基于优化的最大熵模型预测新疆2种甘草的适宜分布

摘要

在未来气候变化情景下，预测我国新疆地区集中分布的重要药用和饲用植物——胀果甘草(Glycyrrhiza inflata Batal.)和光果甘草(Glycyrrhiza glabra L.)的适宜分布格局与变化趋势，由此指导2种甘草资源的科学保护。基于物种自然分布记录与25个环境变量，利用R语言ENMeval程序包优化最大熵(MaxEnt)模型，结合ArcGIS空间分析工具，模拟并预测当前和未来(2050s和2070s)气候下2种甘草的空间分布特征与变化趋势，并利用多种方法综合评价主导的环境因子。结果表明：1)对于胀果甘草和光果甘草，其理想模型参数分别为RM=0.5且FC=LQ,RM=2.5且FC=LQH,最优模型的最小信息量准则AICc值均为0;2)在当前气候下，光果甘草的适生分布比胀果甘草更广泛但也更破碎，其主要分布于塔里木盆地西缘(喀什市、疏附县、疏勒县、泽普县等)、西南缘(和田市)、北缘(库车市、库尔勒市)、伊犁河谷及塔城市等水分条件较好的平原和河谷地区，而胀果甘草主要分布于塔里木盆地西缘(喀什市、疏勒县、巴楚县、莎车县等)、西南缘(和田市)及北缘(库车市、库尔勒市、博湖县等)的冲积平原和冲积扇区域。未来气候变化情景下，胀果甘草的适生分布总体上将略微减少，而光果甘草将在塔城地区东部、昌吉回族自治州东部、吐鲁番市东部、哈密市中部等地扩增其适生分布；相比SSP1-2.6气候情景，SSP5-8.5情景对2种甘草适生分布的影响将更大；3)极端温度和温度变化范围因子及海拔主要限制了胀果甘草的分布；极端温度和极端降水因子及海拔主要限制了光果甘草的分布。基于优化MaxEnt模型的研究表明，未来气候变化下新疆胀果甘草的适宜分布可能缩减，光果甘草则可能在天山以北扩张，需制定差异化保护策略应对气候风险。

关键词

气候变化 / 优化的最大熵模型 / 胀果甘草 / 光果甘草 / 适宜分布