气候变化情景下基于MaxEnt的麦瘟病在全球及中国的适生性分析

麦瘟病是小麦生产上的一种毁灭性真菌病害, 过去仅在南美洲流行?2016年该病害在亚洲的孟加拉国首次出现, 给世界尤其我国小麦生产带来重大潜在威胁?本研究基于麦瘟病当前在全球(包括孟加拉国)的分布数据和生物气候数据, 采用MaxEnt生态位模型和ArcGIS软件, 预测了当前气候条件下麦瘟病在全球特别是在我国的潜在适生区, 以及RCP2.6?RCP4.5?RCP6.0和RCP8.5 4种气候变化情景下2030s?2050s和2070s麦瘟病在中国潜在适生区分布范围, 进而以刀切法分析了影响其分布的主要气候因子, 并采用ROC对预测结果进行检验?结果表明, 在当前和未来不同气候情景下, 麦瘟病在中国的中风险和高风险区面积将呈增加趋势, 未来情景下与当前气候情景下相比, 中风险和高风险区的面积比例增加范围为0.08%~1.63%, 其中温度和湿度条件对麦瘟病的潜在分布区影响最大?此研究结果对于我国麦瘟病的检疫和防控提供了技术支撑?     

宜生区划分技术在新疆博乐意大利蝗监测中的应用

以新疆博乐意大利蝗为研究对象,利用3S技术对人工地面调查数据进行处理,分析植被组成、海拔高度、温度对意大利蝗分布的影响,并建立宜生区模型,计算出当地意大利蝗的宜生指数并生成宜生区分布图.结果 显示,博乐市意大利蝗宜生区面积48.82万hm2,2018-2020年意大利蝗发生区与宜生区重叠率99.52％,实际发生区与宜生...     

食物氮含量对意大利蝗生长发育和卵巢面积的影响

为合理预测意大利蝗Calliptamus italicus的种群动态,分别用1%（对照）、4%和7%氮含量的食物饲喂意大利蝗5龄蝗蝻,测定不同氮含量食物处理后意大利蝗5龄蝗蝻的生长速率,羽化后7 d的体长、股节长、胫节长、翅长、翅宽、体重及羽化后1、7、13和19 d的卵巢面积。结果显示,4%氮含量食物处理试虫的生长速率最大,分别较1%和7%氮含量处理的增加了88.02%和109.33%;4%和7%氮含量食物处理后,意大利蝗成虫的后翅宽和体重均显著高于对照;羽化后7 d,不同氮含量食物处理的意大利蝗卵巢面积出现显著差异,羽化后19 d,4%氮含量食物处理的卵巢面积显著高于其他2个处理。表明中等氮含量（4%氮含量）适宜意大利蝗生长。     

气候变化情景下桑螟在中国的潜在适生区分布预测

桑螟Diaphania pyloalis Walker 是桑树的最主要害虫之一, 具有暴食性、繁殖能力强等特点, 造成桑叶严重减产, 同时也有传播蚕病风险, 对蚕桑产业危害大。本研究采用最大熵(MaxEnt)模型, 选择政府间气候变化专业委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)第五次评估报告发布的代表性浓度路径4.5(RCP4.5)情景, 预测了桑螟在当前、2050年、2070年气候条件下适生分布区, 分析了影响D.pyloalis分布的环境因子及质心迁移轨迹, 为蚕桑产业发展规划提供理论依据。刀切法分析结果显示, 年平均气温(bio1)、昼夜温差与年温差比值(bio3)、最暖季度平均温度(bio10)、年平均降水量(bio12)、温度季节性变化标准差 (bio4)、最暖季度降水量(bio18)等6个环境因子是影响桑螟适生分布的主要环境因子。AUC(Area under receiver operating characteristic curve)值评估结果显示, 桑螟的AUC值为0.97, 模拟预测结果为极好, 满足精度要求。RCP 4.5情景下, 桑螟高适生区主要集中在江苏、浙江、四川、重庆、福建、广东、湖南、湖北等地, 未来气候因子将非常利于桑螟生存, 自然条件下桑螟种群将呈增长趋势。桑螟质心变化不大, 总体上北移, 处于湖南长沙、常德和岳阳三地。     

气候变化情景下四川省猕猴桃溃疡病菌潜在地理分布模拟

近年来,猕猴桃溃疡病在四川各猕猴桃主产区严重发生,造成严重经济损失。本研究采用MaxEnt模型分析四川省猕猴桃溃疡病菌潜在分布,并预测2030年代、2050年代、2070年代和2080年代的RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5等3种气候变化情景下适生区变化。预测结果运用ROC曲线评价模拟准确性。结果表明:所建立13个模型的训练数据和测试数据AUC (areas under curve)值均高于0.9,达到极高的精度。当前气候条件下,猕猴桃溃疡病菌在四川的高适生区主要位于成都市、德阳市、绵阳市、广元市、巴中市、达州市和雅安市,中适生区在四川21地市州均有分布。2030年代-2080年代,气候变化情景下,与当前情景相比,高适生区和低适生区区域均显著增加,中适生区区域先增加后减少,不同适生区几何中心位置和迁移规律均有所不同但总体上均向北移动。     

