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基于CLIMEX和ArcGIS的灰茶尺蠖在中國的潛在適生區預測

2020-12-15 05:50:32陳李林周浩趙杰
茶葉科學 2020年6期

陳李林,周浩,趙杰

基于CLIMEX和ArcGIS的灰茶尺蠖在中國的潛在適生區預測

陳李林1,2,周浩1,2,趙杰3

1. 閩臺作物有害生物生態防控國家重點實驗室,福建農林大學植物保護學院,福建 福州 350002;2. 福建農林大學安溪茶學院,福建 安溪 362406;3. 西北農林科技大學資源環境學院,陜西 楊凌 712100

基于中國820個氣象站點數據、灰茶尺蠖已知地理分布資料和生物學數據,結合CLIMEX模型與ArcGIS軟件模擬預測灰茶尺蠖在中國目前及未來的潛在分布范圍,評估灰茶尺蠖的潛在分布范圍及氣候變暖對其分布的潛在影響。結果表明,灰茶尺蠖在中國目前的適生區主要分布在3°51′N~40°6′N,適生區面積占全國總面積的34.27%。中國大部分省份的氣候條件均適合灰茶尺蠖種群生長。隨著氣候的變化,灰茶尺蠖在中國的潛在適生區面積總體增幅不大,但其組成變化較大。至2050年,預測灰茶尺蠖高度適生區面積占比達最大(22.23%)。相比各種能源之間的平衡情景(A1B),較高能源需求情景(A2)下灰茶尺蠖在陜甘寧地區向內陸擴張更快。灰茶尺蠖在中國適生區分布廣泛,應加強灰茶尺蠖預測預報,趁早采取防控措施,以保障茶葉優質安全生產。

灰茶尺蠖;氣候變化;適生區;潛在分布;預測

茶園尺蠖類害蟲種類較多,灰茶尺蠖(Warren)是發生最普遍、分布最廣、為害最嚴重的物種之一,隸屬鱗翅目(Lepidoptera)尺蛾科(Geometridae)灰尺蛾亞科(Ennominae)。由于灰茶尺蠖成蟲繁殖力和幼蟲活動力均較強,且完成一個世代時間較短,發生代數較多,世代重疊嚴重,極易暴發成災。大發生時使茶園大面積禿枝,狀如火燒,甚至絕產,葉片被取食光的茶樹冬季易受凍害,致使茶樹早衰,嚴重影響茶葉的品質和產量[1-3]。2019年4月25日,農業農村部發布農事指導“2019年茶樹主要病蟲害防控技術方案”,將灰茶尺蠖和茶尺蠖(Prout)列為中國四大茶區重點防控的茶樹害蟲(www.moa.gov.cn)。灰茶尺蠖和茶尺蠖均以茶葉為食,是形態和習性極其相似的兩個近緣種,肉眼幾乎難以區分,在過去的生產活動中常被誤認為是同一物種,統稱“茶尺蠖”[4-5]。白家赫等[5]和羅宗秀[6]對灰茶尺蠖和茶尺蠖兩近緣種在全國的分布研究表明,灰茶尺蠖廣泛分布于中國各大產茶區,而茶尺蠖主要分布于浙江、江蘇、安徽茶區,且與灰茶尺蠖混合發生;據此,本研究將浙江、江蘇、安徽以外的省(市、自治區)茶尺蠖的相關分布資料均作為灰茶尺蠖的分布參考資料。

前人研究發現,灰茶尺蠖的生長發育受溫度、濕度、光照等因素影響,其中溫度對其生長發育影響最大[7-8]。葛超美[7]研究發現,在19~27℃,隨著溫度升高,灰茶尺蠖各蟲態及世代的發育歷期顯著縮短,卵、幼蟲、蛹及世代的發育速率與溫度呈極顯著正相關;灰茶尺蠖幼蟲存活率無顯著變化,而預蛹存活率在27℃時顯著降低;灰茶尺蠖生長發育的適宜溫度為21~23℃,在此溫度下,種群增長指數達到峰值且雌成蟲產卵量較高。逆境對茶尺蠖發育的影響研究表明,隨著溫度升高(24~32℃),蛹的發育歷期明顯縮短,羽化率呈先升高后降低的趨勢,在32℃時最低(19.06%)[9]。高溫下,雌蛹早于雄蛹羽化,且雌雄比例提高[9]。除了高溫脅迫,低溫對茶尺蠖發育的影響也十分明顯。董道青等[10]研究發現,隨冷藏時間延長,茶尺蠖蛹羽化率下降、成蟲發育畸形率增加;蛹齡3~4?d的蛹冷藏15~30?d,其羽化率急劇下降,且羽化成蟲發育畸形。前人研究結果表明,灰茶尺蠖卵、幼蟲、蛹、成蟲各蟲態發育起點溫度分別為8.80~10.84℃、4.57~7.70℃、6.00~9.44℃、10.78~14.91℃,有效積溫570.03~631.59?d·℃[11-13]。空氣相對濕度為80%~90%,卵孵化率最高,若相對濕度低于75%,卵孵化率和成蟲羽化率降低;平地茶園灰茶尺蠖發生相對較重,高山茶園發生相對較輕[8]。

