唐興港 袁穎丹 張金池*

（1. 南方現(xiàn)代林業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇省水土保持與生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京林業(yè)大學(xué)林學(xué)院，南京 210037；2. 揚(yáng)州大學(xué)園藝與植物保護(hù)學(xué)院，揚(yáng)州 225009）

全球氣候變暖導(dǎo)致海平面上升，極端天氣頻發(fā)，物種生存危機(jī)日益加劇。研究表明地表溫度在一個(gè)世紀(jì)的時(shí)間里升高0.85 ℃，引起陸地表面近四成的植物群落發(fā)生區(qū)系或種類的改變。未來(lái)全球變暖趨勢(shì)仍將持續(xù)，氣候正逐漸成為制約物種生存和發(fā)展的關(guān)鍵因素。氣候變化通過影響植被格局和群落組成來(lái)改變植物物種的適宜分布和生態(tài)位特征，并對(duì)與之相關(guān)的人、動(dòng)物和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性產(chǎn)生影響。未來(lái)氣候的變化對(duì)于某些植物群落而言有著積極的促進(jìn)作用，而對(duì)另一些物種則產(chǎn)生明顯的抑制效應(yīng)，這體現(xiàn)了環(huán)境影響的多樣性和植物對(duì)氣候變化的特異性適應(yīng)。作為地球生態(tài)系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)，在外界物質(zhì)和能量交換的過程中，植物可以調(diào)節(jié)氣候環(huán)境的平衡，同時(shí)通過改變自身的生理和形態(tài)特征來(lái)特異性的適應(yīng)環(huán)境的變化。其中，植物分布范圍的改變和生態(tài)位的轉(zhuǎn)移是對(duì)氣候環(huán)境不斷變化的直接響應(yīng)。在氣候變化與植被生態(tài)學(xué)的研究中，物種的空間分布特征和生態(tài)位的轉(zhuǎn)移變化信息能解釋在許多生態(tài)過程，特別是植物群落的生態(tài)過程，其在變化過程中都會(huì)不同程度的映射到物種特有的空間分布特征當(dāng)中。

杉木（）材質(zhì)好、產(chǎn)量高、種質(zhì)資源優(yōu)異，是我國(guó)主要的造林樹種之一。隨著我國(guó)人工造林速度的加快，杉木的人工林種植面積持續(xù)增加，占據(jù)全國(guó)人工林總面積的20%。作為典型的亞熱帶樹種，杉木是我國(guó)東南部地區(qū)重要的速生豐產(chǎn)林，種植面積居地區(qū)首位。當(dāng)前關(guān)于杉木樹種的研究主要集中在杉木人工造林、杉木種子園、杉木林的混交和土壤肥力等方面，而對(duì)于未來(lái)氣候變化條件下杉木的響應(yīng)以及群落穩(wěn)定性的研究相對(duì)較少。生態(tài)環(huán)境統(tǒng)計(jì)模型和地理信息技術(shù)的發(fā)展以及氣候系統(tǒng)模式的不斷完善使得物種分布模型逐漸成熟。氣候系統(tǒng)模式能夠很好的表征全球氣候變暖的趨勢(shì)和主要特征，在全球氣候變化模擬以及氣候預(yù)估方面發(fā)揮著重要作用。物種分布模型則是基于環(huán)境以及物種本身的生活習(xí)性，通過將物種的分布數(shù)據(jù)與相應(yīng)地點(diǎn)的環(huán)境數(shù)據(jù)相結(jié)合，來(lái)預(yù)測(cè)其在當(dāng)前和未來(lái)氣候條件下的空間分布格局，同時(shí)也是模擬物種對(duì)氣候環(huán)境變化響應(yīng)的重要工具。目前，物種分布模型廣泛應(yīng)用在物種入侵、瀕危動(dòng)植物保護(hù)、古氣候時(shí)期生物分布以及氣候變化下物種的響應(yīng)等方面。

