供应热搜：
入侵害虫椰心叶甲在中国的适生性分布研究
摘要：本文根据对椰心叶甲生物学、生态学实验研究及信息分析，利用地理信息系统Arcview GIS 3.3分析预测了其在中国大陆的可能适生范围。结果表明，椰心叶甲在中国可能的高度适生范围大体在16.53~25.73°N，97.85~118.91°E，涉及华南、西南、华东5个省（自治区）的58个点；潜在适生区分布范围大体在22.98~33.87°N，88.88~122.81°E，涉及华南、西南、华东、华中、西北等地区19个省（自治区、直辖市）的239个点。
关键词：椰心叶甲；地理信息系统；适生性分布
椰心叶甲（Brontispa longissima Gestro）是近年来新发现的一种入侵害虫，是我国1992年新增的禁止进境的二类检疫性有害生物。该虫原产印度尼西亚和巴布亚新几内亚，现分布于东南亚、澳洲、所罗门群岛及太平洋岛区等地的21个国家或地区[1~6]。在我国，早年仅分布于台湾、香港两地[7~8]；1999年以来，在大陆口岸检验检疫部门被屡次检获[9~12]。2002年发现该虫在海口市自然界定殖，现已扩散蔓延至海南、广东等地的许多县市，严重影响了椰子、槟榔、大王棕等棕榈科植物的生产和繁殖，对我国亚热带甚至温带地区种植的棕榈科园林植物生长构成较重威胁。因此，研究该虫在我国的适生性分布对该虫的早期预警和制定相关的监测、控制和检疫政策具有重要的现实意义。为此，笔者在对该虫实验种群生物学特性研究的基础上，结合地理信息系统（GIS）软件，初步分析了该虫在我国的适生性。
1 材料和方法
1.1 实验研究和信息分析
1.1.1 椰心叶甲生物学特性
椰心叶甲在国外一年发生3~5代，在广东1年可发生3代以上，在海南１年发生4~5代，世代重叠[13]。该虫属单食性昆虫，只取食寄主植物最幼嫩的心叶部分，适宜在4年树龄以上的苗木上生活，在3年树龄苗木上的存活率仅为20％，在1~2年树龄苗木上几乎不能存活[13]。幼虫和成虫均在未展开的卷叶内或卷叶间取食危害，一旦心叶抽出，它们随即离去，寻找新的适宜场所取食危害。成、幼虫都咀嚼卷叶表皮薄壁组织，导致叶肉死亡。叶片严重危害后，导致枯萎、破碎、折枝或仅留下叶脉等症状。椰心叶甲雌虫平均飞行距离468.74ｍ；雄虫平均飞行距离133.14ｍ。成虫平均寿命156ｄ，最长达235ｄ，雌雄性比为1∶1；雌雄虫一生均可交配多次。成虫和幼虫均具有负趋光性、假死性。成虫3~5ｄ不取食、高龄幼虫7ｄ不取食仍能存活。幼虫经历4~5龄，在温度或寄主不适宜条件下，可进入6~7龄，或提前化蛹，从卵到成虫羽化大约需36~61ｄ[13]。
1.1.2 椰心叶甲的实验种群生态学特性
据笔者研究，椰心叶甲耐寒性较强，各虫态以卵的过冷却点和冰点最低，分别为-23.27℃和-22.59℃；4龄幼虫的过冷却点和冰点最高，为-14.94℃和 -12.87℃。通过室内饲养观察，在16℃温度条件下，该虫完成一个世代发育需要193.5d，而在28℃温度条件下，完成一个世代发育只需要57.6d，两者相差近3倍，说明温度对椰心叶甲的发育历期及孚化率影响显著。据实验种群建立的回归方程计算，椰心叶甲世代发育起点温度为11.08℃，说明该虫需要在较高温度下才能开始发育，有效积温为922.22日度。在32℃高温条件下，椰心叶甲各虫态均不能存活，低温也对椰心叶甲存活率影响显著，世代累计存活率以28℃时最高，存活率为92.5%，16℃时最低，存活率为40.2%。24~28℃是该虫最适宜生长的温度范围。
1.2 预测方法
1.2.1 分析步骤
（1）针对分析目的，对分析思路进行总体设计，在此基础上，根据需要，广泛收集生物及环境的数据资料并进行整理、归类与编码，对图形资料进行处理。
（2）对各类数据资料进行输入、编辑、分析和存储，建立数据库。利用Arcview GIS 3.3 完备的连接功能，将环境数据与地图连接。
