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作者与机构
本研究的作者为Junyi Chen和Donglan He，来自中国中南民族大学生命科学学院的湖北省微生物资源利用工程技术研究中心。该研究于2025年1月15日发表在《Frontiers in Microbiology》期刊上，文章标题为《Potential Geographical Distribution of Cordyceps cicadae and Its Two Hosts in China under Climate Change》。

学术背景
本研究的主要科学领域为生态学和气候变化对物种分布的影响。研究背景基于全球气候变化的加剧，许多物种的生存面临严峻挑战，尤其是具有高药用和食用价值的物种，如冬虫夏草（Cordyceps cicadae）。冬虫夏草是一种寄生在蝉上的真菌，具有抗炎、降血糖、抗癌等多种药用价值。然而，气候变化可能导致其分布范围的变化，进而影响其资源的可持续利用。因此，研究冬虫夏草及其宿主在中国的地理分布及其在气候变化下的潜在变化具有重要意义。本研究的目的是通过优化MaxEnt模型，预测冬虫夏草及其两种宿主（Macrosemia pieli和Platypleura kaempferi）在当前和未来气候情景下的潜在分布，并分析环境因素对其分布的影响。

研究流程
1. 数据收集
研究首先从多个数据库中收集了冬虫夏草及其两种宿主的分布记录，包括全球生物多样性信息设施（GBIF）、中国野外标本馆（CFH）等。此外，研究还通过野外调查补充了部分数据。最终，研究收集了114个冬虫夏草分布点、86个Platypleura kaempferi分布点和55个Macrosemia pieli分布点。

1. 环境变量筛选
   研究选择了28个可能影响冬虫夏草分布的环境变量，包括土壤、地形、植被和气候因素。通过Pearson相关系数分析，筛选出14个相关性较低的环境变量用于后续建模。

2. MaxEnt模型优化与验证
   研究使用MaxEnt模型预测物种分布，并通过Kuenm包对模型进行优化。模型参数包括特征类（FC）和正则化乘数（RM），最终选择最优模型进行预测。模型的准确性通过ROC曲线和AUC值进行评估，结果显示模型的AUC值均高于0.92，表明模型具有较高的预测准确性。

3. 环境因素分析
   通过Jackknife测试和单因素响应曲线，研究确定了影响冬虫夏草分布的主要环境因素，包括最干月降水量、年降水量、年均温度、日温差和土壤pH值。此外，研究还分析了地形因素（如坡度）对分布的影响。

4. 未来气候情景预测
   研究基于CMIP6气候模型，选择了三种共享社会经济路径（SSP126、SSP370和SSP585）预测冬虫夏草及其宿主在2030s、2050s和2070s的潜在分布。通过ArcGIS软件对预测结果进行空间分析，计算了不同适宜性等级（不适宜、低适宜、中适宜和高适宜）的面积变化。

5. 分布模式与质心变化分析
   研究分析了冬虫夏草及其宿主在当前和未来气候情景下的分布模式变化，包括扩张区和收缩区。此外，研究还计算了适宜栖息地质心的位置变化，并分析了其与海拔的关系。

主要结果
1. 当前分布
冬虫夏草的潜在分布范围主要集中在中国的南部、中部和东部地区，覆盖了全国陆地面积的22.31%。其高适宜区主要分布在湖北西部、湖南西部、安徽中南部、浙江和台湾等地。Macrosemia pieli的分布范围与冬虫夏草相似，而Platypleura kaempferi的分布范围则延伸至华北平原。

1. 未来分布变化
   在SSP126情景下，冬虫夏草的适宜栖息地面积有所增加，而在SSP585情景下则显著减少。Platypleura kaempferi的适宜栖息地在所有情景下均呈现下降趋势。扩张区主要位于云南北部和黄河中下游地区，而收缩区则主要位于广东西部、广西南部和四川东部。

2. 质心变化
   冬虫夏草的适宜栖息地质心目前位于湖南怀化市，未来将向东北方向迁移。其高适宜区的质心则将从江西宜春市迁移至湖南岳阳市。宿主Macrosemia pieli的质心变化较小，而Platypleura kaempferi的质心则倾向于向北迁移。

结论
本研究通过优化MaxEnt模型，首次全面评估了冬虫夏草及其两种宿主在中国的地理分布及其在气候变化下的潜在变化。研究结果表明，降水是影响冬虫夏草分布的主要环境因素，其次是温度、土壤和地形。未来气候情景下，SSP126情景对冬虫夏草的分布具有积极影响，而SSP585情景则对其分布产生不利影响。此外，研究还发现冬虫夏草及其宿主未来可能向高海拔地区迁移。这些结果为冬虫夏草的资源管理和保护提供了科学依据。

研究亮点
1. 多环境因素综合分析：研究首次将土壤、地形、植被和气候因素纳入冬虫夏草分布模型的构建，提供了更全面的环境影响因素分析。 2. 多气候情景预测：研究基于CMIP6气候模型，选择了三种共享社会经济路径，全面评估了未来气候变化对冬虫夏草分布的影响。 3. 质心迁移分析：研究首次分析了冬虫夏草及其宿主适宜栖息地质心的位置变化，揭示了物种分布与海拔的关系。

其他价值
本研究不仅为冬虫夏草的资源管理提供了科学依据，还为其他具有高经济价值的物种在气候变化下的分布预测提供了参考。此外，研究结果对制定物种保护策略和生态恢复计划具有重要意义。

以上为基于文档内容生成的学术报告，涵盖了研究的背景、方法、结果、结论及其科学价值。