气候变化背景下沙蓬属(Agriophyllum)物种潜在地理分布北大核心CSCD

沙蓬(Agriophyllum squarrosum)被认为是未来的潜势作物,其野生近缘种表型和遗传变异丰富,对沙蓬驯化和遗传改良具有重要意义。利用沙蓬属(Agriophyllum)5个物种的分布点数据和9种环境变量数据,模拟沙蓬属当前及未来两个时期(2050s和2070s)不同气候情景下的潜在分布。采用刀切法筛选关键环境因子,kuenm数据包优化模型参数,最后预测分析了未来沙蓬属物种适生区的空间变化。结果表明:(1)MaxEnt模型预测沙蓬属潜在分布的精度高,AUC值为0.957±0.006,当前总适生区的面积为1 731.50万km^(2),其中高适生区面积为462.35万km^(2),沙蓬属可广泛分布在亚洲中纬度干旱和半干旱地区;(2)在未来气候变化情景下,沙蓬属潜在适生区有向高纬度和高海拔地区扩张的趋势;(3)温度是影响沙蓬属物种分布的主导环境因子。     

中国假木贼属(Anabasis)的地理分布及潜在分布区预测

基于最大熵模型（MaxEnt）和地理信息系统,结合中国假木贼属（Anabasis）7个种的地理分布记录及19个环境因子,预测这7个种的潜在分布区及该属的分布中心,并分析其主导环境因子。采用受试者工作特征曲线下面积作为模型预测准确度的衡量指标,刀切法用于评估各环境因子在决定潜在分布区时的贡献量。结果显示：（1）白垩假木贼（A.cretacea）、高枝假木贼（A.elatior）、毛足假木贼（A.eriopoda）、无叶假木贼（A.aphylla）、盐生假木贼（A.salsa）和展枝假木贼（A.truncata）的潜在适生区集中在新疆北部、天山南麓及塔里木盆地西侧,短叶假木贼（A.brevifolia）的潜在适生区在新疆、甘肃、宁夏和内蒙古的部分地区。（2）中国假木贼属的分布中心在新疆准噶尔盆地、天山南麓、塔里木盆地西侧及甘肃西北部的河西走廊。（3）在19个环境因子中,对中国假木贼属这7个种分布区预测贡献量较大的生态因子是年平均气温、最湿月降水量、最干季度平均温度、平均降水量、最冷季度降水量、年均温变化范围和最湿季度降水量。     

沙冬青属植物在亚洲中部荒漠区的潜在地理分布及驱动因子分析

在较大的空间尺度上,物种分布模型是预测物种潜在分布的有效途径之一。利用最大熵模型MAXENT,预测了蒙古沙冬青和新疆沙冬青在亚洲中部荒漠区的潜在分布;借助模型启发式搜索和多元线性回归分析揭示了控制其潜在分布的驱动因子。结果表明:①蒙古沙冬青的潜在适生区和实际分布范围基本一致,局限在阿拉善荒漠区的东部和南部、鄂尔多斯西部;最适生的分布区局限在内蒙古乌兰布和沙漠东缘和贺兰山北部的小部分区域。控制蒙古沙冬青潜在分布的关键因子主要是反映极端的温度和降水条件的因子,如最干月降水量、极端最低温和最冷季平均温度等。②新疆沙冬青最适生的潜在分布区局限在新疆乌恰县和沿昆仑山向南延伸的区域。反映极端气候和气候变化范围的因子,如温度季节性、最冷季平均温度、最湿月降水量和降水季节性等以及海拔,基本控制了新疆沙冬青的潜在分布。     

