沙冬青屬（Ammopiptanthus）植物是古地中海第三紀(jì)孑遺瀕危物種,包括沙冬青（Ammopiptanthus mgolicus）和矮沙冬青（Ammopiptanthus nanus）,主要分布在我國西北干旱、半干旱地區(qū),其不僅具有較高的研究價(jià)值,同時(shí)對我國西北干旱地區(qū)生態(tài)環(huán)境具有十分重要的作用。近年來由于全球氣候變化及人為干擾等因素,沙冬青屬植物天然分布面積驟縮,瀕臨滅絕。本研究利用MaxEnt模型、Bioclim模型和Domain模型對沙冬青屬植物在我國末次間冰期（Last Interglacial）、末次冰盛期（Last Glacial Maximum）、當(dāng)代和2050年（RCP4.5和RCP8.5）4個(gè)時(shí)期氣候情景下的潛在適生區(qū)進(jìn)行預(yù)測。結(jié)果表明:MaxEnt模型對沙冬青屬植物潛在分布區(qū)的預(yù)測具有極高的準(zhǔn)確度,所有模型的平均受試者工作特征曲線下面積（AUC測試值）均高于0.80。當(dāng)代沙冬青最佳及高適生區(qū)占全國總面積的2.78%,主要集中在內(nèi)蒙古中部、寧夏北部和甘肅北部等地;未來沙冬青最佳及高適生區(qū)在現(xiàn)有分布范圍呈現(xiàn)向外擴(kuò)張的趨勢,主要分布在內(nèi)蒙古鄂托克旗、鄂爾多斯、阿拉善左... 

【文章來源】：生態(tài)學(xué)報(bào). 2020,40(21)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：13 頁

【部分圖文】：

沙冬青屬分布點(diǎn)

Bioclim模型預(yù)測沙冬青末次間冰期在我國的潛在分布區(qū)占全國總面積的4.48%(圖6)。高適及最佳適生區(qū)面積約占全國總面積的0.58%。與末次間冰期相比,沙冬青在我國的潛在適生區(qū)面積增加4.75%,主要分布在我國西北地區(qū),占全國總面積的9.23%。沙冬青當(dāng)代在我國的潛在分布區(qū)主要分布在以內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏、陜西交界地區(qū),占全國總面積的8.30%。未來RCP4.5情景下,沙冬青在我國潛在適生分布區(qū)總面積占我國總面積的8.08%,與當(dāng)代相比減少0.22%。未來RCP8.5情景下,沙冬青在我國潛在適生分布區(qū)總面積占我國總面積的7.63%,與沙冬青當(dāng)代在我國潛在適生面積相比減少0.67%。兩種不同情景下,沙冬青在我國潛在適生分布區(qū)面積均有所減少,未來RCP8.5情景下沙冬青在我國潛在適生分布區(qū)縮減面積更大(圖6)。與MaxEnt模型預(yù)測矮沙冬青在我國潛在分布區(qū)相似,Bioclim模型預(yù)測矮沙冬青末次間冰期在我國潛在適生分布區(qū)面積占全國總面積的2.19%,高適及最佳適生區(qū)面積僅為全國總面積的0.04%。與末次間冰期相比,矮沙冬青末次冰盛期適生分布區(qū)面積增加0.65%,占全國總面積的2.84%,主要分布在我國新疆地區(qū),總體分布區(qū)向我國北部遷移。矮沙冬青當(dāng)代在我國潛在適生分布區(qū)占全國總面積的4.39%,主要分布在我國新疆烏恰縣。未來RCP4.5情景下,矮沙冬青在我國潛在適生區(qū)分布面積占全國總面積的3.42%。與當(dāng)代潛在適生分布區(qū)面積相比,矮沙冬青在我國潛在適生區(qū)分布面積減少0.97%。未來RCP8.5情景下,矮沙冬青在我國潛在適生區(qū)分布面積占全國總面積的4.29%(圖7)。

