物种分布模型

摘要： 中国分布有跳鼠总科(Dipodoidea)动物3科12属22种,是世界上跳鼠总科物种丰富度最高的国家之一。近年来,随着新种的发现和分类地位的修正,我国跳鼠总科物种的系统发育关系和分布格局也亟待更新。本文通过GenBank下载12个特定基因,串联构建基因矩阵,以贝叶斯法和最大似然法重建22个物种的系统发育树,明确了我国跳鼠总科的系统发育关系。同时,收集整理了除奇美跳鼠(Chimaerodipus auritus)外21个物种的598个分布位点信息,筛选出10个代表性环境变量数据,应用最大熵模型模拟物种分布。结果表明,我国跳鼠总科物种丰富度和适宜度较高的区域集中在新疆和内蒙古地区;环境变量中,年均温、年降水、温度季节性变化、降水季节性变化和8月太阳辐射分别是不同生态型物种分布模型的主要影响因素。跳鼠总科系统发育关系和物种分布格局的明确,有利于我们对跳鼠总科动物进行深入了解。

摘要： 物种分布模型是当前生态学领域十分热点的研究方向,自生态位的概念提出后,物种分布模型也随之产生.从最初仅依赖专家学者的经验探究物种分布和环境关系,到随着计算机技术与物种分布背后生态学理论的并行发展,出现了各种基于不同理论的物种分布模型.近年来,物种分布模型已经成为解决濒危物种保护,外来生物入侵风险评估,病虫害防治等多个领域研究中各种问题的重要工具.阐述了物种分布模型的背后理论,介绍了主流的物种分布模型与其实际应用,总结了现有物种分布模型的缺点,并对物种分布模型后续发展提出了展望.

摘要： 【目的】格木为珍贵硬材树种,由于木材珍贵,其天然林资源遭受严重破坏,分布范围急剧缩小,数量稀少,被列为我国二级保护树种,探讨格木适生分布区对气候变化的响应,为格木天然资源的保护与引种栽培提供理论依据。【方法】基于格木55个天然分布点,以BCC-CSM2-MR气候模式和未来共享社会经济路径作为气候数据,结合海拔、土壤以及人类活动因子数据,用MaxEnt模型预测SSP1_2.6、SSP2_4.5和SSP5_8.53种情景下格木在2041-2060年(2050s)和2081-2100年(2090s)的生长分布区。【结果】当特征组合(FC)为片段化(H)、乘积型(P)和阈值型(T),调控倍频RM=2.5时,预测结果较为可靠。综合贡献率、置换重要值以及刀切法检验得出温度年较差、1月降水量、海拔、年降水量、月平均昼夜温差是影响格木地理分布的主导因子。在SSP1_2.6、SSP2_4.5情景中,格木总适生区面积有着不同程度的减少;SSP5_8.5情景下,格木总适生区增加,并在此情景下出现生长优势。福建、广西、广东原有生长区域的北部,云南、西藏南部小部分地区,以及四川盆地南部地区将成为格木潜在适生区。分析格木在2050s、2090s的3种情景下质心迁移方向,质心有向北迁移的趋势。【结论】温度、降水、海拔是影响格木当前与未来气候情景下地理分布的主导因子,极端气候变化带来的大幅度增温增湿一定程度上对格木生长起到促进作用,广东、广西北部的低山丘陵,云南西双版纳等可实行引种栽培,以期扩大格木在全国的种植区域。但为应对气候变化带来的不确定性,应适时适地加强对格木资源的保护,采取积极有效的措施减少气候变化对格木带来的负面影响。

