东北地区菊科入侵物种的分布动态：现状、预测与防控启示

研究人员利用 MaxEnt 模型，探究菊科入侵物种在东北的分布，发现其分布范围将扩大，为防控提供依据。

　　菊科植物入侵东北，威胁生态平衡与农业生产。像豚草（Ambrosia artemisiifolia L.）、三裂叶豚草（Ambrosia trifida L.）和小飞蓬（Erigeron canadensis L.）这些恶性入侵物种，在东北广泛分布，不仅破坏生物多样性，还影响生态系统稳定，甚至其花粉会引发过敏等健康问题。为了应对这些问题，延边大学地理与海洋科学学院、哈尔滨师范大学地理科学学院等机构的研究人员开展了相关研究，研究成果发表在《Scientific Reports》上。

研究人员运用了多种关键技术方法。他们从多个数据库获取物种分布数据，利用 ENMtools 对数据进行空间过滤处理。在变量选择上，从 WorldClim 数据库等获取 36 个预测变量，经筛选后确定 15 个变量用于 MaxEnt 模型分析。通过 R 软件计算 Spearman 相关系数评估变量相关性，利用 ArcGIS Pro 进行数据处理和分析，包括从地形数据衍生变量、重采样等操作，还借助 Sen 斜率估计和 Mann - Kendall（MK）检验分析数据趋势。

研究结果如下：

• 当前空间分布：研究通过 MaxEnt 模型评估，其平均曲线下面积（AUC）达到 0.918，表明模型预测效果良好。影响三种菊科物种分布的主要因素包括气候变量（如最冷月降水量 BIO19、年降水量 BIO12 等）、人为因素（如土地利用和覆盖 LULC、道路 RD 等）和地形因素（如坡向 ASP、坡度 SLO 等）。目前，东北地区南部是潜在入侵高风险区域，高度适宜区
该研究首次全面地探究了东北地区菊科入侵物种在当前和未来气候条件下的分布格局，对于深入理解生物入侵机制、制定科学的防控策略意义重大。研究成果不仅为生态学家、植物学家提供了丰富的数据和理论依据，也为政策制定者提供了决策参考，有助于推动东北地区生态环境的保护和可持续发展。

在研究结论方面，研究表明东北地区菊科入侵物种的分布受多种因素共同作用。当前气候条件下，东北地区南部因适宜的气候和地理条件，成为菊科物种的主要入侵区域。未来，随着气候变化，这些物种的适宜栖息地将不断扩张，分布中心向西南方向移动，这无疑会加剧其对当地生态系统的威胁。


从讨论部分来看，气候变量中的 BIO19、BIO12 和 BIO01 等对菊科物种分布影响显著，这为预测其未来分布变化提供了关键线索。同时，人为因素如土地利用变化、交通发展等也在其扩散过程中起到重要作用。此外，研究还发现菊科物种的生物学特性，如种子质量小、数量多、繁殖能力强等，使其在入侵过程中具有优势。


然而，研究也存在一些不足之处。样本点的局限性可能导致对部分区域扩散情况的低估，且在未来预测中未充分考虑人类活动和社会经济因素的动态变化。尽管如此，该研究仍然为后续研究奠定了坚实基础，未来研究可在此基础上进一步完善模型，提高预测准确性，加强对菊科入侵物种的监测和防控，保护东北地区的生态安全。