根据红火蚁分布的主要气候临界因子、有效积温和生物气候相似距,选用Access设计数据库、MapInfo MapX和Visual Basic设计程序,构建了红火蚁潜在地理分布模型.利用中国670个气象站点30 a的气候资料运行该模型,预测结果表明,红火蚁可在中国65.82%的地区发生,可将红火蚁在中国的潜在地理分布区划分为安全区、轻度危险区、危险区和高度危险区,其中危险区和高度危险区占37.91%.

随着我国外来鱼类养殖规模和观赏鱼产业规模持续发展扩大，外来鱼类的生态风险也日益增加，研判外来鱼类的潜在地理分布对防控生物入侵具有重要意义。本研究以典型外来鱼类食蚊鱼(Gambusia affinis)为研究对象，采用最大熵生态位模型(MaxEnt),结合131个食蚊鱼有效分布点位数据以及11个可能影响其地理分布的环境因子，预测分析了食蚊鱼在我国的潜在地理分布及其影响因素。结果显示：(1)MaxEnt模型对食蚊鱼潜在地理分布预测的精度较高(AUC=0.977),影响食蚊鱼潜在地理分布的主要环境因子为年平均最低水温(39.0%)、人口密度(32.8%)、最干月降雨量(10.2%)和海拔(9.4%);(2)食蚊鱼在我国潜在地理分布面积为175.75×10~4 km~2,主要集中在珠江流域、东南诸河和淮河流域、长江流域中下游以及西南诸河流域的云南区域，预测在未来环境温度升高的情况下，食蚊鱼有进一步扩散的风险。为防控食蚊鱼以及其他外来鱼类的入侵，建议完善外来鱼类贸易和养殖的行业规范。

【目的】格木为珍贵硬材树种，由于木材珍贵，其天然林资源遭受严重破坏，分布范围急剧缩小，数量稀少，被列为我国二级保护树种，探讨格木适生分布区对气候变化的响应，为格木天然资源的保护与引种栽培提供理论依据。【方法】基于格木55个天然分布点，以BCC-CSM2-MR气候模式和未来共享社会经济路径作为气候数据，结合海拔、土壤以及人类活动因子数据，用MaxEnt模型预测SSP1＿2.6、SSP2＿4.5和SSP5＿8.5 3种情景下格木在2041-2060年（2050s）和2081-2100年（2090s）的生长分布区。【结果】当特征组合（FC）为片段化（H）、乘积型（P）和阈值型（T），调控倍频RM=2.5时，预测结果较为可靠。综合贡献率、置换重要值以及刀切法检验得出温度年较差、1月降水量、海拔、年降水量、月平均昼夜温差是影响格木地理分布的主导因子。在SSP1＿2.6、SSP2＿4.5情景中，格木总适生区面积有着不同程度的减少；SSP5＿8.5情景下，格木总适生区增加，并在此情景下出现生长优势。福建、广西、广东原有生长区域的北部，云南、西藏南部小部分地区，以及四川盆地南部地区将成为格木潜在适生区。分析格木在2050s、2090s的3种情景下质心迁移方向，质心有向北迁移的趋势。【结论】温度、降水、海拔是影响格木当前与未来气候情景下地理分布的主导因子，极端气候变化带来的大幅度增温增湿一定程度上对格木生长起到促进作用，广东、广西北部的低山丘陵，云南西双版纳等可实行引种栽培，以期扩大格木在全国的种植区域。但为应对气候变化带来的不确定性，应适时适地加强对格木资源的保护，采取积极有效的措施减少气候变化对格木带来的负面影响。

利用影响植物分布的8个变量(年均降水量、气温年较差、最冷月温度、最暖月温度、大于5℃积温、湿润指数、年辐射量和海拔)以及辽东栎林地理分布资料,结合最大熵模型,筛选出影响辽东栎林地理分布的主导因子,即年均降水量、最冷月气温、大于5℃积温和年辐射量。在此基础上,构建辽东栎林地理分布与气候的关系模型。结果表明:模型能够很好地模拟辽东栎林的潜在地理分布,其潜在分布区覆盖了我国东北南部、华北中南部、华中西北部、华东北部、西南东部部分地区及西北东部地区。影响辽东栎林潜在分布的各主导因子阈值分别为:年均降水量340～1060mm、最冷月气温-17～4℃、大于5℃积温800～3700℃·d-1、年辐射量1.0...