摘要： 蛇足石杉是国家二级重点保护野生植物,目前面临生物资源骤减的威胁。该研究基于蛇足石杉在中国的分布数据和气候数据构建组合模型,预测蛇足石杉当前和未来(2070)气候情景下在中国的适生区,通过ERDAS和ArcGIS计算适生区面积及质心变化,探究气候变化对蛇足石杉适生区的影响,为蛇足石杉的保护提供理论依据。结果显示:(1)组合模型AUC值大于0.9,预测结果极好。(2)影响蛇足石杉适生区的主要生物气候变量是最湿月降水量、温度季节性、最冷季均温和最暖月最高温。(3)蛇足石杉当前总适生面积226.99×10^(4) km^(2),中、高适生区面积154.51×10^(4) km^(2),质心均位于湖南省西部。(4)蛇足石杉未来总适生面积变化不大,中、高适生区面积剧烈收缩,在RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0及RCP8.5情景下分别净收缩14.34%、23.31%、31.63%和47.08%,总适生区质心和中、高适生区质心均向西北方向转移。研究表明,蛇足石杉中、高适生区受气候变化影响很大,未来随着排放水平升高将逐渐转变为低适生区和非适生区。

摘要： 入侵物种的气候生态位是对其进行有效预测和控制所需的重要信息。然而,目前大部分研究关注局域尺度特定入侵地与原产地的差别比较,对全球尺度不同入侵地及原产地之间气候生态位的种内变异了解非常有限。喜旱莲子草是广泛入侵全球多个地区的恶性的入侵植物之一,目前对其气候生态位知之甚少。本研究分别从环境空间(E-space)和地理空间(G-space)的角度评估喜旱莲子草原产地种群的气候生态位,并将其与北美、东亚、大洋洲入侵地进行比较,以揭示入侵前后气候生态位的变化。结果发现与喜旱莲子草的原产地种群相比,入侵种群的气候生态位发生了显著变化,且变化方向在不同的入侵种群间存在较大差异。其中,入侵亚洲的种群占据了比原产地更为广泛的地理生境和生态空间,而入侵北美洲的种群则仅能利用部分原产地种群的气候生态位,并且其气候生态位扩展比例极低,入侵澳洲的种群的环境空间则呈现扩展和未填充比例双高的特征。对环境因子的分析结果表明:低温和夏季降水共同限制了北美洲入侵种群的北向扩散,而入侵亚洲的种群则能占据着比原产地更冷的环境。这些结果可为气候变化背景下对喜旱莲子草的入侵预测和管理提供帮助,同时也表明广泛入侵全球多个地区的物种可能存在不同区域间的气候生态位变异。

摘要： 青藏高原是全球生物多样性中心之一,是研究物种形成和适应性进化的热点地区。岷县龙胆(Gentiana algida var. purdomii)是青藏高原地区特有植物,具有很高的药用价值。本研究以岷县龙胆种群为对象,基于不同遗传方式的分子标记,通过种群遗传结构、遗传分化、种群动态历史和物种分布模型等分析,探讨其在青藏高原的分化历史。结果表明:岷县龙胆具有高的遗传多样性,叶绿体数据表明种内遗传分化程度很高(FST=0.452),但核基因数据表明种内遗传分化程度很低(FST=0.022),揭示岷县龙胆种内存在强烈的基因流。种群动态历史分析表明岷县龙胆种群大小经历了近期扩张,物种分布模型的结果表明岷县龙胆在末次盛冰期以来分布范围略有扩张。分子钟模型的结果表明岷县龙胆种内的遗传分化主要发生在第四纪冰期以来。以上结果一致表明,第四纪气候波动是岷县龙胆分化的主要外部因素。本研究为龙胆属及青藏高原植物类群的物种分化、适应性研究以及资源开发与保护提供了参考。

