基于生态位模型的云南省松材线虫适生区对气候变化的响应

摘要

【目的】明确松材线虫在云南省当前的潜在适生区及预测未来气候情景下潜在适生区的分布，为云南省相关部门制定该病害的早期监测、预警及防控提供理论依据。【方法】基于云南省松材线虫56个地理分布点和23个环境变量，采用ENMeval R包优化的MaxEnt模型和ArcGIS Pro软件，预测其在当前及未来气候情景下的潜在适生区分布。【结果】最优参数组合为线性+二次型特征组合，正则化乘数达1.5，训练集与测试集的平均受试者工作特征曲线下面积（AUC）分别为0.891和0.861，表明模型的预测结果良好，可用于松材线虫潜在入侵风险预测；坡度、最干季度平均温度、土壤类型和最干季度降水量是影响松材线虫分布的主导环境变量；历史气候情景下，高适生区集中于昆明市、曲靖市、玉溪市、昭通市、文山州大部分地区，以及红河州的北部和楚雄州的中部，面积7 169 km²（占全省1.82%），次适生区覆盖昆明、曲靖等10州市，面积23 634 km²（占全省6.00%）；在未来高温室气体排放情景下，松材线虫适生区呈现向西南方向扩张的趋势，在未来低温室气体排放情景下，松材线虫适生区呈现向西北部和南部区域收缩的趋势，次适生区面积在两种情景下均呈现减少趋势。【结论】优化后的MaxEnt模型能够较准确地预测松材线虫在云南省的潜在适生区；研究表明，温度、降水和地形等是影响松材线虫分布的主要环境因子；未来气候情景下，松材线虫的潜在适生区面积波动不大，在高温室气体排放情景下，松材线虫适生区呈现向西南方向扩张的趋势，在低温室气体排放情景下，松材线虫适生区西北部和南部区域收缩较为明显，次适生区面积在两种情景下均呈现减少趋势。低温室气体排放情景下，总体扩张强度远低于高温室气体排放情景，表明采取积极的减排措施以维持低温室气体排放情景能够有效抑制松材线虫适生区的显著扩张，对于控制其未来的危害范围具有重要意义。

关键词

松材线虫 / MaxEnt模型 / 云南省 / 气候变化 / 适生区

基金资助

国家自然科学基金项目(32371869、32260720); 国家现代农业产业技术体系(CARS-21)