薇甘菊潜在适生区研究范文

《西部林业科学杂志》2015年第一期

1材料与方法

1.1资料来源及处理(1)收集整理薇甘菊分布数据本研究共收集了薇甘菊世界分布点的资料1172个，其中:从全球生物多样性信息交换所GBIF数据库搜集了薇甘菊在全世界范围内的分布信息，整理去除相同的经纬度信息，得到薇甘菊在全世界的分布点资料984个;查阅国内相关资料，得到薇甘菊在中国的分布点约110个;在云南省实地采集薇甘菊的分布点资料78个。(2)获取与薇甘菊分布点区域对应的环境数据环境数据主要来自于全球气候数据(World-Clim)。从WorldClim网站下载的气候数据包括19个生物气候变量(bioclim)、6个单月数据和1个海拔(altitude)，数据的时间跨度为1950年至2000年。1个土地利用类型变量。所有数据空间分辨率统一为4km×4km。

1.2云南省薇甘菊潜在分布预测方法利用全球1172个薇甘菊发生点和27个环境因子，采用MaxEnt生态位模型对薇甘菊适生区预测。在进行MaxEnt分析时，首先对气候因子进行运算，参数设定包括运算参数、运算规则、结果生成项的选择、预测结果的格式及存储位置。选择自动特征运算规则进行计算，结果包括模型的验证，适宜生长指数图，刀切法(jackknife)测定各变量权重，设置完毕后点击Run运行。由于MaxEnt模型预测结果所给出的是薇甘菊在目标预测地区的适生性概率p，取值范围在0～1之间，为了得到薇甘菊的适生等级，需要利用Arc-GIS软件的SpatialAnalysisTools的Reclassify功能选择合适的阈值进行适生等级划分。参照薇甘菊在世界各地区发生程度的描述，通过选定合适的阈值划分适生等级。最终设定，p＜0.2为不适生区;0.2≤p＜0.4为低适生区;0.4≤p＜0.6为中适生区;p≥0.6为高适生区。

2结果与分析

2.1云南省薇甘菊适生区预测结果云南省薇甘菊适生区等级分布预测结果见图。由图1可以看出，云南省薇甘菊适生区主要分布于北纬25°以南地区，普洱市、德宏州、红河州有大范围薇甘菊高适生区，临沧市、西双版纳州和文山州有薇甘菊大范围的中等适生区。保山市、怒江州、玉溪市、楚雄州、大理州有较大面积的薇甘菊中低适生区。云南省薇甘菊潜在分布采用Max-Ent模型计算，模型预测精度ROC曲线的AUC=0.975。一般认为AUC值0.5～0.7时诊断价值较低，AUC值0.7～0.9时诊断价值中等，大于0.9时诊断价值较高。本研究所得的AUC值大于0.9，说明预测结果具有较高的可信度。根据上述云南省薇甘菊潜在分布区，统计出不同等级适生区的海拔、年均温、1月温度、7月温度、极低温、极高温、最暖季降雨量、年均降水量、≥10℃有效积温等因素，为进一步分析提供依据。

2.2云南省薇甘菊适生区划分利用全球1172个薇甘菊分布点进行预测，得出云南省薇甘菊适生区面积为105984km2，其中高适生区面积为12816km2，中等适生区面积为41312km2，低适生区面积为51856km2。云南省薇甘菊适生区海拔分布于1780m以下，年平均气温16.8℃以上，极端最高气温34.9℃以下，极端最低气温－4.7℃以上，年降雨量866mm以上，最暖季降雨量517mm以上，1月份平均气温10.2℃以上，7月份平均气温20.8℃以上，≥10℃有效积温为4744℃以上。云南省各州不同等级适生区面积统计结果见表1。

2.2.1高适生区从云南省薇甘菊预测结果看出，高适生区包括怒江流域褔贡县城以南，经泸水-保山市-施甸-龙陵沿怒江两岸宽4km左右区域。德宏州大盈江、龙川江、芒市河、瑞丽江流域以及省道S233、S321德宏境内两旁宽8km左右区域。云南省南部的宁洱县、墨江县、江城县、绿春县、红河县、金平县6个县的部分地区。临沧市南滚河流域、南汀河流域及国道G214临沧段两旁宽12km左右区域。高适生区地跨怒江中下游常绿阔叶类、思茅松(Pi-nuskesiyavar.langbianensis)林区、红河亚热带常绿阔叶林区。该区域薇甘菊分布在海拔98～1420m，年均气温19℃～24.8℃，≥10℃有效积温为6003～8422℃，极端最高气温低于34.5℃，极端最低气温大于－3℃，1月份平均气温10.8～18.5℃，7月份平均气温21.2～29.6℃，年降雨量1360～2150mm，最暖季降雨量760～1250mm。普洱市高适宜区面积最大，达4064km2，主要分布于普洱市东南部的墨江县、江城县、宁洱县等3个县的部分区域。德宏州面积次之，达到2784km2，分布于盈江县大盈江流域，陇川县龙川江流域，瑞丽市瑞丽江流域及芒市的芒市河流域。红河州高适生区面积第三，达2320km2，分布于红河州西南部的红河县、绿春县、金平县等3个县的部分区域。本区域阳光充足，热量资源丰富，雨量充沛，夏无酷暑，霜冻天气少，是云南省薇甘菊的重点入侵预防区，也是现有薇甘菊防治的主要区域。

