科研产出
基于最大熵模型(Max Ent)和地理信息系统(GIS)的四川省眉山市东坡区晚熟柑橘适宜性评价
《中国农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】开展四川省眉山市东坡区晚熟柑橘适宜性评价，可为当地晚熟柑橘合理种植、优化生产空间提供科学参考。【方法】基于14个气候指标、3个地形指标和22个土壤理化性状指标，以及372个晚熟柑橘种植区采样点数据，利用最大熵模型（MaxEnt）和地理信息系统（GIS）结合相关性分析筛选影响四川省眉山市东坡区晚熟柑橘分布的关键环境因子，构建评价晚熟柑橘种植适宜性模型。【结果】MaxEnt模型计算效果非常好，受试者特征工作曲线（ROC曲线）中的下面积值（AUC）达0.843，具有较高的准确性与可靠性。MaxEnt分析表明，年平均气温、海拔、全磷、pH、年平均相对湿度、粉粒量、年降水量、年日照时数、秋季降水量、土壤交换性钙、全钾和有机质是影响晚熟柑橘分布的主要环境因子。影响柑橘分布的气候变量累计贡献率为43.0%，其中，年平均气温（22.9%）、年平均相对湿度（7.0%）和年降水量（4.6%）是影响晚熟柑橘分布的3个最主要的气候因子；影响晚熟柑橘分布的土壤变量累计贡献率为41.3%，其中，全磷（13.8%）、pH（10.4%）和粉粒量（5.7%）是影响晚熟柑橘分布的3个最主要的土壤因子；海拔是影响柑橘分布的地形因子，贡献率为15.7%。通过统计分析各主导环境因子在不同等级分布区的参数值，结合各生态因子响应曲线、实地调查情况以及查阅文献，综合分析得出晚熟柑橘适宜分布的基本气候和地形环境要求为：年平均气温17℃左右，年平均相对湿度80%，年降雨量1 300 mm左右，年日照时数1 350 h，秋季降雨量390 mm，海拔400—700 m；土壤pH为4.5—7.5，土壤养分状况受立地条件和栽培管理措施的综合影响。全区34 673.29 hm2的宜园土地中，优势区、适宜区和不适宜区分别占23.51%、61.37%和15.12%。【结论】客观地反映了在气候、地形和土壤因素影响下，东坡区晚熟柑橘种植适宜性变化特征、适宜性面积及分布。
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气候变化情景下桑螟在中国的潜在适生区分布预测
《植物保护 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：桑螟Diaphania pyloalis Walker是桑树的最主要害虫之一，具有暴食性、繁殖能力强等特点，造成桑叶严重减产，同时也有传播蚕病风险，对蚕桑产业危害大。本研究采用最大熵(MaxEnt)模型，选择政府间气候变化专业委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)第五次评估报告发布的代表性浓度路径4.5(RCP4.5)情景，预测了桑螟在当前、2050年、2070年气候条件下适生分布区，分析了影响D.pyloalis分布的环境因子及质心迁移轨迹，为蚕桑产业发展规划提供理论依据。刀切法分析结果显示，年平均气温(bio1)、昼夜温差与年温差比值(bio3)、最暖季度平均温度(bio10)、年平均降水量(bio12)、温度季节性变化标准差(bio4)、最暖季度降水量(bio18)等6个环境因子是影响桑螟适生分布的主要环境因子。AUC(area under receiver operating characteristic curve)值评估结果显示，桑螟的AUC值为0.97,模拟预测结果为极好，满足精度要求。RCP 4.5情景下，桑螟高适生区主要集中在江苏、浙江、四川、重庆、福建、广东、湖南、湖北等地，未来气候因子将非常利于桑螟生存，自然条件下桑螟种群将呈增长趋势。桑螟质心变化不大，总体上北移，处于湖南长沙、常德和岳阳三地。
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四川茶叶适生空间演化以及生产空间响应特征
《中国农业资源与区划 》 2023 北大核心 CSCD CSSCI
