Page 23 - 《广西植物》2022年第3期
P. 23
3 期 文国卫等: 基于优化的 MaxEnt 模型预测赤水蕈树的潜在适宜区 3 6 7
中ꎬ训练 AUC 平均值为 0.980 0 ± 0.004 8ꎬ而测试 表 1 影响赤水蕈树现代潜在分布的
AUC 平均值为0.970 8 ± 0.010 5ꎬ两者的 AUC 值 10 个主导环境变量
均大于 0.9ꎬ表明优化后的 MaxEnt 模型能够准确 Table 1 Ten dominant environmental variables influencing the
potential distribution of Altingia multinervis in modern times
模拟赤水蕈树的潜在地理分布ꎮ
2.2 环境变量的重要性 置换
环境变量 代码 贡献率 重要值
环境变量的重要性主要由贡献率( percent of Environmental variable Code PC (%)
PI (%)
contributionꎬ PC ) 和 置 换 重 要 值 ( permutation
importanceꎬPI)指标来评定ꎬ环境变量指标数值越 昼夜温差月均值 bio2 36.09 39.41
Mean diurnal range
大ꎬ就越重要ꎮ 基于赤水蕈树现代分布点和 15 个 年降水量 bio12 25.38 19.22
环境变量图层的 MaxEnt 模拟结果ꎬ因有 5 个环境 Annual precipitation
降水季节性变化 bio15 12.29 16.34
变量的贡献率和置换重要值为零或极小ꎬ因此ꎬ该 Seasonality of precipitation
温度年较差 bio7 9.50 6.91
研究仅提供 10 个主导环境变量的参数(表 1)ꎮ 贡 Range of annual temperature
表层土壤酸碱度 t ̄pH ̄H 2 O 3.82 0.74
献率前 5 个 因 子 依 次 是 昼 夜 温 差 月 均 值 ( bio2ꎬ
Topsoil pH (H 2 O)
36.09%)、年降水量( bio12ꎬ25.38%)、降水季节性 土壤质地分类 t ̄usda ̄tex ̄class 3.15 4.79
Topsoil usda texture classification
变化( bio15ꎬ12.29%)、温度年较差( bio7ꎬ9.50%)
最干月降水量 bio14 2.87 7.69
和表层土壤酸碱度( t ̄pH ̄H Oꎬ3.82%)ꎬ共占总贡 Precipitation of the driest month
2
献率的 77.08%ꎮ 置换重要值前 5 个因子依次是昼 海拔 Elevation elev 2.12 2.58
等温性 bio3 2.07 1.54
夜温差月均值(39.41%)、年降水量(19.22%)、降 Isothermality
水季节性变化( 16. 34%)、最干月降水量( bio14ꎬ 温度季节变动系数 bio4 1.77 0.58
Temperature seasonality
7.69%)和温度年较差( bio7ꎬ6.91%)ꎬ共占置换重
要值的 89.57%ꎮ 在刀切图中( 图 1)ꎬ使用仅此变
量(with only variable) 分析时ꎬAUC 值最佳的环境 10 km (current)ꎬ比过去两个时期少了两倍多( 表
2
4
因子是昼夜温差月均值ꎬ其后三个因子分别是等 2ꎬ图 2:A - C)ꎮ 未 来 4 种 不 同 气 候 情 景 ( 2050s
温性(bio3)、最干月降水量( bio14) 和最干季度降 RCP2.6、RCP8.5ꎬ2070s RCP2.6、RCP8.5) 下ꎬ赤水
水量(bio17)ꎬ表明这四个环境因子对赤水蕈树的 蕈树总适生区分别为 5.170 4×10 、6.413 1 × 10 、
4
4
分 布 有 很 大 的 影 响ꎮ 综 上ꎬ 昼 夜 温 差 月 均 值 5.352 6×10 、6.999 7×10 km ꎬ这表明较高浓度的
2
4
4
(bio2)和年降水量(bio12)是影响赤水蕈树现代潜 排放情景有利于赤水蕈树适生区范围的扩大ꎮ
在分布的主导因子ꎬ降水季节性变化( bio15)、温 2.4 过去和未来空间格局变化
度年较差( bio7)、最干月降水量( bio14) 和表层土 基于现代赤水蕈树的潜在分布范围ꎬ末次间
壤酸碱度(t ̄pH ̄H O)对赤水蕈树的潜在分布也起 冰期潜在适生区的丧失面积最大ꎬ为 0.872 0×10 4
2
2
着重要作用ꎮ km ꎬ占现代潜在适生区面积的 32.55%ꎬ丧失面积
2.3 现代、过去和未来潜在适生区 主要分布在现代赤水蕈树的潜在适生区的南北两
根据 MaxEnt 模拟结果ꎬ赤水蕈树现代潜在总 端(图 3:Aꎬ表 3)ꎮ 此外ꎬ除全新世中期外ꎬ末次间
适生区 面 积 为 6. 547 6 × 10 km ꎬ 包 括 高 适 生 区 冰期、2050s RCP2.6、2050s RCP8.5、2070s RCP2.6
4
2
0.252 7×10 km 、中适生区 2.439 9×10 km 、低适 和 2070s RCP8.5 的潜在适生区新增面积均小于丧
4
2
4
2
4
4
生区 3.854 9×10 km ꎬ潜在适生区主要集中分布 失面积ꎬ分别丧失了 0.407 2 × 10 、0.551 7 × 10 、
2
4
在贵州、四川和重庆交界的长江流域周围ꎬ其中又 0.092 4×10 、0.358 7×10 、0.226 8×10 km ꎬ依次
4
2
4
4
以赤水河流域分布最为密集(表 2ꎬ图 2:C)ꎮ 从末 占现 代 潜 在 适 生 区 面 积 的 15. 20%、 20. 60%、
次间冰期到现代ꎬ赤水蕈树潜在总适生区由最初 3.45%、13.39%、8.46% ( 表 3)ꎮ 全新世中期新增
4 2 4 2
的 5.409 4×10 km (LGM)增加到 7.540 3×10 km 面积主要在集中在重庆部分ꎬ与其他时期相反ꎮ
(MH)ꎬ然后下降到 6.547 6×10 km ( current)ꎻ同 在未来两个时期两种不同浓度排放情景下ꎬ赤水
2
4
样ꎬ高适 生 区 从 0. 535 3 × 10 km ( LGM) 增 加 到 蕈树潜在适生区丧失的面积主要集中在重庆部分
4
2
4
2
0.579 7×10 km (MH)ꎬ之后大幅下降到 0.252 7× 区域ꎬ而新增的面积集中在四川和贵州部分区域