Potential distribution of Hippophae thibetana and its predicted responses to climate change

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2021.00028

Journal of Desert Research ›› 2021, Vol. 41 ›› Issue (3): 101-109.DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2021.00028

Potential distribution of Hippophae thibetana and its predicted responses to climate change

Xiaohui He¹^,²^,³(), Jianhua Si¹(), Chunyan Zhao¹, Chunlin Wang¹^,³, Dongmeng Zhou¹^,³

^1.Key Laboratory of Eco-Hydrology of Inland River Basin，Northwest Institute of Eco-Environment and Resources，Chinese Academy of Sciences，Lanzhou 730000，China
^2.College of Resources and Environment，Baotou Teachers’ College，Baotou 014030，Inner Mongolia，China
^3.University of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049，China

Received:2021-01-21 Revised:2021-03-16 Online:2021-05-26 Published:2021-05-26
Contact: Jianhua Si

Abstract

Abstract:

Climate change affects the geographical distribution of species. Studying the geographical distribution of species under different climate scenarios is helpful to the species conservation and rational utilization of plant resources. In order to accurately understand the suitable habitat of Hippophae thibetana in China， based on 118 records of species occurrence data， 19 climate and 3 terrain factors， with the MaxEnt model and ArcGIS software， this research simulated the suitable habitat of H.thibetana under current climate conditions， explored the dominant factors affecting its growth and their thresholds， and examined future distribution under different climate change scenarios（i.e.， RCP2.6， RCP4.5， RCP6.0 and RCP8.5） in 2040-2060 and 2060-2080， respectively. The results show that：（1） Under current climate conditions， the area of high suitable habitat is 33.32×10⁴ km² and the area of suitable habitat^{is 51.65×10⁴ km².They are mainly located in Himalayas and Qilian Mountains of the Tibetan Plateau， concentrated in Tibet， Gansu， Qinghai， Sichuan provinces. （2） The most significant factors affecting the distribution of H.thibetana areelevation， precipitation of the driest quarter， mean temperature of coldest quarter. The suitable elevation is 2 500-4 800 m. The suitable precipitation of the driest season ranges from 200 mm to 420 mm. The suitable mean temperature of coldest season ranges from -12 ℃ to 0 ℃. （3） Under different climate change scenarios in the future， the area of unsuitable habitat would significantly increase， while the others would reduce. This results may be useful for the protection， development and plantation of H.thibetana.}

Key words: Hippophae thibetana, climate change, MaxEnt model, suitable habitat

CLC Number:

Q948

Xiaohui He, Jianhua Si, Chunyan Zhao, Chunlin Wang, Dongmeng Zhou. Potential distribution of Hippophae thibetana and its predicted responses to climate change[J]. Journal of Desert Research, 2021, 41(3): 101-109.

Figures/Tables 8

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指标	数据简称	描述
气候因子	Bio1	年平均气温/℃
	Bio2	平均日较差/℃
	Bio3	等温性
	Bio4	温度季节性变动系数
	Bio5	最热月的最高温度/℃
	Bio6	最冷月的最低温度/℃
	Bio7	温度年较差/℃
	Bio8	最湿季平均温度/℃
	Bio9	最干季平均温度/℃
	Bio10	最热季平均温度/℃
	Bio11	最冷季平均温度/℃
	Bio12	年降水量/mm
	Bio13	最湿月降水量/mm
	Bio14	最干月降水量/mm
	Bio15	降水量的季节性变化
	Bio16	最湿季降水量/mm
	Bio17	最干季降水量/mm
	Bio18	最热季降水量/mm
	Bio19	最冷季降水量/mm
地形因子	ASL	海拔/m
	SLOP	坡度/（°）
	ASPE	坡向/（°）

指标	数据简称	描述
气候因子	Bio1	年平均气温/℃
	Bio2	平均日较差/℃
	Bio3	等温性
	Bio4	温度季节性变动系数
	Bio5	最热月的最高温度/℃
	Bio6	最冷月的最低温度/℃
	Bio7	温度年较差/℃
	Bio8	最湿季平均温度/℃
	Bio9	最干季平均温度/℃
	Bio10	最热季平均温度/℃
	Bio11	最冷季平均温度/℃
	Bio12	年降水量/mm
	Bio13	最湿月降水量/mm
	Bio14	最干月降水量/mm
	Bio15	降水量的季节性变化
	Bio16	最湿季降水量/mm
	Bio17	最干季降水量/mm
	Bio18	最热季降水量/mm
	Bio19	最冷季降水量/mm
地形因子	ASL	海拔/m
	SLOP	坡度/（°）
	ASPE	坡向/（°）

