不同气候情景下小兴安岭3个珍稀易危树种的潜在分布预测.pdf

Vol.44 No.2Feb.2024第 44 卷 第 2 期2024 年 2 月中 南 林 业 科 技 大 学 学 报 Journal of Central South University of Forestry&Technologyhttp:/收稿日期：2023-06-04基金项目：国家重点研发计划项目（2022YFD2200502）。第一作者：王博一（），硕士研究生。通信作者：刘兆刚（），教授，博士，博士研究生导师。引文格式：王博一,董灵波,刘兆刚.不同气候情景下小兴安岭 3 个珍稀易危树种的潜在分布预测 J.中南林业科技大学学报,2024,44(2):29-40.WANG B Y,DONG L B,LIU Z G,et al.Prediction of potential distribution of three protective tree species in Xiaoxingan mountain under different climatic scenariosJ.Journal of Central South University of Forestry&Technology,2024,44(2):29-40.不同气候情景下小兴安岭 3 个珍稀易危树种的潜在分布预测王博一a，董灵波a，b，刘兆刚a，b（东北林业大学 a.林学院；b.森林生态系统可持续经营教育部重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150040）摘 要：【目的】水曲柳、黄菠萝和紫椴为小兴安岭地区亚顶极群落主要建群树种，分析水曲柳、黄菠萝和紫椴在全球气候变化的背景下的潜在分布区，揭示气候变化对植物分布格局影响，进而为森林质量精准提升和国家储备林建设提供依据。【方法】基于 19 个气候因子、土壤以及海拔数据，运用 MaxEnt 模型预测了小兴安岭地区 3 个珍稀易危树种当前、未来（20212040 年、20412060 年、20612080 年和 20812100 年）4 种气候变化情景（ssp126、ssp245、ssp370 和 ssp585）下潜在分布情况。【结果】1）MaxEnt 模型拟合效果良好，AUC 值均大于 0.7；2）水曲柳重要环境因子依次为年降水量、最热季度的平均温度、最湿月份降水；黄菠萝重要环境因子依次为年降水量、最冷季度的平均温度、最冷季降水；紫椴重要环境因子依次为年平均温度、年降水 量、最冷季度的平均温度；3）未来气候变化条件下，水曲柳适生区面积波动较大；黄菠萝在 ssp370 气候情景下，适生区面积缩减程度最大，其他情况适生区面积趋于平稳；紫椴适生区面积为 21 769.87 25 579.46 km2，变化范围小，适生区面积有减小趋势。4 种气候变化下 3 个树种核心区中心海拔升高 31 222 m。【结论】为使小兴安岭地区森林质量提升，以适地适树为原则，可在伊春市大力种植黄菠萝，在黑河市南部和伊春市北部大力种植紫椴。气候变化对水曲柳影响较大，适生区存在面积小，并且适生区等级降低面积大，建议加大对水曲柳保护力度。关键词：气候变化；MaxEnt 模型；潜在分布区；水曲柳；黄菠萝；紫椴中图分类号：S759.94 文献标志码：A 文章编号：1673-923X(2024)02-0029-12Prediction of potential distribution of three protective tree species in Xiaoxingan mountain under different climatic scenariosWANG Boyia,DONG Lingboa,b,LIU Zhaoganga,b(a.College of Forestry;b.Key Laboratory of Sustainable Forest Ecosystem Management of Ministry of Education,Northeast Forestry University,Harbin 150040,Heilongjiang,China)Abstract:【Objective】Fraxinus mandshurica,Phellodendron amurense and Tilia amurensis are the main sub top-level community building tree species in the Xiaoxingan mountains region.The purpose of this research is to analyze the potential distribution areas of F.mandshurica,P.amurense and T.amurensis in the context of global climate change,reveal the impact of climate change on plant distribution patterns,and provide a basis for precise improvement of forest quality.