隨著全球物種分布數(shù)據(jù)的共享和快速發(fā)展的空間分析技術(shù),生態(tài)位模型在生物多樣性保護(hù)的多個(gè)領(lǐng)域得到開拓和應(yīng)用,其中相關(guān)性方案的生態(tài)位模型利用物種已知的分布數(shù)據(jù)和相關(guān)環(huán)境變量,根據(jù)一定的算法運(yùn)算來構(gòu)建模型,判斷物種的生態(tài)需求,并將運(yùn)算結(jié)果投射至不同的時(shí)間和空間中以預(yù)測物種的實(shí)際和潛在分布,被越來越多地應(yīng)用在入侵生物學(xué)、保護(hù)生物學(xué)、全球氣候變化對物種分布的影響,生物地理學(xué)及傳染病空間傳播的研究中。例如在入侵生態(tài)學(xué)研究上,岳茂峰等[42]利用MaxEnt模型對刺軸含羞草入侵植物在我國的潛在分布進(jìn)行了模擬,得出刺軸含羞草在我國的適生區(qū)主要分布在云南、海南、廣東西南部以及中國臺灣地區(qū),到2050年,在溫室氣體A1排放模式下其在全球適生區(qū)面積與當(dāng)代相似,但在我國的適生區(qū)略有減少;在保護(hù)生物學(xué)研究上,張文秀等[43]運(yùn)用生態(tài)位模型對5個(gè)時(shí)期瀕危植物白豆杉的潛在分布區(qū)進(jìn)行重建,表明在未來氣候變暖條件下,白豆杉適宜分布區(qū)減少,該物種往高海拔山地收縮,低海拔(約600 m以下)的適宜區(qū)基本消失。本研究基于三種生態(tài)位模型,MaxEnt、Bioclim和Domain在空間尺度上和時(shí)間尺度上對沙冬青屬植物在我國的潛在適生區(qū)進(jìn)行預(yù)測。結(jié)果表明,MaxEnt模型、Bioclim模型和Domain模型相比較,其MaxEnt模型對沙冬青屬的分布區(qū)預(yù)測較為準(zhǔn)確,更有利于對該物種的長期保護(hù)和研究。MaxEnt模型預(yù)測出沙冬青最適生區(qū)主要分布在我國內(nèi)蒙古鄂爾多斯市、阿拉善左旗、甘肅中東部及寧夏北部等干旱地區(qū);矮沙冬青最適生區(qū)主要分布在我國新疆烏恰縣和烏魯木齊地區(qū),這與目前對沙冬青屬植物的研究分布保持一致[44]。MaxEnt模型預(yù)測沙冬青屬的潛在分布區(qū)可用于對該物種的核心分布區(qū)進(jìn)行研究,這對于沙冬青和矮沙冬青兩種瀕危植物的資源保護(hù)及其推廣種植具有重要的意義。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]利用兩種生態(tài)位模型預(yù)測長爪沙鼠鼠疫疫源地動物間疫情潛在風(fēng)險(xiǎn)[J]. 閆東,劉冠純,候芝林,康東梅,楊順林,蘭曉宇.  中國媒介生物學(xué)及控制雜志. 2020(01)
[2]采用生態(tài)位模擬預(yù)測瀕危植物白豆杉5個(gè)時(shí)期的適宜分布區(qū)[J]. 張文秀,寇一翾,張麗,曾衛(wèi)東,張志勇.  生態(tài)學(xué)雜志. 2020(02)
[3]應(yīng)用生態(tài)位模型預(yù)測檫木在浙江省的潛在適生區(qū)與主導(dǎo)環(huán)境因子[J]. 孫杰杰,江波,朱錦茹,吳丹婷,葉諾楠,邱浩杰,袁位高,吳初平,黃玉潔,焦?jié)崫?沈愛華.  東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2020(02)
[4]珍稀瀕危植物野生蓮的適生分布區(qū)預(yù)測[J]. 陳陸丹,胡菀,李單琦,程冬梅,鐘愛文.  植物科學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[5]氣候變化情景下基于最大熵模型的青海云杉潛在分布格局模擬[J]. 曹雪萍,王婧如,魯松松,張曉瑋.  生態(tài)學(xué)報(bào). 2019(14)
[6]沙冬青AmNAC3轉(zhuǎn)錄因子基因在抗旱性和抗寒性中的功能鑒定[J]. 任美艷,唐寬剛,薛敏,郭慧琴,王茅雁.  中國生物工程雜志. 2019(08)
[7]孑遺植物長苞鐵杉（Tsuga longibracteata）分布格局對未來氣候變化的響應(yīng)[J]. 譚雪,張林,張愛平,王毅,黃丹,伍小剛,孫曉銘,熊勤犁,潘開文.  生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(24)
[8]氣候變化對黃山花楸潛在地理分布的影響[J]. 張興旺,李垚,謝艷萍,包先明,方炎明.  植物資源與環(huán)境學(xué)報(bào). 2018(04)
[9]西北干旱區(qū)孑遺瀕危植物蒙古沙冬青群落特征及與環(huán)境因子的關(guān)系[J]. 段義忠,杜忠毓,亢福仁.  植物研究. 2018(06)
[10]新疆貝母潛在分布區(qū)域及生態(tài)適宜性預(yù)測[J]. 魏博,馬松梅,宋佳,賀凌云,李曉辰.  生態(tài)學(xué)報(bào). 2019(01)

碩士論文
[1]外來入侵植物黃頂菊在中國潛在適生區(qū)預(yù)測及其風(fēng)險(xiǎn)評估[D]. 曹向鋒.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010



本文編號：3493695