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气候变化对生态系统的物质循环、结构功能等都产生着持续而深远的影响,可能改变当前物种的生存环境,迫使物种分布格局发生改变。中国水青冈属植物作为北温带重要的建群种,在调节生态功能,维护生态系统安全稳定方面具有重要的作用。近年来,温室气体排放不断增加,极端气候频繁出现,中国水青冈属植物面临生存危机。种群重建技术试验及工程要求先找到未来物种生存的最适宜区。未来气候变化影响下中国水青冈属植物潜在分布变化的研究是植物种群重建中的重要环节。为科学评价气候变化对中国水青冈属植物分布、管理与保护的影响,识别中国水青冈属植物种群重建的最佳区域,本文基于853个中国水青冈属植物分布位点和11个环境因子,运用地理信息技术和最大熵模型(MaxEnt),模拟了中国水青冈属7种植物在当前、2070年RCP2.6和RCP8.5三种气候情形下的潜在分布区,对潜在分布区作了适宜性评价,并就其被保护效率进行了分析。结果表明:
((1)当前气候模拟下中国水青冈属植物高度适宜潜在分布区总面积约98438km2,未来气候变化影响下中国水青冈属植物高度适宜潜在分布区将丧失约33.4%~38.5%。到2070年,在RCP2.6气候下中国水青冈属植物高度适宜潜在分布区面积约60546km2,同比丧失约38.5%;而在RCP8.5气候下中国水青冈属植物高度适宜潜在分布区面积约65529km2,同比丧失约33.4%。四川、甘肃、陕西、重庆、湖北和台湾等地是中国水青冈属植物的最佳潜在分布区,最佳潜在分布区面积约23909km2。
((2)在气候变化影响下中国水青冈属植物分布格局将发生变化,其高度适宜潜在分布区将向西北方向移动。在2070年RCP2.6气候情形下,中国水青冈属植物高度适宜潜在分布区质心将向西北方移动266km;而在2070年RCP8.5气候模式下中国水青冈属植物高度适宜潜在分布区质心将向西北方移动410km。
((3)在对本研究中环境因子进行刀切法测试后发现平均气温日较差(bio02),最冷月最低温度(bio06),气温年较差(bio07)和最干季度降水量(bio17)是影响中国水青冈属植物分布的关键因子。
((4)最大熵模型结果表明中国水青冈属植物潜在分布区受保护率均低于15%,受保护面积不断减少,保护程度远远不够。中国水青冈属植物高度适宜潜在分布区在当前气候下仅有10.8%受到保护;未来2070年RCP2.6气候模式下仅有13.8%受到保护;未来2070年RCP8.5气候模式下仅有10.5%受到保护;最佳潜在分布区仅有10.4%受到保护。
运用最大熵模型模拟三种气候条件下中国水青冈属植物的潜在分布区,研究发现在未来全球气候变暖情景下,中国水青冈属植物的高度适宜潜在分布区将沿西北方向往高纬度、高海拔地区移动;高度适宜潜在分布区面积可丧失约38.5%;中国水青冈属植物潜在分布区被保护面积不断减少,被保护率低于15%;中国水青冈属植物的保护工作亟待加强。
((1)当前气候模拟下中国水青冈属植物高度适宜潜在分布区总面积约98438km2,未来气候变化影响下中国水青冈属植物高度适宜潜在分布区将丧失约33.4%~38.5%。到2070年,在RCP2.6气候下中国水青冈属植物高度适宜潜在分布区面积约60546km2,同比丧失约38.5%;而在RCP8.5气候下中国水青冈属植物高度适宜潜在分布区面积约65529km2,同比丧失约33.4%。四川、甘肃、陕西、重庆、湖北和台湾等地是中国水青冈属植物的最佳潜在分布区,最佳潜在分布区面积约23909km2。
((2)在气候变化影响下中国水青冈属植物分布格局将发生变化,其高度适宜潜在分布区将向西北方向移动。在2070年RCP2.6气候情形下,中国水青冈属植物高度适宜潜在分布区质心将向西北方移动266km;而在2070年RCP8.5气候模式下中国水青冈属植物高度适宜潜在分布区质心将向西北方移动410km。
((3)在对本研究中环境因子进行刀切法测试后发现平均气温日较差(bio02),最冷月最低温度(bio06),气温年较差(bio07)和最干季度降水量(bio17)是影响中国水青冈属植物分布的关键因子。
((4)最大熵模型结果表明中国水青冈属植物潜在分布区受保护率均低于15%,受保护面积不断减少,保护程度远远不够。中国水青冈属植物高度适宜潜在分布区在当前气候下仅有10.8%受到保护;未来2070年RCP2.6气候模式下仅有13.8%受到保护;未来2070年RCP8.5气候模式下仅有10.5%受到保护;最佳潜在分布区仅有10.4%受到保护。
运用最大熵模型模拟三种气候条件下中国水青冈属植物的潜在分布区,研究发现在未来全球气候变暖情景下,中国水青冈属植物的高度适宜潜在分布区将沿西北方向往高纬度、高海拔地区移动;高度适宜潜在分布区面积可丧失约38.5%;中国水青冈属植物潜在分布区被保护面积不断减少,被保护率低于15%;中国水青冈属植物的保护工作亟待加强。