中國國土廣袤,大部分區域的氣候條件適合灰茶尺蠖生長發育,其寄主植物茶樹在中國廣泛種植,且近年來許多省(市、自治區)大面積引種茶樹,故中國很多省(市、自治區)都有該害蟲的蹤跡。由于灰茶尺蠖具有較強的飛行和遷移擴散能力[14],在全球氣候變暖趨勢下,該害蟲極大可能向其他未發生省(市、自治區)茶園遷移。所以,對灰茶尺蠖在中國目前及未來的潛在適生區進行分析評估,對促進茶園害蟲防控具有重要意義。物種適生性常用模型主要有CLIMEX、MaxEnt、GARP等,CLIMEX模型作為物種分布模型(Species distribution model,SDM),以探究氣候對物種的影響來預測物種分布,并作為風險分析工具對物種定殖風險進行預評估。CLIMEX模型采用物種功能特征和生理耐受性來進行建模,計算生長和壓力指數,確定反映一個地區適宜性的生態氣候指數(Ecoclimatic index,EI),預測物種的時空分布。EI是通過生長和壓力指數結合建立的年度氣候適宜性指數,該指數描述了通過氣候參數計算的物種氣候適宜性,范圍從0到100。EI值近似為0表示物種長期存活的環境不利,超過30表明氣候非常有利。通過EI值,CLIMEX建模繪制昆蟲、植物等物種的潛在分布,被廣泛用于研究生物入侵、潛在反應和氣候變化之間的相互作用,評估害蟲種群建立的風險[15-16],如西部櫻桃實蠅(Curran)在哥倫比亞、印度、印度尼西亞、馬來西亞、臺灣、泰國、委內瑞拉和越南的潛在分布[17],埃及伊蚊(L.)分布及其傳播登革熱病毒的風險[18],以及為害番茄的重要害蟲煙粉虱(Gennadius)的種群動態和分布[19]等。ArcGIS具有空間數據統計分析與輸出功能,CLIMEX模型與ArcGIS軟件相結合實現了由點到面的過渡,提高了分析結果的準確性,能直觀地展示預測物種目前和未來的潛在適生區和適生程度圖。

本研究根據新聞報道、文獻資料等,收集了灰茶尺蠖的已知地理分布和生物學數據,利用CLIMEX 2.0的比較位點模型(Compare locations “1 species”)[20]、ArcGIS 10.4.1軟件的插值與疊加功能對灰茶尺蠖在中國目前和未來的潛在適生區做出預測,模擬氣候變化條件下灰茶尺蠖在中國的時空分布圖,繪制灰茶尺蠖在中國目前和未來的潛在適生區的直觀分布圖。對目前尚未出現灰茶尺蠖為害以及有潛力成為茶區的省份做出預警,為制定科學的茶園監測和防控體系提供理論依據和技術支持。

1 材料與方法

1.1 數據資料

1.1.1 國內灰茶尺蠖已知地理分布

根據文獻資料,灰茶尺蠖分布于中國浙江[5-6]、江蘇[6,21]、山東[22]、河南[6,23-24]、湖北[25-28]、湖南[6]、安徽[6,21,29-30]、江西[31-33]、福建[2,6,21]、廣東[6,34]、廣西[6,35-36]、云南[21,37]、貴州[6,38-39]、四川[6,40-42]、重慶[43]、陜西[44],結合新聞報道及個人采樣發現,甘肅、西藏、海南等省(市、自治區)茶園也有分布。

1.1.2 氣象數據

CLIMEX 2.0軟件自帶中國86個氣象站點的氣象數據,通過整理由中國氣象信息中心提供的中國氣象站點數據(http://data.cma.cn),將其導入CLIMEX 2.0,使中國的氣象站點數增加到820個。由于下載的氣象數據集不包含中國臺灣氣象站點數據,因此不考慮灰茶尺蠖在中國臺灣地區的潛在適生區預測分析。

未來的氣象數據下載于CLIMond網站(www.climond.org),采用聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)第四次評估報告中提出的,A1B(各種能源之間的平衡)和A2(較高能源需求)兩種溫室氣體排放情景下,空間分辨率為30′的2030、2050年和2070年的氣候數據[45]。

1.1.3 地圖矢量數據

本研究用圖基于國家測繪地理信息局標準地圖服務網站(http://bzdt.ch.mnr.gov.cn)下載的審圖號為GS(2016)2923號的標準地圖制作,底圖無修改。

