基于MaxEnt和GARP的阿蒙森海域南极磷虾(EUPHAUSIA SUPERBA)的分布区预测

作者：刘璐璐; 赵亮; 蔺诗颖; 冯建龙^*

来源：海洋与湖沼, 2023, 54(02): 399-411.

• 南极磷虾
• 最大熵模型(maximum entropy modeling, MaxEnt)
• 预设规则的遗传算法(genetic algorithm for rule-set production, GARP)
• 阿蒙森海域

南极磷虾是南大洋生态系统的关键物种,在南极碳汇过程中起到重要作用,近年来受到越来越多的关注。针对位于南大洋太平洋扇区的阿蒙森海域,运用最大熵模型(maximumentropy modeling,MaxEnt)和预设规则的遗传算法(geneticalgorithmforrule-setproduction,GARP)两种生态位模型,基于已采集的南极磷虾分布点的数据,对其在阿蒙森海域的潜在分布区进行了预测和分析,并采用受试者工作特征曲线(receiveroperatingcharacteristiccurve,ROC)下的面积(areaundercurve,AUC)和真实技巧统计法(true skill statistic, TSS)对模型结果进行评估。结果表明:MaxEnt模型中的高适生区刻画细致, GARP模型预测的高适生区分布范围更广。为克服单个模型的不确定性得到更佳结果,将两个模型的预测结果进行集合。集合后的结果模拟精度显著提高(AUC为0.946, TSS为0.78),达到了极好的预测效果。磷虾的高适生区集中分布在65°～73°S,占总面积的6.2%,中适生区占总面积的5.7%。海冰、平均海平面气压最小值和纬向流速最大值是MaxEnt中贡献最高的3个变量, 3个变量贡献达81.3%。相较于MaxEnt模型, GARP模型中各个变量遗漏误差相对较平均。研究表明,集合的结果能够提高物种分布预测的准确性,阿蒙森海域南极磷虾的分布预测结果可以为磷虾保护、利用提供科学参考。

• 单位
  天津科技大学