在全球气候快速变化的背景下理解并预测生物种群如何应对气候变化特别是它们的地理分布如何变化已经变得至关重要。利用R语言进行物种气候生态位动态量化与分布特征模拟不仅可以量化描述物种对环境的需求和适应性预测物种的潜在生态位和分布还可以模拟物种分布的动态变化捕捉生物种群生态位的时空异质性。这种技术为我们提供了一种更加精确、系统的工具有助于我们更好地理解生物种群分布的生态驱动机制为制定和实施生物保护策略提供科学依据。专题一、引言1) 物种气候生态位理论基础2) 物种分布特征与物种分布模型的基本原理3) R语言基础 (R语言环境设置和基本操作、数据导入、处理和可视化)专题二、数据获取与处理方法1) 数据获取途径与方法掌握模型所需数据类型了解常用数据库与数据获取方法。2) 数据清洗与变量选择掌握模型数据输入格式与数据选择标准学会用多种方式实现数据清洗与变量选择专题三、组合物种分布模型Ensemble Species Distribution Model的原理与使用1)组合物种分布模型算法原理与参数组成常用算法通用加法模型GAM、广义线性模型GLM、多元自适应回归MARS、分类树分析CTA、广义增强模型GBM、最大熵(Maxent)、人工神经网络(ANN)、随机森林(RF)、支持向量机(SVM)章节目标掌握不同算法的原理与参数设置方法2)物种分布特征模拟分别基于单一算法与组合算法进行物种分布特征模拟并读模拟结果。章节目标可独立使用R语言完成物种分布特征模拟。3)效果评价评价指标接收操作特征 (ROC) 曲线 (AUC) 下的面积、Cohen 的 Kappa 系数、遗漏率、灵敏度真阳性率和特异性真阴性率章节目标了解不同评价指标计算原理。4物种分布特征预测章节内容与目标设置不同情景实现物种适生区预测专题四、拓展研究1)物种气候生态位动态量化以入侵物种互花米草为例分析量化物种在原产地与入侵地之间的生态位的差异性。主要步骤二维网格物种地理空间和环境空间的定义、应用核平滑计算二维环境空间的气候密度、通过随机检验方法对原产地和入侵区气候生态位的相似性进行统计检验量化入侵区相比原产地的气候生态位动态等。2)物种适生区质心转移基于物种在不同时空尺度的模拟结果统计并分析物种适生区变化情况并在空间上实现质心转移的可视化分析。专题五、结果分析与论文写作1)不同算法结果解读、比较2)论文制图与写作技巧专题六、案例分析1)基于单个物种分布模型的案例2) 基于组合物种分布模型的案例