基于最大熵模型预测榉树在浙江省的潜在适生区

doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2019.04.006

摘要/Abstract

摘要：

研究濒危物种榉树的潜在适生区及其对环境因子的响应状况将有助于榉树迁地保护和种群扩大工作。以浙江省生态监测样地数据库的21个含榉树样地分布数据为基础,采用MaxEnt模型和ArcGIS对榉树在浙江省的潜在分布区进行预测,并分析了其主导环境因子和最适范围。17次模拟的平均AUC值为0.891,说明模型模拟精度较高。结果显示榉树在浙江省的高适生区主要位于浙西的武义—遂昌一带,浙中的浦江、千岛湖流域附近,以及浙东沿海的宁波、舟山群岛、温州沿海等地,面积约0.6万km ²。降水量的季节性变化、坡度、最湿季平均气温、最干季平均气温等条件是影响榉树分布的主要气候环境因子,其中降水量的变化系数为30~42,坡度为3~20°,最湿季平均气温为14~21℃,最干季平均气温0~7℃。

关键词: 榉树, 生态位模型, 生态适宜区, 分布

Abstract:

Studying the potential suitable habitats of endangered species Zelkova schneideriana and their response to environmental factors will be helpful to the work of site conservation and population expansion of Z.schneideriana.Based on a comprehensive survey data of 21 Z.schneideriana samples taken from Zhejiang ecological monitoring sample plots database,using ArcGIS and MaxEnt model adopted to predict its potential distribution area in Zhejiang.Then screen the dominant environmental factors and their optimal range.The mean AUC value of 17 simulations is 0.891,which indicated the model simulation has high precision.The result showed that the highly suitable growth area of Z.schneideriana in Zhejiang is mainly in the Wuyi—Suichang area in the west of Zhejiang,and Pujiang—Qiandaohu River basin,Ningbo—Zhoushan island,coastal area in Wenzhou and the surrounding area,the area is 6 thousand km ².The MaxEnt show that precipitation seasonality(coefficient of variation),slope,mean air temperature of the wettest quarter and mean air temperature of the driest quarter are the main environmental factors that affect the distribution of Z.schneideriana.The most suitable range of them are 30~42 in precipitation seasonality(coefficient of variation),3~20° in slope,14~21℃ in mean air temperature of the wettest quarter,0~7℃ in mean air temperature of the driest quarter.

Key words: Zelkova schneideriana, MaxEnt, ecological suitability, distribution

中图分类号:

S718.51

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图/表 7

表1

表2

图1

表3

图2

表4

图3

参考文献 30

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地区	县市	乡镇	小地名	样地号	纬度/(°)	经度/(°)
杭州	淳安县	富文乡	山楂湾	CA28	29.69	119.30
杭州	淳安县	富文乡	黄皮湾	CA209	29.71	119.30
金华	东阳市	白云镇	西厂岗	DY104	29.25	120.18
杭州	富阳区	大源镇	稻蓬山	FY25	30.00	120.00
杭州	建德市	三都镇	方门	JD53	29.56	119.54
杭州	建德市	梅城镇	火焰山	JD57	29.57	119.54
杭州	建德市	乾潭镇	两头通	JD63	29.58	119.67
杭州	建德市	乾潭镇	大来垄	JD66	29.59	119.61
杭州	建德市	下涯镇	上坞	JD77	29.59	119.37
衢州	龙游县	庙下乡	大山	LY20	28.83	119.10
舟山	普陀区	六横镇	龙山	PT7	29.77	122.12
舟山	普陀区	普陀山镇	中山	PT32	30.03	122.41
舟山	普陀区	沈家门街道	长地爿	PT63	29.95	122.28
舟山	普陀区	勾山街道	冷水坑	PT66	30.00	122.26
舟山	普陀区	桃花镇	竹湾	PT68	29.81	122.31
舟山	普陀区	六横镇	马腰头岗	PT71	29.67	122.19
舟山	普陀区	六横镇	王家	PT73	30.02	122.18
舟山	普陀区	六横镇	红尼庵	PT77	30.00	122.22
丽水	遂昌县	大柘镇	创坑	SC35	28.49	119.16
丽水	遂昌县	应村乡	猪槽坑	SC139	28.69	119.21
金华	武义县	桃溪镇	外反背	WY65	28.75	119.51

环境因子代码	环境因子中文名称	环境因子英文名
Bio1	年平均气温	Annual mean air temperature
Bio2	平均气温月较差	Mean monthly air temperature range
Bio3	等温性((Bio2/Bio7)*100)	Isothermality((Bio2/Bio7)*100)
Bio4	气温季节性变动系数(标准差*100)	Air temperature seasonality(standard deviation*100)
Bio5	最热月的最高气温	Max air temperature of the warmest month
Bio6	最冷月的最低气温	Min air temperature of the coldest month
Bio7	气温年较差(Bio5~Bio6)	Air temperature annual range(Bio5~Bio6)
Bio8	最湿季平均气温	Mean air temperature of the wettest quarter
Bio9	最干季平均气温	Mean air temperature of the driest quarter
Bio10	最热季平均气温	Mean air temperature of the warmest quarter
Bio11	最冷季平均气温	Mean air temperature of the coldest quarter
Bio12	年降水量	Annual precipitation
Bio13	最湿月降水量	Precipitation of the wettest month
Bio14	最干月降水量	Precipitation of the driest month
Bio15	降水量的季节性变化(变异系数)	Precipitation seasonality(coefficient of variation)
Bio16	最干季降水量	Precipitation of the driest quarter
Bio17	最湿季降水量	Precipitation of the wettest quarter
Bio18	最热季降水量	Precipitation of the warmest quarter
Bio19	最冷季降水量	Precipitation of the coldest quarter
Dem	数字高程(海拔)	Altitude
podu	坡度	Slope
poxiang	坡向	Aspect

次数	训练数据	测试数据	次数	训练数据	测试数据
0	0.974	0.952	9	0.975	0.999
1	0.976	0.993	10	0.972	0.898
2	0.98	0.764	11	0.973	0.989
3	0.978	0.855	12	0.976	0.807
4	0.975	0.925	13	0.972	0.584
5	0.976	0.843	14	0.974	0.631
6	0.973	0.999	15	0.974	0.994
7	0.975	0.939	16	0.974	0.988
8	0.974	0.99	均值	0.974	0.891

变量代码	变量中文名	贡献率/%
bio15	降水量的季节性变化(变异系数)	38.4
podu	坡度	14.6
bio8	最湿季平均气温	11.9
bio9	最干季平均气温	11
bio19	最冷季降水量	9.6
bio4	气温季节性变动系数(标准差*100)	3.6
bio5	最热月的最高气温	2.6
dem	数字高程(海拔)	2
bio14	最干月降水量	1.6
bio17	最湿季降水量	1.3
bio7	气温年较差(Bio5~Bio6)	1.1
bio18	最热季降水量	1.1
poxiang	坡度	1.1