（3）根据实验研究，结合文献资料，分析环境因子对椰心叶甲在自然界定居的决定作用，得出决定椰心叶甲分布的环境极限因子。
（4）打开含环境属性数据的中国地图，将调试后的指标值重新输入GIS进行查询，结合我国有关气候条件和棕榈科寄主在我国的分布边界情况，确定椰心叶甲在我国可能的地理分布区图。
1.2.2 中国气候数据库的建立
根据中央气象局提供的气候资料，选择中国大陆（不含台湾、香港和澳门）633个点，统计各点1981~1990年10年的月平均气温，录入数据库，建立中国气温数据库。
1.2.3 椰心叶甲分布因子的确定
通过椰心叶甲的生物学特性分析和其实验种群生态学研究，确定椰心叶甲在某地区自然界生存的条件为：最冷月的最低气温和最热月的最高气温不至使种群死亡，积温条件最少能满足该虫1个世代的发育需求，考虑诸多影响因子的不确定性，检疫范围应尽可能广一些的原则，将椰心叶甲分布情况划分为2个等级，分别确定其气候条件如下：
（1）高度适生区
温度条件：全年各月各旬平均气温11.08~32℃；年积温（T≧11.08℃）条件：≧2898.66日度；寄主条件：有棕榈科寄主植物分布。
在该区域，椰心叶甲高度适生，一旦该虫传入，椰心叶甲肯定可以适生，可在自然界常年危害，年世代数3代以上。
（2）潜在适生区
温度条件：最冷月（1月）各旬平均气温-14.94~11.08℃，且最热月各旬平均气温<32℃；寄主条件：有棕榈科寄主植物分布。
在该区域，一旦椰心叶甲传入，可安全越冬和越夏，这些地区存在适生的危险。
2 结果和分析
利用Arcview GIS 3.3 ，输入上述温度和积温条件，同时考虑棕榈科植物的寄主分布范围，得到椰心叶甲在中国可能的地理适宜分布区，具体预测如下。
2.1 高度适生区
高度适生区大体分布在16.53~25.73°N，97.85~118.91°E之间，共58个点，主要集中在海南、广东、广西、云南等地区，同时也覆盖福建南部部分站点。这些地区中，海南、广东已成为椰心叶甲危害相当严重的地区（见图1）。具体如下：
华南地区[2个省]
广东省（21个点）：佛岗、梅县、广宁、高要、广州、河源、惠阳、五华、汕头、惠来、南沃、信宜、罗定、台山、深圳、海丰、湛江、阳江、电白、台山、徐闻。
海南省（9个点）：珊瑚岛、西沙、陵水、三亚、琼海、琼中、儋州、东方、海口。
西南地区[2个省（自治区）]
云南省（10个点）：元谋、瑞丽、孟定、澜沧、允景洪、思茅、元江、勐腊、江城、蒙自。
广西壮族自治区（13个点）：都安、百色、平果、桂平、梧州、龙州、南宁、灵山、玉林、钦州、防城、北海、涠洲岛。
华东地区[1个省]
福建（5个点）：龙岩、漳州、惠安、厦门、东山。
2.2 潜在适生区
潜在适生区范围跨度较广，这些地区大体分布在22.98~33.87°N，88.88~122.81°E之间，共239个点，主要集中在西南、华东及华中等地区（见图2），具体如下：
华南地区[1个省]
广东（3个点）：南雄、连县、韶关。
西南地区[6个省（自治区、直辖市）]
四川省（43个点）：石渠、若尔盖、德格、甘孜、色达、道孚、阿坝、马尔康、红原、小金、松潘、都江堪、平武、绵阳、巴塘、新龙、理塘、雅安、成都、资阳、稻城、康定、汉源、峨眉山、乐山、德荣、木里、九龙、越西、昭觉、雷波、宜宾、盐源、西昌、会理、万源、巴中、达县、遂宁、南充、内江、泸州、叙永。
广西壮族自治区（4个点）：融安、凤山、蒙山、贺县。
贵州省（19个点）：威宁、盘县、桐梓、习水、毕节、遵义、湄潭、思南、铜仁、黔西、安顺、贵阳、凯里、三穗、兴仁、望漠、罗甸、独山、榕江。
云南省（19个点）：德钦、贡山、中甸、维西、昭通、丽江、会泽、腾冲、泸水、保山、大理、楚雄、昆明、曲靖、玉溪、宜良、泸西、屏边、广南。