摘要： 新疆草原面积广阔,农牧业地位突出,蝗灾对当地经济、生态威胁很大,近年新疆极端天气日渐频发,蝗灾监测与防治任务艰巨。以意大利蝗、西伯利亚蝗和亚洲飞蝗为代表的蝗虫数据为基础,综合考虑对蝗虫各生命周期有重要影响的环境因素,运用BIOCLIM模型、领域模型(DOMAIN)、马氏距离模型(MAHAL)、广义线性模型(GLM)、随机森林模型(RF)、提升回归树模型(BRT)、支持向量机模型(SVM)、最大熵模型(MaxEnt)等八种经典物种分布模型及集成模型对新疆典型蝗虫适生区展开了预测。结果表明:(1)不同模型对新疆典型蝗虫适生区预测存在差异,其中DOMAIN最差(曲线下面积(AUC)=0.688,真实技巧统计(TSS)=0.301),而提升回归树(BRT)最佳(AUC=0.920,TSS=0.910),基于BRT、SVM和MaxEnt 3个集成模型预测的新疆蝗虫适生区可靠性更高;(2)新疆典型蝗虫不同等级适生区面积约56.844万km^(2),占新疆总面积的36%,其中高适生区面积16.568万km^(2);(3)新疆典型蝗虫适生区主要集中于北疆阿勒泰、塔城地区,此外东部哈密地区及南疆绿洲边缘地带亦有分布。研究可为新疆草原工作部门推进蝗虫监测防治工作提供支持。

摘要： 生态廊道具有维持或恢复生态连通性的功能,对于连接生物栖息地、保护物种多样性具有重要意义。现有的生态廊道研究主要集中于陆地,而海洋生态系统具有水体广泛连通、缺乏直观的景观斑块等特点,导致海洋生态廊道的研究成为长期以来的科学难题。以栖息地位于厦门湾的国家一级保护动物中华白海豚(Sousa chinensis)为对象,尝试基于物种分布模型和最小成本路径分析法建立海洋生态廊道的识别方法。研究采用物种分布模型识别厦门湾内中华白海豚的适宜生境分布区和节点,并利用模型产出的生境适宜性结果生成海洋中的阻力表面,模拟计算节点与节点间在阻力表面上的最小成本路径,从而生成物种扩散网络。研究结果显示,厦门湾中华白海豚的分布主要受到航道距离、到岸线距离和叶绿素浓度三项因素的影响,主要适宜生境位于西海域至九龙江口和大嶝海域。潜在的核心生态廊道面积93.19km^(2),次级生态廊道面积170.41km^(2),九龙江口-鼓浪屿南侧-黄厝-大小嶝岛沿线可能是厦门湾中华白海豚的主要迁移路线。在此基础上,从用海空间重叠和桥梁影响两方面开展了人类活动对廊道的干扰评估。评估结果显示旅游活动和航运活动可能是中华白海豚生态廊道的主要影响来源,其中核心廊道受旅游活动影响更大,次级廊道受航运活动的影响更大。此外,厦门岛北部的桥梁亦可能会影响中华白海豚生态廊道的连通性。研究创新性地提出了海洋生态廊道的空间定量化识别方法并成功应用于厦门湾中华白海豚研究,研究结果可为我国海洋生物多样性保护、海洋保护区的空间规划等领域提供新的科学工具。

