桃蛀螟在新疆的適生區(qū)預(yù)測(cè)

馬 菲， 何友元， 趙林忠， 陳乃中＊

（1．中國(guó)檢驗(yàn)檢疫科學(xué)研究院動(dòng)植物檢疫研究所，北京 100029；2．新疆農(nóng)業(yè)廳哈密植物檢疫工作站，哈密 839000）

新疆位于歐亞大陸中部，地處我國(guó)西北邊陲，橫亙?cè)谛陆蛢?nèi)地之間長(zhǎng)達(dá)上千公里的高原和沙漠，是農(nóng)林和植被有害生物在新疆和內(nèi)地間擴(kuò)散和遷徙的自然屏障。這使得新疆和內(nèi)地的植物有害生物各有不少特有種，也使從中亞等地自然遷徙擴(kuò)散而來(lái)的有害生物不能長(zhǎng)驅(qū)直入侵入我國(guó)內(nèi)地［1］。而隨著新疆和內(nèi)地間的貿(mào)易往來(lái)和人員流動(dòng)的日益頻繁，有害生物人為傳播擴(kuò)散的風(fēng)險(xiǎn)增大。例如，僅在內(nèi)地發(fā)生的梨小食心蟲，已經(jīng)傳入新疆并定殖，對(duì)核果類作物造成危害［2］。在新疆和內(nèi)地之間實(shí)施和強(qiáng)化植物檢疫，防止重要檢疫性有害生物的人為傳播擴(kuò)散非常必要。為了更加科學(xué)地實(shí)施新疆和內(nèi)地間的檢疫，評(píng)估和明確新疆和內(nèi)地之間雙向的具有檢疫重要性的有害生物名錄具有重要意義。

桃蛀螟（Conogethes punctif er alis）屬鱗翅目（Lepidoptera）螟蛾科（Pyralidae），又名桃蛀野螟、桃斑螟，是一種多食性害蟲。以幼蟲鉆進(jìn)果內(nèi)蛀食，為害桃、蘋果、梨、柑橘、杏、李、梅、櫻桃、柿、山楂、枇杷、荔枝、龍眼、無(wú)花果、芒果、石榴、栗、向日葵花盤種粒及松樹針葉。該蟲目前主要分布于亞洲，包括文萊、柬埔寨、中國(guó)、印度、印度尼西亞、日本、韓國(guó)、朝鮮、老撾、馬來(lái)西亞、緬甸、菲律賓、斯里蘭卡、泰國(guó)、越南。此外，在澳大利亞和巴布亞新幾內(nèi)亞也有分布。在我國(guó)分布于遼寧、河北、山西、山東、河南、陜西、江蘇、浙江、湖北、湖南、江西、福建、廣東、廣西、云南、西藏、安徽、四川、臺(tái)灣［2－8］。新疆迄今未見該蟲的發(fā)生報(bào)道。該蟲的寄主植物在新疆多有種植。

GARP模型系統(tǒng)是基于遺傳算法的規(guī)則組合預(yù)測(cè)模型系統(tǒng)。其原理是利用已有的物種分布資料和環(huán)境數(shù)據(jù)產(chǎn)生以生態(tài)位為基礎(chǔ)的物種生態(tài)需求，探索物種已知分布區(qū)的環(huán)境特征與研究區(qū)域的非隨機(jī)關(guān)系，用于研究物種的潛在分布和生物多樣性。目前，GARP已經(jīng)被國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛應(yīng)用于物種潛在分布區(qū)域的研究。我國(guó)學(xué)者運(yùn)用GARP模型對(duì)西花薊馬和三葉草斑潛蠅、紅火蟻、日本松干蚧、刺桐姬小蜂、橘小實(shí)蠅等外來(lái)入侵昆蟲在中國(guó)的適生性進(jìn)行了預(yù)測(cè)［9］。本文運(yùn)用GARP生態(tài)位模型對(duì)桃蛀螟在新疆的潛在適生區(qū)進(jìn)行預(yù)測(cè)，為該蟲檢疫重要性的確定提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 預(yù)測(cè)模型

