基于CLIMEX的西方散白蟻在中國潛在適生區分析

摘要：西方散白蟻（Reticulitermes hesperus）是危害木材和木制品的重要害蟲，利用CLIMEX和ArcGIS的方法對西方散白蟻在中國潛在適生區進行預測分析。結果表明，西方散白蟻在中國適生區主要在西北部地區。鑒于該蟲在美國加利福尼亞州造成嚴重危害，且未在中國發生，建議加強檢疫措施，嚴防該蟲進入中國。

關鍵詞：西方散白蟻（Reticulitermes hesperus）；適生性；CLIMEX；ArcGIS

中圖分類號：S41-30；S431.9 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）15-3894-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.15.022

Abstract： The Reticulitermes hesperus，an important pest，which serious damage trees and wood products. The CLIMEX and ArcGIS were used to analyze and predict the potential adaptability of R. hesperus in China. The research results presented that the northwestern region in our country was the minly potential distribution. In view of the fact that this termite caused serious damages in California of the United States， and did not happen in China. Quarantine measures should be strengthened to prevent the invasion of the pest.

Key words： Reticulitermes hesperus； potencial geographic distribution； CLIMEX； ArcGIS

西方散白蟻（Reticulitermes hesperus Banks）屬于等翅目（Blattaria）鼻白蟻科（Rhinotermitidae）散白蟻屬（Reticulitermes），是嚴重為害木材及木制品的害蟲，尤其對道格拉斯冷杉和建筑物能產生高度破壞。該白蟻在美國西部地區常見且危害嚴重，尤其在美國加州中部和南部地區造成嚴重危害，并且嚴重影響加拿大不列顛哥倫比亞省的住戶，在滿足其需要的水和食物的地方均能發現該蟻群[1]。鑒于西方散白蟻對木材、建筑物及書籍等的危害，本研究利用CLIMEX和ArcGIS的方法，預測其在中國潛在適生區，并根據預測情況提出相應的植物檢疫措施。

1 材料與方法

1.1 材料

本研究采用的CLIMEX（v2.0）軟件是2004年由澳大利亞科學與工業研究組織（CSIRO）所研發，該模型是根據該物種所需溫濕度等生物學數據，通過物種已知地理分布情況，調整模型參數，最終將預測已分布區和實際發生區相吻合。然后根據所調模型參數預測該物種在未發生區的潛在適生區情況。該軟件已廣泛應用于物種適生區預測。

采用的氣象數據分別有CLIMEX（v2.0）系統自帶約2 500個全球氣象站點數據，以及在此基礎上導入的748個中國氣象站點數據，這些數據由中國國家氣象局提供。采用的地圖數據來自于中國基礎地理信息系統網站，比例尺為1∶400萬。

1.2 方法

收集并整理西方散白蟻生存所需溫濕度等生物學資料以及地理分布情況，利用CLIMEX模型分析其在中國的潛在適生區，并利用美國環境系統研究公司（ESRI）開發的地理信息系統ArcGIS9.3版的Arcmap模塊的插值疊加功能，插入CLIMEX模型運行結果，得出西方散白蟻在中國的潛在適生區和適生程度直觀圖。

評判該白蟻在中國潛在適生性及適生程度高低主要由CLIMEX模型對其運行得到的EI值確定。該模型設定EI值范圍為0～100，有害生物適生程度越高，EI值越大，EI=0表示無法適生。根據Watt等[2]和Sutherst等[3]的研究，EI=0，表示該白蟻無法在該地區生存；020為高適生區，表示該白蟻在預測區極易定殖。

2 結果與分析

2.1 CLIMEX地點比較模型預測參數

根據西方散白蟻生物學數據和已知地理分布調試CLIMEX模型參數。有報道稱西方散白蟻能暴露在26～47 ℃下，最適宜溫度為29～32 ℃，但是在40 ℃以上高溫很難發現白蟻生存，工蟻更喜歡處于14～19 ℃下[4]。其在實驗室飼養的溫度為21～25 ℃，濕度為94%±5%[5]。該白蟻主要分布在美國西部及太平洋沿岸地帶，同時在墨西哥西部地區和加拿大不列顛哥倫比亞省。其在美國的分布有加利福尼亞州、愛達荷州、內華達州、俄勒岡州和華盛頓州，其中加利福尼亞州為嚴重危害區，但該白蟻在印第安納州沒有發生[1，6，7]。經過反復調試模型參數，最終確定了CLIMEX的參數（表1）。