【Method】Based on 19 climate factors,soil,and altitude data,the MaxEnt model was used to predict the potential distribution of three protected tree species in the Xiaoxingan mountains region under four climate change scenarios(ssp126,ssp245,ssp370,and ssp585):currently and in the future(2021-2040,2041-2060,2061-2080,and 2081-2100).【Result】1)The MaxEnt model had a good fitting effect,with AUC values greater than 0.7;2)The important environmental factors of F.mandshurica in sequence were the annual precipitation,the mean temperature of warmest quarter,and the precipitation of wettest month.The important environmental factors of P.amurense were the annual precipitation,the average temperature of coldest season,and the precipitation of coldest season.The important environmental factors of T.amurensis were the annual mean temperature,the mean temperature of coldest season and the annual precipitation;3)Under the conditions of Doi:10.14067/ki.1673-923x.2024.02.004王博一，等：不同气候情景下小兴安岭 3 个珍稀易危树种的潜在分布预测30第 2 期2023 年，联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）第六次报告提出，47%的灭绝动植物灭绝原因与气候变化相关1。根据最新的全球表面温度观测数据集估计2-3，1900 年以来全球陆地平均气温升高趋势为（1.000.06）/100 a，而中国气温上升趋势大致为 1.3 1.7 /100 a4。根据CMIP5 模式进行的模拟结果表明 20812100 年相比 19862015 年可能升温 0.3 4.8。气候变化会影响森林分布，随着温度的升高，针叶林面积会减小，当温度升高 3 时，落叶针叶林将被阔叶林替代，林带南部边缘也会有不同程度的北移5。气候变化同样会影响中国主要造林树种适生面积和地理分布区6-7。由此可见，全球气候变暖会严重影响森林的类型和树种分布，而确定不同树种对未来气候变化的响应，对于保护森林资源和维护人类赖以生存的生态环境有着重要意义。目前，国内外研究学者在量化物种与环境条件的关系领域做了许多研究8-13。其中物种分布模型（Species distribution models，SDMs）利用统计方法和生态位原理，根据环境变量和物种分布之间的关系进行分析，预测全球气候变化对物种分布的影响，并确定潜在保护区14。目前有许多物种分布模型可供选择，模型的类型也分为经验模型、回归模型、机器学习模型和生态位模型。而这些模型在生态学意义、模型拟合效果、数据要求等方面各有优缺点15-16。如 Carpenter 等17采用 Domain 模型作为启发式工具，需要少量生物数据，在调查设计、保护区选择和濒危物种绘图方面有突出作用。王国峥等18采用 GARP、Bioclim、Domain 和 MaxEnt 四种生态位模型，预测金钱松的全国潜在适生区，各模型取长补短，提高预测的科学性。生态位模型中，MaxEnt 模型操作简单、适用性强，可以利用少量的分布样本数据和环境数据较好地评价生境适宜性，预测物种潜在分布，所以 MaxEnt 模型应用越来越广泛。目前基于 MaxEnt 模型我国已经对无翼坡垒 Hopea exalata19、胡 杨 Populus euphratica20、兴安落叶松 Larix gmelinii21、杉木 Cunninghamia lanceolata22、赤皮青冈 Cyclobalanopsis gilva23等树种有相关文章评价适宜性分布区或预测在未来气候变化的条件下的潜在分布。