气候变化对我国油松人工林适生区分布的影响

摘要

【目的】油松是我国北方地区重要的针叶树种，根系发达，具有较强的水土保持和水源涵养能力，发挥着重要的生态防护功能。研究油松的生态特征及分布边界，探索油松的最佳造林区，了解油松人工林适生区分布在气候变化下的变迁，为气候变化背景下合理规划油松的造林和经营方案提供支持。【方法】基于油松人工林在中国地区221条有效分布记录和22个环境因子变量，结合ArcGIS，运用MaxEnt模型模拟气候变化情景下油松人工林的潜在分布，确定制约油松人工林分布的关键环境因子和适宜区间，预测油松人工林适生区在未来不同气候情景下的地理分布及面积的变化。【结果】（1）MaxEnt模型的AUC值达到0.955，说明模拟的结果可靠。（2）当前油松人工林在我国的适生区面积为98.90×10～4 km²，集中分布在秦岭以北的地区，包括太行山、黄土高原、燕山和辽西等山地。影响油松人工林分布的主要环境变量为最暖季度降水量、最干季度平均温度、最冷月最低温度和海拔。其中，最暖季度降水量是影响油松人工林分布的首要因子，适宜范围为223～389 mm。最干季度平均温度的范围为-5～5℃，最冷月最低温度的范围为-14.5～-3.5℃，适合油松生长的海拔高度在100～2 100 m之间。（3）从1931—2020年的变化趋势来看，油松适生区的南界基本没发生变化，一直是岷山—秦岭—大巴山一线，向西到达祁连山南端和贺兰山东南侧，并没有向西北扩张。而油松适生区的北界却一直向北延伸，纬度大概向北扩张3.5°，高适生区重心同样也向北迁移。因此油松适生区面积一直呈增加的趋势。（4）从未来气候变化情景来看，在2041—2060年和2061—2080年两个时期，油松的潜在适生区继续呈现向北迁移的趋势，高适生区面积呈现先增加再减少的趋势。【结论】气候变化会导致油松适生区向北扩张，同时在黄土高原和秦岭地区高适生区呈现破碎化，引种栽培油松时需谨慎。在燕山北部和辽宁西部的高适生区范围比较稳定，适合继续扩大种植。

关键词

气候变化 / 油松人工林 / 适生区 / 最大熵模型 / 历史分布