摘要：[目的]茶产业已经成为乡村振兴的支柱性产业和贫困山区茶农增收的重要抓手。四川作为中国重要的茶叶产区，预测茶叶适生空间将为生产空间布局优化提供依据。[方法]文章基于1980—2020年气候、土壤、地形三方面的环境数据，通过MaxEnt模型构建分布位置和环境变量的关系模型对四川茶叶适生空间进行预测，并结合种植面积探究生产空间对适生空间的响应模式。[结果]（1）表明构建的关系模型可信度高，可以预测5个阶段的茶叶适生空间（AUC> 0.9）。影响四川茶叶生长的主要环境变量为海拔、pH、年降水量、坡度、生长季相对湿度，其中海拔430～1 200m,pH 4.4～5.3，年降水量大于1 080mm，坡度小于10°，相对湿度大于78%的区域最适宜茶叶生长。（2）茶叶适生空间多分布于四川盆地西部平原区和盆周山地区，呈“C”字型，1980—2020年适生空间面积在232万～269万hm~2，变化趋势整体上呈现波动上升。（3）四川茶叶的适生空间重心演变轨迹整体上呈现“北移”趋势，2000年之后，迁移方向从南移转为北移；生产空间重心变化幅度较适生空间波动性更强。（4） 1990—2020年茶叶适生空间面积增加，而生产空间除了面积大幅增加外，还表现出明显的空间聚集性。负响应区域主要集中于川南与川东北两大区域，1990—2020年生产空间与适生空间呈现强负响应的区县数量明显增加。1990年强正响应区域主要聚集在北部，到2020年强正响应区域在空间分布上较为分散。[结论]四川茶叶适生空间的面积较广，茶叶发展潜力巨大。
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基于适宜概率模型的柑橘生产空间模拟变化
《农业现代化研究 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：土地利用/土地覆被变化模拟是土地科学的重要内容.随着全球变化研究的不断深入,LUCC变化模拟已逐步深入到农作物空间.开展长时序农作物空间变化模拟有助于揭示农业生产过程中"人类-自然"综合体的复杂关系.然而目前农作物空间模拟研究较少,已有模型在空间映射关系,对象识别等尚存技术局限,模型应用也主要集中在粮食作物.本文构建了基于适宜概率的柑橘生产空间分配模型,对四川省柑橘生产空间分布进行了模拟研究.结果显示:该模型较好地反映了1980—2015年柑橘统计特征,各时期统计面积和模拟面积的相对误差均<25%.在县域尺度上,统计面积和模拟面积的相关系数在0.9876~0.9999,呈现明显的线性相关,达到了极显著相关.1980—2015年间,四川省柑橘空间快速扩张,柑橘模拟面积的时序变化与统计面积一致.柑橘空间集中在川中丘陵区和成都平原区.空间格局从分散零星向区域集聚转变,大致形成了成都平原、川南、川东北3个柑橘集中区.SPAM-Citrus模型误差受空间分辨率、空间分配规则、土地覆被、作物分布点的共同影响.在应用中应尽量选择种植年限较长的采样点,同时面向研究对象和区域,选择合适分辨率和空间分配规则,提高预测结果的准确性.
关键词： Maxent模型 空间分配模型 时空变化 农业土地系统 作物适宜性 柑橘
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基于最大熵模型研究四川省鲜食葡萄种植潜在分布区及其气候特征
《中国农业气象 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：从不同地域鲜食葡萄的生长特性和生理机制出发,基于气候因子对鲜食葡萄区域分布的影响,从时间和空间尺度收集影响其种植分布的气候因子,结合鲜食葡萄种植园区分布信息,利用最大熵模型（MaxEnt）分析四川省鲜食葡萄的潜在空间分布及气候特征,并进行评价分析。结果表明:刀切法筛选出影响四川省鲜食葡萄潜在分布的4个主要环境变量（累计贡献百分率达89.8%）为≥10℃活动积温、气温年较差、年日照时数和年降水量,80%鲜食葡萄潜在分布面积的各影响变量指标范围分别为4145～6283℃·d、6.8～9.0℃、924～1314h和804～1247mm。鲜食葡萄种植高适宜区占全省面积的11.8%,主要分布在广安、成都、乐山西南部、宜宾和泸州北部以及凉山中部地区,气候特征为≥10℃活动积温5197～6082℃·d,气温年较差6.5～7.6℃,年日照时数902～1241h,年降水量861～1124mm;适宜区占全省面积的23.6%,广泛分布于除盆周山区之外的盆地大部分地区以及凉山南部、攀枝花西南部,气候特征为≥10℃活动积温5053～6144℃·d,气温年较差6.7～7.7℃,年日照时数868～1356h,年降水量807～1139mm;低适宜区占全省面积的23.1%,集中在盆北、盆西山区及攀西地区北部,气候特征为≥10℃活动积温3227～5549℃·d,气温年较差7.8～13.4℃,年日照时数948～2049h,年降水量643～1187mm;不适宜区占全省面积的41.5%,主要集中在川西高原和攀西东北部。研究结果说明气候因素仍然是影响四川省鲜食葡萄种植的主要环境因子,4个气候因子主导作用明显,模拟的潜在分布结果能够为四川省鲜食葡萄种植决策提供科学参考。