1.2 預測模型與分析軟件

根據灰茶尺蠖在中國的已知地理分布,采用CLIMEX 2.0的比較位點模型,并結合ArcGIS 10.4.1的插值功能(反距離權重法,Inverse distance weighting,IDW)對灰茶尺蠖在中國的潛在分布進行預測。CLIMEX共預設42個生物學參數,本研究根據灰茶尺蠖的生物學資料和已知地理分布,選用了CLIMEX中的5個溫度參數(DV0、DV1、DV2、DV3、PDD)、4個濕度參數(SM0、SM1、SM2、SM3)和4種脅迫及脅迫積累速率(TTCS、THCS、TTHS、THHS、SMDS、HDS、SMWS、HWS)。參考CLIMEX 2.0自帶的與灰茶尺蠖分布相似的溫帶氣候參數值,設定灰茶尺蠖相應參數的初始值,并根據收集到的灰茶尺蠖的生物學資料和已知地理分布進行反復調試,使得當前氣候條件下灰茶尺蠖在中國的預測分布范圍與已知地理分布范圍達到最佳擬合,以此組參數值作為預測灰茶尺蠖適生區的參數值(表1)。

溫度參數是根據文獻報道、室內試驗及灰茶尺蠖在中國的已知地理分布進行調試確定。極端高溫數據由室內試驗獲得。室內研究發現,灰茶尺蠖高齡幼蟲在32℃生長發育速度極快,能夠正常存活,但羽化后的成蟲全部畸形,且產卵量極低;低齡幼蟲則出現滯育現象。結合其在中國的已知地理分布進行調試后,最終將溫度上限DV3設為35℃。根據灰茶尺蠖室內種群在相對濕度低于30%時,對幼蟲生長發育產生極大影響,會導致幼蟲死亡,且成蟲產卵量極低,最終將濕度下限SM0設為0.2,使得甘肅南部、山東等地區滿足分布條件。有效積溫PDD根據文獻資料[7,10-11]中尺蠖各蟲態發育起點溫度及有效積溫進行調試,并最終賦值為644.44。冷脅迫(CS)指數則根據灰茶尺蠖在中國分布的北部邊界和PDD進行調試,通過調試冷脅迫開始積累的閾值TTCS和冷脅迫積累速率THCS調整灰茶尺蠖的分布北界,使其滿足在山東、河南北部、陜西中部、甘肅南部以及西藏南部的分布,最終將TTCS設為–4℃,THCS設為–0.003?3。熱脅迫(HS)開始積累的閾值TTHS和熱脅迫(HS)積累速率THHS的賦值主要通過灰茶尺蠖在中國南部省份的已知地理分布進行調試,最終將TTHS設為35℃,THHS設為0.001?4。干脅迫(DS)主要通過云南和四川這兩個省進行調試,使得灰茶尺蠖在云南北部以及四川中部地區滿足分布條件,將干脅迫開始積累的閾值SMDS設為0.2,干脅迫積累速率HDS設為–0.053。濕脅迫(WS)不是限制灰茶尺蠖在中國分布的主要因素,將濕脅迫開始積累的閾值SMWS設為1.5,濕脅迫積累速率HWS設為0.000?2,使其符合灰茶尺蠖在中國東南沿海地區的分布。

根據灰茶尺蠖在中國的已知地理分布資料和發生情況,利用表1參數值計算出灰茶尺蠖在中國820個氣象站點的EI值,將灰茶尺蠖在中國的適生區分為4類(表2)。隨機選取70%的分布數據用于建模,30%的數據用于模擬結果的驗證,當驗證點均散落在預測得到的適生區內,即模擬結果與灰茶尺蠖已知地理分布具有較好的擬合,說明設定的CLIMEX參數值符合條件,能夠較好的用于模擬預測灰茶尺蠖目前以及未來的適生區。利用ArcGIS 10.4.1地圖處理模塊中的IDW將預測得到的EI值進行插值分析,并結合灰茶尺蠖在中國已知地理分布,對EI值進行分類,得到灰茶尺蠖在中國的適生區分布以及適生程度圖。

表1 預測灰茶尺蠖在中國分布的CLIMEX參數值

2 結果與分析

2.1 目前氣候條件下灰茶尺蠖在中國的適生區分布及適生程度

基于預測得到的灰茶尺蠖在中國的分布與其在中國已知地理分布吻合最佳的CLIMEX參數值及適生等級評判標準,分析中國820個氣象站點在目前氣候條件下的EI值,得到灰茶尺蠖在中國各個氣象站點的適生區及其適生程度。經預測,灰茶尺蠖在中國有459個適生點(EI>0),占全國站點的55.98%。目前氣候條件下灰茶尺蠖在中國的適生區主要分布在3°51′N~40°6′N,中國大部分省份的氣候條件均適合灰茶尺蠖種群生長(圖1)。對插值結果進行重新分類、矢量數據轉換等處理后,利用ArcGIS計算面積得知灰茶尺蠖在中國的目前適生區總面積約329.01萬km2,占中國總面積的34.27%,其中高、中、低度適生區分別占比18.90%、8.45%、6.92%(圖2)。高度適生區主要包括海南、廣西、廣東、福建、江西、江蘇、湖北、重慶和貴州的大部分地區以及浙江東北部、安徽北部、湖南中部、河南南部、山東南部、陜西南部、甘肅東南部、四川東部、西藏南部、云南東南部和西部(圖1)。中度適生區主要包括浙江和湖南的大部分地區、湖北南部、安徽南部、云南中部、廣西東北部以及山東、河南、陜西、甘肅、四川、貴州和西藏的小部分地區(圖1)。低度適生區呈帶狀穿過遼寧南部、山東、河南北部、山西南部、陜西北部、甘肅南部、四川中部、云南北部以及西藏南部部分地區(圖1)。綜上,中國的氣候條件十分適合灰茶尺蠖的種群建立。

