针对近年来美国产漂流性卵小型鱼类濒临灭绝的问题,本文以具有代表性的阿肯色河流域鲤鱼(Arkansas River Shiner, Notropis girardi,以下简称ARS)为研究对象,开展了产漂流性卵小型鱼类的生态位建模及分析研究,旨在为河流生态系统的保护和濒危鱼类生境恢复提供参考依据。本文在美国地质调查局(United States Geological Survey)的"Biotic and Abiotic Factors Related to Declining Distribution of a Federally Threatened Cyprinid"课题资助下完成,具体研究内容如下：(1)提高生态位模型转移能力的方法研究以生态位模型MAXENT为例,基于投影概念和Parolo等提出的计算模型转移前后预测结果的相关性理论,定义了模型的转移能力系数：“预测”能力系数和“追溯”能力系数。通过分析四种常规方法：基于环境变量间Spearman’s rho相关性系数的变量筛选方法、基于环境变量方差膨胀因子VIF的变量筛选方法、基于主成分分析PCA的环境变量重组方法和调节模型自适应参数"Regularization Multiplier"方法,提出了提高生态位模型转移能力的最佳方法。研究结果表明：四种常规方法均能有效提高模型的转移能力,其中,增加"Regularization Multiplier"值提高效果最明显,“预测”能力系数提高了67%,“追溯”能力系数提高了74%,但"Regularization Multiplier"值过高会影响模型的模拟效果(自适应性)。而利用调节"Regularization Multiplier"与变量相关性分析方法相结合的方式,可以在保证生态位模型自适应性的基础上,达到模型转移能力提高的最佳效果。(2)ARS栖息地适宜性分析方法研究基于地理信息系统(GIS)和遥感技术(RS),研究收集自1950年至2010年可能影响阿肯色河流域ARS潜在分布的自然环境数据,包括生物气候数据、地形地貌数据、坡度高程数据、河流流态数据和外来入侵物种数据等；计算人为活动诸如主要河流周边的点源、地下水开采井及拦水大坝的分布数据。基于MAXENT生态位模型,针对不同时期ARS的分布情况进行建模,旨在分析自然环境和人为活动对ARS潜在分布的影响,确定濒危鱼类对象适宜的生存环境。研究结果表明：河流流态(年平均流量和河流等级)及人为活动(地下水开采因子和点源因子)对不同时期MAXENT生态位模型贡献率较大(>5%),即对ARS的潜在栖息地分布的影响较大。不同时期ARS适生曲线与各因子的反应曲线形状不同,主要原因在于两个时期ARS的分布数量与范围相差较大。建立大尺度流域环境空间和大跨度时间范围内的栖息地适应性模型,从宏观角度上确定了特定鱼类对象适宜的生存环境。(3)ARS繁殖期关键生态水文因子识别方法研究研究选取分布于整个流域40个水文站点自1950年至2010年的日径流数据,分析产漂流性卵小型鱼类繁殖期特有的水文条件需求,给出了3个生态水文因子：繁殖期高流量、繁殖期高流量历时与繁殖期断流历时。将生态水文因子分别与其他环境因子相结合,构建了不同时期的MAXENT生态位模型,发现大型水利工程建设时期之前和之后的流域自然流态变化较大。研究结果表明：繁殖期高流量对生态位模型的贡献率最高(历史时期65.8%,当前时期55.7%),进一步证明了繁殖期高流量对于ARS产卵期的影响。此外,研究得到的历史时期ARS对高流量的适应范围,有助于量化形成河流生态目标,指导实施河流生态系统的重建或调控操作。(4)气候变化情形下ARS的潜在生境动态分析方法研究研究利用IPCC AR5发布的最新气候情景数据,分析生物气候因子的生态学意义及其相关性,优选5个气候因子,模拟CCSM4.0共同体气候系统模式下2030年、2050年和2070年阿肯色河流域ARS潜在适宜生境的变化规律。针对阿肯色河流域东西区域的气候分布不均匀的情况,结合Palmer干旱强度指数(PDSI),提出按照最小外包络矩形分为东西两个子区域建模分析方法,通过对比子区域模型与整体区域模型预测结果的增加率(Gain)和丢失率(Loss),可验证模型的预测精度。研究结果表明：增加率比(Gain Rate)和丢失率比(Loss Rate)范围均在1±0.3内,表明子区域模型和整体模型预测结果具有一致性,模型预测的结果较为准确。通过绘制2030年、2050年和2070年三个时期ARS潜在适宜生境的变化趋势,发现ARS的地理分布格局受温度变化方差和最热月份最高温度变化的影响,将整体向西部的加拿大河上游河段偏移,东部区域除锡马龙河和阿肯色河的交汇处有增加趋势外,其他河段的分布概率将越来越小。研究方法有利于降低未来气候变化对濒危物种的影响。