硬阔叶林是小兴安岭地区典型的次生林类型，是该地区森林生态系统的重要组成部分。退化演替前期主要是白桦林、山杨林等先锋树种形成的软阔叶林，随着时间的推移，正向演替的硬阔叶林面积逐渐增多。硬阔叶林也是阔叶红松林遭到破坏后形成亚顶极群落，具有相对稳定和生产力高的特点，因此硬阔叶林的分布也可以反映小兴安岭地区生境的恢复程度24。硬阔叶林包括水曲柳 Fraxinus mandshurica、胡桃楸 Juglans mandshurica、黄菠萝 Phellodendron amurense、榆树 Ulmus pumila 和色木 Acer pictum 等纯林和由这些树种组成的混交林，还包括面积占整个次生林一半以上的柞树林。水曲柳、胡桃揪和黄菠萝作为东北林区珍贵硬阔树种25-26，具有木材材质优良的特性，因此也造成过度采伐的结果。2021 年我国更新的国家重点保护野生植物名录中，黑龙江省有分布的阔叶树种有水曲柳 F.mandshurica、黄菠萝 P.amurense 和紫椴Tilia amurensis（下文用“水黄紫”简写表示）。其中水曲柳和黄菠萝列入世界自然保护联盟濒危物种红色名录（IUCN），紫椴列入中国生物多样性红色名录-高等植物卷，由此可见，“水黄紫”不仅具有较高的生态价值和经济价值，而且在目前的环境和人为影响下已经被列为危险种，甚至面临着灭绝的风险。研究小兴安岭地区“水黄紫”分布情况，使用 MaxEnt 模型判断潜在适宜性分布区，并预测 20212100 年 3 种气候变化情景（ssp126、ssp245、ssp370 和 ssp585）下“水黄紫”适宜区分布情况，保护现有适宜分布区的林分，将可能发展的地区加强抚育，为“水黄紫”的保护和森林质量精准提升、国家储备林建设提供参考依据。future climate change,the area of suitable habitat for F.mandshurica fluctuated significantly;Under the ssp370 climate scenario,the area of suitable growing areas for yellow pineapple decreased the most,while in other cases,the area of suitable growing areas tended to stabilize;The suitable growth area of T.amurensis ranged from 21 769.87 to 25 579.46 km2,with a small range of variation and a decreasing trend.The central elevation of the core area of the three tree species increased by 85-183 m under four climate changes.【Conclusion】In order to improve the forest quality in the Xiaoxinganling area,based on the principle of suitable land and trees,P.amurense can be vigorously planted in Yichun city,and purple linden can be vigorously planted in the southern part of Heihe city and the northern part of Yichun city.Climate change has a significant impact on F.mandshurica,with a small area of suitable areas and a large area of reduced levels of suitable areas.It is recommended to increase the protection of F.mandshurica.Keywords:climate change;MaxEnt model;potential distribution area;Fraxinus mandshurica;Phellodendron amurense;Tilia amurensis 31中 南 林 业 科 技 大 学 学 报第 44 卷1 数据和方法1.1 研究区概况小兴安岭地区位于黑龙江省中北部（125 131E，46 51N），为低山丘陵地带，红松蓄积量占全国红松总蓄积量的 50%以上。此外还生长落叶松、樟子松 Pinus sylvestris、红皮云杉 Picea koraiensis、水曲柳、黄菠萝、椴树 Tilia tuan、蒙 古 栎 Quercus mongolica 和 白 桦 Betula platyphylla 等上百种针、阔叶树，还有数以百计的药用植物，栖息着多种野生动物。