表2 適生等級評判與適生程度劃分

圖1 灰茶尺蠖在中國的適生區及適生程度(審圖號:GS(2020)4372號)

2.2 未來氣候條件下灰茶尺蠖在中國的適生區分布及適生程度

根據IPCC的第4次評估報告,溫室氣體在A1B和A2兩種排放情景下,對灰茶尺蠖在中國的未來分布區域進行預測。結果發現,隨著氣候變化,灰茶尺蠖在中國的潛在適生區持續緩慢增大,雖幅度不大,但其組成變化較大。適生區總面積由目前的34.27%逐步緩慢增加到2070年的34.62%,其中低度適生區向內陸擴張幅度不大,只有西藏南部沿國界地區、陜甘寧中部及遼東半島低度適生區面積在逐漸增大,而云南原本屬中高度適生區的大部分地區適生程度逐漸降低,使得低度適生區面積進一步增大。從2051年到2070年,廣東和廣西部分地區適生程度也開始下降,因此,灰茶尺蠖的低度適生區面積整體占比不斷增大。從2031年到2050年,由于云南中高度適生程度有所下降及貴州和浙江中度適生程度的不斷上升,使得中度適生區面積呈下降趨勢;從2051年到2070年,廣東和廣西原本高度適生的部分地區適生程度下降,從而中度適生區占比上升。至2050年,預測灰茶尺蠖高度適生區面積占比達到最大(22.23%),貴州、重慶、湖南、湖北、江西、浙江、江蘇、福建、廣東、廣西的幾乎所有縣市均為灰茶尺蠖的高度適生區(圖2和圖3)。

比較兩種情景下灰茶尺蠖在中國未來的適生區及適生程度,發現兩種情景下的未來氣候數據預測得到適生區的變化較為相似,適生區均向北移動,且遼東半島和西藏的適生區擴張相似,而在陜甘寧地區,A2情景相比A1B情景,適生區向內陸擴張范圍更大(圖4)。在對目前氣候條件下灰茶尺蠖的適生性分析時,云南省楚雄州(24°45′N,101°15′E)DS=54,EI=12;當緯度提高1.5°后,DS=98,EI=0;隨著緯度繼續提高,四川省涼山州(27°45′N,101°15′E)DS=118,此時開始產生冷脅迫,CS=3,EI=0,推測干脅迫為灰茶尺蠖在云南省的主要限制因素。在對未來氣候條件下灰茶尺蠖的適生性分析時,云南省思茅市(23°15′N,101°45′E)在目前氣候條件下EI=25,DS=17;隨著氣溫升高DS值逐漸增大,到2070年DS=50,EI=12,該地區適生程度降低,推測限制云南灰茶尺蠖分布的主要因素為干脅迫。廣東省茂名市(21°45′N,110°45′E)在目前氣候條件下EI=41,是灰茶尺蠖的高度適生區;隨著氣溫逐漸變暖,到2030年,其EI=27,并從2050年開始產生熱脅迫,HS=10,EI=17;2070年該地區HS=44,EI=8,適生程度從高度適生區降為低度適生區。在全球氣候變暖的趨勢下,灰茶尺蠖在中國的適生區增大、適生程度提高,與A1B相比,A2情景下灰茶尺蠖在陜甘寧地區向內陸擴張更快(圖4)。

圖2 灰茶尺蠖在中國目前和未來各等級適生區的面積占比

圖3 溫室氣體在A2和A1B兩種排放情景下灰茶尺蠖在中國未來的適生區及適生程度(審圖號:GS(2020)4372號)

中國大部分省份的氣候條件均適合灰茶尺蠖的種群生長。通過CLIMEX模型預測,當溫度低于–4℃,冷脅迫以THCS=–0.003?3的速率開始積累,如陜西省安康市(33°15′N,108°45′E)CS=2,銅川市(35°15′N,108°45′E)CS=64,榆林市(37°15′N,108°45′E)CS=363。冷脅迫和緯度呈顯著正相關(=0.971,=0.00),可見冷脅迫限制灰茶尺蠖向北進一步擴散。當濕度參數低于0.2,干脅迫以HDS=–0.053的速率開始積累,如四川省廣元市(32°15′N,106°15′E)DS=0,綿陽市(32°15′N,104°15′E)DS=44,阿壩州(32°15′N,102°15′E)DS=144。干脅迫與經度呈顯著負相關(=–0.979,=0.00),可見干脅迫限制灰茶尺蠖向西進一步擴散。熱脅迫僅存在于新疆個別地區,如哈密(42°45′N,92°15′E)HS=8,吐魯番(42°45′N,89°15′E)HS=40,即熱脅迫不是限制灰茶尺蠖在中國種群建立的主要因素。同樣,濕脅迫對灰茶尺蠖在中國的分布影響甚微。綜上,目前氣候條件下,灰茶尺蠖在中國分布的主要限制因素是低溫脅迫和干脅迫。

