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Effect of climate data uncertainty on ecological land classification: a case study from Argentina
Climate Research ( IF 1.1 ) Pub Date : 2019-10-17 , DOI: 10.3354/cr01574
MR Derguy , AA Drozd , S Martinuzzi , JL Frangi , MF Arturi

ABSTRACT: Ecological studies based on gridded climate data are increasingly common, but the effect of the uncertainty of climate data on ecological estimations is rarely assessed. Here, we assessed the effect of the uncertainty of local and global climate data (LCD and GCD, respectively) on ecological land classifications, using the Holdridge life zones and the country of Argentina as a case study. We quantified the uncertainty in LCD using information from meteorological stations and a simulation approach, which allowed us to create an altered LCD (aLCD), and to quantify the agreement between LCD and aLCD through confidence limits. Then, we quantified the agreement between the life zone maps derived from GCD and LCD—while accounting for LCD uncertainties—and assessed the effects of spatial resolution, environmental resolution, and topographic heterogeneity. We found that the mean agreement between LCD and aLCD for the whole country was about 75%, but there were important variations in the amplitude of the confidence intervals depending on the region. In addition, the mean agreement between ecological maps derived from LCD and GCD ranged between 40 and 83%. However, the LCD-GCD agreement fell inside the confidence limits of the LCD, and decreasing the spatial resolution from 1 to 50 km did not change the results. Decreased thematic resolution improved the agreement in the tropical and antiboreal regions. Overall, our study shows that uncertainties in ecological applications of climate data are higher in environmentally heterogeneous lands, and highlights the need for incorporating climate data uncertainties into ecological studies.

中文翻译:

气候数据不确定性对生态土地分类的影响:以阿根廷为例

摘要:基于网格化气候数据的生态研究越来越普遍,但是很少评估气候数据的不确定性对生态估计的影响。在这里,我们以Holdridge生活区和阿根廷为例,评估了本地和全球气候数据(分别为LCD和GCD)的不确定性对生态土地分类的影响。我们使用气象站提供的信息和模拟方法对LCD的不确定性进行了量化,这使我们能够创建更改后的LCD(aLCD),并通过置信度限制来量化LCD和aLCD之间的一致性。然后,我们量化了GCD和LCD得出的生命区图之间的一致性,同时考虑了LCD的不确定性,并评估了空间分辨率,环境分辨率,和地形异质性。我们发现,LCD和aLCD在整个国家/地区之间的平均一致性约为75%,但是置信区间幅度的重要变化取决于区域。此外,从LCD和GCD得出的生态图之间的平均一致性在40%至83%之间。但是,LCD-GCD协议落在LCD的置信范围内,并且将空间分辨率从1 km降低到50 km不会改变结果。主题分辨率的降低改善了热带地区和北部地区的协议。总体而言,我们的研究表明,在环境异质土地上气候数据在生态学应用中的不确定性较高,并强调了将气候数据不确定性纳入生态研究的必要性。我们发现,LCD和aLCD在整个国家/地区之间的平均一致性约为75%,但是置信区间幅度的重要变化取决于区域。此外,从LCD和GCD得出的生态图之间的平均一致性在40%至83%之间。但是,LCD-GCD协议落在LCD的置信范围内,并且将空间分辨率从1 km降低到50 km不会改变结果。主题分辨率的降低改善了热带地区和北部地区的协议。总体而言,我们的研究表明,在环境异质土地上气候数据在生态学应用中的不确定性较高,并强调了将气候数据不确定性纳入生态研究的必要性。我们发现,LCD和aLCD在整个国家/地区之间的平均一致性约为75%,但是置信区间幅度的重要变化取决于区域。此外,从LCD和GCD得出的生态图之间的平均一致性在40%至83%之间。但是,LCD-GCD协议落在LCD的置信范围内,并且将空间分辨率从1 km降低到50 km不会改变结果。主题分辨率的降低改善了热带地区和北部地区的协议。总体而言,我们的研究表明,在环境异质土地上气候数据在生态学应用中的不确定性较高,并强调了将气候数据不确定性纳入生态研究的必要性。但是置信区间幅度的变化取决于区域。此外,从LCD和GCD得出的生态图之间的平均一致性在40%至83%之间。但是,LCD-GCD协议落在LCD的置信范围内,并且将空间分辨率从1 km降低到50 km不会改变结果。主题分辨率的降低改善了热带地区和北部地区的协议。总体而言,我们的研究表明,在环境异质土地上气候数据在生态学应用中的不确定性较高,并强调了将气候数据不确定性纳入生态研究的必要性。但是置信区间幅度的变化取决于区域。此外,从LCD和GCD得出的生态图之间的平均一致性在40%至83%之间。但是,LCD-GCD协议落在LCD的置信范围内,并且将空间分辨率从1 km降低到50 km不会改变结果。主题分辨率的降低改善了热带地区和北部地区的协议。总体而言,我们的研究表明,在环境异质土地上气候数据在生态学应用中的不确定性较高,并强调了将气候数据不确定性纳入生态研究的必要性。LCD和GCD得出的生态图之间的平均一致性在40%至83%之间。但是,LCD-GCD协议落在LCD的置信范围内,并且将空间分辨率从1 km降低到50 km不会改变结果。主题分辨率的降低改善了热带地区和北部地区的协议。总体而言,我们的研究表明,在环境异质土地上气候数据在生态学应用中的不确定性较高,并强调了将气候数据不确定性纳入生态研究的必要性。LCD和GCD得出的生态图之间的平均一致性在40%至83%之间。但是,LCD-GCD协议落在LCD的置信范围内,并且将空间分辨率从1 km减小到50 km不会改变结果。主题分辨率的降低改善了热带地区和北部地区的协议。总体而言,我们的研究表明,在环境异质土地上气候数据在生态学应用中的不确定性较高,并强调了将气候数据不确定性纳入生态研究的必要性。主题分辨率的降低改善了热带地区和北部地区的协议。总体而言,我们的研究表明,在环境异质土地上气候数据在生态学应用中的不确定性较高,并强调了将气候数据不确定性纳入生态研究的必要性。主题分辨率的降低改善了热带地区和北部地区的协议。总体而言,我们的研究表明,在环境异质土地上气候数据在生态学应用中的不确定性较高,并强调了将气候数据不确定性纳入生态研究的必要性。
更新日期:2019-10-17
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