干旱区研究 ›› 2024, Vol. 41 ›› Issue (7): 1167-1176.doi: 10.13866/j.azr.2024.07.08 cstr: 32277.14.j.azr.2024.07.08
周杰1,2(), 王旭虎1, 杜维波1, 周晓雷1, 杨洁2, 张晓玮1()
收稿日期:
2024-01-18
修回日期:
2024-02-16
出版日期:
2024-07-15
发布日期:
2024-08-01
通讯作者:
张晓玮. E-mail: zhangxw@gasu.edu.cn作者简介:
周杰(2001-),男,硕士研究生,主要从事区域生态系统功能研究. E-mail: zj@st.gsau.edu.cn
基金资助:
ZHOU Jie1,2(), WANG Xuhu1, DU Weibo1, ZHOU Xiaolei1, YANG Jie2, ZAHNG Xiaowei1()
Received:
2024-01-18
Revised:
2024-02-16
Published:
2024-07-15
Online:
2024-08-01
摘要:
天山云杉(Picea schrenkiana)是天山地区最主要的树种之一,为天山山地的水土保持和水源涵养发挥着重要的作用。本文基于气候相似性原理以最大熵(MaxEnt)模型为基础结合ArcGIS预测当前(2000—2020年)与2020—2040年、2040—2060年两个时段3种气候情景低温室气体排放条件(SSP1-2.6)、中温室气体排放条件(SSP3-7.0)和高温室气体排放条件(SSP5-8.5)下天山云杉的潜在分布范围,并分析影响天山云杉分布的主要环境因子。结果表明:(1) MaxEnt模型对天山云杉的分布区预测可信度高,所有模型AUC值均大于0.99。温度(等温性、季节性温度变异、年平均温度)与降水(最冷季度的降水量、最湿月的降水量、最干季度的降水量)是影响天山云杉潜在分布的主导因子;其中温度为当前主要的影响因子,最冷季度的降水量为未来的主要影响因子。(2) 当前时期天山云杉的适生区主要分布在新疆、青海、内蒙古、西藏、甘肃、宁夏、陕西、四川等地区的山区,总适生区面积为299.17×104 km2,高适区面积为49.45×104 km2。未来各情景下天山云杉的潜在适生区面积变化不大且分布仍以这些地区为主,但高适生区较当前均表现增加。除2020—2040年SSP5-8.5情景下天山云杉的适宜分布向东南方向迁移外,其他情景天山云杉的适宜分布有向西扩展的趋势。
周杰, 王旭虎, 杜维波, 周晓雷, 杨洁, 张晓玮. 气候变化背景下的天山云杉潜在分布区预测[J]. 干旱区研究, 2024, 41(7): 1167-1176.
ZHOU Jie, WANG Xuhu, DU Weibo, ZHOU Xiaolei, YANG Jie, ZAHNG Xiaowei. Prediction of potential distribution area of Picea schrenkiana under the background of climate change[J]. Arid Zone Research, 2024, 41(7): 1167-1176.
表1
气候变量数据"
数据图层编号 | 数据说明 | 数据图层编号 | 数据说明 | 数据图层编号 | 数据说明 |
---|---|---|---|---|---|
bio1 | 年平均温度/℃ | bio8 | 最湿季度的平均温度/℃ | bio14 | 最干月的降水量/mm |
bio2 | 每月温差的平均值/℃ | bio9 | 最干季度的平均温度/℃ | bio15 | 季节性降水量变异系数/% |
bio3 | 等温性/% | bio10 | 最热季度的平均温度/℃ | bio16 | 最湿季度的降水量/mm |
bio4 | 季节性温度变异 | bio11 | 最冷季度的平均温度/℃ | bio17 | 最干季度的降水量/mm |
bio5 | 最热月的最高温度/℃ | bio12 | 年降水量/mm | bio18 | 最热季度的降水量/mm |
bio6 | 最冷月的最低温度/℃ | bio13 | 最湿月的降水量/mm | Bio19 | 最冷季度的降水量/mm |
bio7 | 温度年较差/℃ |
表3
当前环境变量及其贡献率"
变量 | 描述 | 贡献率/% | 变量 | 描述 | 贡献率/% |
---|---|---|---|---|---|
bio19 | 最冷季度的降水量 | 17.3 | bio11 | 最冷季度的平均温度 | 2.8 |
bio3 | 等温性 | 15.8 | bio2 | 每月温差的平均值 | 1.4 |
bio4 | 季节性温度变异 | 12.6 | bio12 | 年降水量 | 0.4 |
bio1 | 年平均温度 | 12.0 | bio7 | 温度年较差 | 0.3 |
bio13 | 最湿月的降水量 | 10.6 | bio6 | 最冷月的最低温度 | 0.2 |
bio17 | 最干季度的降水量 | 7.6 | bio5 | 最热月的最高温度 | 0.1 |
bio18 | 最热季度的降水量 | 7.1 | bio16 | 最湿季度的降水量 | 0 |
bio9 | 最干季度的平均温度 | 4.6 | bio8 | 最湿季度的平均温度 | 0 |
bio14 | 最干月的降水量 | 3.7 | bio10 | 最热季度的平均温度 | 0 |
bio15 | 季节性降水量变异系数 | 3.3 |
表4
天山云杉不同时期潜在适生区面积"
情景 | 时期 | 高适生区 | 面积变化 比例% | 中适生区 | 面积变化 比例% | 低适生区 | 面积变化 比例% | 总适生区 | 面积变化 比例% |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
当前 | - | 49.45 | - | 85.48 | - | 164.24 | - | 299.17 | - |
SSP1-2.6 | 2020—2040年 | 63.43 | 28.27 | 78.78 | -7.84 | 165.29 | 0.64 | 307.50 | 2.78 |
2040—2060年 | 62.61 | 26.61 | 74.30 | -13.08 | 145.70 | -11.29 | 282.61 | -5.54 | |
SSP3-7.0 | 2020—2040年 | 60.73 | 22.81 | 75.90 | -11.21 | 152.62 | -7.08 | 289.25 | -3.32 |
2040—2060年 | 65.86 | 33.19 | 86.09 | 0.71 | 153.92 | -6.28 | 305.87 | 2.24 | |
SSP5-8.5 | 2020—2040年 | 64.06 | 29.54 | 82.63 | -3.33 | 141.94 | -13.58 | 288.63 | -3.52 |
2040—2060年 | 64.56 | 30.56 | 87.24 | 2.06 | 154.53 | -5.91 | 306.33 | 2.39 |
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