2.3 灰茶尺蠖世代發生數及生長指數擬合

CLIMEX模型擬合的灰茶尺蠖在中國的分布區包含了現有的分布區。進一步使用CLIMEX模型對灰茶尺蠖在中國各分布區的世代發生數及生長指數(Growth index,GI)進行擬合。結果表明,灰茶尺蠖在中國浙江、安徽、江蘇、湖北、湖南、江西、貴州的世代發生數平均為5代左右,福建、廣東、廣西、云南每年平均發生5~6代,少數地區可達7代。以浙江省紹興市(29°45′N,120°45′E)為例,灰茶尺蠖在該地區全年的生長指數存在兩個峰值,分別在4月中旬和10月下旬,而溫度較高的6月—8月,生長指數一直處于谷底(圖5)。

圖4 A1B和A2兩種溫室氣體排放情景下灰茶尺蠖在中國適生區變化(審圖號:GS(2020)4372號)

圖5 CLIMEX預測灰茶尺蠖在浙江省紹興市的周生長指數

3 討論

溫度和濕度是影響灰茶尺蠖分布的主要因素,冷脅迫和緯度呈顯著正相關,限制灰茶尺蠖向北擴散;干脅迫和經度呈顯著負相關,限制灰茶尺蠖向西擴散。灰茶尺蠖在中國目前的適生區主要在3°51′N~40°6′N,大部分省份的氣候條件均適合灰茶尺蠖的種群建立和生長。隨著氣候的變化,灰茶尺蠖在中國的適生區持續緩慢增大,雖然總體面積增加幅度不大,但其不同適生等級與不同適生程度面積組成變化較大。至2050年,灰茶尺蠖高度適生區面積占比達到最大,貴州、重慶、湖南、湖北、江西、浙江、江蘇、福建、廣東、廣西的幾乎所有縣市均為灰茶尺蠖的高度適生區,尤其是浙江、湖南兩省的高度適生區由局部上升為絕大多數或全部區域;同時,西藏南部沿國界地區、陜甘寧地區中部及遼東半島低度適生區面積在逐漸增大,與張曉玲等[46]預測的未來氣候(2070年)變化下茶樹適宜分布區擴張規律相符。該研究發現,中國未來將保持大部分原有的茶樹適宜分布區,并且在中高緯度地區出現茶樹適宜分布區的擴張;中國是世界上茶樹適宜分布面積增加最多的國家,在RCP 2.6(代表性的濃度路徑,Representative concentration pathways,RCPs)情景和RCP 8.5情景下,茶樹適宜分布面積分別增加2.7%和5.2%。茶樹種植管理者們應因地制宜、科學有效地防控灰茶尺蠖,充分發揮茶園生態系統服務功能,尤其是生態茶園的保益控害生態系統服務功能。充分利用茶園生態系統的自我調節能力,保護茶園的景觀多樣性和生物多樣性,做好灰茶尺蠖的預測預報,明確其防治適期,協調利用農業防治、物理防治、生物防治和化學生態防治等綠色防控措施,將灰茶尺蠖控制在經濟閾值水平以下,杜絕長期大量使用化學農藥。

通過對灰茶尺蠖在中國各茶區的世代發生數及生長指數的擬合分析,發現灰茶尺蠖在中國浙江、安徽、江蘇、湖北、湖南、江西、貴州的世代發生數平均為5代左右,福建、廣東、廣西、云南平均每年發生5~6代,少部分地區可達7代。本研究發現浙江省紹興市的灰茶尺蠖世代發生數約為5代,與葛超美[11]的研究結果有一定的差異,葛超美田間觀察灰茶尺蠖在該地區的世代發生數為6~7代,推測可能因為茶園田間環境較為復雜,如不同生境管理方式、茶園內溫度等微氣候存在差異[47-48];還有茶園海拔高度、食物充足與否、防控措施、天敵等原因,以及溫度對灰茶尺蠖的生長發育歷期影響大、世代重疊嚴重等造成差異[8,49-52]。湖北省灰茶尺蠖的世代發生數及生長指數的擬合結果與張春蓓等[53]的描述較為吻合,全年發生4代左右。在過去生產活動中,灰茶尺蠖與茶尺蠖常被誤認為是同一尺蠖物種。使用傳統防治手段時,對兩者的防治效果差異不大,直到近年在茶尺蠖核型多角體病毒[nuclear polyhedrosis virus(NPV)]的應用中發現其防效差異較大[54-55]。Zhang等[54]和席羽等[55-56]通過生物測定NPV對不同省份地區茶尺蠖幼蟲的毒力,發現相差最大可達724.5倍;通過形態學鑒定、生物學特征觀察及正反交試驗,將其確定為兩個物種。姜楠等[57]利用形態學和COI基因分析將其鑒定為灰茶尺蠖和茶尺蠖兩個物種。由于之前的文獻報道幾乎未將這兩個近緣種區分,本研究根據白家赫[5]和羅宗秀[6]的研究結果,以及收集的灰茶尺蠖分布資料、文獻報道等,將浙江、江蘇、安徽以外省(市、自治區)的茶尺蠖相關分布資料均作為灰茶尺蠖分布的參考資料,因此預測得到的結果可能存在一定的誤差。