关键词： 最大熵模型 四川省 鲜食葡萄 气候适宜性 主导气候因子
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基于MaxEnt模型评估赤霞珠在川西横断山河谷的适生空间分布
《中国农业资源与区划 》 2020 北大核心
摘要：[目的]川西横断山河谷是我国乃至世界高山酿酒葡萄的新兴产区,赤霞珠是该区域主栽品种之一。复杂的地理条件使得该区域与其他酿酒葡萄主产区的自然环境差异显著。科学评估川西横断山河谷区赤霞珠适宜空间分布,可促进该区域酿酒葡萄可持续发展。[方法]文章综合运用MaxEnt模型和GIS技术,构建了赤霞珠适宜分布与环境变量的关系模型,筛选出主导环境变量,利用存在概率划分适宜等级,预测了赤霞珠在川西横断山河谷的适宜分布。[结果]赤霞珠适宜分布与环境变量的关系模型准确度非常好（AUC>0.90）。在川西横断山河谷,主导环境变量依次为最热月平均气温、海拔、pH、秋季降雨量、年日照时数、年温差、全氮。川西横断山河谷大部分地区为不适宜区,低适宜区约为2 275.2km2,中适宜区约1 296.08km2。高适宜区面积为1 164.28km2,且集中分布在丹巴县、小金县、金川县、九寨沟县和巴塘县。[结论]MaxEnt模型通过存在概率进行作物分布模拟和预测,对作物适宜区划具有较强应用价值和指导意义。对于不同区域和作物应注意环境变量,空间尺度,物种采样位置等问题,提高作物适宜区划精度。最后应加快该区域生产空间调整,在丹巴县、九寨沟县、金川县、小金县、巴塘县赤霞珠还有很大潜力空间,在黑水县、马尔康市、松潘县、白玉县、德荣县、康定县需适度发展,在汶川县、理县、茂县、稻城县、乡城县,应加强生产管理,减少不利环境影响。仁和区不宜再进行规模扩张。
关键词： MaxEnt模型 赤霞珠 地理分布 适宜性区划 横断山
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气候变化背景下川西北高原多年生垂穗披碱草种植适生区分布预测
《草地学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：本文以川西北高原主要栽种的多年生禾本科属垂穗披碱草(Elymus nutans)为研究对象,利用生态位模型(MaxEnt)模拟分析影响多年生垂穗披碱草种植的主要气候因子,预测当前及未来气候变化情景下的适生区分布格局。结果显示:湿润指数、≥0℃积温、等温性、气温年较差是影响川西北高原多年生垂穗披碱草分布的4个主要气候因子,其适宜值范围分别为>48.60,1 118.20℃·d～2 350.50℃·d,>36.10%,31.40℃～36.20℃。构建模型训练数据的受试者工作曲线下面积(Area under curve,AUC)值均大于0.85,测试数据AUC值均大于0.90,达到良好和极好的水平。气候变暖背景下,从当前到未来(21世纪80年代),川西北高原多年生垂穗披碱草的潜在分布气候适宜区面积将增加52.70%,海拔将升高252 m。本研究可为维持草地生态系统稳定、推动沙化治理乃至农牧业产业结构调整提供科学决策依据。
关键词： 气候变化 MaxEnt模型 适生区 主导因子 垂穗披碱草 川西北高原
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四川省猕猴桃溃疡病潜在分布预测及适生区域划分
《应用生态学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为探明猕猴桃溃疡病在四川的适生性,选用MaxEnt模型,基于分布信息和环境变量,对该病在四川潜在分布区进行预测,分析主要环境变量对其分布的影响,并利用受试者工作特征曲线对模拟准确度进行评价.结果表明:10次重复模拟的曲线下面积平均值为0.914,预测结果准确.猕猴桃溃疡病在四川的高适生区主要位于成都市、德阳市、绵阳市、广元市、巴中市、达州市和雅安市,中适生区在四川21地市州均有分布.刀切法筛选出影响猕猴桃溃疡病潜在分布的主要环境变量及其指标为:最冷月最低气温(-6.8～7.5℃)、最暖季度平均气温(15.6～32.3℃)、最干季度平均气温(-0.8～21℃)、年降水量(709～950.9 mm)和气温季节性变化标准差(4.7～9.6℃).本研究对制定猕猴桃溃疡病早期监测、预警及控制措施意义重大.
