基于DIVA-GIS的牡丹在中国适生区的预测
[目的]比较分析DOMAIN模型和BIOCLIM模型预测的中国牡丹适生区分布情况,进一步了解牡丹适生区的分布状况以及未来不同气候情景下牡丹适生区的变化,为牡丹的保护、引种和推广提供科学依据。[方法]以DIVA-GIS软件为基础,利用259个标本分布信息和19个生物气候变量,模拟牡丹在当前气候条件下的适宜面积及其在未来气候条件下可能发生的变化。根据主成分分析卡的样本点气候数据,分析了与牡丹分布相关性最高的气候因素。[结果]模型预测结果表明,在当前气候条件下,牡丹适生区等级较高的地区分布在东部季风区除东北地区、华南地区南部和云南西南部外的所有省区,牡丹的高级适生区尤其广泛分布在重庆、贵州、陕西、河南、湖南、江西、浙江、上海、江苏、,山东、山西、北京、天津、河北等省(自治区、直辖市),在其他省区也有很好的分布。主成分分析结果表明,在19个生物气候变量中,极端最低温度(bio6)、温度的季节变化(bio4)、变异系数的季节性降水(bio15)和最湿的月降水(bio13)在牡丹适生区的分布中起主导作用。利用AUC值和Kappa的统计数据,对DOMAIN模型和BIOCLIM模型的预测结果进行了评估。结果表明,DOMAIN模型和BIOCLIM模型的AUC值和Kappa统计值分别为0.887、0.633、0.842和0.594,能够满足预测精度的要求。[结论]在当前气候条件下,影响牡丹适生区的最重要因素是温度。牡丹对水的需求比温度更普遍。牡丹适生区分布区需要有明显的季节温度变化特征和适宜的最低温度,而不适宜的温度条件会导致牡丹生长停滞。预计未来牡丹适生范围内将出现局部微运动趋势,但总体变化不大。通过对比分析DOMAIN模型和BIOCLIM模型的ROC曲线和Kappa值,可以看出DOMAIN模型的两个指标值高于BIOCLIM模型,DOMAIN模型对牡丹适生区的模拟效果相对优于BIOCLIM模型。