本研究采用MaxEnt 模型對(duì)不同碳排放情景下杉木的時(shí)空分布格局進(jìn)行預(yù)測(cè)，并通過基于R語(yǔ)言的ecospat 軟件包對(duì)其生態(tài)位變化進(jìn)行分析，以此來(lái)研究未來(lái)氣候變化對(duì)杉木適生區(qū)和生態(tài)位的影響。通過數(shù)據(jù)庫(kù)和文獻(xiàn)檢索，確定了211個(gè)杉木分布點(diǎn)和20 個(gè)環(huán)境變量，結(jié)合ArcGIS 10.5 和R平臺(tái)進(jìn)行建模和分析。系統(tǒng)地分析和總結(jié)了氣候變化引起的杉木時(shí)空變化規(guī)律和發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)闡述了氣候變化對(duì)杉木生態(tài)位的影響并提出了今后的研究方向，這為杉木的引種栽培和實(shí)現(xiàn)林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 材料與方法

1.1 地理分布數(shù)據(jù)

杉木的分布點(diǎn)數(shù)據(jù)可以從全球生物多樣性數(shù)據(jù)庫(kù)（GBIF，http：∕∕www.gbif.org∕）、中國(guó)知識(shí)基礎(chǔ)設(shè)施工程（CNKI，http：∕∕www.cnki.net∕）、中國(guó)數(shù)字植物標(biāo)本館（CVH，http：∕∕www.cvh.org.cn∕）和中國(guó)在線植物志（eFlora，http：∕∕www.eflora.cn）等數(shù)據(jù)庫(kù)獲取。首先，對(duì)于經(jīng)緯度重復(fù)的分布點(diǎn)要進(jìn)行剔除，對(duì)于缺少經(jīng)緯度信息的有效分布點(diǎn)可以使用經(jīng)緯度坐標(biāo)拾取網(wǎng)站（http：∕∕www.gpsspg.com∕）進(jìn)行查詢。其次，核查樣本點(diǎn)的植物名錄避免相近物種的混淆，在同一個(gè)像元內(nèi)保留一個(gè)杉木分布點(diǎn)以確保將分布點(diǎn)的地理自相關(guān)降至最低。最后將滿足建模要求的211 個(gè)杉木分布點(diǎn)保存為（.csv）文件供后續(xù)使用。

杉木的分布點(diǎn)（見圖1）數(shù)據(jù)能反映該物種的實(shí)際分布，為研究氣候變化對(duì)其生態(tài)位的影響，我們根據(jù)當(dāng)前杉木分布點(diǎn)以及氣候影響下的杉木未來(lái)分布區(qū)，利用Wallace（基于R 的GUI 應(yīng)用程序）建立緩沖區(qū)。選取緩沖區(qū)內(nèi)10 000 個(gè)點(diǎn)作為背景分布點(diǎn)，利用ArcGIS 10.5 提取不同氣候條件下每個(gè)背景點(diǎn)的氣候數(shù)據(jù)。使用R 語(yǔ)言的ecospat軟件包進(jìn)行核密度分布圖和PCA-env 分析，最大限度地分離、量化和比較不同氣候背景下研究區(qū)域的氣候和空間環(huán)境條件。

圖1 杉木的樣點(diǎn)分布圖該圖基于中華人民共和國(guó)自然資源部標(biāo)準(zhǔn)地圖服務(wù)網(wǎng)站下載的審圖號(hào)GS（2019）1823的標(biāo)準(zhǔn)地圖，邊界無(wú)修改，下同F(xiàn)ig.1 Sample distribution of C.lanceolataThe map is based on the standard map with GS（2019）1823 downloaded from the standard map service website of the Ministry of Natural Resources of the People’s Republic of China，and the boundary is not modified，the same as below