气候变化对6种荒漠动物分布的潜在影响

分析气候变化对动物分布的影响,对气候变化影响下保护生物多样性具有重要的意义。利用CART(classification and regression tree,分类和回归树)模型,采用A2和B2气候变化情景,模拟分析了气候变化对鹅猴羚（柴达木亚种）、鹅猴羚（南疆亚种）、草原斑猫、蒙古野驴、石貂和野骆驼适宜分布范围及空间分布格局影响。结果显示,气候变化下,这些动物目前适宜分布范围将缩小,到2081—2100年时段,鹅猴羚（南疆亚种）、草原斑猫和蒙古野驴变化幅度最大,鹅猴羚（柴达木亚种）、石貂和野骆驼次之。另外,从1991—2020年时段到2081—2100年时段,鹅猴羚（柴达木亚种）、石貂和野骆驼新适宜及总适宜分布范围随时间段呈增加趋势,其他动物这些范围呈现减小的趋势。蒙古野驴目前适宜分布区西部、北部、南部和东南部一些区域将不适宜,新适宜分布范围将向青海西北部和西藏西部扩展;鹅猴羚（南疆亚种）适宜分布区极大破碎化,新适宜范围在新疆西部、北部及昆仑山呈零星分布;草原斑猫目前适宜区南部、西部和东部一些区域将不适宜,新适宜分布范围将向目前适宜分布区西部、北部、南部扩展;其他动物主要是目前适宜分布区南部及东南部一些区域不适宜,新适宜分布区将向目前分布区西部、西北和北部扩展。这些动物适宜分布范围变化与我国年均气温和降水量变化相关性不一致,多数物种相关性较低,并且这些物种适宜分布范围没有随年均气温变化和降水量变化而线性改变,多数物种回归关系决定系数较小。结果说明,气候变化背景下,近期将使这些动物适宜分布范围减少,新适宜分布范围增加,分布空间格局改变。     

气候变化情景下油茶生长的适宜性特征

基于气候情景数据与油茶标本,运用MaxEnt模型分析全新世中期、当代与未来阶段油茶生长的气候适宜性特征,将概率分布结果由不适宜到最适宜分为4个等级,分析了各时段空间分布变化与最适宜区北界变化、几何中心变化及位移情况。结果如下：1）MaxEnt模型的AUC值为0.848,评估结果达到“好”的标准,说明该模型可用;年降水量、最湿季降水量、最暖季平均温、温度季节性变化的标准差、最干月降水量、最湿季平均温和最冷季平均温等是7个主要环境因子。2）中国油茶主要适宜生长于长江以南、云贵高原以东,经纬度范围为30°N以南、107°E以东地区;适宜及以上等级占研究区面积的34.9%~61%;适宜性变化,空间上西南地区波动明显,面积上稳定和降低类占比较高。3）油茶最适宜区北界位于亚热带中部,不同年代、不同地区北界各异,长江中下游地区变化较小,而秦岭、渝、贵和桂等地变动较大,整体趋势为全新世中期至1980s向南推移,未来情景下2050s和2070s缓慢向北推移;几何中心在全新世中期时位于湖南郴州,至1980s时向东南方位移至广东韶关,至2050s时向东北位移至江西吉安,并相对稳定。4）基于气候情景数据和MaxEnt物种分布模型分析中国南方地区油茶气候适宜性时空分布与变化特征结果可靠。     

基于系统保护规划的松花江流域湿地优先保护格局模拟研究北大核心CSCD

以松花江流域湿地为研究对象,采用系统保护规划理论与方法,将流域内多因子生态地理综合分类单元和12种水鸟分别作为湿地生态系统和物种层次的保护对象,依托系统保护规划Marxan 1.8.2软件,开展了松花江流域湿地优先保护格局的构建和保护空缺识别研究。研究结果表明,经过系统保护规划优化后,松花江流域受保护湿地面积占该流域湿地总面积的比例将由目前的10.0%增大为23.6%,受保护河流湿地和沼泽湿地面积占其总面积的比例明显增大;确定了松花江流域的主要湿地保护空缺区域,在大兴安岭松花江源区,湿地保护空缺区域主要分布在内蒙古自治区鄂伦春自治旗和黑龙江省的呼玛县,在松嫩平原地区,湿地保护空缺区域分布在黑龙江省大庆市和哈尔滨市附近,在三江平原地区,湿地保护现状较好,未来需要加强对现有自然保护区的管理。     