1.2 数据来源1）物种分布数据。小兴安岭地区为黑龙江省典型的地域性植被森林分布区，水曲柳、黄菠萝和紫椴分布数据主要来源于国家科技资源共享服务平台（http:/ GBIF（https:/www.gbif.org/）等相关网站以及小兴安岭实际调查数据。同时降低采样空间自相关性，将小兴安岭地区分成 1 km1 km 网格，每个网格最多保留一个数据，记录经度、纬度，将对应物种录入成 csv 文件格式，最终确定 26 个水曲柳数据、20 个黄菠萝数据和117 个紫椴数据（图 1）用于建模，均符合 MaxEnt模型对最少数据的要求27。2）环境因子数据。本研究 MaxEnt 模型选取气候数据均来源于 WorldClim 数据库（http:/www.worldclim.org/），包括 13 份全球的 19 个生物气候 变 量 图 层（包 括 19702000、20212040、20412060、20612080 和 20812100 年的 4 种气候变化情景：ssp126 可持续发展路径、ssp245中度发展、ssp370 区域竞争路径、ssp585 化石燃料为主的常规发展）；面向陆面模拟的中国土壤数据集（http:/ MaxEnt 3.4.1 模型初始计算 19 个气候变量的贡献值，然后使用 ArcGIS 10.6 软件中“多值提取至点”和 SPSS 26.0 软件进行 Pearson 相关性分析，将相关性系数绝对值小于 0.8 的环境因子根据初始模型中环境贡献率进行选择，保留具有生物学意义的因子，筛选后再重复此操作，直至相关性系数均小于 0.8 为止，确定环境因子（表 1）。图 1 研究区位置Fig.1 Location map of the study area1.3 模型评价标准利用筛选得到的 6 个气候变量、2 个地形因子、3 个土壤因子和 128 个分布点数据构建最终的物种分布模型，构建随机数种子（Random Seed），自举法（Bootstrap）重复运算 10 次，预测分布图以王博一，等：不同气候情景下小兴安岭 3 个珍稀易危树种的潜在分布预测32第 2 期Logistic 形式、asc 格式输出。采用受试者操作特性曲线 ROC 分析法对 MaxEnt 模型预测结果进行精度验证，该方法通过计算曲线与横坐标围成的面积即 AUC 值判断模型预测精度。依据 Hanley 等28对 ROC 曲线的相关研究：当 AUC 值为 0.50 0.60时说明模型预测效果为失败，0.60 0.70 时预测效果为较差，0.70 0.80 时预测效果为一般，0.80 0.90 时预测效果为较好，0.90 1.00 时预测效果为很好。一般而言，当 AUC 值 0.9 时，预测结果精度较高，预测结果可以采用。表 1 环境因子数据Table 1 Environmental factor data 变量Variable描述Description是否选择Select or notbio1年平均温度是bio2平均昼夜范围（月平均值（最高温度-最低温度）否bio3等温(bio2/bio7)(100)否bio4温度季节性（标准偏差 100）否bio5最热月份的最高温度否bio6最冷月份的最低温度否bio7年温度范围否bio8最湿季度的平均温度否bio9最干燥季度的平均温度否bio10最热季度的平均温度是bio11最冷季度的平均温度是bio12年降水量是bio13最湿月份的降水量是bio14最干燥月份的降水量否bio15降水季节性（变异系数）是bio16最湿季降水量否bio17最干燥季度的降水量否bio18最热季降水量否bio19最冷季降水量是dem海拔是slope坡度是pH土壤酸碱性是SOM土壤有机质是cl黏土是1.4 生境等级划分及核心区的确定以0.25、0.5和0.75作为低、中、高适生区的分界，对 MaxEnt 模型输出结果进行重分类29。将 3 个树种均可生存的地区划分为核心区，利用 ArcGIS 10.6软件确定的核心区平均中心作为核心区中心。2 结果与分析2.1“水黄紫”的分布 MaxEnt 模型拟合结果MaxEnt 模型验证结果表明，小兴安岭地区水曲柳和紫椴分布模型的拟合结效果较好，AUC 值分别为 0.812、0.858，黄菠萝拟合 AUC 值为 0.736，效果一般。因此，可以用 MaxEnt 模型对“水黄紫”现在与未来气候情景下的潜在分布区进行预测与模拟。分析现在的水曲柳、黄菠萝和紫椴分布情况和主要环境因子之间的关系，结果如表 2 所示。结果中贡献率超过 80%的环境因子被视为重要的环境因子，因此水曲柳的重要环境因子为年降水量（bio12，33.2%）、最热季度的平均温度（bio10，30.8%）和最湿月份降水量（bio13，9.5%）；黄菠萝的重要环境因子为年降水量（bio12，53.4%）、最冷季度的平均温度（bio11，16.6%）和最冷季降水量（bio19，8.2%）；紫椴的重要环境因子为年平均温度（bio1，28.7%）和年降水量（bio12，27.4%）、最冷季度的平均温度（bio11，25.8%）。