【摘 要】
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红火蚁是一种极具破坏和攻击的社会性昆虫,在世界范围内扩散迅速,近年来在中国呈快速扩散趋势,对入侵地的生物多样性和人类生产生活造成严重威胁。为防治或延缓红火蚁在中国的扩散趋势,亟需进一步监测、明确红火蚁在中国的分布范围。因此,研究采用两种生态位模型进行模拟和预测分析,力求准确预测第二批入侵物种红火蚁在中国的适生区分布范围,并明确红火蚁适生区地理分布与环境变量之间的关系,找出主要影响红火蚁分布的环境变
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红火蚁是一种极具破坏和攻击的社会性昆虫,在世界范围内扩散迅速,近年来在中国呈快速扩散趋势,对入侵地的生物多样性和人类生产生活造成严重威胁。为防治或延缓红火蚁在中国的扩散趋势,亟需进一步监测、明确红火蚁在中国的分布范围。因此,研究采用两种生态位模型进行模拟和预测分析,力求准确预测第二批入侵物种红火蚁在中国的适生区分布范围,并明确红火蚁适生区地理分布与环境变量之间的关系,找出主要影响红火蚁分布的环境变量。通过对2种生态位模型的评估指标和预测结果进行对比,分析不同建模方式的优点和不足,寻求更能准确预测入侵物种红火蚁的生态位模型。本研究基于红火蚁的已知地理分布数据和环境变量,利用优化的MaxEnt模型和最优的Biomod 2组合模型预测了当前（2000s）和未来（2030s、2050s）3种气候情景下（SSPs1-2.5、SSPs2-4.5和SSPs5-8.5）红火蚁在中国的潜在适生区。其主要研究结果如下:（1）通过地理探测器模型中的因子探测器和MaxEnt模型中的刀切法得出影响红火蚁分布的主要环境变量为温度（年平均温度、最冷月最低温和最干季平均温度）、降水（年降雨量和最干月降水量）和NDVI;当红火蚁的存在概率≥0.6时,对应环境变量适生值区间分别为:年平均温度（Bio1）范围在16.75～25.75℃,最冷月最低温度（Bio6）范围在4.21～5.52℃,最干季平均（Bio9）温度范围在-13.18～22.68℃,年降水量（Bio12）范围在15.36～3092.69mm,最干月降水量（Bio14）范围在0.11～133.21mm,归一化植被指数（NDVI）范围在0～0.58。（2）优化的MaxEnt模型预测结果:在当前气候条件下红火蚁的适生区范围为18.15～35.04°N、91.66°～122.03°E,适生区主要集中在云南省、广西壮族自治区、广东省、海南省、福建省、台湾省、四川省东部、重庆市西部、江苏省南部地区。红火蚁适生区约占国土总面积的8.48%。在未来三种气候情景下,红火蚁总适生区分布面积均随预测年份和排放浓度的增加而逐步增加,且与当前气候条件相比未来三种气候情景增加了21.64%～68.01%。当前气候条件下,红火蚁适生区分布重心位于广西壮族自治区柳州市融安县,地理坐标为25°14′49″N,109°34′34″E,未来气候条件下红火蚁的适生区均有向高纬度地区扩散的趋势。（3）最优的Biomod 2组合模型预测结果:在当前气候条件下红火蚁的适生区范围为18.21～32.98°N、91.69°～121.93°E,适生区主要集中在云南省、广西壮族自治区、广东省、海南省、福建省、贵州省、四川省东部、重庆市西部、湖南省东部、江西省、上海市和台湾省西部,红火蚁适生区约占国土总面积的13.36%。在未来三种气候情景下,红火蚁总适生区分布面积均随预测年份和排放浓度的增加而逐步增加,且与当前气候条件相比未来三种气候情景增加了25.96%～58.82%。当前气候条件下,红火蚁适生区分布重心位于贵州省黔东南苗族侗族自治州黎平县,地理坐标为26°3′49″N,109°11′23″E,未来气候条件下红火蚁的适生区均有向高纬度地区扩散的趋势。（4）两种生态位模型比较:运用R语言中ENMeval数据包来调整MaxEnt模型的调控倍频（RM）和特征组合（FC）参数,选择最优设置参数优化MaxEnt模型,优化的MaxEnt模型的AUC数值为0.974,达到了极好的水平。Biomod 2模型通过3种评估指标（KAPPA、TSS和AUC）选择表现最好的5种单一模型（GLM、GAM、GBM、MARS和RF）进行构建组合模型,选取最优的Biomod 2组合模型的KAPPA、TSS和AUC数值分别为0.930、0.932和0.992,达到极优的水平。从模型评估指标来看,两种生态位模型都有较高的预测准确性;从模型评估指标和预测结果来看,最优的Biomod 2组合模型更适合预测红火蚁的适生区。
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