喜马拉雅中部甘达基河流域尼泊尔国鸟(棕尾虹雉)生境分布变化

甘达基河流域(Gandaki River Basin,GRB)是喜马拉雅中部地区的一部分,该地区栖息着许多珍稀的野生动物。由于气候和人类活动的影响,许多珍稀保护物种的生境处于危险之中。本研究基于最大熵(MaxEnt)模型,运用生物气候、土地覆被和DEM数据,分析各环境要素对棕尾虹雉(Lophophorusimpejanus)的生境适宜性的影响,评估棕尾虹雉现在状况和未来栖息地分布的变化。研究表明,目前棕尾虹雉的高度适宜栖息地面积约为749 km^2,主要分布在流域北部、东部和西部,尤其是郎塘国家公园、马纳斯卢峰自然保护区和安纳布尔纳峰自然保护区等保护区内。到2050年,棕尾虹雉的高度适宜栖息地面积将减少至561 km^2,主要在流域北部和西北部(即Chhyo,Tatopani,Humde和Chame地区)。未来环境变化的模拟表明,由于适宜栖息地面积的减少,棕尾虹雉面临的生存风险将增加。     

濒危植物四合木的生境适宜性评价

以TM影像数据为基本信息源,在GIS技术支持下,选取地形、土壤、气候、人类活动指标为评价因子,借助DEM及生境评价模型,对鄂尔多斯特有植物四合木的生境进行了不同层面的适宜性评价。结果表明,地形与气候等自然因素不是四合木生存与发展的限制性因素,而人类活动使四合木的实际生境质量无论在分布上还是数量上均发生了较大变化;与潜在生境相比,已有23.87 km2的实际可生存生境退化为较不适宜生境,说明人类活动可能是导致四合木局部濒危的关键因素。在各生境类型区内,四合木的潜在及实际生境质量均有较大差异。其中,乌家庙、低山、棋盘井种群的生境质量较好,而乌达与千里山种群的生境质量较差。     

喜马拉雅中部甘达基河流域尼泊尔国鸟（棕尾虹雉）生境分布变化（英文）

甘达基河流域(Gandaki River Basin,GRB)是喜马拉雅中部地区的一部分,该地区栖息着许多珍稀的野生动物。由于气候和人类活动的影响,许多珍稀保护物种的生境处于危险之中。本研究基于最大熵(MaxEnt)模型,运用生物气候、土地覆被和DEM数据,分析各环境要素对棕尾虹雉(Lophophorusimpejanus)的生境适宜性的影响,评估棕尾虹雉现在状况和未来栖息地分布的变化。研究表明,目前棕尾虹雉的高度适宜栖息地面积约为749 km~2,主要分布在流域北部、东部和西部,尤其是郎塘国家公园、马纳斯卢峰自然保护区和安纳布尔纳峰自然保护区等保护区内。到2050年,棕尾虹雉的高度适宜栖息地面积将减少至561 km~2,主要在流域北部和西北部(即Chhyo,Tatopani,Humde和Chame地区)。未来环境变化的模拟表明,由于适宜栖息地面积的减少,棕尾虹雉面临的生存风险将增加。     

中华猕猴桃(Actinidia chinensis)在中国的适生性及其潜在地理分布模拟预测

利用181个地理分布调查数据,基于Arc GIS对中华猕猴桃的目前分布进行空间重建,利用Max Ent生态位模型对中华猕猴桃在中国的适生性及其未来气候变化下潜在可扩散地理范围进行了模拟与预测,分析中华猕猴桃在中国的适生性和扩散潜力及其空间格局,在未来气候变化背景下,预测中华猕猴桃当代及未来至2050年适生区分布格局变化。结果表明:中华猕猴桃当前的潜在适生区主要分布在23°―35°N之间和102°E以东的中亚热带山地丘陵区,如秦岭―大巴山、云贵高原、罗霄山脉―南岭和武夷山脉等地区。中华猕猴桃在当前气候条件下适生区总面积为2 382 381 km2,占中国版图的25.19%,在中等温室气体排放(RCP4.5)情景下预测至2050年,适生区总面积相对当前气候情景略有减少,但空间分布格局变化强烈。预测结果表明:在未来气候变暖影响下,中华猕猴桃潜在适生区具有向北或高纬度地区迁移的趋势。     

