氣候變化情景下外來(lái)入侵植物刺蒼耳在新疆的潛在分布格局模擬

塞依丁·海米提,努爾巴依·阿布都沙力克,*,許仲林,阿爾曼·解思斯,邵 華,維尼拉·伊利哈爾

1 新疆大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,烏魯木齊 830046 2 綠洲生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,烏魯木齊 830046 3 中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所,烏魯木齊 830011 4 新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,烏魯木齊 830046

氣候變化作為全球變化的一個(gè)重要方面,主要表現(xiàn)在溫度的上升、降水格局的改變以及極端氣候事件的增加[1- 2]。在區(qū)域尺度上,氣候因素會(huì)對(duì)物種的生長(zhǎng)繁殖、物候、地理分布范圍等產(chǎn)生諸多影響[3- 5]。隨著全球溫室氣體排放量的指數(shù)型增長(zhǎng),我國(guó)未來(lái)氣候變暖趨勢(shì)將進(jìn)一步加劇,全國(guó)大部分地區(qū)的降水量會(huì)有所增加,但是西部地區(qū)降水量將會(huì)減少[6]。新疆屬于典型的干旱半干旱地區(qū),生態(tài)系統(tǒng)極為脆弱,容易遭受外來(lái)生物的入侵,面臨著極大的入侵風(fēng)險(xiǎn)。在全球氣候變化的大背景下外來(lái)入侵植物的適宜生境有可能擴(kuò)大,也有可能因?yàn)闅夂驐l件超過(guò)了入侵植物的適宜范圍而縮小。如Bourdot等[7]的模擬研究結(jié)果表明,入侵植物Nassellaneesiana在未來(lái)氣候情景下的適宜生境有不同程度的減小。劉金雪[8]的研究結(jié)果表明,入侵植物互花米草的適宜生境在RCP4.5情景(中等溫室氣體排放情景)下呈擴(kuò)大趨勢(shì),在RCP8.5情景(最高溫室氣體排放情景)下呈減小趨勢(shì)。Roger等[9]的評(píng)估結(jié)果表明入侵植物的適宜生境在未來(lái)氣候情景下的變化并無(wú)一致的規(guī)律。因此,制定長(zhǎng)期有效的預(yù)防措施需要考慮外來(lái)入侵種在未來(lái)氣候變化情景下的分布[10]。

刺蒼耳(XanthiumspinosumL.)是菊科蒼耳屬一年生草本植物,是一種入侵性極強(qiáng)的惡性雜草,已經(jīng)在全球范圍內(nèi)廣泛的擴(kuò)散蔓延[11]。中國(guó)境內(nèi)的刺蒼耳首先在河南邯鄲縣發(fā)現(xiàn),現(xiàn)已擴(kuò)散至河南、安徽、遼寧、北京、內(nèi)蒙古、寧夏、新疆等多個(gè)省市區(qū),其在新疆主要分布在伊犁地區(qū)、昌吉市、石河子市、烏魯木齊市等地[12- 13]。刺蒼耳的競(jìng)爭(zhēng)能力和適應(yīng)能力很強(qiáng)[14],很容易在新的環(huán)境中占據(jù)領(lǐng)地,與原有植物和農(nóng)作物競(jìng)爭(zhēng)光照、礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)、水分、空間等生存資源,嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)刂参锶郝涞慕Y(jié)構(gòu)和組成。致使入侵地的草場(chǎng)退化、農(nóng)作物減產(chǎn)、原有物種滅絕和物種多樣性降低[15]。因此,研究氣候變化對(duì)外來(lái)入侵植物刺蒼耳潛在分布范圍及空間格局的影響對(duì)保護(hù)新疆的生物多樣性有重要的意義。

