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论文推荐|气候变化下西南地域12种常见针叶树种适宜漫衍区预测|hth华体会体育官网,华体会体育app官网下载,华体会体育
发布时间:2022-09-08
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本文摘要:陈禹衡等 南京林业大学学报我国西南地域植被类型多样,生物多样性极为富厚,是全球 25 个生物多样性的热点地域之一。该地域拥有除热性针叶林外其余所有针叶林类型,较低海拔地域存在大量云南松林和人工栽培的湿地松林等,在较高海拔地域以冷杉、杉木为建群种的亚高山针叶林则作为全球 5 个裸子植物特有中心之一,是世界上裸子植物最富厚的地域之一。此外,西南地域另有着许多以当地特有针叶树种为建群种的森林,如横断山区的油麦吊云杉林和滇西南的云南油杉林。

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陈禹衡等 南京林业大学学报我国西南地域植被类型多样,生物多样性极为富厚,是全球 25 个生物多样性的热点地域之一。该地域拥有除热性针叶林外其余所有针叶林类型,较低海拔地域存在大量云南松林和人工栽培的湿地松林等,在较高海拔地域以冷杉、杉木为建群种的亚高山针叶林则作为全球 5 个裸子植物特有中心之一,是世界上裸子植物最富厚的地域之一。此外,西南地域另有着许多以当地特有针叶树种为建群种的森林,如横断山区的油麦吊云杉林和滇西南的云南油杉林。

这些针叶林是我国现在实施的“天然林掩护工程”和“长江中上游防护林体系”的重要组成,有着庞大的经济和生态价值,对生物多样性掩护事情也有重要意义。全球气候变化已经成为全球生物多样性面临的主要威胁之一。凭据 IPCC (团结国政府间气候变 化 专 门 委 员 会) 第 5 次陈诉显示,在除 RCP4. 5 (representative concentration pathway 4. 5) 排放情景外的所有排放情景中,全球平均气温都将至少上升 1. 5℃,且寒潮和热浪等极端天气现象将比以前大大增多。据预计,受此影响,全球有 20%~30% 的物种可能会由于全球变暖而灭绝,而我国西南地域懦弱的生态情况极易受到全球变暖的影响 ,气候变化带来的水热条件改变则会导致针叶林适宜漫衍区的变换,西南地域有着大量特有针叶树种,它们较为狭窄的漫衍规模可能预示着对栖息地气候因子更为严格的要求,进而在未来气候变化的配景下可能有着更高的灭绝风险。

因此,研究大气变化对我国西南地域针叶林带来的影响,以及西南常见针叶林建群种气候适宜区的变化具有重大意义。本期推荐论文研究通过 GIS 技术和 MaxEnt物种漫衍模型来研究西南地域常见针叶树种的气候适宜区和未来的潜在漫衍区,筛选影响西南地域针叶树种的主要气候因子,分析西南地域针叶林未来的变化趋势,以期为应对未来气候变化下的林业生产调整和生态宁静建设提供依据。下面就快来随着学报君浏览详文一探究竟吧!题 目气候变化下西南地域 12 种常见针叶树种适宜漫衍区预测基金项目国家自然科学基金项目;云南省高校优势特色重点学科(生态学)建设项目作 者陈禹衡1,吕一维2,殷晓洁1∗作者单元1. 西南林业大学林学院;2. 东北林业大学林学院关键词针叶树;;适宜漫衍区;气候变化;MaxEnt 模型;西南地域▶引文花样:[1]陈禹衡,吕一维,殷晓洁.气候变化下西南地域12种常见针叶树种适宜漫衍区预测[J].南京林业大学学报(自然科学版),2019,43(06):113-120.DOI:10.3969/j.issn.1000-2006.201808045CHEN Y H,Lü Y W,YIN X J.Predicting habitat suitability of 12 coniferous forest tree species in southwest China based on climate change[J].Journal of Nanjing Forestry University(Natural Sciences Edition),2019,43(06):113-120.01目 的随气候变化加剧,未来西南地域针叶林漫衍存在诸多不确定性,举行未来气候下西南地域常见针叶树种适宜漫衍区研究,为该地域森林生态宁静评估提供参考。