关键词： 猕猴桃溃疡病 MaxEnt模型 适生区划 环境因子
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基于MaxEnt和MCR的四川省柑橘生产布局模拟
《中国农业资源与区划 》 2019 北大核心
摘要：[目的]农业生产布局是农业各部门和生产项目在空间上的动态组合,是区域农业发展的重要内容.为对生产格局的形成过程进行深入探讨,提高农业生产布局调控的合理性和指导性.[方法]基于最大熵模型(MaxEnt)和GIS技术,构建了柑橘潜在种植分布与自然资源因子关系模型,利用存在概率确定出四川柑橘种植适宜区.构建了涉及自然、社会、经济等4组共14类阻力因子的生产布局阻力面,并运用最小累积阻力模型(MCR)对柑橘生产布局过程进行模拟.[结果](1)四川省柑橘种植适宜性的主导自然资源因子为海拔、年日照时数、最热月均温、年均温、年降雨量、坡度、无霜期.(2)柑橘高适宜区面积约为422万hm~2,中适宜区419万hm~2、低适宜区440万hm~2,大部分地区为不适宜区.(3)考虑到边际效益递减,四川柑橘生产布局边界应不越过宣汉县-通江县-南江县-巴州区-苍溪县-剑阁县-江油市-北川县-汶川县-宝兴县-荥经县-金口河区-马边县.可将扶持政策、产业资金、成果技术等要素优先投入一类布局区(阻力值0 关键词：
最大熵模型
最小累积阻力模型
区域农业
生产布局
布局模拟
柑橘
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四川柑橘适宜分布及其对气候变化的响应研究
《中国生态农业学报(中英文) 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：柑橘是四川省和我国主要水果产品之一.以气候为主的环境变化,对作物空间布局产生了显著影响.为合理优化柑橘生产空间,本研究基于最大熵模型(MaxEnt)构建柑橘适宜分布与环境变量的关系模型,运用受试者工作特征曲线(ROC曲线)检测模型精度,刀切法(Jackknife)筛选主导环境变量;采用ArcGIS技术对比1980年、2010年四川柑橘适宜区分布,揭示近30 a气候变化背景下四川省柑橘适宜区的分布与变化情况.结果显示:四川柑橘适宜性的主导环境变量主要体现为以光、热、水为特征的气候环境变量.近30 a四川省气候暖干化的变化趋势改变了区域生态系统的结构和功能,引起了柑橘种植适宜区的时空变化.1980—2010年柑橘种植适宜性空间格局呈现出2个变化特征,一是高适宜区呈整体向北迁移的趋势,主要分布在成都平原区与川东北地区过渡地区;中适宜区界线向东南方迁移.二是适宜性级别呈现出逐级调整,低、中适宜区的等级调整变化明显.2010年高适宜区面积约为4.22万km2,中适宜区4.19万km2,低适宜区4.4万km2,大部分地区为不适宜区.以高适宜区为参照,通过政策措施,政府部门可增加在川南地区、成都平原地区南部的柑橘生产布局.本研究客观地反映了气候变化下,四川省柑橘种植适宜性变化特征,合理确定了柑橘适宜性面积及分布,为柑橘空间优化提供了科学依据.最大熵模型在对物种分布进行准确模拟和预测时具有较强应用价值,对作物气候适宜性区划具有重要指导意义.但对于不同区域和作物应选取合适的环境变量、空间尺度和物种采样位置,减少系统累计误差,提高作物气候适宜区划定精度.
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