在灰茶尺蠖物種分布預測時,同時疊加寄主植物茶樹的分布分析[46],可以更加準確地預測其分布范圍。由于未能獲得在中國可用的寄主植物茶樹的實際分布范圍,故在本研究中寄主植物茶樹的分布并未考慮。但是目前茶樹在中國大量的引種和種植,本研究所預測得到的灰茶尺蠖在中國的潛在分布范圍,可以為目前尚未引種和種植以及已經引種和種植茶樹但未發現灰茶尺蠖的地區提供參考依據,尤其是中高度適生區應加強監測,及時防范,以免造成巨大經濟損失。后續可以深入研究灰茶尺蠖分布模型的敏感參數;充分考慮灰茶尺蠖寄主植物茶樹及其天敵在中國的適生區分布和變化;結合最大熵模型(Maximum entropy model,MaxEnt)等其他預測模型,從而更好地為茶園科學管理和防控蟲害等工作提供理論依據和技術支持。

致謝:感謝福建農林大學陳燕婷在論文撰寫和修改及軟件的實現過程中給予的幫助,感謝揚州大學車通在軟件的實現過程中給予的幫助。

[1] 黃毅. 茶園環境和栽培措施對茶尺蠖和絨繭蜂的調控及絨繭蜂EAG研究[D]. 成都: 四川農業大學, 2009. Huang Y. Studies on regulation of tea garden environment and cultivation measures to populations ofandspp. and electroantennogram ofspp. [D]. Chengdu: Sichuan Agricultural University, 2009.

[2] 蘇仁先. 尤溪縣部分茶園茶尺蠖暴發原因與防治方法[J]. 蠶桑茶葉通訊, 2016(6): 35-36. Su R X. Outbreak reasons and control methods ofin partial tea plantations of Youxi County [J]. Newsletter of Sericulture and Tea, 2016(6): 35-36.

[3] Zhang G H, Yuan Z J, Yin K S, et al. Asymmetrical reproductive interference between two sibling species of tea looper:and[J]. Bulletin of Entomological Research, 2016: 1-8. doi: 10.1017/S0007485316000602.

[4] 唐美君, 郭華偉, 葛超美, 等.NPV對灰茶尺蠖的致病特性及高效毒株篩選[J]. 浙江農業學報, 2017, 29(10): 1686-1691. Tang M J, Guo H W, Ge C M, et al. Pathogenic characters ofnucleopolyhedroviruses onWarren and screening of high efficient strain [J]. Acta Agriculturae Zhejiangensis, 2017, 29(10): 1686-1691.

[5] 白家赫. 茶尺蠖兩近緣種的生物學特性差異和分布研究[D]. 北京: 中國農業科學院, 2018. Bai J H. Study on differencial biological characteristics and geographical distribution of the sibling pests,and[D]. Beijing: Chinese Academy of Agricultural Sciences, 2018.

[6] 羅宗秀. 灰茶尺蠖和茶尺蠖性信息素鑒定及相關化學生態學研究[D]. 北京: 中國農業科學院, 2017. Luo Z X. Identification and correlative chemical ecology studies on sex pheromone ofand[D]. Beijing: Chinese Academy of Agricultural Sciences, 2017.

[7] 葛超美. 灰茶尺蠖的生物學特性及其體色遺傳規律研究[D]. 北京: 中國農業科學院, 2016. Ge C M. Study on biological characteristics and genetic regularity of body color ofWarren [D]. Beijing: Chinese Academy of Agricultural Sciences, 2016.

[8] 薛東洋, 吳玉池, 曹立新, 等. 茶尺蠖的發生與氣象條件的關系及其防治[J]. 現代農業科技, 2009(3): 146, 149. Xue D Y, Wu Y C, Cao L X, et al. Relationships betweenand meteorological condition and its prevention and control [J]. Modern Agricultural Science and Technology, 2009(3): 146, 149.

[9] 張輝, 李慧玲, 李良德, 等. 高溫及覆土逆境對茶尺蠖蛹羽化的影響[J]. 茶葉學報, 2016, 57(2): 100-103. Zhang H, Li H L, Li L D, et al. Effect of temperature and soil coverage on pupae emergence ofProut [J]. Acta Tea Sinica, 2016, 57(2): 100-103.