鑒于刺蒼耳在新疆的分布現(xiàn)狀、擴(kuò)散趨勢(shì)和潛在危害。本研究結(jié)合中國(guó)國(guó)家氣候中心開(kāi)發(fā)的BCC—CSM1—1模式下的將來(lái)氣候條件,應(yīng)用MaxEnt模型和ArcGIS空間分析技術(shù)分別構(gòu)建了未來(lái)不同氣候變化情景下刺蒼耳適宜生境預(yù)測(cè)模型,分析比較了刺蒼耳適宜生境的面積空間變化及分布區(qū)中心移動(dòng)軌跡,明確了影響其潛在地理分布的主導(dǎo)環(huán)境變量,旨在揭示全球氣候變化背景下刺蒼耳在新疆的擴(kuò)散趨勢(shì),目的在于預(yù)防和控制外來(lái)入侵植物刺蒼耳在新疆的進(jìn)一步擴(kuò)散蔓延,減小氣候變化對(duì)新疆生物多樣性的不利影響,給入侵預(yù)防和控制提供相應(yīng)的決策支持。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 物種分布數(shù)據(jù)來(lái)源

刺蒼耳在新疆的地理分布數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家林業(yè)局委托項(xiàng)目第二次全國(guó)植物資源普查新疆片區(qū)的調(diào)查工作。劃定刺蒼耳的花果期7—10月為野外考察期[16],于2015—2017年在新疆境內(nèi)進(jìn)行野外實(shí)地采樣,調(diào)查點(diǎn)主要有伊寧市、伊寧縣、鞏留縣、特克斯縣、新源縣、察布查爾縣、霍城縣、尼勒克縣、博樂(lè)市、昌吉市、石河子市、烏魯木齊市、塔城地區(qū)和阿勒泰地區(qū),發(fā)現(xiàn)刺蒼耳即記為“存在點(diǎn)(presence)”,用GPS記錄經(jīng)緯度和海拔,共獲得92條不重復(fù)的的地理分布數(shù)據(jù)(圖1)。

圖1 刺蒼耳在新疆的地理分布Fig.1 Distribution of Xanthium spinosum L. in Xinjiang

1.2 環(huán)境變量的選擇

本文共選取生物氣候因子、地形因子、土壤因子等31個(gè)環(huán)境變量。其中,現(xiàn)代(1960—1990年的均值)和未來(lái)氣候情景2050s(2041—2060年的均值)和2070s(2061—2080年的均值)的19個(gè)生物氣候變量均來(lái)源于Worldclim數(shù)據(jù)集(http://www.worldclim.org/)[17],該數(shù)據(jù)集分辨率為1 km,由19個(gè)降水量、溫度的極值和變化范圍的變量構(gòu)成,根據(jù)新疆政區(qū)圖對(duì)下載的全球氣候數(shù)據(jù)進(jìn)行影像配準(zhǔn)、裁剪和疊加。海拔高程數(shù)據(jù)(DEM)從美國(guó)國(guó)家航空航天局發(fā)布的全球數(shù)字高程模型(SRTM v4.1,http://datamirror.csdb.cn/)下載,空間分辨率為100 m[18]。坡向和坡度利用ArcToolbox工具箱的表面分析工具根據(jù)DEM生成。土壤數(shù)據(jù)來(lái)源于南京土壤所制作的二調(diào)數(shù)據(jù),選取了數(shù)據(jù)集中的9個(gè)土壤變量,其中以T_開(kāi)頭的字段表示上層土壤屬性(0—30 cm),以S_開(kāi)頭的字段表示下層土壤屬性(30—100 cm)。

