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外来入侵植物黄顶菊在中国潜在适生区预测及其风险评估

作　者: 曹向锋
导　师: 胡白石
学　校: 南京农业大学
专　业: 植物病理学
关键词: 黄顶菊 潜在适生区 风险评估 Maxent ENFA Domain
分类号: S451
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


黄顶菊[Flaveria bidentis (L.) Kuntze]是近年来发现的一种外来一年生草本植物,隶属菊科黄菊属。黄顶菊强大的繁殖能力和生存能力已使其成为一种潜在的入侵物种。本研究选取32个环境地理变量(包括气候、海拔等),结合黄顶菊在中国的分布记录,运用GARP、Maxent、ENFA、Bioclim和Domain五种生态位模型算法,通过模拟黄顶菊所需生态位,分析其在中国的适宜生境,从而模拟出黄顶菊在中国的潜在适生分布区域,并利用受试者工作特征曲线(ROC)比较不同模型模拟精度。得出的最佳模拟结果用于风险分析中国内适生范围(P44)的评判。根据PRA评估量化分析指标体系(五级标准)划定黄顶菊在我国的风险等级。研究结果包括：(1)采用多组训练数据和验证数据进行模型模拟,通过多组ROC曲线下面积(AUC)的统计分析比较,在稳定性上由高到低的排序是Maxent> Domain> GARP> ENFA> Bioclim, AUC最大值排序为Domain> Maxent> ENFA> GARP> Bioclim, AUC平均值排序为Maxent> Domain> ENFA> GARP> Bioclim,从这三个方面评定得出的最佳模型为Maxent;(2)最适合黄顶菊适生区分析的模型是Maxent模型,其预测高度适生区主要集中在华北和华东部分省市,包括河北中南部、北京、天津、山东西部和北部以及山东、河南、安徽、江苏四省的交界处；边缘以上适生区域则包括了河北中南部、北京、天津、山东、河南、安徽、江苏、湖北中部、四川东部以及云南中部地区；(3)通过Maxent模型中的刀切法分析,可以认为影响黄顶菊分布的五个主要生态地理环境因子是年平均温、温度变化方差、最暖季度平均湿度、海拔、5月份平均湿度,这也与黄顶菊实际分布情况相符合；(4)根据PRA评估量化分析指标体系得出黄顶菊在我国的风险等级为中度危险。结合黄顶菊在我国的适生分布,说明其入侵性并不是很强。但是在我国的河北大面积繁殖,对农业生产的影响很大,可能和其在河北缺少同生态位竞争生物有关。

全文目录


摘要  7-8ABSTRACT  8-10引言  10-11上篇 文献综述  11-36  第一章 外来入侵生物概述  12-14    1.1 外来生物入侵的相关概念  12    1.2 外来种与外来入侵种的关系  12    1.3 生物入侵过程  12-13    1.4 入侵杂草的特征  13-14  第二章 我国外来植物入侵现状  14-16    2.1 我国的外来入侵种主要特点  14    2.2 外来生物入侵对我国的影响  14-16  第三章 有害生物风险分析  16-23    3.1 有害生物风险分析的必要性  16-17    3.2 有害生物的定性和定量分析方法  17    3.3 有害生物危险性评价定性分析方法  17-18    3.4 有害生物危险性评价定量分析方法  18-23      3.4.1 有害生物危险性评价值  20-21      3.4.2 有害生物危险性的综合评价值R的计算  21      3.4.3 危险性等级划分标准  21-22      3.4.4 有害生物危险性定量分析方法的研究进展  22-23  第四章 外来入侵生物适生区分析  23-34    4.1 几种用于适生区分析的模型简介  23-29      4.1.1 CLIMEX模型  23-24      4.1.2 基于遗传算法的规则组合模型(GARP)  24-25      4.1.3 最大熵模型(Maxent)  25      4.1.4 ENFA模型  25-27      4.1.5 Bioclim模型  27-28      4.1.6 Domain模型  28      4.1.7 其他模型与比较  28-29    4.2 环境变量的分析方法  29-30      4.2.1 生态位因子分析(ENFA)  29-30      4.2.2 主成分分析(PCA)  30      4.2.3 人工筛选  30    4.3 模型评价  30-34      4.3.1 非阈值依赖判断(threshold-independent evaluation)  30-32      4.3.2 受试者工作特征曲线(ROC曲线)  32-34  第五章 黄顶菊简介  34-36    5.1 起源和分布  34    5.2 生物学和生态学  34-35      5.2.1 分布生境  34      5.2.2 繁殖与传播  34-35    5.3 危害及防治  35    5.4 研究进展  35-36下篇 研究内容  36-65  1. 材料  37-39    1.1 黄顶菊分布数据来源  37    1.2 分布数据分配处理  37-38    1.3 软件列表  38    1.4 生态环境及地理因子的选择  38-39  2. 方法  39-44    2.1 技术路线  39-40    2.2 模型模拟预测  40-43      2.2.1 GARP模型预测  40-41      2.2.2 Maxent模型预测  41-42      2.2.3 ENFA模型预测  42      2.2.4 Bioclim和Domain模型预测  42-43    2.3 ROC曲线的绘制  43-44    2.4 结果显示  44    2.5 风险评估  44  3. 结果与分析  44-62    3.1 适生区预测结果  44-55      3.1.1 GARP预测结果  44-47      3.1.2 Maxent预测结果  47-48      3.1.3 ENFA预测结果  48-51      3.1.4 Bioclim预测结果  51-53      3.1.5 Domain预测结果  53-55    3.2 适生区预测结果比较与分析  55-60      3.2.1 模型分析与筛选  55-57      3.2.2 模型环境变量分析  57-58      3.2.3 模型比较  58-60    3.3 风险评估结果  60-62  4. 讨论  62-65参考文献  65-73附录1 澳大利亚杂草风险评估(WRA)  73-74附录2 黄顶菊在世界上的已知分布点  74-76附录3 PRA评估量化分析指标体系及各指标评判标准(七级)  76-77附录4 环境变量  77-78附录5 黄顶菊在中国的潜在适生区预测  78-93致谢  93-95攻读学位期间发表的学术论文目录  95

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中图分类: > 农业科学 > 植物保护 > 有害植物及其清除 > 杂草
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