植物生态学报 ›› 2019, Vol. 43 ›› Issue (华北专辑): 0-0.doi: 10.17521/cjpe.2018.0249

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中国北方5种栎属植物多度分布及其对未来气候变化的响应(专辑论文)

张雪皎1,高贤明2,吉成均1,康慕谊3,王仁卿4,5,岳明6,张峰7,唐志尧8   

  1. 1. 北京大学
    2. 中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点试验室
    3. 北京师范大学资源学院
    4. 山东大学生命科学学院
    5. 王仁卿老师通讯地址
    6. 西北大学生命科学学院
    7. 山西大学生命科学学院
    8. 北京大学城市与环境学院生态学系
  • 收稿日期:2018-10-11 修回日期:2019-03-07 出版日期:2019-09-30 发布日期:2019-04-23
  • 通讯作者: 唐志尧
  • 基金资助:
    教育部博士点基金项目

Response of abundance distribution of five species in Quercus Linn. to climate change in North China

Xue-Jiao ZHANG1,Xian-Ming GAO2, Mu-Yi KANGRen-Qing WANG2,4,Ming YUE2,Feng Zhang2,Zhi-Yao TANG2   

  • Received:2018-10-11 Revised:2019-03-07 Online:2019-09-30 Published:2019-04-23
  • Contact: Zhi-Yao TANG

摘要: 植物分布与气候之间的关系是预估未来气候变化对生态系统影响的实现基础。以往的物种分布模型通常以物种的分布区或者分布点的物种存在数据来作为物种分布的响应变量。相较于物种存在数据,多度反映了一个物种占用资源并把资源分配给个体的能力,更能衡量物种对区域生态系统影响。本文通过野外调查获取了华北及周边地区1045个样方的栎树多度,利用广义线性模型、广义加性模型和随机森林模型对5种栎属植物进行多度拟合,以模拟树种多度的地理分布并模拟了未来2个不同时期的潜在分布。结果表明:随机森林模型的结果都要优于广义线性模型和广义加性模型;5个物种在未来两个时期中RCP8.5情景下多度变化幅度都要大于RCP2.6情景下的变化。在未来预测中,麻栎、槲栎、锐齿槲栎和辽东栎的多度有超过一半面积的区域处于减少状态,其中内蒙古自治区东北部和黑龙江省北部地区是5种栎属植物多度集中减小的地区。未来气候变化下,要加强对这几个区域的监测与物种保护。

Abstract:
Aims To develop a statistically appropriate abundance distribution model for five species of Quercus Linn. in North China, and further use the model to predict the change of abundance under climate change. Methods Based on the surveyed abundance data of Quercus Linn. from 1045 plots in North China, we conducted general linear model, generalized additive model and random forest model and then compared their performances. We further used the best model (RF) to predict the abundance of Quercus Linn. in 2050 and 2070 under RCP 2.6 and RCP 8.5. Important findings The change magnitudes of abundance for all 5 species under RCP 8.5 were larger than under RCP 2.6. Except for Quercus variabilis Bl., abundances of other four species declined under climate change to 2050 and 2070 in more than half of the area. Moreover, the northeastern part of Inner Mongolia Region and the northern part of Heilongjiang Province will be the hotspots of decrease of abundance. Therefore, it is necessary to strengthen the monitoring and species protection in the areas mentioned above with the increasing threaten of climate change.