【目的】了解矮牡丹在中国的地理分布和潜在的适生区,以进行矮牡丹的资源保护、引种驯化及园林应用研究。【方法】利用ArcGIS软件和MaxEnt模型,基于矮牡丹当前44条有效分布记录和17个环境因子,评估不同环境因子对矮牡丹地理分布的影响,预测其当前及未来的潜在适生区。【结果】MaxEnt模型模拟当前潜在分布区的结果准确度极高,训练集与测试集的AUC值分别为0.994和0.998。紫外线最低月平均值(UVB4,贡献率为21.6%)、年均降雨量(BIO12,贡献率为18.8%)、最冷月最低温(BIO6,贡献率为12.3%)和海拔(ALT,贡献率为10.5%)为影响当前矮牡丹分布的主要环境因子。当前生态适生区总面积为15.97万km~2,主要位于甘肃东部、陕西中部、山西南部及河南西北部地区,此外,河北南部与山西两省交界地带也有少量分布。未来气候变化下,矮牡丹潜在分布区有西北部缩减和向东部、北部轻微扩张的趋势,具体表现为:在陇东地区、陕西宝鸡市、咸阳市一带出现明显缩减,冀南地区则完全丧失,在陕西延安以北、山西临汾、晋城、河南洛阳以东轻微扩张。此外,其未来的适宜分布中心东移趋势明显。【结论】矮牡丹适生区主要受紫外线最低月平均值(819.4～1 128.6 J/(m2·d))、年均降水量(436.2～808.5 mm)、最冷月最低温(-11.8～-3.2℃)、海拔高度(270.8～1 833.3 m)等环境条件影响,其中紫外线最低月平均值与年均降水量是限制矮牡丹地理分布最关键的环境因子。当前,矮牡丹在中国地理分布范围较窄,未来在西北、冀南地区适宜生境骤减。因此,加强天然种群保护力度,积极开展引种栽培工作刻不容缓。

以三明市主要针叶树种(杉木和马尾松)为研究对象,利用树种分布点数据和19个气候环境数据,基于MaxEnt模型模拟现实气候条件下杉木和马尾松在三明市的适宜分布区,以及未来气候变化情景下(2050和2070年)杉木和马尾松分布格局的变化,以受试者工作特征曲线评价模型结果,并运用刀切法确定影响杉木和马尾松分布的主要环境因子.结果表明:MaxEnt模型预测结果精度较高(AUC值均大于0.9),最湿季降水量、最冷季降水量、等温性是限制其分布的主要气候因子.杉木和马尾松的适宜生境主要分布在研究区的中西部和中部,面积分

【目的】对红火蚁在中国大陆地区可能适生分布的地区进行分析和预测。【方法】运用CLIMEX气候模型的气候相似系数法和地点比较法以及地理信息系统(ArcGIS8.3)对该虫在中国的适生区进行分析和预测。【结果与结论】CLIMEX预测入侵红火蚁可以在中国大陆19省区的47个市、县(地区)生存,其中在温湿度较高、降雨量较多的华南地区最适宜生存;结合GIS的预测,该虫在中国的适生范围为16.32°N～41.33°N,91.46°E～122.01°E。

通过概形分析模型(profile technique)——DOMAIN生成物种生境适宜分布图,选取低适宜性的地区作为物种不存在区,然后应用分类判别分析模型(group discrimination technique)——NeuralEnsembles预测我国毛竹潜在分布。结果表明:通过耦合DOMAIN和NeuralEnsembles模型可以改进NeuralEnsenbles模型预测精度;AUC和敏感度对用于建模的物种不存在数据取样数量不敏感,而最大Kappa值随着不存在数据取样数量的增大逐渐减小;未来气候变化将导致毛竹向北迁移33～266km,面积增加7.4%～13.9%。