1.2 環(huán)境變量

選取20個(gè)環(huán)境變量來(lái)研究杉木對(duì)氣候變化的響應(yīng)，其中包括19 個(gè)環(huán)境氣候變量和1 個(gè)海拔變量。海拔變量從世界土壤數(shù)據(jù)庫(kù)（http：∕∕www.fao.org∕，HWSDV.1.2）獲取，空間分辨率為30″。生物氣候變量（Bio01-19）從WorldClim 數(shù)據(jù)庫(kù)（http：∕∕www.worldclim.org）下載，主要包括當(dāng)前和未來(lái)（2050 年和2070 年）3 個(gè)時(shí)段內(nèi)2 種代表性濃度路徑（RCP2.6 和RCP8.5）的生物氣候變量，空間分辨率30″（約1 km），這些變量主要反映溫度和降水的特點(diǎn)及其季節(jié)性變化特征。代表性濃度路徑RCP2.6 和RCP8.5 用于模擬未來(lái)不同碳排放情景下的氣候變化（見表1）。主要包括年平均氣溫（Bio1）、平均日較差（Bio2）、最暖月最高氣溫（Bio5）、年降水量（Bio12）和海拔（Elevation）等。與杉木分布有關(guān)的20個(gè)環(huán)境因子變量的多重共線性會(huì)影響MaxEnt 模型預(yù)測(cè)結(jié)果的精度和準(zhǔn)確性，故采用Pearson 相關(guān)分析法對(duì)變量的相關(guān)性進(jìn)行檢驗(yàn)。首先將20 個(gè)環(huán)境變量和211 個(gè)杉木分布點(diǎn)加載到MaxEnt 模型，利用刀切法確定20個(gè)環(huán)境變量的重要性，并按照因子貢獻(xiàn)率大小進(jìn)行排序。然后對(duì)20 個(gè)環(huán)境變量進(jìn)行相關(guān)性分析，若兩個(gè)變量的相關(guān)系數(shù)大于0.8 說明兩者具有較強(qiáng)的相關(guān)性，應(yīng)刪除兩個(gè)相關(guān)變量中貢獻(xiàn)率較少的一個(gè)以避免多重共線性對(duì)模型結(jié)果的影響。中國(guó)行政區(qū)劃矢量圖由國(guó)家基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)提供（http：∕∕mail.nsdi.gov.cn）。

表1 環(huán)境變量Table 1 Environmental variables

1.3 研究方法

基于杉木211 個(gè)分布點(diǎn)和20 個(gè)環(huán)境因子變量，MaxEnt 模型V3.4.1 可以對(duì)其在當(dāng)前和未來(lái)不同氣候背景下的適生區(qū)分布進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。首先將分布點(diǎn)的數(shù)據(jù)和參與建模分析的11個(gè)環(huán)境變量加載到模型中，然后將分布點(diǎn)的數(shù)據(jù)按照3∶1的比例分配給訓(xùn)練集（training data）和測(cè)試集（testing data），即25%的數(shù)據(jù)用于測(cè)試模型的預(yù)測(cè)能力。通過R 語(yǔ)言對(duì)特征組合（FC）和正則化系數(shù)（RM）進(jìn)行優(yōu)化，根據(jù)分布點(diǎn)數(shù)量和環(huán)境變量的選取情況確定最佳的FC 和RM 值，其他參數(shù)則保留默認(rèn)值。模型進(jìn)行500次迭代運(yùn)算后，結(jié)果以ASCⅡ文件類型輸出。采用敏感度和特異性之和最大的方法來(lái)確定杉木適生區(qū)的分類閾值，ArcGIS 10.5軟件對(duì)杉木在不同氣候背景下的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行重分類，≥0.6 為高度適生區(qū)，0.4≤＜0.6 為中度適生區(qū)，0.2≤＜0.4 為低度適生區(qū)。ROC 曲線下的面積（AUC）是評(píng)估模型可靠性的重要方法。通常，AUC 值在0.9～1.0 時(shí)說明預(yù)測(cè)結(jié)果非常優(yōu)秀。最后，在ArcGIS 10.5 中利用中國(guó)行政區(qū)劃的1∶40萬(wàn)比例尺矢量圖繪制了杉木的適生區(qū)。