濒危植物四合木生境景观动态及其驱动因子分析

以1977 年MSS 及1990 年、2000 年、2005 年TM 影像数据为基本信息源,运用RS 与GIS 技术,选择若干相 关指标,在系统分析四合木生境景观构成动态变化及其自然与人文驱动因子变化特征的基础上,采用主成分分析 法进行了四合木生境景观动态驱动因子作用强度及其贡献率的定量分析。结果表明：28 年来四合木分布区景观构 成变化较大,其中四合木种群面积不断减少而耕地、城镇、工矿等人工景观类型不断扩张,沙地与其他植被面积扩 展明显,这与研究区旱化趋势加重、人为干扰强度加剧密切相关,且人为因素是造成四合木种群大面积减少及其生 境景观格局变化的主要外因。     

福建省维管束植物物种多样性及其分布格局

截至2011年7月,福建省发现的维管束植物有250科1611属4839种（含亚、变种）,是中国植物多样性较为丰富的省份之一．福建维管束植物主要集中分布在武夷山脉和戴云山脉地区,其中武夷山脉北段具有物种丰富度高、特有种多等特点,是中国11个具有全球意义的生物多样性保护的关键区之一．武夷山脉中段是福建省自然保护区分布最为密集的区域,也是福建省植物物种多样性最为丰富的地区．以福建戴云山国家级自然保护区为核心的戴云山脉中段,分布着大面积的南亚热带季风常绿阔叶林,有着丰富的植物多样性,位于戴云山脉南段的博平岭则是福建省南亚热带雨林森林生态系统的典型分布区,其植物种类在福建省植物物种多样性中独树一帜．分布在福建滨海湿地的维管束植物虽然种类不多,但地域特色显著,是福建维管束植物的重要组成部分．     

柯西河流域关键保护物种的生境变化模拟研究（英文）

柯西河流域是世界物种多样性最为丰富的地区之一,其生物多样性及其生境保护有重要的意义。本研究采用了当前和未来气候变化情景下的Worldclim和土地利用数据,选择Max Ent模型模拟柯西河流域关键保护物种的潜在分布及其变化状况。结果表明:该模型的总体准确率高,模型的评价效果达到优秀水平。陈塘镇、樟木镇、Lamabagar和Langtang国家公园附近河谷地区是关键保护物种的主要栖息地,是生境保护的重点区域。通过比较1992和2050的关键物种的分布数据,发现关键物种的潜在分布区均发生了较大变化。模拟结果显示在未来气候和土地利用变化情景下,黑颈鹤、参三七和长尾叶猴的栖息地均会减少,需针对这些物种的栖息地,重点开展柯西河流域湿地和森林的保护工作。     

福建省维管束植物物种多样性及其分布格局

截至2011年7月,福建省发现的维管束植物有250科1611属4839种（含亚、变种）,是中国植物多样性较为丰富的省份之一．福建维管束植物主要集中分布在武夷山脉和戴云山脉地区,其中武夷山脉北段具有物种丰富度高、特有种多等特点,是中国11个具有全球意义的生物多样性保护的关键区之一．武夷山脉中段是福建省自然保护区分布最为密集的区域,也是福建省植物物种多样性最为丰富的地区．以福建戴云山国家级自然保护区为核心的戴云山脉中段,分布着大面积的南亚热带季风常绿阔叶林,有着丰富的植物多样性,位于戴云山脉南段的博平岭则是福建省南亚热带雨林森林生态系统的典型分布区,其植物种类在福建省植物物种多样性中独树一帜．分布在福建滨海湿地的维管束植物虽然种类不多,但地域特色显著,是福建维管束植物的重要组成部分．     