【目的】采用优化Maxent模型对白栎的适生区进行预测,了解气候因子对白栎分布的影响,同时结合植物耐寒性区域地图(PHZM)探讨白栎的栽培区划和引种区划,为白栎的引种栽培提供理论基础。【方法】采用Maxent模型,利用AICc指标对特征参数(feature)和正规化参数(β)进行筛选,建立最优模型。基于484条分布记录和10个环境变量模拟白栎在末次盛冰期、全新世中期、现代和2070年的潜在分布区。综合jackknife检验、置换重要值和百分比贡献率、限制环境因子,探讨影响白栎适生分布区的环境因子。【结果】1)最优模型的参数设置为:feature为LQP和β乘数为1.5。2)jackknife检验表明:年均温、最干月降雨量、平均日温差、温度年较差为关键因子;百分比贡献率排前3名的环境变量依次为平均日温差、温度年较差、年均温;置换重要值排前3名的为年均温、温度年较差和等温性。影响现代最适分布区的环境限制因子为年降雨量和最干月降雨量;影响未来最适分布区的环境限制因子为极端最高温和最干月降雨量。3)白栎的现代高度适生区集中分布在重庆、贵州局部地区、湖南、湖北南部、江西、安徽南部、福建北部和长江三角洲地区;末次盛冰期时白栎的高度适生区在湖南和江西零星地区,较现代分布区面积减少28.28%;全新世中期高度适生区范围与现代相似,较现代高度适生区面积增加6.44%,面积达到最大;在进行未来适生区的预测时,原本不具有适生区的辽宁出现少部分低度适生区,2070年温度可能升高,适宜分布区向北扩张,高度适生区面积减少6.44%。【结论】年均温、平均日温差、温度年较差和最干月降水量是制约白栎分布格局的重要环境因子。影响白栎的现代最适宜分布区和未来的最适分布区的环境限制因子为年降雨量、最干月降雨量和极端最高温。末次盛冰期白栎的高度适生区集中在华中地区,随气候的转暖逐渐向北移动。全新世中期时,高度适生区面积扩张达到最大。未来气温升高,白栎适生区可能发生向北扩张的趋势,高海拔地区分布的白栎更容易受到气候的影响。根据Maxent预测的白栎分布区结合中国耐寒性区域地图进行白栎的栽培区划和引种区划,新疆、北京、天津可能适合白栎的引种栽培。

基于文献资料、标本资料和实地考察,收集巴山榧树县级分布点57个,在此基础上,使用生态位模型(GARP)预测巴山榧树在中国的潜在分布区,分析其地理分布及濒危原因。结果表明:汇流累积量、年均气温、雨日频率和水汽压对巴山榧树分布的影响较小,而太阳辐射、极端低温、极端高温和霜日频率对其分布影响显著;巴山榧树间断分布于海拔800～2700m的亚热带山区,散生于针阔叶混交林、灌丛及沟谷地带;预测我国中部地区为巴山榧树良好生长区;目前巴山榧树的实际分布远小于其适生区;巴山榧树虽然仍有不少种群,但各种群分布区域狭窄、种群密度小、人类破坏极为严重,应加强保护和繁育。

【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。图2表3参31

地理分布的数学建模是空间分析的基本途径之一,但空间维度建模素为科学研究的难题。由于数学新方法的发展和复杂性研究的兴起,地理空间建模的一些传统困难有望解决。本文通过两类地理分布的对比分析,论述地理建模的关键在于简单分布的特征尺度和复杂分布的标度。地理分布包括空间分布和规模分布,其本质均为概率分布和广义的数学空间分布,而概率分布可以分为简单分布和复杂分布。简单分布具有特征尺度,平均值有效,概率结构清楚;复杂分布没有特征尺度,平均值无效,概率结构不明确。对于简单分布,应该采用有尺度分布函数开展尺度分析;对于复杂分布,理当采用无尺度分布函数开展标度分析。分形几何学、异速生长理论和无尺度网络理论都是复杂系统分析的定量方法,这些方法的综合集成,可望为地理分布建模和地理系统的空间分析提供有效的数理工具。