2050s和2070s兩個(gè)未來(lái)時(shí)間段的生物氣候變量來(lái)源于政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)第5次氣候評(píng)估報(bào)告發(fā)布的縮減全球氣候模型數(shù)據(jù)。結(jié)合研究區(qū)域的地理位置,采用由中國(guó)國(guó)家氣候中心基于縮減全球氣候模型數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)的BCC—CSM1—1模式下的2種不同氣候變化情景(RCP4.5、RCP8.5)數(shù)據(jù)[19]。RCPs(Representative Concentration Pathways)情景對(duì)溫度和降水等各變量的模擬和預(yù)測(cè)具有較高的準(zhǔn)確性,且更加詳細(xì)的考慮了溫室氣體排放量受人類(lèi)應(yīng)對(duì)全球氣候變化所采取的各種方針策略的影響[6]。本文選取的RCP4.5氣候情景代表未來(lái)氣候變化情景下的中等溫室氣體排放情景,在RCP4.5情景下至2100年溫室氣體濃度穩(wěn)定為650×10-6CO2當(dāng)量。RCP8.5氣候情景代表未來(lái)氣候變化情景下的最高溫室氣體排放情景,在RCP8.5情景下至2100年溫室氣體濃度高于1370×10-6CO2當(dāng)量[8]。假設(shè)未來(lái)氣候條件下土壤因子不發(fā)現(xiàn)變化。

在建模過(guò)程中除了要考慮變量之間存在自相關(guān)和多重線性重復(fù)等問(wèn)題外,還需要考慮模型的維度和復(fù)雜程度,這些因素均會(huì)對(duì)模型的轉(zhuǎn)移能力產(chǎn)生影響。因此,本研究參考Worthington[20]、張?zhí)祢訹21]等的方法對(duì)環(huán)境變量進(jìn)行了篩選,具體方法為在R語(yǔ)言中加載cor函數(shù)包,分別計(jì)算生物氣候因子和土壤因子的spearman相關(guān)系數(shù)[22],并細(xì)致考慮變量的生態(tài)學(xué)意義,選用相關(guān)系數(shù)<0.75的環(huán)境因子,對(duì)于相關(guān)系數(shù)>0.75的環(huán)境因子進(jìn)行單因子建模,運(yùn)行刀割法測(cè)定其對(duì)模型預(yù)測(cè)的貢獻(xiàn)率大小,以此剔除對(duì)物種分布貢獻(xiàn)率較小的環(huán)境因子,最終篩選出17個(gè)環(huán)境變量參與建模(表1)。

1.3 矢量圖及模型來(lái)源

本文所用的新疆政區(qū)矢量圖,來(lái)源于新疆維吾爾自治區(qū)測(cè)繪地理信息局的標(biāo)準(zhǔn)地圖下載服務(wù)區(qū),地址為http://www.xjch.gov.cn/wsfw/bzdt/bzdtxz/。MaxEnt模型是由S.J.Philliips于2004年構(gòu)建的用于預(yù)測(cè)物種分布的技術(shù)方法[23],本研究所使用的MaxEnt軟件為3.3.3k版[24]。ArcGIS空間技術(shù)平臺(tái)是美國(guó)Esri公司研發(fā)的一套完整的GIS產(chǎn)品,本研究所使用的ArcGIS軟件版本為10.2.2版[25- 26]。

表1 17個(gè)參與建模的環(huán)境變量及其貢獻(xiàn)率

1.4 MaxEnt模型構(gòu)建及數(shù)據(jù)處理

將刺蒼耳地理分布數(shù)據(jù)和17個(gè)環(huán)境變量導(dǎo)入MaxEnt,隨機(jī)選取75%的刺蒼耳分布點(diǎn)作為訓(xùn)練集,剩余25%的刺蒼耳分布點(diǎn)作為測(cè)試集[27],運(yùn)行刀割法測(cè)定各環(huán)境變量在影響刺蒼耳生長(zhǎng)適宜度中所占的權(quán)重,并創(chuàng)建各環(huán)境變量的單因子響應(yīng)曲線,模型的其余參數(shù)均選擇默認(rèn)值。本研究用受試者操作特征曲線(Receiver Operating Characteristic Curve, ROC曲線)下面積值,即AUC 值(Area Under Curve, AUC)為判據(jù)評(píng)價(jià)模型的模擬結(jié)果[28]。不同的AUC 值代表不同預(yù)測(cè)效果(表2)[29]。