昆虫生长调节剂和绿僵菌对意大利蝗几丁质酶活力的影响

[目的]探明3种昆虫生长调节剂(苯氧威、氟虫脲、灭幼脲)和一种生物农药(绿僵菌189菌株)对意大利蝗3龄蝗蝻几丁质酶活力的影响.[方法]用药剂处理3龄意大利蝗蝗蝻,用分光光度法测定几丁质酶分解几丁质产物N-乙酰氨基葡萄糖的含量.[结果]3种昆虫生长调节剂浓度达到50mg/L时对几丁质酶的抑制作用超过200％;绿僵菌189菌株对意大利蝗几丁质酶活力也有一定程度的抑制,且抑制作用随着孢子浓度的增加而增大,当孢子浓度达到5×107时,意大利蝗几丁质酶的活力仅为3.8U.[结论]昆虫生长调节剂和绿僵菌均抑制意大利蝗几丁质酶活力.     

气候变化背景下未来中国气候生产潜力时空动态格局

基于气温及降水数据,运用Thornthwaite Memorial模型,分析了气候变化背景下中国未来(2021-2099年)RCP4.5和RCP8.5气候情景相对于基准期(1986-2005年)气候生产潜力的时空分布及动态变化特征。结果表明:基准期、未来RCP4.5及RCP8.5情景下中国气候生产潜力(CPP)年均值分别为754.14、878.48、920.34g/(m~2·a)。未来CPP呈显著增加趋势,但并未发生突变。其中,RCP4.5情景下年均增加124.34g/(m~2·a),只21世纪前半叶显著增加;RCP8.5情景下年均增加166.20g/(m~2·a),21世纪前半、后半叶均显著增加,且后半叶增幅更大。未来RCP4.5、RCP8.5情景下中国CPP呈年代际递增趋势,20年代最低,分别为841.90、849.94g/(m~2·a),90年代最高,分别为894.43、1001.44g/(m~2·a);随着年代增加距平百分率由负到正,增幅逐渐变大。在空间上CPP总体呈现出从西北向东南逐渐递增的带状分布。未来CPP在大部分区域都增加,增幅在北部大于南部,大部分地区增幅在300g/(m~2·a)以下,只有西北部分地区增幅超过600g/(m~2·a),最高达14倍。在西、南部少数地区,未来CPP将下降,最大降幅为293g/(m~2·a)(93%)。该研究对于未来合理利用气候资源、科学应对气候变化、实施可持续发展战略具有一定的指导意义。     

气候变化下栎枯萎病菌在中国的潜在适生区预测

为降低未来气候变化下栎树枯萎病暴发的风险,基于现有的栎枯萎病菌Bretziella fagacearum分布数据,筛选影响其分布的关键环境变量,利用优化后的MaxEnt模型预测当前气候条件和未来气候条件（低强迫情景SSP126和高强迫情景SSP585）下其在中国的潜在适生区。结果显示,最暖月最高温度、最干季度平均温度、年降水量、最干月降水量是影响栎枯萎病菌分布的关键环境变量;优化后MaxEnt模型的受试者工作特征曲线下面积值高于0.90,表明该模型预测结果可靠。当前气候条件下栎树枯萎病菌的适生区面积约为1.39×10⁶ km²,占中国陆地总面积的14.48%,高适生区主要分布在湖南省北部、浙江省中南部、湖北省东南部、江西省西部和新疆维吾尔自治区北部。未来气候条件（低强迫情景SSP126和高强迫情景SSP585）下栎树枯萎病菌适生区面积均呈增加趋势,尤其高适生区的气候异常程度最高,造成其面积增加。此外,高适生区的质心均有由湖南省向北迁移的趋势。     

气候变化背景下埃及吹绵蚧在中国的适生区预测

基于埃及吹绵蚧分布点的经纬度数据,利用最大熵模型MaxEnt软件对埃及吹绵蚧在中国当前和未来(2050年和2070年)的适生区进行了预测,为林业和海关检疫部门对埃及吹绵蚧当前与未来的防控与检疫工作提供重要参考依据。在本研究中,梳理并筛选了埃及吹绵蚧在国内外的分布点,通过优化MaxEnt生态位模型,预测了在当前气候和未来气候下埃及吹绵蚧在中国的潜在分布,通过统计软件计算了各种气候条件下的适生区面积,并对影响埃及吹绵蚧分布的环境因子进行了筛选和统计。预测结果显示,基于当前气候,埃及吹绵蚧在我国的潜在分布区包括华南全部地区、华中和西南部分地区,主要集中在我国经度98°E～123°E、纬度20°N～30°N的地区。未来气候条件下的适生区范围呈现增大的趋势;刀切法(Jackknife)显示,对埃及吹绵蚧分布影响较大的环境要素主要为降水量,同时模型计算了埃及吹绵蚧定殖所需的四项环境要素的适宜范围。结合实际踏查数据和文献资料,MaxEnt模型预测结果可信度高,精确预测了影响埃及吹绵蚧分布的环境因子及其适生区范围,对埃及吹绵蚧的研究具有重要意义。     