【目的】依据气候相似理论,采用相似离度法预测红火蚁在中国的适生区域及其入侵概率。【方法】收集红火蚁在世界范围的分布数据和国内外气候站点的气候数据,建立红火蚁原产地和严重发生地气候站点集合,采用相似离度法找到与气候站点集合最相似的地区。在气候因素影响下,相似程度相对百分比认为是红火蚁入侵中国政区和气候区的概率值,并且建立了预警级别。【结果】预测结果表明,香港、澳门、广东、广西的入侵概率均大于80%,处于红色警报区;安徽、江苏、上海、江西、浙江、福建、台湾、贵州、云南、海南的入侵概率在50%～80%,处于橙色警报区,其它地区均处于黄色警戒区和绿色小风险区。【结论】红、橙警报区需要采取适当的防控措施...

【目的】探究气候因子、土壤因子对小花十万错分布的影响，为有效制定其管理措施提供依据。【方法】利用MaxEnt生态位模型对小花十万错在中国的潜在适生区进行预测。【结果】当年降水量在2000～3500 mm,年均气温25～26℃,年均温变化范围6～14℃时最适合小花十万错的生长，且最冷月最低温度处于20～30℃及最冷季平均温度在27℃左右时，小花十万错才能保持最大的生长效率，当最干月降水量在40 mm以上时才能保持存活，以上研究结果说明小花十万错具有喜温、畏寒、不抗旱的特点。在地理分布上，当前小花十万错仅在海南、台湾、广东三省有发现记录，但根据MaxEnt模型对当下气候的模拟分析，小花十万错在云南、广西、贵州、福建、江西、四川甚至西藏的某些地区具有适生区的存在，说明这些地区都存在被小花十万错生物入侵的危险。通过对未来气候的分析，可以得出小花十万错在我国境内的分布范围为扩张趋势，扩张的地区集中在云南、广西、广东、福建、海南等地。【结论】小花十万错的生长分布最易受年均温变化范围、年降水量、年平均气温、海拔等因素影响。当前，广东、广西、福建、云南、海南、台湾等省份均面临小花十万错的入侵风险，以台湾最严重，广东和海南次之，其余省份暂未发现该种的入侵记录。但从气候分析来看，存在小花十万错中、高适生区的云南、四川、广西等地仍然有被该种入侵的可能。因此，应根据防范区域的特点以及适生等级来制定区域性、重点性的防治计划，并在已被入侵的地区推广化学防治、生物防治等手段遏制小花十万错向邻近区域扩散，而在未被入侵的区域制定侧重于加强检疫、扩大检测的防治办法，预防小花十万错的跨区域传播。

构树是桑科构树属植物,基于良好的经济价值和生态价值,2015年构树被确定为国家精准扶贫树种,构树扶贫成为国家战略,为了解构树在我国的潜在适生区,采用Maxent生态位模型,结合ArcGIS技术对构树在国内的潜在适生分布区域进行模拟预测。结果表明:(1)预测结果的精度采用ROC曲线法检测,结果显示数据精度为0.935,预测结果极准确,获得了较好的预测结果。(2)模型预测认为构树适生区域面积为307.104万km~2,适生区域占国土面积比例为31.99%;高适生区和极高适生区面积为178.752万km~2,占比为18.62%,长江流域、四川盆地、云贵高原和黄河流域部分地区为高适生区域。(3)降水和温度是影响构树潜在分布的气象要素。构树潜在适生区的研究对了解构树生物学特性具有重要意义,能够为合理制定构树扶贫开发政策提供参考。