[10] 董道青, 陳建明. 茶尺蠖蛹的耐冷藏性研究[J]. 中國計量學院學報, 2008, 19(2): 178-182. Dong D Q, Chen J M. Effects of cold storage on pupae of tea geometridae (Prout) [J]. Journal of China Jiliang University, 2008, 19(2): 178-182.

[11] 葛超美, 殷坤山, 唐美君, 等. 灰茶尺蠖發育起點溫度和有效積溫的研究[J]. 植物保護, 2016, 42(6): 110-112. Ge C M, Yin K S, Tang M J, et al. Developmental threshold temperature and effective accumulated temperature of[J]. Plant Protection, 2016, 42(6): 110-112.

[12] 樓云芬. 茶尺蠖發育歷期的溫度效應[J]. 茶葉科學, 1993, 13(2): 127-133. Lou Y F. Effect of temperature on the developmental duration of tea geometrid (Prout) [J]. Journal of Tea Science, 1993, 13(2): 127-133.

[13] 張漢鵠. 茶尺蠖發育起點溫度與有效積溫研究[J]. 安徽農業科學, 1989(1): 62-66. Zhang H H. Threshold for development and effective thermal summation ofWehrli (Lepidoptera: Lymantriidae) [J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences, 1989(1): 62-66.

[14] 徐秀秀, 蔡曉明, 邊磊, 等. 茶尺蠖潛在飛行能力的研究[J]. 茶葉學報, 2015, 56(4): 249-253. Xu X X, Cai X M, Bian L, et al. Flight capability of the tea geometrid,Prout (Lepidoptera: Geometridae) [J]. Tea Science and Technology, 2015, 56(4): 249-253.

[15] da Silva R S, Kumar L, Shabani F, et al. An analysis of sensitivity of CLIMEX parameters in mapping species potential distribution and the broad-scale changes observed with minor variations in parameters values: an investigation using open-fieldandas an example [J]. Theoretical and Applied Climatology, 2018, 132(1): 135-144.

[16] Chen Y T, Vasseur L, You M S. Potential distribution of the invasive loblolly pine mealybug,(Hemiptera: Pseudococcidae), in Asia under future climate change scenarios [J]. Climatic Change, 2017, 141(4): 719-732.

[17] Kumar S, Neven L G, Yee W L. Assessing the potential for establishment of western cherry fruit fly using ecological niche modeling [J]. Journal of Economic Entomology, 2014, 107(3): 1032-1044.

[18] Khormi H M, Kumar L. Climate change and the potential global distribution of: spatial modelling using geographical information system and CLIMEX [J]. Geospatial Health, 2014, 8(2): 405-415.

[19] Ramos R S, Kumar L, Shabani F, et al. Climate model for seasonal variation inusing CLIMEX in tomato crops [J]. International Journal of Biometeorology, 2019, 63(3): 281-291.

[20] Sutherst R W, Maywald G F, Bottomley W, et al. CLIMEX version 2. User’s guide. Hearne Scientific Software [M]. Melbourne: Hearne Scientific Software Pty Ltd., 2004.

[21] 白家赫, 王志博, 肖強. 浙江茶區茶尺蠖兩近緣種的遺傳分化及分布[J]. 昆蟲學報, 2018, 61(6): 741-748. Bai J H, Wang Z B, Xiao Q. Genetic differentiation and distribution of two sibling species of tea geometrids in tea-growing areas in Zhejiang, eastern China [J]. Acta Entomologica Sinica, 2018, 61(6): 741-748.

[22] 夏英三. 茶尺蠖的生活習性與防治措施[J]. 福建茶葉, 1999(4): 12. Xia Y S. Living habits and prevention measures of[J]. Tea in Fujian, 1999(4): 12.

[23] 喬利, 洪楓, 張權, 等. 信陽市茶園灰茶尺蠖的抗藥性研究[J]. 種業導刊, 2018(8): 12-14. Qiao L, Hong F, Zhang Q, et al. Resistance ofin tea plantations of Xinyang city [J]. Seed Industry Guide, 2018(8): 12-14.

[24] 趙豐華, 呂立哲, 黨永超, 等. 茶尺蠖和茶細蛾性誘劑在豫南茶園的應用研究[J]. 天津農業科學, 2017, 23(1): 91-94.Zhao F H, Lyu L Z, Dang Y C, et al. Study on application ofandsex pheromone in southern Henan tea garden [J]. Tianjin Agricultural Sciences, 2017, 23(1): 91-94.

[25] 朱祚亮, 江書春, 張卜芬, 等. 茶尺蠖性信息素誘殺茶尺蠖試驗[J]. 現代農業科技, 2018(9): 142, 144. Zhu Z L, Jiang S C, Zhang B F, et al. Control effects of sexual pheromone trap of[J]. Modern Agricultural Science and Technology, 2018(9): 142, 144.

