面数据同化系统（CMA land data assimilation system,CLDAS）数据集和其他环境因子,基于最大熵模型（MaxEnt）,利用湖北省西部烟区实际种植点位模拟湖北省烟区的潜在适宜性分布,并评估影响适宜性分布的主导环境因子。结果显示：MaxEnt模型对烟草适宜性分布的模拟预测精度较高（AUC=0.854）。海拔（650～1 750 m）、土壤类型（黄壤）、团棵期平均最低气温（8.9～15.0℃）、旺长期平均气温（16.0～22.9℃）、成熟期平均气温（18.8～25.6℃）是影响湖北烟草分布的主导环境因子。烟草的高适生区主要分布在恩施、十堰和襄阳南部及宜昌东南部,占湖北省总面积的18.2%,80%区域的海拔为700～1 350 m、团棵期平均最低气温11.2～14.5℃、旺长期平均气温19.2～22.8℃、成熟期平均气温22.0～25.4℃。在所有环境因子中,海拔高度起决定性作用,温度则是影响烟草生长发育的重要气象因子。研究表明,本研究结果与湖北烟区实际空间分布基本相符。     

湖北主要造林树种生态区划研究

利用湖北省主要造林树种杉木、南方型黑杨、湿地松和日本落叶松人工林的位置信息及气候、地形和土壤等42个环境因子数据,采用最大熵模型和ArcGIS软件开展4个树种生态栽培区划研究,探讨4个树种人工林的分布格局。结果表明：4个树种的MaxEnt模型预测AUC值为0.855～0.951,通过环境变量的筛选,模型预测精度提高0.23%～3.59%。生物气候因子和地形因子在4个树种适生区预测模型构建过程中累计贡献率达到85%以上,是影响树种分布的主要生态因子,其中海拔在湿地松、日本落叶松和南方型黑杨中的贡献率均排在首位,达到31.48%～47.80%。4个树种的生态区可分为最适宜区、较适宜区和不适宜区3个等级,分别绘制了各树种的适生地理分布图,并从整体上明确了这4个主要造林树种人工林的分布格局,即鄂西北、鄂西南和鄂东南地区适宜发展杉木人工林,鄂中江汉平原地区主要为南方型黑杨,鄂北和鄂东丘陵岗地主要为湿地松,鄂西亚高山区适宜发展日本落叶松人工林。     

利用最大熵(MaxEnt)模型对红豆杉潜在适生区的模拟

为了研究红豆杉(Taxus wallichiana var.chinensis(Pilger) Florin)的保护和繁殖,利用红豆杉存在记录与环境因素,利用最大熵(Maxent)模型,使用红豆杉分布数据,气象以及地形数据,分析影响红豆杉分布的主导环境要素,模拟红豆杉在我国的潜在适宜区,并结合我国自然保护区分布范围进行分析。研究结果表明：共提取了6个影响红豆杉潜在适生区的主导环境因素,分别为5月平均降水量、4月平均降水量、9月平均降水量、高程、坡度、3月平均降水量,红豆杉的潜在适生区是气候与地形的共同作用结果,春季降水量、高海拔与一定的坡度区间是影响红豆杉分布的主要因素;构建的最大熵模型的评价指标受试者工作特征曲线下面积(AUC)为0.933,表明该模型模拟结果精准,生成的红豆杉适生区结果可信;红豆杉的高适生区主要分布在鄂、陕、渝、湘、黔交界处以及闽、浙、赣交界处,高适生区多以高海拔山区为主;高适生区与中适生区分别有6.27%与4.82%的面积处于自然保护区范围内,可以针对部分高适生区的自然保护地对红豆杉进行就地保护与引种栽培,科学制定红豆杉的保护方案。     

气候变化背景下中国樟子松潜在分布预测

【目的】预测不同气候条件下樟子松Pinus sylvestris var. mongolica在中国的潜在分布及迁移,确定影响樟子松分布的主要环境变量,为樟子松合理引种与保护提供理论依据。【方法】根据200个樟子松分布点和20个环境变量,利用R语言中ENMeval数据包优化最大熵模型(MaxEnt)并利用ArcGIS空间分析技术对当前气候条件下樟子松在中国潜在分布进行模拟,通过Pearson相关分析和方差膨胀因子分析结合预建模结果对环境因子的筛选,综合Jackknife检验和相关系数,分析樟子松主导限制因子,预测樟子松从当前到未来时期(2050s和2100s)的3种气候情景(SSP126、SSP245和SSP585)下适生区变化趋势。【结果】MaxEnt模型受训者工作特征曲线都大于0.94,说明模型精度较高,能较好预测樟子松潜在分布;影响樟子松分布的主导因子为最冷季度平均气温、降水量季节性变化、最冷月最低气温、温度季节变动系数、最干季度平均气温和最热月最高气温,累计贡献率为92.9%;当前气候条件下,樟子松的适宜分布区主要位于中国大兴安岭地区,总适宜区面积占中国总面积的6.72%;未来...     

基于3S技术的四川省脐橙适宜区分布研究

脐橙作为一种营养价值和经济价值都较高的水果,研究其适宜种植区范围的提取方法,可为脐橙的规模种植和科学管理提供依据。以四川省为例,基于土地利用数据,结合脐橙生长的环境,选取适宜脐橙生长种植的环境因子,利用遥感(remote sensing,RS)、地理信息系统(geo-information system,GIS)技术对脐橙的生长适宜区空间分布进行研究,并结合野外调查进行验证。结果表明,四川省的脐橙适宜区主要集中分布在川东和川南的平原、丘陵地带,适宜区面积约为11 738.95 km~2,占四川省面积的2.42%;适宜区等级分布结果表明,最适宜区、适宜区和次适宜区的面积分别约为2410.68、9098.89、229.38 km~2;分析结果与野外调查数据具有较高的一致性,表明利用3S技术提取脐橙适宜区分布范围是可行的。     

浅谈固沙树种樟子松的造林技术

樟子松对温度的反应不敏感,耐低温,樟予松是瘠土旱生树种,不苛求土壤。樟子松主根不发达,侧根特别发达,樟子松在表土中能够发育强大的水平根系网,可以充分利用表土中的养分和大气降水。樟子松根上发育着团状和分枝状的茵根,有助于根系吸收有机物质和无机盐类。因而樟予松对水分的需要量很少．所以,被称为治汐固沙遣林的先锋树种。     

基于最大熵值模型的山白树适生区分布变化研究

【目的】研究山白树在不同时代气候条件下的适生分布区范围和变化规律,推测其过去和未来的适生区分布。【方法】利用山白树在中国的分布点数据和气候因子数据,基于最大熵值模型预测山白树在当代、末次间冰期、末次盛冰期、21世纪50年代和80年代的适生区分布范围和面积。【结果】最大熵值模型对山白树地理分布的分析结果准确可靠;最干季度平均温度、最暖季度降水量、最冷季度平均温度、最干月份降水量、最湿季度平均温度、昼夜温差与年温差比值和最冷季降水量等7个生物气候变量对山白树适生区分布有较大影响。山白树在末次间冰期的适生区总面积为当代的1.65倍,分布范围更靠南方;在末次盛冰期其适生区明显缩小,为当代适生区面积的4.4%,仅分布在巴山地区和汉水上游河谷地带;在21世纪50年代和80年代山白树的适生区面积大幅度增加,总面积分别为当代的19和13倍。【结论】山白树对气候变化敏感,适生区范围变化幅度大;21世纪全球气候变暖有利于山白树的保护。