本研究運(yùn)用 Desktop GARP（Version 1．1．6）（軟件從 www．lifemapper．org／desktopgarp／網(wǎng)站上免費(fèi)下載）對(duì)桃蛀螟在我國(guó)新疆的潛在適生區(qū)進(jìn)行預(yù)測(cè)。輸入的已知物種分布點(diǎn)均勻地分成訓(xùn)練和檢測(cè)數(shù)據(jù)。GARP模型根據(jù)物種已知分布點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行多次重復(fù)運(yùn)算來(lái)驗(yàn)證生態(tài)位參數(shù)，在計(jì)算生態(tài)因子的權(quán)重和潛在預(yù)測(cè)水平的基礎(chǔ)上，決定是否將其列為模型的因子。最后，根據(jù)被檢測(cè)的數(shù)據(jù)得出適應(yīng)值，進(jìn)而得出預(yù)測(cè)模型。

1．2 預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)

查閱公開發(fā)布的桃蛀螟在世界范圍的分布記錄，數(shù)據(jù)來(lái)源主要有：CABI的2007版植保大全（Cr op Pr otection Co mpendiu m）［2］、EPPO 植物檢疫數(shù)據(jù)檢索系統(tǒng)（PQR－EPPO database）［3］、其他相關(guān)文獻(xiàn)［4－8］。利用GARP生態(tài)位模型進(jìn)行潛在分布區(qū)預(yù)測(cè)時(shí)，研究對(duì)象在其所在的生態(tài)環(huán)境必須已達(dá)到生態(tài)平衡，故應(yīng)選用研究對(duì)象已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定生態(tài)位的分布點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。所謂穩(wěn)定分布，即物種在該地區(qū)存在時(shí)間達(dá)10年以上，即已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定的生態(tài)平衡。故本研究主要采用CABI植保大全（2007）的桃蛀螟分布數(shù)據(jù)，再利用Google earth查出分布地點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)。最后整理成Desktop GARP要求的EXCEL經(jīng)緯度數(shù)據(jù)表。

Desktop GARP所需環(huán)境層數(shù)據(jù)也由www．lifemapper．org／desktopgar p／網(wǎng)站下載，共有世界7個(gè)地區(qū)的環(huán)境層數(shù)據(jù)庫(kù)，每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)由14個(gè)環(huán)境因子組成，如氣溫、生命帶、海拔、土壤類型、太陽(yáng)輻射和濕度等［9］。

1．3 預(yù)測(cè)方法

在Desktop GARP加載世界7個(gè)地區(qū)的全部環(huán)境層數(shù)據(jù)。經(jīng)多次模擬運(yùn)算得出最佳訓(xùn)練數(shù)據(jù)比例為80%，循環(huán)次數(shù)為20次。預(yù)測(cè)層選擇亞洲，結(jié)果輸出選擇柵格圖形式。

在GARP循環(huán)運(yùn)行產(chǎn)生的20個(gè)運(yùn)行結(jié)果中，校驗(yàn)GARP模型在運(yùn)行結(jié)束后多項(xiàng)參數(shù)中的Omission（預(yù)測(cè)結(jié)果中忽略的目前已分布點(diǎn)所占比率）和Commission（預(yù)測(cè)結(jié)果中超出目前記錄的分布所占的比率）兩項(xiàng)參數(shù)，選擇一個(gè)最優(yōu)結(jié)果，依據(jù)為：（1）Omission和 Commission呈負(fù)相關(guān)；（2）Omission≤5%，0為最佳，Commission數(shù)值水平為中等或者中等偏上［9］。

將GARP預(yù)測(cè)得出的最優(yōu)化結(jié)果柵格圖導(dǎo)入Arc GIS 9．3進(jìn)行插值，并加載在國(guó)家基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)網(wǎng)站（http：∥nf gis．nsdi．gov．cn／）下載的中華人民共和國(guó)地圖進(jìn)行疊加，得出桃蛀螟在我國(guó)以及新疆的潛在適生區(qū)分布圖。

2 結(jié)果與分析

2．1 桃蛀螟在我國(guó)的適生區(qū)

將GARP軟件預(yù)測(cè)桃蛀螟在我國(guó)的適生區(qū)結(jié)果導(dǎo)入Arc GIS，顯示桃蛀螟在我國(guó)具有較大面積的適生范圍（圖1）。其中適生面積較大的包括遼寧、北京、天津、寧夏、陜西、山西、山東、河南、安徽、江蘇、上海、浙江、重慶、湖北、湖南、江西、福建、云南、廣西、廣東、海南、香港、澳門、臺(tái)灣，適生面積幾乎覆蓋全省（市）；另外，在內(nèi)蒙古、吉林、河北、四川、新疆、甘肅、西藏也有部分適生區(qū)。

2．2 桃蛀螟在我國(guó)新疆的適生區(qū)