地区	省、自治区	面积/万km²				占比/%
地区	省、自治区	高适宜生境	适宜生境	低适宜生境	不适宜生境	高适宜生境	适宜生境	低适宜生境	不适宜生境
华北	河北	0.00	0.01	0.39	18.60	0.00	0.05	2.05	97.90
	山西	0.00	0.44	7.31	7.75	0.00	2.84	47.16	50.00
	内蒙古	0.00	0.06	5.32	112.92	0.00	0.05	4.50	95.45
西南	四川	7.28	8.68	11.10	21.74	14.92	17.78	22.75	44.55
	贵州	0.01	0.04	0.52	16.43	0.06	0.23	3.06	96.65
	云南	0.23	0.83	7.02	31.32	0.58	2.11	17.82	79.49
	西藏	11.44	21.57	43.14	45.85	9.38	17.68	35.36	37.58
西北	陕西	0.00	0.04	4.39	16.07	0.00	0.20	21.41	78.39
	甘肃	5.74	5.58	10.52	23.16	12.76	12.40	23.38	51.46
	青海	8.59	13.55	29.18	20.78	11.92	18.79	40.47	28.82
	宁夏	0.00	0.67	3.74	2.23	0.00	10.09	56.33	33.58
	新疆	0.03	0.12	2.72	163.13	0.02	0.07	1.64	98.27
	台湾	0.00	0.06	0.55	3.01	0.00	1.66	15.19	83.15
	总计	33.32	51.65	125.90	482.99	3.47	5.38	13.12	78.03

地区	省、自治区	面积/万km²				占比/%
地区	省、自治区	高适宜生境	适宜生境	低适宜生境	不适宜生境	高适宜生境	适宜生境	低适宜生境	不适宜生境
华北	河北	0.00	0.01	0.39	18.60	0.00	0.05	2.05	97.90
	山西	0.00	0.44	7.31	7.75	0.00	2.84	47.16	50.00
	内蒙古	0.00	0.06	5.32	112.92	0.00	0.05	4.50	95.45
西南	四川	7.28	8.68	11.10	21.74	14.92	17.78	22.75	44.55
	贵州	0.01	0.04	0.52	16.43	0.06	0.23	3.06	96.65
	云南	0.23	0.83	7.02	31.32	0.58	2.11	17.82	79.49
	西藏	11.44	21.57	43.14	45.85	9.38	17.68	35.36	37.58
西北	陕西	0.00	0.04	4.39	16.07	0.00	0.20	21.41	78.39
	甘肃	5.74	5.58	10.52	23.16	12.76	12.40	23.38	51.46
	青海	8.59	13.55	29.18	20.78	11.92	18.79	40.47	28.82
	宁夏	0.00	0.67	3.74	2.23	0.00	10.09	56.33	33.58
	新疆	0.03	0.12	2.72	163.13	0.02	0.07	1.64	98.27
	台湾	0.00	0.06	0.55	3.01	0.00	1.66	15.19	83.15
	总计	33.32	51.65	125.90	482.99	3.47	5.38	13.12	78.03

主导因子	贡献率/%	最优值	适宜范围
海拔	39.6	3 300 m	2 500—4 800 m
最湿季降水量	9.4	200 mm	200—420 mm
最冷季平均温度	8.8	-2 ℃	-12—0 ℃
等温性	7.3	0.46	0.37—0.47
最湿季平均温度	6.5	12 ℃	8—16 ℃
坡度	6.3	35°	2°—11°或>22°
最热季降水量	5.7	200 mm	200—400 mm
温度季节性变动系数	4.3	65	50—80
最热季平均温度	3.9	9 ℃	8—15 ℃

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时段	适宜生境等级	RCP 2.6	RCP 4.5	RCP 6.0	RCP 8.5
2041－2060年	低适宜生境	8.11	8.18	9.02	8.51
	适宜生境	4.05	4.51	4.90	4.95
	高适宜生境	0.82	0.86	1.16	0.84
2061－2080年	低适宜生境	8.09	8.48	8.30	9.52
	适宜生境	4.23	4.72	5.14	4.88
	高适宜生境	1.28	0.99	0.90	0.51

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