表 2 “水黄紫”环境因子贡献率及排列重要性Table 2 Contribution rate and ranking importance of F.mandshurica,P.amurense and T.amurensis environmental factors树种Treespecies环境变量Environment variable贡献率Contribution rate/%排列重要性Permutation importance/%水曲柳F.mandshuricabio1233.213.2bio1030.854.9bio139.54.3dem9.34.0som4.63.5黄菠萝P.amurensebio1253.441.4bio1116.612.7bio198.213.6bio156.513.9cl4.72.1紫椴T.amurensisbio128.743.6bio1227.422.2bio1125.88.4bio134.34.8bio153.56.2 贡献率是指环境变量对物种分布情况贡献率占比；排列重要性是通过测量排列特征值后模型预测误差的增加来衡量特征的重要性，如果改组其值会增加模型误差，则该特征是“重要的”，反之则为“不重要的”。Contribution rate refers to the contribution rate of environmental variables to species distribution;The importance of permutation is to measure the importance of the feature by measuring the increase of the model prediction error after the value of permutation feature.If the value of the permutation feature will increase the model error,then the feature is“important”,otherwise,it is“unimportant”.图 2 为 3 个物种重要环境因子的响应曲线，当存在情况可能性大于 0.5 时，表明该环境条件对物种生存起积极作用，即在该环境条件下可以有物种的分布。由图 1 可知，在年降水量（bio12）高于 607 mm、最热季度的平均温度（bio10）33中 南 林 业 科 技 大 学 学 报第 44 卷在 18.1 18.9、最湿月份的降水量（bio13）为 154 mm、最湿月份降水量（bio13）为 154 mm 时适合水曲柳生存。在年降水量（bio12）大于 610 mm、最冷季度的平均温度（bio11）在-20.5 -18.6、最冷季降水量（bio19）小于 17.3 mm 时适合黄菠萝分布。在年平均温度（bio1）-0.5 0.2、年降水量（bio12）568 622 mm、最冷季度的平均温度（bio11）-20.1 -19.8，适合紫椴分布。图 2 “水黄紫”重要环境因子响应曲线Fig.2 Response curves of important environmental factors of F.mandshurica,P.amurense and T.amurensis2.2 小兴安岭地区“水黄紫”潜在分布区小兴安岭地区“水黄紫”潜在分布区的具体分布情况如图 3 和表 3 所示。在小兴安岭地区，水曲柳、黄菠萝和紫椴非适生区面积均达到 55%以上。其中，水曲柳 1.1%的高适生区集中分布于伊春市和绥化市东部。黄菠萝中高适生区分布在鹤岗市萝北县北部以及伊春市大部，包括乌伊岭区、汤旺河区、新青区、红星区、金山屯区、美溪区、五营区和嘉荫县西部，面积占比为 14.6%。紫椴中高适生区在黑河市五大连池市东部以及伊春市北部，包括乌伊岭区、汤旺县和嘉荫县，面积占比为 10.3%。2.3 未来气候情景下小兴安岭地区“水黄紫”潜在分布预测MaxEnt 模型运行结果得出 11 个阈值，将 10%的训练存在（10%training presence）作为物种是否存在的界限。当生境条件大于10%的训练存在时，表明该生境有物种存在，为潜在分布区，反之则物种不存在。根据 3 个树种各未来气候条件下的潜在分布区较当前适生区的变化情况，可以判断出适生区缩减或者扩张的具体位置，如图 4 所示。