摘要： 食肉动物是生态系统中关键的功能类群,探究顶级捕食者和次级捕食者的种间作用和共存机制有助于我们深入理解生态系统变化和物种种群动态变化的驱动机制,是目前全球大型兽类种群衰退背景下的重要议题.在动物物种生态位的诸多维度中,空间与时间生态位是其中最为关键的两个维度,了解同域分布物种之间在时、空生态位上的相互关系是探究物种共存机制的基础.本研究以邛崃山脉中部的卧龙国家级自然保护区为研究区域,使用红外相机技术与粪便DNA技术在区内的高山生境开展野外调查,收集雪豹(Panthera uncia,分布点数量n=198)与赤狐(Vulpes vulpes,n=68)的分布数据,分别使用MaxEnt物种分布模型和日活动模式分析来探究区内雪豹和赤狐在时、空生态位上的相互作用关系.结果 显示,在空间上,研究区域内雪豹和赤狐的潜在适宜分布区重叠面积404.08 km2,主要集中在保护区西北部的高海拔区域,分别占二者适宜栖息地总面积的77.74％和80.79％,重叠程度较高;在垂直分布上,区内雪豹分布的平均海拔较赤狐稍高,赤狐的海拔分布范围较雪豹稍广,但两物种在垂直方向上的重叠程度也较高,均在海拔4300m左右出现分布高峰.在时间生态位上,雪豹(独立探测数n =351)与赤狐(n=155)的日活动模式均为双峰型,雪豹偏向晨昏性而赤狐更偏向夜行性,整体上二者日活动节律重叠度较高(△=0.68);在有雪豹活动的位点上以及两周内曾有雪豹活动的情况下,赤狐会加强夜间活动,降低其日活动节律与雪豹之间的重叠程度,但其日活动模式未有显著改变.本研究的结果初步揭示了雪豹与赤狐的时空生态位关系,将为深入理解高山生态系统中顶级捕食者与次级捕食者的共存机制提供实例与基础信息,同时也将为保护区针对这些食肉动物种群的精细化管理提供支持.

摘要： 植物分布-环境因子之间的关系是生态学、生物地理学研究中一个核心问题.采用最大熵物种分布模型,选取气候、土壤和地形3类环境类型中33个因子,对气候、气候-土壤、气候-地形、气候-土壤-地形4种环境组合对华北落叶松在河北省、山西省和内蒙古自治区的分布预测进行建模和检验.利用ArcGIS空间统计,划分华北落叶松分布适宜区,并制作分布适宜性等级图.结果 表明,不同环境类型组合对华北落叶松分布影响的训练集和检验集的AUC值在0.965-0.983之间,均达到极准确的精度水平.在影响华北落叶松分布的主导因子上,气候、气候-土壤两种环境类型组合均为最热月的最高温度、温度的年较差和季节性温度变异,累计贡献率均达到74％以上,而气候-地形、气候-土壤-地形两种环境类型组合中海拔和坡度的影响最大,分别为48.8％和51.8％.在影响华北落叶松适生区(中、高、极高适宜区)面积上,气候、气候-地形两种环境类型组合差异不大,分别为102583km2和100698 km2,而气候-土壤、气候-土壤-地形两种环境类型组合影响下的华北落叶松适生区面积出现显著下降分别为57134 km2和66754 km2.最大熵模型能够很好的预测华北落叶松分布,地形因子能明显改变单一气候因子对华北落叶松分布的预测结果,虽然土壤因子对落叶松分布格局的影响不大,但在适宜性、尤其是中等以上适宜区分布上,其影响作用显著.以上结论可为华北地区的生态修复和落叶松可持续经营提供依据.

摘要： 物种分布模型(Species Distribution Models)是研究物种栖息地需求的主要方法之一.逻辑斯蒂回归是一种经典的线性回归模型,是物种分布模型中最为常用的方法;随机森林(Random Forest)是一种较新的机器学习模型,其在生态学上的应用逐步增多.本文应用以上两种模型分析4种长尾雉的分布.选用了17个环境因子来构建模型,包括温度、降水、土地利用类型等.长尾雉的分布数据包括白颈长尾雉(Syrmaticus ellioti),212条记录;黑颈长尾雉(Syrmaticus humiae),85条记录;黑长尾雉(Syrmaticus mikado),12条记录;白冠长尾雉(Syrmaticus reevesii),208条记录.不同模型之间用ROC曲线下面积(AUC)、最佳Kappa值、最小预测面积(MPA)等指标进行比较.模型分析结果表明:随机森林综合表现最好,其给出的变量重要性信息可以为逻辑斯蒂回归的变量选择提供指导,从而提高逻辑斯蒂回归模型的表现.在全国尺度上,温度和降水是影响4种长尾雉分布的主要因素.白颈长尾雉的分布主要受年平均降水量、最冷季节最低温和最暖季节最高温的影响;黑颈长尾雉的分布区暖季平均温较高、降水季节性变异较大即有明显干湿季;黑长尾雉分布于降水季节性差异不大、温度季节性变异小及较高人类足迹指数的地区;白冠长尾雉分布区年平均降水量大于1000mm,且温度季节性变化越小降雨量要求越大.