將模型輸出的柵格圖層導(dǎo)入ArcGIS,采用“10 percentile training persence logistic threshold”進(jìn)行重分類(lèi),并根據(jù)專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)法將刺蒼耳的適宜生境劃分成4個(gè)等級(jí)：0—0.40為非適應(yīng)區(qū),0.40—0.60為低適生區(qū),0.60—0.80為中適生區(qū),0.80—1.00為高適生區(qū)[30]。再運(yùn)用ArcGIS的SDM工具箱和統(tǒng)計(jì)工具Zonal計(jì)算4類(lèi)分區(qū)的面積和面積空間變化,通過(guò)適宜區(qū)域幾何面積化確定分布區(qū)中心移動(dòng)軌跡,分析比較刺蒼耳在不同氣候變化情景下的潛在分布范圍和格局。

表2 AUC值取值范圍及其與模型準(zhǔn)確性的關(guān)系

AUC:曲線下面積值, Area Under Curve

2 結(jié)果與分析

2.1 MaxEnt模型預(yù)測(cè)結(jié)果檢測(cè)及貢獻(xiàn)率評(píng)估

本研究的預(yù)測(cè)結(jié)果顯示訓(xùn)練集的AUC值為0.986,測(cè)試集的AUC值為0.957(圖2),表明MaxEnt模型的預(yù)測(cè)結(jié)果可靠,刺蒼耳的實(shí)際分布范圍與模型預(yù)測(cè)的地理分布范圍具有較高的一致性,預(yù)測(cè)結(jié)果可用于刺蒼耳的適宜生境區(qū)劃[31]。在模型中運(yùn)行刀割法(Jackknife test),運(yùn)行結(jié)果顯示出各環(huán)境變量對(duì)刺蒼耳適宜生境預(yù)測(cè)的相對(duì)貢獻(xiàn)率(表1),Bio12年降雨量的貢獻(xiàn)率最高(49.1%),是影響刺蒼耳分布的決定因子；S_oc下層土有機(jī)碳含量的貢獻(xiàn)率為10.4%,僅次于年降雨量,是影響刺蒼耳分布的次要因子；其次,T_ph_h2o上層土pH(9.9%)、Bio7年溫度變化范圍(9.1%)、Bio15降雨量的季節(jié)性變化(7.5%)和Bio1年平均溫度(4.8%)的貢獻(xiàn)率也均超過(guò)了4%,以上6個(gè)因子的貢獻(xiàn)率總和高達(dá)90.8%,是影響刺蒼耳地理分布的主導(dǎo)環(huán)境因子。

圖2 刺蒼耳潛在分布預(yù)測(cè)結(jié)果的ROC曲線驗(yàn)證Fig.2 ROC Curve and AUC values of the MaxEnt model ROC: 受試者操作特征, Receiver Operating Characteristic；AUC:曲線下面積值, Area Under Curve

2.2 刺蒼耳在現(xiàn)代及未來(lái)氣候變化情景下的潛在分布預(yù)測(cè)

由預(yù)測(cè)結(jié)果(圖3)和統(tǒng)計(jì)分析可知(表3),刺蒼耳在現(xiàn)代氣候及未來(lái)氣候情景下的適生區(qū)主要分布在天山以北,且隨著氣候變化的加劇,刺蒼耳的適宜生境會(huì)擴(kuò)散至天山以南的區(qū)域。總體上看,刺蒼耳在新疆的分布未達(dá)到飽和且即將進(jìn)入指數(shù)型的增長(zhǎng)和擴(kuò)散階段。現(xiàn)代氣候情景下刺蒼耳在新疆的適宜生境主要包括伊犁中部和西北部、博州中部、塔城西北部、昌吉中部、石河子市中部和烏魯木齊市北部,總適生面積為3.33×104km2。RCP4.5情景(中等溫室氣體排放情景)下刺蒼耳的適宜生境主要包括伊犁州全境、博州全境、塔城全境、奎屯市、克拉瑪依市、石河子市、五家渠市、烏魯木齊市、昌吉州中部和西部、阿勒泰西北部、哈密中部、巴州北部、阿克蘇北部、克州中部和喀什市,2050s和2070s的總適生面積分別為12.85×104km2和16.18×104km2。RCP8.5情景(最高溫室氣體排放情景)下刺蒼耳的適宜生境在RCP4.5氣候情景下的適宜生境基礎(chǔ)上進(jìn)一步向四周擴(kuò)張,且高適生區(qū)的擴(kuò)增尤為顯著,2050s和2070s的總適生面積分別為17.46×104km2和21.50×104km2。兩種氣候模式下各級(jí)適生區(qū)面積和總適生面積均呈持續(xù)增加的變化趨勢(shì),且在RCP8.5情景(最高溫室氣體排放情景)下響應(yīng)更為敏感。