重庆市（8个点）：奉节、梁平、万县、沙坪坝、涪陵、彭水、南川、西阳。
西藏自治区（8个点）：班戈、那曲、日喀则、拉萨、乃东、江孜、昌都、林芝。
华东地区[6个省（直辖市）]
安徽省（15个点）：亳州、宿县、阜阳、寿县、蚌埠、滁县、六安、霍山、合肥、巢湖、芜湖、安庆、宁国、黄山市黄山、黄山。
福建省（14个点）：邵武、铅山、浦城、建阳、建瓯、福鼎、泰宁、南平、福鼎、长汀、上杭、永安、德化、屏南。
江苏省（11个点）：盱眙、淮阴、射阳、南京、高邮、东台、南通、启东、常州、溧阳、吴县。
江西省（17个点）：修水、宜春、吉安、宁冈、遂川、赣州、九江、庐山、波阳、景德镇、南昌、樟树、贵溪、玉山、南城、广昌、寻乌。
浙江省（20个点）：临安、杭州、平湖、慈溪、嵊泗、嵊泗县嵊山、舟山、金华、嵊县、鄞县、象山、衢州、丽水、龙泉、临海、温州、椒江、椒江市下大陈、玉环、瑞安。
上海市（1个点）：上海。
华中地区[3个省]
湖南省（21个点）：桑植、石门、南县、岳阳、吉首、沅陵、常德、安化、沅江、平江、长沙、芷江、邵阳、双峰、衡阳、通道、武岗、零陵、衡阳、道县、郴州。
湖北省（19个点）：陨县、房县、老河口、枣阳、巴东、钟祥、广水、麻城、恩施、巴东、五峰、宜昌、江陵、天门、武汉、来凤、嘉鱼、英山、黄石。
河南省（8个点）：奕川、西峡、南阳、丰宝、西华、信阳、固始、驻马店。
西北地区[3个省]
甘肃省（1个点）：武都。
青海省（2个点）：玉树、达日。
陕西省（7个点）：略阳、汉中、佛坪、商州、镇安、石泉、安康。
注3 讨论
外来入侵物种适生性分析近年来成为生态安全预警研究的热点，许多研究者利用GIS开展有害生物的适生性分析研究[14~16]，但大多数使用的是利用GIS对生物原分布地生态因子进行比较，得出决定生物分布的决定因子，再模拟得出其在新区的适生分布情况。这一分析过程需要全球气象资料及生物的详细分布资料，分析过程十分复杂。本文基于实验研究，通过信息分析，得出椰心叶甲的生物生态学指标，在此基础上，结合GIS的完备连接和查询功能，分析其在中国大陆的可能适生区分布情况，过程简单，同时与实验科学结合性强，可充分考虑入侵物种在新区已有发生地的生物学、生态学特性。
根据初步的预测结果，椰心叶甲种群在我国可能适宜其定殖的地区范围较广。其中广东、海南、云南、广西、福建等57个点的生态条件非常适合该虫的常年生存，目前，在广东、海南2省的疫情发生情况同该预测结果完全吻合。云南、广西、福建等地区均有大量适合椰心叶甲寄生的棕榈科植物分布，根据此预测，这些地区存在椰心叶甲巨大的定殖风险，如果控制不当，该虫一旦入侵这些地区，后果将相当严重，因此，及早开展预警防范尤为重要。
虽然目前椰心叶甲对该植物的危害尚未构成重大威胁，但由于该虫是棕榈科植物害虫，并不能排除其转移寄主危害棕榈科中的其它植物。棕榈科植物在我国分布较广，其中棕榈的分布北到秦岭、南达海南、西至西藏、东临上海、浙江一带。因此，本文在考虑潜在适生区划分时，考虑到潜在危险范围尽可能广一些的原则，本文将这一范围的划分标准主要定位在秦岭以南地区。椰心叶甲幼虫的过冷却点可低达-14.94℃，因此，该虫能耐受较强的低温环境，造成潜在适生区范围跨度极广。但是，在这些地区中，倘若椰心叶甲入侵，其生活史特性并不完全相同，在年积温（T≧11.08℃）条件在1932.44~2898.66日度的地区，椰心叶甲1年可能完成2代生活史，在年积温（T≧11.08℃）条件在966.22~1932.44日度的地区，椰心叶甲可能1年只能完成1~2代的生活史，而年积温（T≧11.08℃）条件小于966.22日度的地区，甚至可造成2年才能完成1代生活史。