摘要： 晚奥陶世晚期发生了地史时期的一次重大生物灭绝事件-奥陶纪末生物大灭绝事件,笔石作为当时海洋中的主要浮游生物类群,在此次灭绝事件中不仅物种数量大幅减少,其地理分布范围也发生了相应的改变.本项研究依托Geobiodiversity Database平台进行数据的采集、整理和标准化，地层和古生物数据基于统一的系统分类学与地层学框架进行了厘定。在此基础上，采用现代生物学中的物种分布模型SDMs方法开展华南奥陶纪末大灭绝事件中笔石的定量古生物地理研究。通过比较笔石地理分布范围在上述连续时间段内的动态变化，同时分析笔石生物地理与笔石动物群的演替、笔石总多样性的关系。

摘要： 本发明一种分布式植物种植系统，涉及一种种植系统，包括育种植物工厂，育种植物工厂内包括最小承载单元、环境参数采集和处理装置，其中：最小承载单元内置无线射频标签，育种植物工厂包括第一阅读器，第一阅读器上联环境参数采集和处理装置；还包括移动植物工厂，移动植物工厂包括第一箱体、第二阅读器和第一采集处理装置，第二阅读器上联第一采集处理装置；还包括微型植物工厂，微型植物工厂包括第二箱体、第三阅读器和第二采集处理装置，第三阅读器上联第二采集处理装置；本发明将植物蔬菜的育种、生长和成熟生长过程分散到不同的批发、运输和销售等商品流通环节，植物在流转过程中保持连续的生长和鲜活。还包括一种利用本发明的种植方法。

摘要： 本发明公开了一种表征风电功率概率分布的改进通用分布及通用混合分布模型。通过选取合适的形状参数和阶数，在一定的精度要求下通用混合分布模型可以拟合任意形状的风电功率分布或误差分布。其分布函数的CDF具备闭合解析表达式，CDF逆函数为隐函数表达式，适用于含风电电力系统经济调度。和高斯混合分布模型对实际风电场风功率实际分布的拟合比较验证了所提概率分布模型的优势。本方法具有良好的推广价值和应用前景。

摘要： 本发明一种分布式植物种植系统，涉及一种种植系统，包括育种植物工厂，育种植物工厂内包括最小承载单元、环境参数采集和处理装置，其中：最小承载单元内置无线射频标签，育种植物工厂包括第一阅读器，第一阅读器上联环境参数采集和处理装置；还包括移动植物工厂，移动植物工厂包括第一箱体、第二阅读器和第一采集处理装置，第二阅读器上联第一采集处理装置；还包括微型植物工厂，微型植物工厂包括第二箱体、第三阅读器和第二采集处理装置，第三阅读器上联第二采集处理装置；本发明将植物蔬菜的育种、生长和成熟生长过程分散到不同的批发、运输和销售等商品流通环节，植物在流转过程中保持连续的生长和鲜活。还包括一种利用本发明的种植方法。

摘要： 本公开提供一种取得分布化预测模型的方法。该方法包括：取得预测模型，所述预测模型是神经网络；通过将所述预测模型所包含的多个参数中的负的数值变换成正的数值，取得变换预测模型；以及通过保密分布法将所述变换预测模型进行分布，由此取得分布化预测模型。

摘要： 本发明公开了一种表征风电功率概率分布的改进通用分布及通用混合分布模型。通过选取合适的形状参数和阶数，在一定的精度要求下通用混合分布模型可以拟合任意形状的风电功率分布或误差分布。其分布函数的CDF具备闭合解析表达式，CDF逆函数为隐函数表达式，适用于含风电电力系统经济调度。和高斯混合分布模型对实际风电场风功率实际分布的拟合比较验证了所提概率分布模型的优势。本方法具有良好的推广价值和应用前景。