重疊指數(shù)D 是Broennimann 構(gòu)建的物種生態(tài)位氣候空間比較方法中最常用的定量指標(biāo)，當(dāng)重疊指數(shù)D為0時(shí)，表示兩個(gè)區(qū)域的生態(tài)位根本不重疊，重疊指數(shù)D為1則表示兩個(gè)區(qū)域的生態(tài)位完全重疊。當(dāng)前氣候條件下背景點(diǎn)選擇區(qū)以杉木分布點(diǎn)和1度緩沖距離來(lái)確定，未來(lái)不同氣候背景下則以MaxEnt 模型預(yù)測(cè)的適生區(qū)為杉木背景點(diǎn)選擇區(qū)。通過ArcGIS 10.5提取不同氣候條件下每個(gè)背景點(diǎn)的氣候數(shù)據(jù)用于ecospat 軟件包分析，計(jì)算未來(lái)不同氣候背景下的杉木生態(tài)位與當(dāng)前生態(tài)位的重疊率，以此確定氣候變化對(duì)杉木生態(tài)位的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 模型準(zhǔn)確性

ROC 曲線下坐標(biāo)軸所包圍區(qū)域的面積（AUC）是衡量MaxEnt 模型預(yù)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性和可信度的重要指標(biāo)，在0 到1 的范圍內(nèi)，AUC 值與模型的預(yù)測(cè)精度成正相關(guān)，即AUC值越高，模型結(jié)果的可靠性越高。在不同時(shí)間段和不同氣候條件下對(duì)杉木適生區(qū)的預(yù)測(cè)結(jié)果表明模型在匹配發(fā)生記錄方面表現(xiàn)優(yōu)異，其訓(xùn)練集與測(cè)試集的AUC 平均值在不同碳排放情景下都大于0.9，表明模型預(yù)測(cè)結(jié)果具有極高的可信度，可以很好的反映杉木適生區(qū)分布對(duì)氣候變化的響應(yīng)。

2.2 當(dāng)前潛在地理分布

如圖2 所示，杉木適生區(qū)分為高、中和低三級(jí)適生區(qū)。杉木當(dāng)前氣候條件下的潛在適生區(qū)總面積為219.67 萬(wàn)km，約占國(guó)土總面積的22.88%。其中高度適生區(qū)面積30.62 萬(wàn)km，占其適生區(qū)總面積的13.9%，主要分布在貴州高原、巫山、大巴山、四川縉云山和福建武夷山等地區(qū)。中度適生區(qū)分布在高度適生區(qū)周圍且以高度適生的區(qū)域?yàn)橹行南蛲鈹U(kuò)展，面積112.49 萬(wàn)km，占其適生區(qū)總面積的51.2%，主要分布在除云南和海南省以外的我國(guó)廣大南方地區(qū)。低度適生區(qū)面積76.56 萬(wàn)km，主要分布在江蘇、安徽和湖北省等長(zhǎng)江流域各省區(qū)。對(duì)比我國(guó)等降水量線的分布可以發(fā)現(xiàn)，杉木的適生區(qū)分布邊界與我國(guó)800mm等降水量線基本重合，主要分布在800mm降水量線的東部。

圖2 當(dāng)前我國(guó)杉木的生態(tài)適宜性分布區(qū)Fig.2 The ecological suitability distribution of C.lanceolata at present