2.2.2中适生区中等适生区包括澜沧江流域的临沧市的凤庆县-云县-临翔区-双江县，普洱市的景东县-镇沅县-景谷县-澜沧县-思茅区，西双版纳州境内的勐海县-景洪县-勐腊县，元江流域、红河流域及文山州局部地区。该区域海拔925～1650m，年均气温17～20.8℃，≥10℃有效积温5007～6621℃。极端最高气温低于34.8℃，极端最低气温大于－3.5℃。1月份平均气温10.6～14.7℃，7月份平均气温21～24.8℃。年降雨量为1152～1585mm，最暖季降雨量615～874mm。其中西双版纳州中等适生区面积最大，为5680km2，广泛分布于全州3个县境内。临沧市中适生区面积第二，达5184km2，分布于南滚河流域镇康县、永德县、耿马县和澜沧江流域海拔925～1650m区域。文山州中适生区面积第三，为2592km2，分布于文山州最南端边境线上的富宁县、麻栗坡县、马关县等3个县。本区的气候条件虽不及最适生区，但热量较充足，雨量充沛，气候条件能满足薇甘菊生长需求。

2.2.3低适生区低适生区主要分布于云南省(除西南部)北纬24°～25°以北地区，包括金沙江流域大理州境内的鹤庆县、宾川县及丽江市永胜县。楚雄州的楚雄市、双柏县大部分地区，禄丰县、牟定县、元谋县少量地方。玉溪市的新平县、峨山县、通海县、华宁县以北大部分地区。该区域海拔1025～1780m，年均气温16.8～20.7℃，≥10℃有效积温4744～6390℃，极端最高气温低于34.9℃，极端最低气温＞－4.7℃，1月份平均气温10.2～14.6℃，7月份平均气温20.8～24.6℃。年降雨量966～1468mm，最暖季降雨量517～775mm。气候表现为年均气温明显偏低，处于20.7℃以下，海拔均在1000m以上，本区热量资源不足，霜冻天气较多，霜冻可能影响薇甘菊开花。降雨量偏少，≥10℃有效积温偏低，气候条件能较低限度满足薇甘菊生长。

3结论与讨论

从预测结果看，普洱市、德宏州、红河州有大范围薇甘菊高适生区，临沧市、西双版纳州和文山州有薇甘菊大范围的中等适生区。说明上述6个州(市)还有薇甘菊蔓延较大的潜在空间，这也是云南省薇甘菊防治的重点地区。保山市、怒江州、玉溪市、楚雄州、大理州有较大面积的薇甘菊中低适生区，薇甘菊的传播将产生巨大的生态、经济破坏性，故这些地方应将其列为重点检疫和监测对象。薇甘菊潜在分布定量分析可以为决策部门提供更合理的决策依据。云南省薇甘菊高适生区主要分布在普洱市、德宏州、红河州，气候生态条件为海拔98～1420m，年均气温19～24.8℃，≥10℃有效积温6003～8422℃，年降雨量1360～2150mm，最暖季降雨量760～1250mm。薇甘菊中适生区主要分布在临沧市、西双版纳州和文山州，气候生态条件为海拔为925～1650m，年均气温17～20.8℃，≥10℃有效积温5007～6621℃，年降雨量1152～1585mm，最暖季降雨量615～874mm。薇甘菊低适生区海拔为1025～1780m，年均气温16.8～20.7℃，≥10℃有效积温4744～6390℃，年降雨量966～1468mm，最暖季降雨量517～775mm。云南省薇甘菊适生区等级划分采用阈值较为合理，划分结果符合云南省实际情况。高适生区基本都是现有薇甘菊发生点地区，不同适生区等级气候生态条件与薇甘菊生长需求的层次也很吻合。薇甘菊已经在云南省西南部分地区定植，本研究利用全世界1172个薇甘菊发生点数据既包括了原产地中、南美洲，也包括了云南省被入侵地德宏州、保山市、普洱市等，可以弥补用原产地生态环境模拟云南省潜在适生区生态环境的误差，提高了薇甘菊在云南省潜在分布区域预测的可靠性。

作者：付小勇泽桑梓周晓季梅单位：西南林业大学云南省林业科学院云南林业职业技术学院