相比于当前分布范围，当未来情景为 ssp126时，水曲柳适生区等级提高区域主要为绥化市东部、鹤岗市北部以及伊春市东部，适生区等级降王博一，等：不同气候情景下小兴安岭 3 个珍稀易危树种的潜在分布预测34第 2 期图 3 小兴安岭地区“水黄紫”生境适宜性划分区Fig.3 Division of habitat suitability of F.mandshurica,P.amurense and T.amurensis in the Xiaoxingan mountain表 3 小兴安岭地区“水黄紫”生境适宜性区域面积及比例Table 3 Area and proportion of F.mandshurica,P.amurense and T.amurensis in Xiaoxingan mountain树种Varieties of trees非适生区Unsuitable zone低适生区Low fitness zone中适生区Medium fitness zone高适生区High fitness zone面积Area/km2面积占比Proportion of area/%面积Area/km2面积占比Proportion of area/%面积Area/km2面积占比Proportion of area/%面积Area/km2面积占比Proportion of area/%水曲柳 F.mandshurica60 189.8660.624 770.4024.913 248.5413.41 095.761.1黄菠萝 P.amurense55 086.8455.529 683.8029.913 137.0713.21 396.851.4紫椴 T.amurensis71 196.3171.717 960.2518.19 386.089.4761.920.8图 4 水曲柳、黄菠萝和紫椴在 4 种气候变化情景下相较于当前适生区的变化情况Fig.4 Changes of F.mandshurica,P.amurense and T.amurensis compared with the current suitable area under four climate change scenarios35中 南 林 业 科 技 大 学 学 报第 44 卷续图 4Continuation of Fig.4王博一，等：不同气候情景下小兴安岭 3 个珍稀易危树种的潜在分布预测36第 2 期低区域零散分布。而在其他情景未来变化中，只有伊春市东部适生区等级提高，总体而言，水曲柳适生区面积波动较大。黄菠萝在 ssp370 气候情景下，适生区面积缩减程度最大，其他情况适生区面积趋于平稳。适生区面积减小区域主要为伊春市中部及东南部，扩增的区域主要在伊春市嘉荫县和鹤岗市萝北县北部。紫椴适生区面积减小的主要区域为黑河市东部、伊春市中部及嘉荫县，其他情况扩增的区域主要在黑河市爱辉区、孙吴县以及伊春市零散分布。紫椴适生区面积在 21 769.87 25 579.46 km2（表 4），变化范围小，适生区面积有减小趋势。2.4 核心区中心移动情况水曲柳、黄菠萝和紫椴均适合生存的地区为核心区，潜在分布区的转移情况如图 5 所示，ssp126 情况下，由起始点（129.61E，48.43N）最终转移至（129.53E，48.41N），西南移动-东北移动，海拔升高 139 m。ssp245 情况下，最终转移至（129.56E，48.37N），先向东北移动，再向西南移动，海拔升高 31 m。ssp370 情况下，最终转移至（129.46E，48.35N），移动方向为表 4 3 个树种在 4 种气候变化情景下的适生区面积Table 4 Suitable growth area of three tree species under four climate change scenarios树种Tree species时期Period4 种气候变化情景适生区面积 Suitable area for four climate change scenarios/km2ssp126ssp245ssp370ssp585水曲柳F.mandshurica20212040 年31 794.3125 806.4129 525.7927 848.5320412060 年33 303.2026 195.9823 617.1824 307.8520612080 年29 992.3630 391.7123 033.9624 853.7220812100 年24 581.3624 229.7133 115.3123 876.33黄菠萝P.amurense20212040 年34 111.0933 506.6138 564.2426 869.9920412060 年40 421.3435 080.4431 720.1824 958.3020612080 年41 364.2640 305.8531 059.3935 189.0420812100 年34 297.8433 768.6323 498.2438 514.82紫椴T.amurensis20212040 年23 494.8123 108.1124 107.9122 660.5020412060 年24 091.8224 111.3624 803.1821 769.8720612080 年24 431.4124 248.1225 579.4623 512.0520812100 年21 841.1222 687.5022 767.9523 816.59图 5 “水黄紫”核心区中心各时期移动Fig.5 Movement of F.mandshurica,P.amurense and T.amurensis the center of core area in different periods37中 南 林 业 科 技 大 学 学 报第 44 卷西移-东移-南移-西移，海拔升高 26 m，ssp585情况下，最终转移至（129.38E，48.35N），整体向西移动，海拔升高 222 m。