圖3 不同氣候變化情景下刺蒼耳在新疆的適生區(qū)分布Fig.3 Suitable distribution for Xanthium spinosum L. in Xinjiang under changing climate scenarios

氣候變化情景Climate change scenario高適生區(qū)面積Highly suitable area中適生區(qū)面積Suitable area低適生區(qū)面積Low suitable area非適應(yīng)區(qū)面積Unsuitable area總適生面積(比例)Total suitable area(percentage)現(xiàn)代Current1.172.168.51151.583.33(2.04%)RCP4.5-2050s8.114.7415.37135.212.85(7.86%)RCP4.5-2070s10.096.0915.69131.5516.18(9.90%)RCP8.5-2050s11.046.4213.54132.4217.46(10.68%)RCP8.5-2070s15.166.3414.26127.6521.50(13.16%)

2.3 氣候變化情景下刺蒼耳適宜生境的面積空間變化及分布區(qū)中心移動(dòng)軌跡

當(dāng)前至RCP4.5中等溫室氣體排放情景下,至2050s刺蒼耳在新疆的適宜生境增加16.38×104km2(圖4),增加面積是當(dāng)前適生總面積的4.92倍,至2070s刺蒼耳在新疆的適宜生境增加20.03×104km2,增加面積是當(dāng)前適生總面積的6.02倍。分布區(qū)中心由塔城中部(現(xiàn)代)經(jīng)塔城南部(2050s)向伊犁州奎屯(2070s)方向移動(dòng)(圖5)。當(dāng)前至RCP8.5最高溫室氣體排放情景下,至2050s刺蒼耳在新疆的適宜生境增加19.16×104km2,增加面積是當(dāng)前適生總面積的5.75倍,至2070s刺蒼耳在新疆的適宜生境增加23.92×104km2,增加面積是當(dāng)前適生總面積的7.18倍。分布區(qū)中心由塔城中部(現(xiàn)代)經(jīng)克拉瑪依市(2050s)向伊犁州奎屯(2070s)方向移動(dòng)。說(shuō)明在未來(lái)氣候情景下,刺蒼耳在新疆的適生分布區(qū)范圍逐漸擴(kuò)大,面積空間變化明顯,呈現(xiàn)以塔城中部為中心,向天山北麓和塔克拉瑪干北緣方向輻射狀擴(kuò)散,且兩種氣候變化情景下至2070s分布區(qū)中心均向伊犁州奎屯方向移動(dòng)。

圖5 不同氣候情景下刺蒼耳分布區(qū)中心與其移動(dòng)軌跡變化 Fig.5 Changes in center of distribution area of Xanthium spinosum L. and its moving trajectory under different climate change scenarios

