文州薇甘菊空間分布預(yù)測(cè)研究.pdf

1、外來(lái)生物入侵目前已經(jīng)遍及全球幾乎所有的農(nóng)業(yè)和自然生態(tài)系統(tǒng),給入侵地造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重的生態(tài)影響,預(yù)測(cè)外來(lái)物種潛在的入侵區(qū)域成為有害生物風(fēng)險(xiǎn)分析的重要環(huán)節(jié),并為生物入侵的前期預(yù)測(cè)和防治提供理論依據(jù)。薇甘菊是當(dāng)今世界熱帶、亞熱帶地區(qū)危害最嚴(yán)重的雜草之一,亦是我國(guó)公認(rèn)的最有危害性的林業(yè)有害植物之一。薇甘菊在入侵地區(qū)生長(zhǎng)迅速,已在廣州迅速蔓延,到了難以控制的局面,因此對(duì)薇甘菊的預(yù)測(cè)研究已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。但是目前對(duì)薇甘菊的研究主要集中在其

2、危害和化學(xué)防治方面,對(duì)其空間分布預(yù)測(cè)方面的研究比較缺乏。
　　 本文基于廣州薇甘菊的實(shí)際調(diào)查數(shù)據(jù)及其對(duì)應(yīng)的14個(gè)環(huán)境因子的定量關(guān)系,旨在獲得較好的廣州市薇甘菊分布預(yù)測(cè)模型。主要采用的方法是:(1)利用主成分分析確定主要影響因子,通過(guò)GIS插值方法建立主要因子閾值劃分圖并進(jìn)行疊加,得到薇甘菊的潛在分布圖；(2)利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大的非線性能力,選擇影響薇甘菊分布的環(huán)境因子建立簡(jiǎn)單切實(shí)可行的網(wǎng)絡(luò)模型,預(yù)測(cè)其在廣州的潛在分布區(qū)；(3)

3、利用ROC分析法分別對(duì)GIS模型和BP網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行精度檢驗(yàn),比較兩個(gè)模型的預(yù)測(cè)精度。主要研究結(jié)果如下:
　　 (1)GIS模型預(yù)測(cè)顯示年平均溫度、年均日照時(shí)數(shù)、年平均降水量、最濕季度降水量、最干季度降水量、海拔高度6個(gè)因子對(duì)薇甘菊在廣州的分布影響最大。通過(guò)主要因子閾值劃分圖可知廣州的氣溫和日照條件相當(dāng)有利于薇甘菊的生長(zhǎng)。薇甘菊在廣州的高度適生區(qū)為黃埔區(qū)和蘿崗區(qū)大部分地區(qū),占廣州總面積的3.47％；廣州南沙區(qū)、天河區(qū),以及增城市、

4、從化市、番禺區(qū)局部地區(qū)是薇甘菊的適生區(qū),占廣州區(qū)域總面積的19.64％；廣州花都區(qū)、白云區(qū)、從化、增城、番禺大部分地區(qū),以及南沙局部地區(qū)為薇甘菊輕度適生區(qū),占廣州總面積的72.89％。在非適生區(qū)--荔灣區(qū)、海珠區(qū)以及番禺和從化局部地區(qū),海拔和降水成為薇甘菊生長(zhǎng)的主要限制性因子。非適生區(qū)面積約為300 km2,僅占廣州總面積的4％,這說(shuō)明廣州絕大部分地區(qū)的自然環(huán)境都有利于薇甘菊的生長(zhǎng),易于大范圍的蔓延擴(kuò)散。
　　 (2)BP神經(jīng)網(wǎng)

5、絡(luò)模型預(yù)測(cè)結(jié)果顯示薇甘菊在荔灣區(qū)、越秀區(qū)和海珠區(qū)的分布面積極小,幾乎接近于0,因此劃分為非適生區(qū):輕度適生區(qū)為從化市、花都區(qū),分布面積分別為60 hm2、69.3 hm2。白云區(qū)、番禺區(qū)、增城市、南沙區(qū)的薇甘菊分布面積占各區(qū)域面積比重較高,劃分為適生區(qū)；薇甘菊在蘿崗、天河、黃埔這3個(gè)地區(qū)分布情況最嚴(yán)重,確定為高度適生區(qū)。
　　 (3)2種模型所預(yù)測(cè)的薇甘菊潛在分布結(jié)果大致相同。ROC分析結(jié)果顯示GIS模型對(duì)薇甘菊的潛在分布區(qū)模擬