由于选定气象站点时仅考虑到中国大陆各省提供的数据，事实上，椰心叶甲最早入侵我国在台湾和香港定居，因此，这两个地区无疑是可以适生的。气象站点的漏选可能会带来预测适生点少于其实际可适生点。就这一点来讲，椰心叶甲在我国的适生范围有可能更广，本文考虑的是在仅是被选的633个气象点的适生情况。
参考文献
［1］ Firman I D. Information-Circular, South-Pacific-Commi-ssion. Plant Protection News. 1981, （88）: 11.
［2］ Hassan E. Problems of applied entomology in Papua New Guinea. Anzeiger fur Schadlingskunde and Pflanzenschutz. 1972, 45（9）: 129~134.
［3］ Stapley J H. Insect pests of coconuts in the Pacific region. Outlook on Agriculture. 1973, 5（7）: 5, 211~217.
［4］ Staplry J H. Coconut leaf beetle（Brontispa） in the Solomons. Alafua Agriculture Bulletin. 1980, 5（4）: 17~22.
［5］ 余道坚，陈志粦. 澳大利亚椰心叶甲的发生与检疫控制. 世界农业，2002，（4）：36~37.
［6］ 陈义群，黄宏辉，林明光，等. 椰心叶甲在国外的发生与防治. 植物检疫，2004，18（4）：250~253.
［7］ Cheng Y C, Raske A G, Wickman B E. Integrated pest management of several forest defoliators in Taiwan. Forest Ecology and Management. 1991, 39（1~4）: 65~72.
［8］ Lau~CSK. Occurrence of Brontispa longissima Gestro in Hong Kong. Quarterly Newsletter Asia and Pacific Plant Protection Commission, 1991, 34（3~4）: 10.
［9］ 梁琼超，黄法余，赖天忠. 南海局在全国口岸首次截获椰心叶甲. 中国检验检疫，1999，13（11）：33.
［10］ 梁琼超，黄法余，黄 箭，等. 从进镜棕榈植物中截获得几种铁甲科害虫. 植物检疫，2002，16（1）：19~22.
［11］ 黄法余，梁琼超，赖天忠，等. 南海口岸多次截获椰心叶甲和红棕象甲. 植物检疫，2000，14（2）：69.
［12］ 龚秀泽，白志良. 从越南入境的椰子树苗中截获椰心叶甲初报. 广西植保，2001，14（4）：29~30.
［12］ 陆永跃，曾 玲. 椰心叶甲的传入途径与入侵成因分析. 中国森林病虫，2004，23（4）：12~15.
［14］ 林 伟，陈 克. 地理信息系统及其在植物检疫领域的应用前景. 植物检疫，1996，10（2）：81~83.
［15］ 赵友福，林伟. 应用地理信息系统对梨火疫病可能分布区的初步研究. 植物检疫，1995，9（6）：321~326.
［16］ 鞠瑞亭，杜予州，陈 克，等. 蔗扁蛾在中国的适生性分布研究初报. 植物检疫，2004，18（2）：24~29.
相关信息- ①本站信息来源于网络与会员发布,仅供浏览参考，信息内容的真实性、准确性和合法性,请谨慎采纳.本站不做任何担保.
- ②本站未注明稿件来源的稿件均为转载,出于传递更多信息的意义，并不意味着赞同其观点,转载言论不代表本站观点.
- ③如转载文章信息侵犯了您的版权，请及时与本站取得联系.
- 站点地图