3 討論與結(jié)論

制定長(zhǎng)期有效的預(yù)防和控制措施需要考慮外來(lái)入侵種在未來(lái)氣候變化情景下的分布,本研究結(jié)合中國(guó)國(guó)家氣候中心開(kāi)發(fā)的BCC—CSM1—1模式下的將來(lái)氣候條件,利用最大熵模型MaxEnt和ArcGIS空間分析技術(shù)對(duì)刺蒼耳的適宜生境進(jìn)行了全疆范圍的模擬預(yù)測(cè),ROC曲線測(cè)評(píng)結(jié)果可靠,預(yù)測(cè)結(jié)果與刺蒼耳實(shí)際分布區(qū)域的相符度較高。原因在于本研究通過(guò)spearman相關(guān)系數(shù)對(duì)參與建模的環(huán)境因子進(jìn)行了篩選,有效的降低了模型的維度和復(fù)雜程度。

當(dāng)前氣候情景下刺蒼耳總適生面積比例為2.04%,在RCP4.5、RCP8.5兩種情景下至2050s,預(yù)測(cè)的總適生面積比例為7.86%、10.68%,適宜生境的增加面積分別是當(dāng)前適生總面積的4.92和5.75倍。至2070s,預(yù)測(cè)的總適生面積比例為9.90%、13.16%,適宜生境的增加面積分別是當(dāng)前適生總面積的6.02和7.18倍。說(shuō)明在未來(lái)氣候變化情景下,刺蒼耳在新疆的種群數(shù)量和分布范圍可能較當(dāng)前會(huì)有一個(gè)指數(shù)型的增長(zhǎng)和擴(kuò)張,爆發(fā)成災(zāi)的可能性很大,入侵預(yù)防和控制任務(wù)更為艱巨。除已知分布區(qū)外,氣候變化情景下博州、塔城、阿勒泰西北部、哈密中部、巴州北部、克州中部、阿克蘇北部、奎屯市、克拉瑪依市、五家渠市、喀什市等地的刺蒼耳生境適宜度較高,具有極高的入侵風(fēng)險(xiǎn)。

總體上看,刺蒼耳在新疆的分布未達(dá)到飽,呈現(xiàn)以塔城中部為中心,向天山北麓和塔克拉瑪干北緣方向輻射狀擴(kuò)散。本文參考Yue等[32]的計(jì)算方法,確定刺蒼耳在現(xiàn)代氣候及未來(lái)氣候情景下的適宜生境中心均位于北疆地區(qū),原因可能有以下兩點(diǎn)：(1)天山北麓屬于溫帶大陸性干旱半干旱氣候,全年降雨量為150—200 mm,塔克拉瑪干南緣屬于暖溫帶大陸性干旱氣候,全年降雨量為25—100 mm[33],而年降雨量是影響刺蒼耳分布的決定因子,從單因子響應(yīng)曲線看,年降雨量的范圍在13—607 mm之間,且刺蒼耳的生長(zhǎng)適宜度隨著年降雨量的增加而增大；(2)土壤因子在影響刺蒼耳生長(zhǎng)適宜度中所占的權(quán)重較高(27.1%),且下層土有機(jī)碳含量是影響刺蒼耳分布的次要因子,而朱敏等[34]的研究結(jié)果表明天山北麓的土壤養(yǎng)分狀況要優(yōu)于塔克拉瑪干北緣,由此可見(jiàn)降水量和土壤養(yǎng)分的差異使刺蒼耳在北疆獲得了更為廣闊的適宜生境。但隨著氣候變化的加劇,刺蒼耳的適宜生境會(huì)擴(kuò)張至塔克拉瑪干北緣,這可能是因?yàn)槟辖亩練夂蛳鄬?duì)溫暖,更利于刺蒼耳種子的越冬,這與李杰等[35]得出的結(jié)論一致。而目前尚未在南疆地區(qū)出現(xiàn)刺蒼耳的原因可能是天山山脈的阻隔作用,但隨著氣候變化的加劇,絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶戰(zhàn)略的實(shí)施,南北疆交通道路的建設(shè)和口岸貿(mào)易的發(fā)展,天山山脈的阻隔作用會(huì)有很大程度的減弱,因此在預(yù)防措施中不能只考慮北疆部分,南疆也需重點(diǎn)考慮。