2.3 氣候變化對(duì)潛在地理分布的影響

如圖3 所示，基于2 種代表性濃度路徑（RCP 2.6、RCP 8.5）對(duì)未來(lái)氣候變化條件下的杉木適宜分布區(qū)進(jìn)行預(yù)測(cè)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在未來(lái)氣候變化的影響下，杉木適生區(qū)在不同代表性濃度路徑下的分布沿著經(jīng)度、緯度方向有一定程度的遷移，高度適生區(qū)面積整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。其中貴州高原和川渝兩地的高度適生區(qū)面積明顯減少，在RCP 8.5的代表性濃度路徑下，2070 年杉木高度適生區(qū)面積預(yù)計(jì)減少24.5%（見圖5a）。在東部沿海地區(qū)，杉木高度適生區(qū)呈現(xiàn)向低緯度方向發(fā)展的趨勢(shì)。中度適生區(qū)的分布范圍沿緯度向低和高緯度兩個(gè)方向延伸，相比于杉木當(dāng)前的適生區(qū)分布，未來(lái)氣候變化使得長(zhǎng)江流域和海南省成為杉木的潛在適宜分布區(qū)，在中度適生區(qū)的擴(kuò)張下，低度適生區(qū)面積不斷減少（見圖5b）。

圖3 未來(lái)我國(guó)杉木的生態(tài)適宜性分布區(qū)Fig.3 The ecological suitability distribution of C.lanceolata in the future

2.4 氣候變化對(duì)生態(tài)位的影響

利用構(gòu)建的物種生態(tài)位氣候空間比較方法，比較了杉木在當(dāng)前和未來(lái)兩個(gè)時(shí)段兩種代表性濃度路徑下的生態(tài)位特征。在不同情景下前兩個(gè)主成分可以解釋相關(guān)分析所選參數(shù)變量的66%以上。主成分分析（PCA）表明，未來(lái)杉木氣候生態(tài)位在不同時(shí)段不同代表性濃度路徑下發(fā)生轉(zhuǎn)移和擴(kuò)展，未來(lái)的氣候生態(tài)位中心將向年均溫和最暖季降雨量移動(dòng)。杉木生態(tài)位重疊情況如圖4所示，當(dāng)前和未來(lái)不同條件下最基本的虛線背景是不重疊的，氣候生態(tài)位的變化方向與背景氣候變化相同，代表性濃度路徑8.5 相對(duì)于代表性濃度路徑2.6，氣候生態(tài)位的變化尺度（圖4 實(shí)線紅色箭頭）更大，表明RCP8.5 能夠引起杉木產(chǎn)生更大的生態(tài)位轉(zhuǎn)移。重疊指數(shù)D 是氣候空間中物種量化的生態(tài)位指標(biāo)，如圖5b所示，在兩種代表性濃度路徑下生態(tài)位重疊指數(shù)均呈現(xiàn)不斷下降的趨勢(shì)，且RCP8.5 情景下的生態(tài)位重疊率下降更為明顯，表明未來(lái)全球氣候增溫幅度對(duì)杉木的生態(tài)位轉(zhuǎn)移有明顯的影響。生態(tài)位重疊越大，生態(tài)需求越接近，生態(tài)位重疊的大小反映了植物利用資源的相似性。不斷降低的生態(tài)位重疊表明，杉木在未來(lái)氣候變化的過程中生態(tài)位發(fā)生了較大的轉(zhuǎn)移。

圖4 未來(lái)不同氣候背景下的杉木生態(tài)位變化使用PCA-env 方法計(jì)算多元?dú)夂蚩臻g，PC1 和PC2 代表主成分分析（PCA）的前兩個(gè)軸；綠色和紅色陰影表示不同氣候和空間下物種出現(xiàn)的密度，藍(lán)色表示重疊；實(shí)線和虛線分別表示100%和50%的可用環(huán)境空間；紅色箭頭顯示了杉木的氣候生態(tài)位（實(shí)線）和背景范圍（虛線）的中心是如何在兩個(gè)范圍之間移動(dòng)的Fig.4 Future niche changes of C.lanceolata under different climatic backgroundThe PCA-env method is used to calculate the multivariate climate space，PC1 and PC2 represent the first two axes of principal component analysis（PCA）；The green and red shadings represent density of species occurrences in current and future scenario，and blue means overlap；The solid and dashed contour lines illustrate 100% and 50% of the available environmental space，respectively；Red arrows mark how the climatic niche（solid line）of C.lanceolata and the center of the background range（dashed line）move between the two ranges