3 结论与讨论3.1 结 论1）MaxEnt 模型验证结果表明，小兴安岭地区水曲柳、紫椴模型的拟合效果较好，AUC 值分别为 0.812、0.858，黄菠萝拟合 AUC 值为 0.736，效果一般。在目前气候条件下的潜在地理分布，3 个树种非适生区面积均达到 55%以上。其中，水曲柳、黄菠萝和紫椴的中高适生区面积占比分别为 14.4%、14.6%和 10.3%。2）影响 3 个树种分布的重要环境因子均包括年降水量，有助于水曲柳、黄菠萝、紫椴生存的年降水量分别为 607 mm 以上、610 mm 以上和568 622 mm。温度对水曲柳、黄菠萝、紫椴的影响主要表现为：水曲柳分布主要受最热季平均温度影响；黄菠萝主要受冷季度的平均温度影响；紫椴受年平均温度和冷季度的平均温度影响。3）从适宜区面积变化看，水曲柳潜在适宜区的分布范围 ssp126、ssp245、ssp585 气候情景下均有扩张趋势，并且随排放量的增加，其适宜区面积先增加再减少，ssp370 气候情景下，20612080 年适生区面积达到峰值。黄菠萝的潜在分布范围在 ssp370 和 ssp585 情景下，适宜区范围明显缩小，在哈尔滨市北部、伊春市南部等地区都有不同程度的减少。紫椴适生区面积减小的主要区域为黑河市东部、伊春市中部及嘉荫县，其他情况扩增的区域主要在黑河市爱辉区、孙吴县以及伊春市零散分布。经营人员应注意适生区减小区域对应树种的保护和适生区增大区域对应树种的加大力度种植、抚育更新。4）3 个树种核心区最容易形成稳定结构的亚顶极群落。4 种气候变化条件下，水曲柳、黄菠萝、紫椴核心区中心海拔升高 31 222 m 不等。3.2 讨 论随着温度的升高，水曲柳和黄菠萝树轮宽度增加，气候暖干化促进水曲柳和黄菠萝的径向生长30。对于适生区面积变化，水曲柳适生区面积有增加趋势，水曲柳会逐渐适应未来高温环境，适生区面积变大31，与施晨阳等31推测水曲柳更加适应未来高温环境的结论一致。黄菠萝大多数适生区面积变化不明显，这与未来持续增温，黄菠萝生长将不受影响或者生长略微加快的结论一致32。但黄菠萝在 ssp370 气候情景下有明显减小趋势，推测原因是在强烈气候变暖的条件下，最冷季度平均温度提高，成为限制黄菠萝生长的主导因子，因此适生区等级降低范围较大。对于林分总体而言，温度越高，我国阔叶林潜在适宜性生境面积越大，生长速率更快33。并且随着温度升高降水减少，针叶林衰退，红松生长受限，直至消失，而阔叶林扩张，混交林的演替方向逐渐成为硬木林34-36，因此珍贵硬阔叶树水曲柳与黄菠萝逐渐适应高温环境。紫椴各时期适生区面积变化较小，但有面积减小趋势。有研究表明，升温将会导致紫椴径向生长降低，因此升温会抑制紫椴生长37。除了温度对树种分布的影响，降水为影响物种分布的另一原因，影响 3 个树种分布的重要环境因子均包括年降水量。对比他人的研究结果，Wang等38研究认为制约水曲柳适生区的最重要环境因子是年降水量，与本研究结果一致。小兴安岭地区气候变化将对本地植物的生长与分布带来一定影响。由于伊春市东北部在各气候情景下水曲柳潜在适宜区均有提高，因此未来可以加大伊春市和绥化市东北部水曲柳种植力度，同时应加大力度经营保护伊春市西南部由于适生区等级下降而影响的水曲柳。黄菠萝的潜在分布范围在 ssp370 和 ssp585 情景下的适宜区范围明显缩小，因此应注意在通河、铁力区、带岭、南岔区对黄菠萝树种的保护。未来多种气候条件下，五大连池地区由非适生区转变为适生区，因此可以在五大连池地区加大黄菠萝种植面积，可以培育大径材，提高森林质量。紫椴潜在适生区面积除情景ssp585外均呈先减少后增加再减少的趋势，表现为伊春市逊克县南部、友好区大部以及黑河市爱辉区、孙吴县、伊春市铁力市部分区域适生区等级降低，萝北县北部、逊克县中部等地区适宜面积增加。因此，在该气候情景下可加大西起五大连池，东至嘉荫县、鹤岗市北部一带紫椴的种植面积。有许多研究表明，在未来的气候条件下分布区向北移动，如未来槭树潜在的适宜地区可能会缩小（贵州、福建和安徽），甚至几乎消失（重庆），总分布将趋于转移在东北方向39。Flower 等40利用 Bioclim 模型分析 IPCC AR4 中 3 种排放情景下加拿大不列颠省 3 种云杉和 1 种黄杉的潜在地理分布发生的变化，模型结果表明未来气候变化情景下，4 种树种在加拿大不列颠省向高纬度或高海拔王博一，等：不同气候情景下小兴安岭 3 个珍稀易危树种的潜在分布预测38第 2 期的环境移动。本研究中 3 个树种核心区中心海拔升高 85 183 m 不等，与中国东北地区温带针阔混交林垂直分布带有上移的趋势一致36，与胡杨的潜在地理分布区向高海拔区域迁移的趋势一致41。RCP2.6 气候情景的全球目标给中国的发展带来严峻挑战，在 RCP4.5 情景下峰值排放可推迟到