作为气候变化的敏感区，黄土高原地区的气候变化对植被分布可能会产生重要影响。科学认识现有植被分布格局与当前气候等环境之间的关系，研究未来气候变化下植被分布格局，阐明不同物种生态适宜性对气候变化的响应趋势，建立未来植被分布格局的参照系统，对黄土高原未来植被恢复与重建具有重要的指导意义。本文以黄土丘陵区延河流域为研究区，通过研究该区残存自然植被与环境的关系，建立相应的物种分布模型，模拟和预测该区当前气候条件下和2050年各气候变化情景下的植被潜在分布，揭示主要地带性物种生态位中心对未来气候变化的响应规律，在此基础上探究揭示物种分布对气候变化的响应的研究方法，以期为更大尺度的植被分布与气候变化关系研究提供理论与方法等方面的探索。研究取得的主要结果有：
1）采用非线性建模途径（广义相加模型General Additive Model），为延河流域23个物种建立了广义相加模型，模型验证表明，ROC值均在0.7以上，cvROC值也在0.6以上，建立的模型符合统计要求。以物种分布模型为基础，结合统计工具与地理信息系统软件，通过对各预测变量的模型运算，预测了23个物种的空间分布。
2）通过所建立的物种分布模型，预测各气候情景下地带性物种空间分布，结果表明，气候变化将引起地带性物种空间分布格局的变化。温度升高2.5 ℃，降雨增加15% 将导致物种分布边界北移，有些物种甚至向北迁移出延河流域。
3）气候变化引起物种生境改变，导致物种生态位中心漂移，本论文研究了物种生态位中心在年均温和年均降雨量两个环境梯度上的漂移情况，结果表明，随着温度增加或降雨增加，物种生态位中心向较高温度或较大降雨处漂移。但不同物种漂移程度不同，生境要求较高的物种响应更加强烈，在温度梯度和降雨梯度上，物种生态位中心最大漂移分别可达3.55 ℃和75 mm。
4）与传统的通过物种分布边界或物种分布面积的变化揭示物种分布对气候变化的响应方法相比，物种生境变化百分比更能够敏锐揭示气候变化对物种空间分布的影响，该方法既能体现物种分布面积的变化，又能体现物种生境得失的具体情况。物种生境变化百分比能探测到物种空间分布格局的微小变化，快速准确察觉物种分布对全球气候变化的响应，可为应对全球变化可能引起的不良后果，及时采取措施减轻气候变化对生态系统的影响提供决策支持。
5）通过物种潜在分布面积与物种生境变化百分比的关系分析，表明在黄土丘陵沟壑区，由于地形因子对物种分布有着举足轻重的作用，因此与广域物种相比，分布范围较窄的物种对气候变化的响应更加敏感这一生态学理论不适于地形复杂的黄土丘陵区，物种分布范围大小并不能够指示物种分布对气候变化的敏感性响应。
关键词：气候变化 物种空间分布模拟 GAM模型 生态位漂移 生境 延河流域