在野外調(diào)查過(guò)程中發(fā)現(xiàn),伊犁、博州等刺蒼耳入侵區(qū)域的省道和縣級(jí)公路的兩側(cè)已經(jīng)基本被其占據(jù),且同屬菊科蒼耳屬的意大利蒼耳(XanthiumitalicumMoretti),菊科假蒼耳屬的假蒼耳(IvaxanthifoliaN.)等入侵物種也在北疆迅速的擴(kuò)散蔓延,伊犁、昌吉等地還呈現(xiàn)刺蒼耳和意大利蒼耳交替分布的現(xiàn)象。此外,刺蒼耳的果實(shí)具有刺,牛羊不食,很容易黏著在牛羊等牲畜的皮毛上,再由其攜帶進(jìn)行遠(yuǎn)距離的傳播擴(kuò)散,牧民和地方管理部門(mén)對(duì)其危害程度的認(rèn)識(shí)也不高,這些現(xiàn)象極大的威脅了入侵地的生物多樣性和景觀格局。全球入侵物種計(jì)劃(Global Invasive Species Program,GISP)的主席Waage提出：對(duì)外來(lái)物種入侵,預(yù)防比控制其暴發(fā)更為可行,也更為經(jīng)濟(jì)[36]。因此,鑒于刺蒼耳的擴(kuò)散趨勢(shì)和野外調(diào)查的實(shí)際結(jié)果,作者提出以下幾點(diǎn)防治措施：(1)檢疫部門(mén)應(yīng)該將工作概念由過(guò)去局限在農(nóng)產(chǎn)品檢驗(yàn)擴(kuò)大到所有的植物產(chǎn)品,并加強(qiáng)對(duì)口岸動(dòng)物皮毛的檢疫；(2)應(yīng)該針對(duì)刺蒼耳的適生區(qū)建立兩條隔離監(jiān)測(cè)帶,第一條建立在克拉瑪依市,預(yù)警和控制刺蒼耳繼續(xù)向天山以北的方向擴(kuò)散。第二條建立在巴州的和碩縣和阿克蘇的拜城縣,預(yù)防刺蒼耳擴(kuò)散至天山以南的區(qū)域,并且對(duì)隔離監(jiān)測(cè)帶進(jìn)行系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和周期評(píng)估；(3)從全疆的層面建立入侵物種數(shù)據(jù)庫(kù),為林業(yè)部門(mén)、環(huán)保部門(mén)和行政部門(mén)提供準(zhǔn)確全面的生物入侵信息；(4)加強(qiáng)在牧區(qū)和草場(chǎng)的宣傳力度,出臺(tái)相應(yīng)的政策法規(guī),讓牧民和草場(chǎng)管理者能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)刺蒼耳并匯報(bào)上級(jí)部門(mén)。

本研究定量的展示了氣候變化情景下外來(lái)入侵種刺蒼耳在新疆?dāng)U散趨勢(shì),為全球氣候變化對(duì)干旱區(qū)半干旱區(qū)生物多樣性的影響,尤其是對(duì)入侵種刺蒼耳的影響研究,提供了科學(xué)依據(jù)。然而,本研究也存在著一定的局限性和不足之處,原因在于研究中僅考慮了生物氣候、地形、土壤等環(huán)境因子,而未考慮植物的生命周期、遺傳特性、繁殖能力、人類(lèi)活動(dòng)、光照、河流等其他因素。且預(yù)測(cè)是以當(dāng)前的刺蒼耳分布點(diǎn)為基礎(chǔ)進(jìn)行的,未考慮未來(lái)分布點(diǎn)的實(shí)際變化,不可避免的造成了一定的誤差。因此,在今后的研究中需要進(jìn)一步考慮環(huán)境變量的選取,并著重追溯刺蒼耳的入侵歷史,分階段的驗(yàn)證刺蒼耳分布點(diǎn)的實(shí)際變化。