孑遗植物四合木(Tetraena mongolica)异地保护条件下的气候生物学特征与光合效率

为了廓清异地保护条件下孑遗濒危植物四合木(Tetraena mongolica)的气候生物学特征、光合生理生态适应性及生境适宜性,应用1971—2011年的地面气象资料进行了不同试验区的气候生物图解与分析,测定了四合木及其伴生种白刺(Nitraria tangutorum)的叶片气体交换参数及光合效率。结果表明:①四合木自然分布区(内蒙古乌海地区)与异地保护区的气候生物学特征存在明显分异;②当年种植的四合木实生苗的生长量大小依次为:乌海四合木核心区实生苗鄂尔多斯实生苗阿拉善实生苗;③自然条件下,5个处理的净光合速率(Pn)依次为阿拉善移植的四合木成株(24.05±1.68μmol·m-2·s-1)乌海客土栽培的四合木(19.97±1.05μmol·m-2·s-1)乌海栽培的四合木实生苗(18.96±1.04μmol·m-2·s-1)鄂尔多斯栽培的四合木实生苗(16.64±0.92μmol·m-2·s-1)阿拉善栽培的四合木实生苗(16.48±0.13μmol·m-2·s-1);异地保护试验区栽培的四合木实生苗的Pn没有明显差异(p≥0.05),即原生境条件下栽培的四合木实生苗的Pn较高。同时,异地保护栽培四合木实生苗中,鄂尔多斯栽培的四合木实生苗的Pn阿拉善栽培的四合木实生苗。从四合木光合作用特征中的Pn、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度、气候生物学特征和生长量等综合研究结果可以推断,从原生境区东移的实生苗迁地保护,使四合木具有更高的生理生态适宜性和环境适应性。     

气候变化下中国西北干旱区梭梭(Haloxylon ammodendron)潜在分布

气候变化会引起物种分布区的改变甚至物种灭绝。梭梭(Haloxylon ammodendron)是中国的三级保护植物,是荒漠区特有植物种,对荒漠区的防风固沙和维持荒漠生态系统平衡起着关键作用。为了探究气候变化对梭梭潜在分布区的影响,对3种生态位模型(遗传算法模型、生态位因子分析模型、最大熵模型)进行了评估,筛选出最优模型并选出10个主要的环境因子。采用最优模型,使用17套大气环流模式,预测了两种温室气体排放情景(RCP4.5与RCP8.5)下未来两个时期(2041—2060年与2061—2080年)中国西北干旱区梭梭的潜在分布,将17套大气环流模式的模拟结果进行集合平均,并将结果划分为3个适宜性等级(低适宜、中适宜与高适宜分布)。结果表明:最大熵模型是模拟效果最好的模型(AUC=0.973);所有环境因子中,与降水有关的环境因子的贡献率占60.5%,与温度有关的环境因子贡献率占14.8%,最湿季降水(39%)、土壤类型(22.7%)、温度季节性(9.1%)是对梭梭分布贡献率较高的环境因子;两种排放情景下,随着时间的推移,研究区内梭梭的低适宜分布区减少了9.36%～20.44%,中适宜分布区大部分情况下增加(3.50%～6.05%),在2061—2080年RCP8.5情景下减少了4.29%,高适宜分布区增加了11.01%～33.80%,总适宜分布区增加了7.47%～9.07%。总适宜分布区的增加主要来源于高适宜分布区的增加,其中塔里木盆地的高适宜分布区增加幅度最大,增加127%～669%,而柴达木盆地的高适宜分布区减少了4%～9%。     

基于Max Ent模型预测天山中东部雪豹适宜栖息地(英文)

对物种栖息地和物种分布格局的研究是开展物种保护工作的重要基础,栖息地质量对濒危物种的种群健康和种群恢复有着至关重要的作用,对于作为高原山地生态系统关键物种的顶级捕食者雪豹而言尤其如此。本研究在新疆天山中东部通过红外相机调查方法获得194个有效雪豹分布位点,结合12个环境特征变量,采用最大熵模型（Max Ent）和GIS技术对雪豹在天山中东部的潜在分布区及适宜栖息地进行分析。研究发现：（1）雪豹在天山中东部的适宜栖息地总面积约为15919 km2,高质量适宜栖息地主要集中分布在天山中部乌苏、呼图壁和乌鲁木齐南山一带;（2）刀切法（Jackknife）分析结果表明,土地覆被类型、平均气温日较差、等温性、坡度及海拔是影响雪豹分布的重要因素,海拔2500–5000 m的落叶针叶林、草原和植被稀疏的裸岩地带是雪豹在天山中东部地区出现概率较高的区域。本研究初步确定了雪豹在天山中东部的重点分布区域,为有效开展雪豹及其栖息地保护管理提供了重要的科学依据。     