摘要： 在所描述的实例中，集成电路(IC)包含形成于半导体衬底(106)中的金属氧化物半导体(MOS)晶体管(100)。晶体管(100)包含形成于所述衬底(106)的表面之上的栅极结构(104)及具有第一导电性类型的形成于所述栅极结构(104)的两个侧上的所述衬底中的源极及漏极区。具有第二相反导电性类型的阱区(112)在所述栅极结构(104)之下的所述源极与漏极区之间。所述阱区(112)包含阱掺杂剂及穿通栅极共植入物种。所述阱掺杂剂及所述共植入物种具有从衬底(106)的所述表面延伸到所述阱区(112)中的逆向分布。

摘要： 本发明提供一种物种分布数据聚合方法、系统及存储介质，所述方法包括：获取原始物种分布数据；确定物种分布显示的地图网格尺度，并获取各个网格范围内的原始物种分布数据；针对每个网格，以其作为中心网格，利用其周围设定范围内的多个其他网格的原始物种分布数据对该中心网格进行数据增强处理，从而获取每个网格的物种分布数据聚合结果。本发明提供的物种分布数据聚合方法能够对物种分布数据进行增强显示，以便提升数据显示效果。

摘要： 本实用新型涉及植物种植领域，公开了一种基于植物种植的分布式远程调控式施肥装置，其包括装置外壳，其特征在于，所述装置外壳上端中部位置固定安装有第一驱动电机，所述第一驱动电机输出轴固定连接有搅拌轴，所述搅拌轴下端活动贯穿于装置外壳，并延伸至装置外壳内部，所述搅拌轴左右两端，且位于装置外壳内部位置对称固定安装有多个搅拌叶，所述装置外壳顶部左端固定连通有加液管，所述加液管左端贯穿于装置外壳，并固定连通有加液头，所述加液管上，且位于装置外壳左端面固定安装有第二水泵，所述加液头与装置外壳底部左端可拆卸式固定连接。本实用新型便于施肥效果好，自动化程度高，便于远程控制操作，且移动方便，实用性高。

摘要： 本发明公开一种基于物种分布和生产力耦合的工业用材林生产力预测方法，采用最大熵模型对工业用材林适宜性进行模拟，并将预测的环境适宜性和工业用材林生产力数值建立耦合关系，得出环境适宜度‑生产力转换方程。然后再进行未来多种不同强度气候变化场景下的适生区模拟，将得到的全球环境适宜度图层通过生产力‑环境适宜度之间的转换方程进行进一步栅格计算。最终得到工业用材林在全球的适生区和生产潜力。本发明物种分布模型结合了发表的地面调查生物量数据对未来森林生产力进行预测，不仅实现了全球尺度的高精度模拟，也能结合未来气候变化的特点进行大尺度上的未来生物量分布模拟，对工业用材林造林区域选择和未来生产力保持或提升具有重要意义。

摘要： 本发明提供一种多源物种分布数据处理方法，包括：步骤1：收集物种分布区环境数据，根据物种生存所需条件确定每个物种对应的环境数据图层；步骤2：收集物种多源分布数据；步骤3：根据所述面状数据、点状数据、描述性数据生成物种的先验分布范围图、分布限制区图和分布偏好区图；步骤4：以物种点状数据和环境数据图层分别作为物种分布模型的输入数据，进行分布模型的计算，获得物种概率分布图；步骤5：根据所述先验分布范围图、已知物种发生点和物种概率分布图，确定物种分布阈值，生成物种二值分布图；步骤6：根据所述先验分布范围图、分布限制区图和分布偏好区图对所述二值分布图进行裁剪或擦除，获得物种分布图。本发明方法具有普适性。