基于生态位模型的气候变化对造林树种适宜生境影响分析 ——以湖南省马尾松为例

论文摘要

近年来,社会的飞速进步,尤其是工业的迅猛发展,给环境带来了巨大的影响。随着环境的改变,气候的变化也十分剧烈。物种的地理分布会随着气候的变化而发生改变。因此对物种适宜生境的研究就尤为重要。森林经营规划是林业工作中十分重要的一项内容。研究森林的适宜生境分布对于制定长期森林经营规划方案具有重要的理论与现实意义。湖南省作为国家林业大省,森林资源丰富,森林覆盖率达59.57%。马尾松（Pinus massoniana）是湖南省重要的用材树种,也是主要造林树种之一。在湖南省长期森林经营方案的编制中,研究气候变化影响下马尾松的适宜生境分布,对贯彻适地适树原则、科学造林有着重要的意义。本研究以湖南省马尾松为研究对象,利用2016年湖南省森林资源连续清查档案更新数据中的马尾松空间分布数据、湖南省高程数据和气候数据,采用Bioclim模型、Domain模型、GARP（Genetic Algorithem for Rule-Set Prediction）模型、MaxEnt模型以及Logistic模型对马尾松分布现状进行建模。对比建模精度,选择最优模型对马尾松2050年、2070年的适宜分布区进行预测。对比预测结果,基于刀切法对预测结果的变化进行分析以确定影响马尾松分布的主要驱动因子。基于气候的多变性,以世界气候数据库的数据为基础,对湖南省马尾松潜在分布区进行情景分析。确定马尾松适宜分布区,可以为长期森林经营规划造林地点的选择提供科学依据。研究结果表明:（1）各模型AUC（the Area Under the ROC Curve）值计算结果显示:Bioclim模型、Domain模型、GARP模型、MaxEnt模型以及Logistic模型的AUC值分别为0.816、0.831、0.819、0.872、0.805,均大于0.8。说明各模型都能够较好地预测湖南省马尾松适宜生境的分布。其中MaxEnt模型预测精度最高,Logistic模型预测精度最低。各模型按照模型精度从高到低排列依次为MaxEnt、Domain、GARP、Bioclim、Logistic。（2）经分析,MaxEnt模型为最优模型。利用MaxEnt模型对2050年和2070年马尾松潜在地理分布进行预测,预测结果显示:2050年湖南省马尾松适宜生境、低适宜生境和不适宜生境面积分别占全省总面积的27.6%、40.9%和31.5%。马尾松适宜生境主要分布于湘北、湘西和湘中地区。2070年湖南省马尾松的适宜生境、低适宜生境和不适宜生境面积占湖南省总面积比例分别为18.1%、35.3%、46.6%。适宜生境仍然主要分布于湖南省中部和西北部。（3）对比各阶段适宜生境、低适宜生境、不适宜生境面积占全省面积比例得出,从2016年到2070年湖南省马尾松适宜生境和低适宜生境呈现递减的规律,不适宜生境呈现递增规律。刀切法分析表明:高程、坡度和最冷季降水量所占的贡献率较大。其中最冷季降水量是贡献率最大的气候因子,为主要影响马尾松分布的气候因子。（4）情景分析表明:在温度升高、降水量不变（A情景）的情景下,湖南省马尾松适宜分布区有向东扩展的趋势;在降水量升高、温度不变（B情景）的情景下,湖南省马尾松适宜分布区的变化呈现出中部、西北部不变,南部、东北部向北偏移的趋势;在温度、降水量均升高（C情景）的情景下,湖南省马尾松适宜分布区有向北偏移的趋势。（5）多情景适宜生境叠加分析得出:湖南省2016-2050年的长期森林经营规划方案编制中马尾松最优造林地点为张家界市、湘西土家苗族自治州、怀化市北部和邵阳市中部。

论文目录

致谢

摘要

abstract

第一章绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 气候变化的研究进展

1.2.2 气候变化对森林分布影响的研究进展

1.2.3 植被与气候关系的研究进展

1.2.4 植被适宜生境研究进展

第二章研究内容和方法

2.1 研究目的和内容

2.2 研究方法

2.2.1 生态因子提取

2.2.2 生态位建模

2.2.3 未来马尾松适宜生境预测方法

2.2.4 主要生态环境因子分析

2.2.5 情景分析方法

2.3 技术路线

第三章研究区概况

3.1 基本信息概况

3.2 地形地貌概况

3.3 气候条件概况

3.4 水文资源概况

3.5 森林资源概况

第四章数据来源与预处理

4.1 数据来源

4.2 数据预处理

第五章湖南省马尾松2016 年地理分布预测及模型精度评价

5.1 基于MaxEnt模型的预测

5.2 基于Bioclim模型的预测

5.3 基于Domain模型的预测

5.4 基于GARP模型的预测

5.5 基于Logistic模型的预测

5.6 模型精度评价

第六章未来马尾松生境预测及变化分析

6.1 湖南省马尾松2050 年生境预测

6.2 湖南省马尾松2070 年生境预测

6.3 湖南省马尾松分布变化

6.4 引起马尾松分布变化的驱动因子分析

第七章情景变化分析

7.1 多情景分析

7.2 马尾松最优造林区的选择

第八章结论与讨论

8.1 研究结论

8.2 讨论

攻读学位期间发表的学术论文

参考文献

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 江一帆

导师: 李明阳

关键词: 马尾松,适宜分布,模型,情景分析,湖南省

来源: 南京林业大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 南京林业大学

分类号: Q948

DOI: 10.27242/d.cnki.gnjlu.2019.000072

总页数: 51

文件大小: 8203K

下载量: 83

基于生态位模型的气候变化对造林树种适宜生境影响分析 ——以湖南省马尾松为例

论文摘要

论文目录

文章来源

相关论文文献

猜你喜欢