Page 8 - 《广西植物》2022年第3期
P. 8
3 5 2 广 西 植 物 42 卷
1.2 环境数据获取 气候变暖情景中代表高排放情景的 RCP8.5( 高)ꎮ
本研究使用的三个历史时期(末次盛冰期、当 当前和未来的气候图层分辨率均为 30″(1 km ×
前时期、未来时期)气候数据均下载自世界气候数 1 km)ꎮ 中国底图下载自国家基础地理信息系统
据库( WorldClimꎬhttp: / / worldclim. org) ꎬ包括 19 网站(http: / / www.ngcc.cn / ngcc / )ꎮ
个生物气候变量( bio1 ~ bio19) ( 表 1)ꎮ 末次盛冰 1.3 MaxEnt 模型设定及评价
期选取符合中国气候类型的 CCSM4ꎬ 选择最小分 MaxEnt 建 模 参 数 设 定: 选 用 MaxEnt 软 件
辨率 2. 5′ ( 5 km × 5 km)ꎻ 当 前 气 候 年 份 选 择 (V3.3.3K)ꎬ 随 机 测 试 比 例 20%ꎬ 最 大 迭 代 次 数
1970—2000(version 2.1)ꎻ未来年份选择 2070ꎬ未 1 × 10 ꎬ设置响应曲线、ROC 曲线和刀切法ꎮ 以响
4
来气候选取 IPCC 第 5 份报告中描述的未来四种 应曲线评价生态因子适宜度范围ꎬ以 ROC 曲线及
曲线下面积(即 AUC 值) 评价模型精度ꎬ以刀切法
表 1 环境变量 检验生态因子的权重ꎮ
Table 1 Environmental variables 1.4 环境变量筛选
环境变量 描述 选取模型输出结果中贡献率大、权重高的环
Environmental
Description 境变量为主导环境变量ꎮ
variable
1.5 生态适宜区划分采用 GIS
bio1 年平均气温
Annual mean temperature (℃ ) 首先将建模得到的输出结果中的 ASCII 文件
bio2 昼夜温差月均值 通过 ArcGIS 中的格式转化工具转化成栅格文件ꎬ
Mean diurnal range (℃ )
然后通过重分类工具将图层进行重分类ꎬ从而进
bio3 等温性
Isothermally [(bio2 / bio7)∗100] 行适生等级的划分ꎮ 输出结果显示的是不同地区
bio4 温度季节性变化标准差 的生境适宜性ꎬ用 P 表示ꎬ以概率的形式体现ꎬ取
Temperature seasonality
值 0 ~ 1ꎮ 参考 2007 年联合国政府间气候变化专
bio5 最暖月份最高温度
Maximum temperature of the warmest month (℃ ) 门委员会(IPCC)第四次评估报告对于不确定性的
bio6 最冷月份最低温度 等级划分ꎬ本文对研究对象在全国的适生等级进
Minimum temperature of the coldest month (℃ )
行如下划分:P<0.33 为非适生ꎻ0.33≤P<0.66 为
bio7 年均温变化范围
Temperature annual range(bio5-bio6) (℃ ) 低适生ꎻP≥0.66 为高度适生ꎮ
bio8 最湿季度平均温度
Mean temperature of the wettest quarter (℃ )
2 结果与分析
bio9 最干季度平均温度
Mean temperature of the driest quarter (℃ )
bio10 最暖季度平均温度 2.1 MaxEnt 模型预测精度
Mean temperature of the warmest quarter (℃ )
MaxEnt 模型预测精度以 ROC 曲线下面积(即
bio11 最冷季度平均温度
Mean temperature of the coldest quarter (℃ ) AUC 值)为衡量指标ꎬAUC 值越大表明模型预测精
bio12 年降水量
度越高ꎮ 评价标准: 0.5~0.6 即模型预测失败ꎻ0.6~
Annual precipitation (mm)
bio13 最湿月份降水量 0.7 较差ꎻ0.7~0.8 一般ꎻ0.8 ~ 0.9 好ꎻ0.9 ~ 1 非常好ꎮ
基于苦参 725 个样本分布点ꎬ利用 MaxEnt 模型在过
Precipitation of the wettest period (mm)
bio14 最干月份降水量 去、当前和未来三种气候模式下对苦参适生区进行
Precipitation of the driest period (mm)
bio15 降水量季变异系数 预测ꎬ结果显示过去、现在、未来三种情境的气候条
Precipitation seasonality
件下ꎬ模型运算的测试数据集和训练数据集的 AUC
bio16 最湿季度降水量
平均值分别为 0. 858 ( 图 2: A)、0. 857 ( 图 2: B)、
Precipitation of the wettest quarter (mm)
bio17 最干季度降水量 0.863(图 2:C)ꎬ表明由 MaxEnt 模型预测的苦参生
Precipitation of the driest quarter (mm)
态适宜性具有较好的准确度和可信度ꎬ可用于苦参
bio18 最暖季度降水量
潜在适生区分布的研究ꎮ
Precipitation of the warmest quarter (mm)
bio19 最冷季度降水量 2.2 苦参潜在分布区主导气候因子
Precipitation of the coldest quarter (mm)
基于刀切法(Jackknife)来检验模型运算结果ꎬ