2.2 西方散白蟻在中國的潛在適生范圍與適生程度

利用ArcGIS 9.3軟件的插值疊加功能，導入CLIMEX軟件調試出的EI值進行插值分析，得到西方散白蟻在中國的潛在適生范圍和適生程度如圖1所示。

由圖1可知，西方散白蟻主要在中國西北地區適生，其中高適生區主要集中在新疆中西部地區、西藏北部少部分地區、云南四川和西藏交界部分地區、甘肅零星地區、內蒙南部地區、寧夏大部分地區、陜西北部地區、山西西南大部分地區、北京、河北零星地區。中度適生區主要在高度適生區附近部分地區，有新疆中部部分地區、西藏北部部分地區、甘肅大部分地區、內蒙中西部地區、寧夏南部地區、陜西中部和北部地區、山西北部部分地區、河北中部零星地區、遼寧西部部分地區；低度適生區主要在西藏、青海、新疆東北地區、甘肅部分地區、四川部分地區、陜西南部地區、山西東部部分地區、河南北部部分地區、河北中南部地區、內蒙東部地區、遼寧西部地區、吉林和黑龍江西部部分地區。

3 討論

西方散白蟻是美國西部尤其加利福尼亞州嚴重危害木材、房屋建筑木構件及書籍等木制品的害蟲之一，給當地居民造成嚴重困擾及較大經濟損失，在美國，每年白蟻造成的損失超過50億美元（NPMA2012），用于散白蟻防治費用高達22億美元[8]。西方散白蟻在中國潛在適生區較大，主要在西北部地區，一旦入侵則可對中國西北部尤其內蒙木材造成嚴重影響，同時該白蟻是房屋筑木構件及書籍等的重要害蟲，一旦入侵也將對當地居民造成較大困擾及經濟損失。

目前，該散白蟻在中國未有發生，因此對于該蟲防疫措施以嚴防進入為主，口岸局加強對于來自美國西部地區及其他疫區的木材、木質包裝集裝箱、廢紙等的檢疫顯得尤為重要，同時提高對該蟲的檢疫技術，做到有此白蟻必檢出。一旦檢出該蟲疫情，要及時對該批次產品及其運輸工具及儲存場所等進行全面除害處理，如有必要甚至可退運或銷毀該產品。堅決做到嚴防該白蟻進入中國。一旦該蟲進入，除做好進出境植物檢疫工作外，可在發生地參考美國對該蟲的防治措施，如化學預防法、誘殺法、物理屏障防蟻法、害蟲綜合治理（Integrated pest management，IPM）策略等制定相應根除計劃，逐步縮小疫區范圍，直至將其根除。如果未能及時根除，在防治的同時還應做好疫情監控工作，調查并了解其生活史周期，分時段有針對性地加強疫情監測，防止疫情擴散，直至根除。

參考文獻：

[1] A severe economic pest in western states of North America[DB/OL].http：//www.termite.com/termites/western-subterranean-termite.html.

[2] WATT M S，KRITICOS D J，ALCARAZ S，et al. The hosts and potential geographic range of Dothistroma needle blight[J].Forest Ecology and Management，2009，257：1505-1519.

[3] SUTHERST R W，MAYWALD G F，BOTTOMLEY W，et al. CLIMEX v2 CD and User’s Guide[M]. Melbourne：Hearn Scientific Software PtyLed，2004.

[4] JAMES L S，MICHAEL K R. Temperature preferences of the western subterranean termite，Reticulitermes Hesperus Banks[J].Journal of Arid Environments，1994，28（4）：313-323.

[5] GRACE J K，WOOD D L，FRANKIE G W. Behavior and survival of Reticulitermes hesperus Banks（Isoptera：Rhinoterrmitidae） on selected sawdusts and wood extracts[J]. Journal of Chemical Ecology，1989，15（1）：129-139.

[6] YE W，LEE C Y，SCHEFFRAHN R H，et al. Phylogenetic relationships of nearctic Reticulitermes species （Isoptera：Rhinoterrmitidae） with particular reference to Reticulitermes arenincola Goellner[J].Molecular Phylogenetics and Evolution，2004，30（3）：815-822.

[7] TRIPODI A D，AUSTIN J W，SZALANSKI A L，et al. Phylogeography of Reticulitermes Termites（Isoptera：Rhinoterrmitidae） in California Inferred from Mitochondrial DNA Sequences[J]. Ann Entomol Soc Am，2006，99（4）：697-706.

[8] Eastern subterranean termite[DB/OL]. https：//en.wikipedia.org/wiki/Eastern_subterranean_termite#cite_note-PCF-1.