基于气候与物种扩散的破坏草入侵区域对未来气候变化的响应

摘要

【目的】破坏草是中国西南地区危害最为严重的入侵物种之一,每年在当地造成巨额的经济损失。扩散能力与入侵物种的危害性有关,也是决定其分布范围的重要因素,但在目前物种潜在分布和潜在入侵区域的研究中却常常被忽略。【方法】本研究旨在基于物种扩散量化气候变化背景下破坏草的入侵区域,应用最大熵(MaxEnt)模型对破坏草潜在适宜区进行预测,在得出其2050年和2070年中等温室气体排放情景(SSPs45)下适宜分布区后,基于当前分布使用细胞自动机在适宜区内模拟了破坏草的扩散,预测了2050年和2070年一般气候排放情景下破坏草的潜在入侵区域。【结果】气温季节性变动系数、最冷月最低气温、最干季降水量、年降水量、最冷季降水量是影响破坏草分布的重要气候因子。破坏草的适宜分布区将从当前的79.68×10^(4) km^(2)增长为2050年的120.26×10^(4) km^(2),之后于2070年有所缩小,但面积仍达111.97×10^(4) km^(2)。与当前破坏草分布地区相比,2050 SSPs45情景下破坏草潜在入侵区域将增加至88.27×10^(4) km^(2),到2070年则将增加至95.35×10^(4) km^(2)。【结论】破坏草潜在入侵区域受到扩散速度限制,始终小于其适宜分布区,但随着气候变化逐步增加。受全球气候变化影响,未来四川、贵州、广西等省份应当采取进一步措施以控制破坏草的蔓延。预测结果一定程度反映了入侵物种的时空格局,可以为入侵物种防控提供科学依据。