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02方 法基于最大熵模型 (MaxEnt) 模拟未来气候情景下西南地域常见的 12 种针叶树的气候适宜漫衍区。2.1 西南地域常见针叶树种漫衍数据凭据《云南植物志》和西南林业大学标本馆的现地观察数据,筛选出了西南地域常见的 12 个针叶树种,凭据《中国植物志》英文修订版 (FOC,http:/ / foc. eflora. cn/ ) 和 中 国 数 字 植 物 标 本 馆 (CVH,http:/ / www. cvh. ac. cn/ ),以及《云南植物志》和《四川植物志》中收集的县乡级地理漫衍样点数据,并举行实地确认,详细树种及样点见表 1。▼表 1 西南地域 12 种常见针叶树种与样点数03结 果MaxEnt 模型能够很好地模拟西南地域 12 个树种的潜在漫衍,AUC 值均达 0. 9 以上;2070 年 MPI-ESM-LR 模式 RCP4. 5 情景下西南地域 12 种常见针叶树种气候适宜区面积漫衍变化显著,包罗冷杉、三尖杉、杉木、干香柏、柏木、水杉、云南松、红豆杉和福建柏在内的 9个树种气候适宜区与气候最适区面积增加 11. 1% ~ 412. 8%;银杉和油麦吊云杉的气候适宜区面积划分增加 6. 0%和 32. 8%,但气候最适区面积淘汰了 0. 8%和 3. 5%;云南油杉未来气候适宜区和气候最适区的面积则淘汰 24. 0%和 29. 1%。

3.1 MaxEnt 模型可用性训练集与测试集 ROC 曲线下的面积 AUC2 值均高于 0. 81 (表 2),即模拟效果极好,讲明 MaxEnt 模型能够很好地模拟西南地域 12 种常见针叶林树种的潜在气候适宜漫衍。▼表 2 西南地域 12 种常见针叶树气候因子孝敬率3.2 西南地域 12 种针叶树种气候适宜区分析选取关键气候因子作为在 2070 年 RCP4. 5 情景下预测西南地域 12 种常见针叶树种潜在气候适宜区规模的气候因子,预测未来气候情景下各针叶树种的气候适宜区的漫衍情况,并基于 Phillips 对模型的研究将存在概率 P≥0. 50 的地域划分为气候适宜区,将 P≥0. 80 的地域划分为气候最适区,盘算出相应的 AUC 值 (表 3),并将当前和未来情境下 12 树种气候适宜区及气候最适区举行叠加,效果见图 1。

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▼表 3 西南地域 12 种常见针叶树种差别时期气候适宜区面积预测▲图 1 西南地域 12 种常见针叶林在当前(A)与未来气候情境(B)下模拟漫衍区3.3 西南地域乡土针叶树种与广布种潜在气候适宜区变化比力将冷杉、干香柏、云南油杉、油麦吊云杉和云南松等西南地域特有种 (即乡土树种),与银杉、三尖杉、杉木、柏木、福建柏、水杉和红豆杉等 7 种我国南方广泛漫衍树种 (即广布树种) 举行比力,发现 5 种西南地域特有的针叶乡土树种当前气候最适区面积占气候适宜区面积的平均比值为 43. 06%,而 7 种广布树种当前气候最适区面积占气候适宜区面积的平均比值仅为 21. 49%。在 2070 年 RCP4. 5模式下的潜在气候适宜区面积平均增加了 38. 6%,但它们的漫衍始终没有脱离西南地域(图 2),广布树种的潜在气候适宜区面积则增加了 46. 7%;5 种乡土针叶树种潜在气候最适区面积平均增长了 98. 9%,而广布树种的潜在气候最适区面积增加了 299. 9%。

由此可知,广布树种在 2070年 RCP4. 5 情景下潜在气候适宜区与最适区面积的增长均快于乡土树种,尤其是潜在气候最适区面积的增久远大于乡土树种。▲图 2 西南地域 5 种乡土针叶林在当前(a)与未来气候情境(b)下的模拟漫衍区3.4 2070s 未来气候情景分析对未来气候情景 MPI-ESM-LR 模式数据举行检测发现,在 2070s 我国区域内的温度和降水指标相对于 1951—2000 年平均水平的数据均变化显着。根据 RCP4. 5 情景即 2100 年全球辐射强度水平到达 4. 5W/ m2 的预估,2070s 我国年均气温将上升 1. 5~2. 5℃ 不等(图 3),而年降水量的变化则较不规则,就西南地域而言,出现为云南南部、广西西部等地平均年降水量淘汰 0~200mm,滇藏、川藏交汇地域的降水量则会增加 0~200mm,其余地域的降水量呈增加趋势(图 3)。

▲图 3 2070RCP4. 5 情景下年均气温和年均降水量相对于当前的变化3.5 气候变化对西南地域广布树种及特有树种气候潜在适宜区的影响云南油杉是西南地域特有树种,也是本研究中潜在气候适宜区面积唯一淘汰的树种,其潜在气候适宜面积缩小了 24%,分析可知气温季节变更系数和年降水量是决议其潜在气候适宜区的关键气候因子(图 4)。▲图 4 影响云南油杉的重要气候因子响应曲线04结论西南地域针叶林中广布树种的气候适宜区面积会得益于气候变化而扩大,,但云南油杉和油麦吊云杉等一些西南特有乡土树种的气候适宜区面积则会因为气候变化而缩小,因此对特有乡土树种的掩护应给予重视。


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