圖5 杉木高度適生區(qū)面積和生態(tài)位重疊率的變化Fig.5 Changes of niche overlap rate and highly suitable area for C.lanceolata

3 討論

20世紀(jì)以來(lái)溫室效應(yīng)的不斷累積導(dǎo)致全球變暖加劇，引發(fā)全球生物多樣性斷崖式的下降，氣候與植物的相關(guān)性研究逐漸成為全球變化生態(tài)學(xué)的重點(diǎn)。植物物候與氣候變化緊密相關(guān)，后者通過改變生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能間接影響植物的生長(zhǎng)季和地理分布。同時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)的碳匯和蒸散發(fā)能力會(huì)隨著溫度的升高而增加，繼而改變整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的能量交換。預(yù)測(cè)氣候變化對(duì)植物適生區(qū)和生態(tài)位的影響將有利于植物的合理引種和資源保護(hù)。

杉木適應(yīng)性強(qiáng)，具有重要的經(jīng)濟(jì)和藥用價(jià)值，被列入《世界自然保護(hù)聯(lián)盟瀕危物種紅色名錄》，準(zhǔn)確模擬和預(yù)測(cè)杉木適生區(qū)和生態(tài)位對(duì)氣候變化的響應(yīng)具有重要意義。當(dāng)前隨著生態(tài)環(huán)境統(tǒng)計(jì)模型和地理信息技術(shù)的發(fā)展，物種分布模型在氣候?qū)χ参锏倪m生區(qū)和生態(tài)位的研究方面得到廣泛應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)觀賞植物芍藥（）主要分布在安徽省、河南省和湖北省，年平均氣溫、蒸氣壓和年降水量是影響芍藥分布的主要環(huán)境因子。榨菜（var.）主要集中分布在華中、西南和華東地區(qū)，在未來(lái)氣候變暖影響下其適宜生境面積整體上將略有增加。但未來(lái)伯樂樹（）地理分布范圍可能會(huì)發(fā)生不同程度的收縮，其中RCP8.5 情景下生境破碎化最為嚴(yán)重。ecospat軟件包可以在連貫的空間分析中提供新穎的工具和方法來(lái)支持對(duì)物種生態(tài)位和分布的建模，實(shí)現(xiàn)不同范圍或時(shí)間段之間的物種生態(tài)位量化和比較。使用ecospat軟件包來(lái)評(píng)估樺木的生態(tài)位動(dòng)態(tài)變化，發(fā)現(xiàn)該物種當(dāng)前情景和未來(lái)情景的所有成對(duì)比較的生態(tài)位重疊程度均較低，表明氣候生態(tài)位在未來(lái)情景中將發(fā)生變化，并將適應(yīng)不同的環(huán)境條件。苔草屬（）自定殖南美洲以來(lái)，隨時(shí)間變化而導(dǎo)致的生態(tài)位轉(zhuǎn)移與物種當(dāng)前的遺傳結(jié)構(gòu)一致，但同時(shí)發(fā)現(xiàn)氣候變化很可能會(huì)導(dǎo)致適宜寒冷氣候的物種在未來(lái)降低其適應(yīng)環(huán)境的能力。

