This paper applies methods of multiple resolution map comparison to quantify characteristics for 13 applications of 9 different popular peer-reviewed land change models. Each modeling application simulates change of land categories in raster maps from an initial time to a subsequent time. For each modeling application, the statistical methods compare: (1) a reference map of the initial time, (2) a reference map of the subsequent time, and (3) a prediction map of the subsequent time. The three possible two-map comparisons for each application characterize: (1) the dynamics of the landscape, (2) the behavior of the model, and (3) the accuracy of the prediction. The three-map comparison for each application specifies the amount of the prediction’s accuracy that is attributable to land persistence versus land change. Results show that the amount of error is larger than the amount of correctly predicted change for 12 of the 13 applications at the resolution of the raw data. The applications are summarized and compared using two statistics: the null resolution and the figure of merit. According to the figure of merit, the more accurate applications are the ones where the amount of observed net change in the reference maps is larger. This paper facilitates communication among land change modelers, because it illustrates the range of results for a variety of models using scientifically rigorous, generally applicable, and intellectually accessible statistical techniques.

Abstract The coumarin scopoletin and its glycosylated form scopolin constitute a vast class of natural products that are considered to be high-value compounds, distributed widely in the plant kingdom, they help plants adapt to environmental stresses. However, the underlying molecular mechanism of how scopolin is involved in the regulation of plant drought tolerance remains largely unexplored. Here, UDP-glycosyltransferase 79 (MaUGT79) was genetically mapped as the target gene by bulk segregant analysis sequencing (BSA-seq) from two Melilotus albus near-isogenic lines (NILs). MaUGT79 exhibits glucosyltransferase activity toward scopoletin. The expression of MaUGT79 is induced by drought stress and it was found to mediate scopolin accumulation and reactive oxygen species (ROS) scavenging under drought stress. Moreover, the transcription of MaUGT79 was demonstrated to be directly and positively regulated by MaMYB4, which is a key integrator of both scopolin biosynthesis and drought tolerance. Collectively, this study reveals that MaMYB4 is a positive regulator in drought stress by targeting the MaUGT79 promoter and activating its expression to coordinately mediate scopolin biosynthesis and drought tolerance, providing insights into the regulatory mechanism for plant growth adaption to environmental changes through accumulation of scopolin.