气候变化下蒙古沙拐枣(Calligonum mongolicum)适宜生境预测

蒙古沙拐枣(Calligonum mongolicum)是中国干旱、荒漠地区主要的防风固沙植物,预测该气候变化对其地理分布范围的影响,对中国荒漠化防治工作具有指导意义。采用获得的蒙古沙拐枣108个种群分布数据和22个气候环境因子数据,利用最大熵(MaxEnt)模型软件预测蒙古沙拐枣在当前、2041-2060年及2061-2080年在中国干旱区的潜在地理分布,探究气候变化对该物种分布的可能影响。结果表明:(1)影响蒙古沙拐枣分布的主要气候环境因子为年降水量、年平均气温、气温年较差、最干季降雨量以及海拔;(2)目前,蒙古沙拐枣的适宜生境面积约为5.4×10^5 km^2,高适宜生境为7×10^4 km^2,主要分布在新疆塔里木盆地、准噶尔盆地边缘地带、甘肃河西走廊及其周边、腾格里沙漠;(3)在未来气候变化的情景下,蒙古沙拐枣的适宜生境范围大幅增加,适宜生境向高纬度地区移动,高适宜生境集中分布于甘肃河西走廊以及腾格里沙漠地区,且呈带状分布。     

青头潜鸭种群状况及其潜在适宜生境分布

极危物种青头潜鸭(Aythya baeri)曾经广泛分布,但是由于其栖息地萎缩或消失等原因,青头潜鸭种群数量急剧减少。通过全国鸟类多样性观测网络、全球生物多样性信息网络、文献查询和咨询专家等方式,共获得2011～2018年期间的318条青头潜鸭分布信息;利用最大熵模型(maximum entropy modeling,MaxEnt)和地理信息系统技术,分析了青头潜鸭繁殖季和越冬季的潜在适宜分布区。研究结果表明,2011年至今,在中国繁殖和越冬的青头潜鸭的种群数量不超过700只,分布在京津冀湖泊湿地、长江中下游流域和环绕黄海、渤海的湿地的青头潜鸭繁殖地和越冬地数量较多,青头潜鸭在其它地区零散分布;利用最大熵模型预测的青头潜鸭繁殖种群和越冬种群潜在适宜生境的AUC(area under the receiving operator curve)值分别为0.982和0.974,表明预测结果可信度较高;青头潜鸭高度依赖低海拔的湿地生境,合适的最湿月的降水量(150～250 mm)、最湿季度的降水量(300～700 mm)和最热季度的降水量(300～600 mm)对青头潜鸭的分布具有主导影响作用;适宜青头潜鸭繁殖种群的生境主要分布在华北平原以北地区和长江中下游的湖泊湿地;适宜青头潜鸭越冬种群的生境主要分布在华北平原和长江中下游平原。     

西藏沙棘（Hippophae thibetana）潜在地理分布及其对未来气候变化的响应模拟

气候变化影响植物物种地理分布,研究不同气候情景下物种的地理分布有助于物种保护和资源合理利用。为准确了解西藏沙棘(Hippophae thibetana)种植适宜生境,本研究收集了118个西藏沙棘种群分布点、19个气候因子和3个地形因子数据,利用MaxEnt(最大熵)模型和ArcGIS软件平台模拟了当前气候情景下西藏沙棘的适宜生境,探讨影响其生长的主导因子及阈值,并对其在4种不同气候情景下2041—2060年和2061—2080年的适宜生境进行预测。结果表明:(1)当前西藏沙棘高适宜生境和适宜生境面积分别为33.32万km~2和51.65万km~2,主要分布于青藏高原,集中在西藏、四川、青海和甘肃;(2)影响西藏沙棘地理分布的主导因子是海拔、最湿季降水量、最冷季平均温度,其中各因子的适宜生长阈值分别为:海拔2 500—4 800 m,最湿季降水量200—420 mm,最冷季平均温度-12—0℃;(3)未来不同气候情景下,西藏沙棘的高适宜生境、适宜生境和低适宜生境面积均出现缩减。该研究有助于西藏沙棘的野生资源保护、开发利用和扩大种植。