垂直分布的上限常隨地形和氣候條件的不同而有差異。在中國(guó)東部大別山區(qū)，福建戴云山和四川峨眉山均為杉木的重要分布區(qū)，這與MaxEnt模型對(duì)杉木當(dāng)前分布的預(yù)測(cè)結(jié)果一致。杉木為亞熱帶樹種，喜溫暖濕潤(rùn)，水濕條件的影響大于溫度條件，故杉木的適生區(qū)主要分布在年降水量800～2 000 mm 的地區(qū)，充足的水分保證了杉木的正常生長(zhǎng)。當(dāng)未來(lái)氣候呈現(xiàn)溫度增加、降水量不變的情景時(shí)，湖南省馬尾松（）種植區(qū)域適當(dāng)向東擴(kuò)展，當(dāng)未來(lái)氣候呈現(xiàn)降水量增加、溫度不變或二者均增加的情景時(shí)，種植區(qū)域適當(dāng)向北擴(kuò)展，這也體現(xiàn)了水分對(duì)喬木樹種分布的重要影響。在未來(lái)氣候變暖的影響下，杉木高度適生區(qū)面積明顯減少且呈現(xiàn)向低緯度方向發(fā)展的趨勢(shì)。同樣，河北省3 個(gè)優(yōu)勢(shì)樹種華北落葉松（var.-）、蒙 古 櫟（）和油松（）的分布面積在氣候變化的影響下顯著縮小，幅度均超過3%，3 個(gè)樹種在經(jīng)緯度方向上的分布變化雖然不大但均有向高海拔地區(qū)遷移的趨勢(shì)。未來(lái)翅果油樹的適生區(qū)面積同樣有不同幅度的縮減，其分布區(qū)在呂梁山南部表現(xiàn)出向緯度方向的輕微波動(dòng)，而中條山地帶則發(fā)生向海拔方向的遷移。未來(lái)溫度升高的背景下可能不利于喬木適生區(qū)分布的擴(kuò)張，在人造林建設(shè)時(shí)應(yīng)考慮到其適生分布和面積變化趨勢(shì)，在提高森林生產(chǎn)力的同時(shí)，構(gòu)建健康穩(wěn)定的森林生態(tài)系統(tǒng)。

除氣候因素和海拔因素外，地理屏障的阻隔以及樹種的病蟲害都會(huì)影響杉木樹種的分布情況，代表性濃度路徑下溫室氣體排放還受到宏觀政策調(diào)控和人類活動(dòng)的影響。引種栽培、用地類型改變以及道路和工礦的建設(shè)等人為活動(dòng)都將可能促進(jìn)或阻礙物種的遷移和適生區(qū)分布格局的改變。同時(shí)土壤科學(xué)多集中在有限地理范圍內(nèi)的成分研究，土壤對(duì)氣候變化的響應(yīng)并不敏感，加上人類活動(dòng)的影響是復(fù)雜的，很難用模型來(lái)模擬氣候變化下土壤變化。這兩種因素是此類文章的典型局限性，需要在以后的研究中進(jìn)一步完善。

4 結(jié)論

基于杉木的分布點(diǎn)和不同時(shí)段的環(huán)境氣候數(shù)據(jù)，利用MaxEnt 模型和ecospat 軟件包分析了杉木適生區(qū)和生態(tài)位對(duì)未來(lái)氣候變化的響應(yīng)，主要結(jié)論包括：

（1）年均溫、晝夜溫差日均值和最干月降雨量是影響杉木分布的最主要環(huán)境變量，三者累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到60%以上。

（2）杉木在當(dāng)前氣候條件下的潛在適生區(qū)總面積為219.67 萬(wàn)km，約占國(guó)土總面積的22.88%，主要分布在我國(guó)800 mm等降水量線以東的地區(qū)

（3）未來(lái)氣候變暖的影響下，杉木適生區(qū)在不同代表性濃度路徑的分布將沿著經(jīng)緯度方向有一定程度的遷移。除中度適生區(qū)分布范圍有所擴(kuò)大外，高度和低度適生區(qū)面積均呈現(xiàn)不斷減少的趨勢(shì)。

（4）主成分分析（PCA）表明，未來(lái)杉木氣候生態(tài)位在不同時(shí)段不同代表性濃度路徑下發(fā)生轉(zhuǎn)移和擴(kuò)展，氣候生態(tài)位中心在氣候變暖的影響下向年均溫和最暖季降雨量移動(dòng)。未來(lái)杉木生態(tài)位重疊指數(shù)均呈現(xiàn)不斷下降的趨勢(shì)，且RCP8.5 情景下的生態(tài)位重疊率下降更為明顯，表明未來(lái)全球氣候增溫幅度對(duì)杉木的生態(tài)位轉(zhuǎn)移有明顯的影響。