基于MaxEnt和GARP的新疆典型毒害草潜在布区分析—以白喉乌头为例

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近年来,由于人们对草原掠夺式的利用(草原超载放牧、盲目开垦、乱砍乱伐),以及草原基础建设投入不足和管理滞后,最终造成了大量毒害草滋生,优良牧草衰退。家畜误食毒害草现象偶有发生,旱灾之年,家畜饥不择食,最终造成大量家畜中毒,甚至死亡的现象。因此,毒害草被称为草原“隐形杀手”。这类“隐形杀手”严重影响着草原畜牧业的发展、生态安全、生物安全和食物安全。新疆是我国的畜牧业大省,然而由于草原毒草化日益严重,对当地经济造成重大损失。因此,开展草原毒害草的调查尤为重要。  通过搜集和整理国家开放植物标本馆网站、国内外公开发表论文及实测白喉乌头分布数据,共获得100个白喉乌头不重复的地理分布点。本文基于MaxEnt模型和GARP模型,采用当前气候(1950-2000)下19个环境因子和全球未来气候模式—BCC-CSM1.1(Beijing Climate Center_Climate System Model version1.1)背景下2050年间、2070年间的两种大气排放浓度(RCP2.6、RCP8.5)下的19个环境因子,预测了白喉乌头在新疆的潜在地理分布,并分析了影响白喉乌头分布的主要环境因子。基于ArcGIS10.0,采用自然断点法(Natural Breaks),将白喉乌头的地理分布分为4个等级,利用ArcGIS空间分析的方法,统计不同等级白喉乌头的分布面积,并分析白喉乌头的分布规律。采用刀切分析法,分析了MaxEnt模型和GARP模型ROC曲线的AUC值,两种模型预测结果的AUC值分别为:0.999和0.818,根据AUC值的评判指标,两个模型具有较好的模拟效果。  本文设定了3种不同的训练样本比例,探讨了AUC值所得的变异系数对MaxEnt和GARP模型预测效果的影响,结果表明:两个模型受样本分布的影响较小,该模型稳定性较好。本文设置了9种分布样点,根据AUC的值来验证两个模型的稳定性,结果表明:MaxEnt不受阈值的影响,稳定性较好;GARP模型受阈值的影响,当样本点达到一定量时,模型呈现出一定的稳定性。
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