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物种与环境之间的相互关系一直是生态学研究的重要议题。近年来,物种分布模型被广泛用于物种适生地范围推估方面的研究。红桧(Chamaecyparis formosensis)为台湾特有珍稀树种。了解红桧生长环境,推估其潜在分布范围,可为造林决策提供支持,同时有利于物种多样性保护和生态环境可持续发展。
通过DEM获取海拔、坡度、坡向等地形指标,SPOT-5影像获取植被指标,参考台湾第三次森林资源和土地利用调查数据获取红桧分布范围。利用红桧点位图层切割环境指标,结合最大墒值(MAXENT)、决策树(DT)和判别分析(DA)三种模型,推估红桧物种的适生地范围。设计不同采样方案,研究模型空间外推能力以及样本量和环境变量对模型精度的影响。
结果显示,三种模型均较适合推估红桧物种的适生地范围,总体精度达到80%以上,Kappa系数达到0.5以上。其中DT的精度最高,且受主体样本量影响最小,但稳定性不足;DA的空间外推能力优于DT和MAXENT,且稳定性较好,不宜受到样本量大小和环境变量的影响,但推估精度为三者中最差的,且误授率过高;MAXENT模型表现居中,精度优于DA,稳定性优于DT,小样本量时,可以达到较理想的精度,但空间外推能力最差。随着样本量增大,三模型预测精度呈上升趋势,当样本数量达到200以上时,渐转平坦稳定的状态。由于SPOT影像光谱解析度和空间解析度不足,SPOT-5获取的植生指标没有提高模型的精确度。三种模型生成的红桧物种分布推估图显示,红桧在台湾中部的适生地范围在纯林基础上向外扩张,并向白狗大山东南部方向拓展,未来可在该范围对其进行人工林栽植。