桃蛀螟在新疆的適生區(qū)域主要位于北部和西部。其中，以阿勒泰、塔城、昌吉三地的交界區(qū)域和阿克蘇、喀什一帶比較集中。另外，在博爾塔拉、克拉瑪依、奎屯、石河子、烏魯木齊、伊犁、吐魯番、巴音郭勒、哈密、克孜勒蘇柯爾克孜也有該蟲部分適生區(qū)。

3 討論

GARP軟件模型算法先進(jìn)，且自帶全世界各地區(qū)的環(huán)境層數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)時(shí)只需物種穩(wěn)定分布數(shù)據(jù)即可。但是，研究人員很難現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查預(yù)測(cè)物種的準(zhǔn)確分布經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，只能根據(jù)文獻(xiàn)進(jìn)行收集整理，而收集到的分布數(shù)據(jù)只能力求完整精確。GARP模型得出的結(jié)論只顯示預(yù)測(cè)物種適生或不適生，不能顯示出適生程度，這是相比于另一常用的適生性預(yù)測(cè)軟件Cli mex的不足之處。

從內(nèi)地輸往新疆的桃、李、杏、梨、蘋果、無(wú)花果、梅、櫻桃、石榴、葡萄、山楂、柿、核桃、板栗、柑橘、荔枝、龍眼、枇杷、芒果、香蕉、菠蘿、柚、銀杏等果實(shí)都可能傳帶該蟲。該蟲還危害松樹和杉樹等針葉樹，以幼蟲吐絲把嫩梢的針葉綴合成蟲苞，幼蟲匿居其中取食針葉［7－8］，從內(nèi)地運(yùn)到新疆的松樹、杉樹苗木也可傳帶該蟲。根據(jù)以上預(yù)測(cè)結(jié)果，桃蛀螟在新疆能夠適生，該蟲的寄主植物如桃、李、杏、梨、蘋果、核桃、葡萄、山楂等在潛在適生區(qū)有種植，尤其阿克蘇、昌吉種植果樹較多，阿克蘇的蘋果遠(yuǎn)近聞名。故該蟲一旦傳入，有定殖可能，并可隨寄主苗木和果實(shí)調(diào)運(yùn)擴(kuò)散。

由于桃蛀螟有傳入新疆地區(qū)并定殖擴(kuò)散的風(fēng)險(xiǎn)，故有明顯的檢疫意義。新疆與內(nèi)地的貿(mào)易往來(lái)日益頻繁，該蟲對(duì)新疆的水果生產(chǎn)具有潛在威脅。因此，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)該蟲的檢疫與監(jiān)測(cè)，制訂風(fēng)險(xiǎn)管理措施。對(duì)內(nèi)地輸入新疆的相關(guān)寄主果實(shí)要進(jìn)行嚴(yán)格查驗(yàn)，一旦發(fā)現(xiàn)可疑蟲體應(yīng)立即銷毀。在該蟲發(fā)生的高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)進(jìn)行監(jiān)測(cè)工作，一旦發(fā)現(xiàn)疫情應(yīng)立即采取根除措施。

［1］ 章士美．中國(guó)農(nóng)林昆蟲地理區(qū)劃［M］．北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1998．

［2］ CABI．Cr op pr otection co mpendiu m［DB／CD］．Center of Agriculture and Biological International，2007．

［3］ EPPO．PQR database（version 4．6）［DB／OL］．Paris，F(xiàn)rance：Eur opean and Mediterranean Plant Pr otection Organization［2007］．htt p：∥www．eppo．or g／DATABASES／pqr／pqr．ht m．

［4］ Water house D F．The major art hropod pests and weeds of agriculture in Southeast Asia［M］．Canberra，Australia：ACIAR，1993．

［5］ 鹿金秋，王振營(yíng)，何康來(lái)，等．桃蛀螟研究的歷史、現(xiàn)狀與展望［J］．植物保護(hù)，2010，36（2）：31－38．

［6］ 文芳，秦立者．板栗桃蛀螟研究概述［J］．河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，13（1）：18－20．

［7］ 況美華，劉曙雯，嵇保中，等．取食針葉的桃蛀螟越冬狀況調(diào)查和生物學(xué)特性［J］．昆蟲知識(shí)，2009，46（4）：569－573．

［8］ 柴希民，何志華．為害馬尾松的桃蛀野螟［J］．昆蟲知識(shí)，1987，24（2）：99－100．

［9］ 劉靜遠(yuǎn)．杏小食心蟲在中國(guó)的適生性分析及其分類地位探討［D］．北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，2008．