气候变化情景下革苞菊属在中国的潜在地理分布北大核心CSCD

革苞菊属(Tugarinovia Iljin)为阿拉善荒漠特有属,预测气候变化对革苞菊属潜在地理分布的影响对其保护至关重要。本研究基于革苞菊属当前在中国的34个分布点和22个环境变量,利用最大熵(MaxEnt)模型模拟当前和未来(2050s、2070s)3种共享社会经济路径下(SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5)革苞菊属在中国的分布格局变化,采用ROC曲线下方的面积AUC值检验模型预测效果,以刀切法和综合贡献率分析影响其分布的主要环境因子。结果表明:(1)MaxEnt模型模拟准确度较高(AUC=0.992);海拔、最暖季度降水量、最冷季度降水量和年平均温度是影响革苞菊属地理分布的主导环境因子。(2)当前革苞菊属适生区面积和高适生区面积范围均较小,适生区面积为37.08×10^(4)km^(2),高适生区面积为6.89×10^(4)km^(2),主要沿着阴山和贺兰山一带呈破碎化分布。(3)未来3种气候情景下革苞菊属高适生区面积总体呈增加趋势,且在SSP5-8.5气候情景下增加幅度较大;其适生区质心主要向东(阿拉善左旗)迁移。     

意大利蝗越冬卵抗寒物质分析

意大利蝗Calliptamus italicus是新疆草原主要优势危害种,以滞育卵越冬.为弄清意大利蝗越冬卵发育及滞育过程的抗寒机制,本研究检测了自然条件下越冬卵的糖类、多元醇、脂肪和氨基酸等主要抗寒物质的含量变化,分析蝗卵发育过程不同阶段抗寒物质含量的变化趋势.结果表明,意大利蝗卵在越冬过程中,除脂肪含量无显著差异外...     

基于MaxEnt模型分析气候变化下玉米褪绿斑驳病毒的潜在地理分布

为明确气候变化背景下玉米褪绿斑驳病毒 （maize chlorotic mottle virus, MCMV）的潜在分布范围,基于MCMV的全球分布数据,筛选影响其分布的关键环境变量,利用MaxEnt模型和ArcGIS软件预测MCMV在历史（1970—2000年）和未来（2021—2040年）气候条件下的潜在地理分布范围。结果表明, MaxEnt模型的受试者工作特征（receiver operating characteristic, ROC）曲线下面积（area under curve, AUC）均值为0.941,预测结果的准确性较高。历史气候条件下, MCMV在全球具有广泛的适生范围,在亚洲、美洲、非洲、欧洲和大洋洲均存在适生区;在我国其适生区主要集中于中部和南部地区,总适生区面积占我国陆地总面积的41.62%。未来气候情景下, MCMV在全球的适生性有所降低,在我国的总适生区面积有所减少,但适生范围仍较为广泛;未来气候变化虽不利于MCMV在全球的进一步扩张,但可能更利于其在欧洲生存。MCMV在我国的潜在地理分布范围广,特别是西南地区,在历史和未来气候条件下均存在高适生区,因此建议进境口岸检疫部门应加强检疫检测,严防MCMV传入;内检部门应加强检疫监测和防控,严防其扩散。     

气候变化下基于GIS的农田恶性杂草旱雀麦在中国的分布与发展趋势

为确定旱雀麦在我国的空间分布及其对气候变化的响应,以期进一步开展生态防控,本研究利用旱雀麦在中国的地理分布数据,结合当前气候数据和未来气候变化情景（RCP8.5情景下2050s,2070s）,建立最大熵模型（MaxEnt模型）,确定影响旱雀麦分布的主导环境因子。应用地理信息系统（GIS）对中国地区旱雀麦的适生区进行划分,以ROC曲线作为模拟的准确性评价指标。结果表明,MaxEnt模型模拟效果极好（AUC=0.965）;当前气候条件下,旱雀麦适生面积为2.5534×10⁶ km²,主要集中分布于青海省东北部、甘肃省与青海省接壤的地区、四川省的西北部,以及新疆的西北部;其中影响旱雀麦分布的主要环境因子为海拔、bio12（年降水量）、bio9（最干季度平均温度）和bio15（降水量季变异系数）,其贡献率分别为45.0%、17.5%、9.7%、9.7%,累计贡献率达81.9%;在RCP8.5情景下,未来2个时期,旱雀麦潜在高适生区分布面积与当前相比增加了12.2%~23.3%,但RCP8.5情景下2070s较RCP8.5情景下2050s旱雀麦的潜在高度适生区分布面积减少了8.9%。综上所述,气候变化情景下旱雀麦的潜在分布面积呈现出扩大趋势,且RCP8.5情景下2070s较RCP8.5情景下2050s的适生区分布面积有缩减趋势。