[26] 譚榮榮, 劉明炎, 龔自明, 等. 湖北省茶區主要病蟲害的種類及發生規律分析[J]. 茶葉通訊, 2013, 40(4): 36-38.Tan R R, Liu M Y, Gong Z M, et al. Investigation and analysis of diseases and insect pests in Hubei Province [J]. Tea Communication, 2013, 40(4): 36-38.

[27] 阮英東, 朱麗, 何濤. 房縣茶園茶尺蠖危害特點及綜合防控技術[J]. 湖北植保, 2018(3): 45-46. Ruan Y D, Zhu L, He T. Harmful characteristics and comprehensive control technology ofin tea plantations in Fang County [J]. Hubei Plant Protection, 2018(3): 45-46.

[28] 雷該翔, 王友平, 李新華, 等. 茶尺蠖發生特點及其綠色防控對策[J]. 湖北農業科學, 2018, 57(12): 51-53. Lei G X, Wang Y P, Li X H, et al. Occurrence characteristics and green prevention and control strategy of tea geometrid [J]. Hubei Agricultural Sciences, 2018, 57(12): 51-53.

[29] 張書平, 余燕, 李尚, 等. 天敵對白毫早茶園四種害蟲空間跟隨關系密切程度的年度間差異及其原因[J]. 應用昆蟲學報, 2018, 55(4): 725-747. Zhang S P, Yu Y, Li S, et al. Spatial relationships among natural enemies and four insect pests over two consecutive years [J]. Chinese Journal of Applied Entomology, 2018, 55(4): 725-747.

[30] 孫欽玉, 張家俠, 羅仲興, 等. 皖南茶區茶尺蠖發生情況及防治技術措施[J]. 中國植保導刊, 2014, 34(2): 38-40. Sun Q Y, Zhang J X, Luo Z X, et al. Occurrence and control measures ofin tea plantations in south Anhui province [J]. China Plant Protection, 2014, 34(2): 38-40.

[31] 涂海華, 鄺先飛, 毛宇, 等. 雙波段LED太陽能殺蟲燈對茶園害蟲的控制作用研究[J]. 中國植保導刊, 2018, 38(10): 53-57. Tu H H, Kuang X F, Mao Y, et al. Effect of solar insecticidal lamp with dual-band LED on insect pests in tea plantations [J]. China Plant Protection, 2018, 38(10): 53-57.

[32] 謝小群, 黎小萍, 楊普香, 等. 不同類型茶園主要益害生物的群落結構和消長規律分析[J]. 江西農業學報, 2018, 30(5): 65-67, 72. Xie X Q, Li X P, Yang P X, et al. Community structure and fluctuant law of main insect pests and their natural enemies in different types of tea plantations [J]. Acta Agriculturae Jiangxi, 2018, 30(5): 65-67, 72.

[33] 熊金龍. 殺蟲燈在解決茶葉農藥殘留中的應用效果[J]. 江西農業, 2017(21): 23. Xiong J L. Application effect of insecticidal lamp in solving pesticide residues in tea [J]. Jiangxi Agriculture, 2017(21): 23.

[34] 李桂友, 王美蘭. 博羅縣茶葉種植過程中常見病蟲害及防治[J]. 植物醫生, 2018(6): 58-59. Li G Y, Wang M L. Common diseases and insect pests and control in tea plantations in Boluo County [J]. Plant Doctor, 2018(6): 58-59.

[35] 楊月策, 侯淵, 楊瀾, 等. 100億孢子/mL短穩桿菌懸浮劑防治茶尺蠖田間藥效試驗[J]. 現代農業科技, 2018(6): 99, 102. Yang Y C, Hou Y, Yang L, et al. Efficacy of10 billion spores/mL SC againstin tea plantations [J]. Modern Agricultural Sciences and Technology, 2018(6): 99, 102.

[36] 劉初生. 桂林毛尖茶園主要病蟲害發生規律及防治技術[J]. 時代農機, 2018, 45(6): 26-27. Liu C S. Occurrence regularity and control technology of main diseases and insect pests of Guilin maojian tea garden [J]. Times Agricultural Machinery, 2018, 45(6): 26-27.

[37] 張方梅, 喬利, 潘鵬亮, 等. 灰茶尺蠖對三種非寄主植物精油的觸角電位和行為反應[J]. 昆蟲學報, 2018, 61(5): 565-573. Zhang F M, Qiao L, Pan P L, et al. Electroantennogram and behavioral responses of(Lepidoptera: Geometridae) to essential oils from three non-host plants [J]. Acta Entomologica Sinica, 2018, 61(5): 565-573.

[38] 姜星. 石阡苔茶主要病蟲害綠色防控技術[J]. 植物醫生, 2018(3): 47-48. Jiang X. Green control techniques of main diseases and insect pests of Shiqian Taicha [J]. Plant Doctor, 2018(3): 47-48.

[39] 段小鳳, 徐小茜, 田景濤, 等. 松桃縣灰茶尺蠖發生動態研究[J]. 南方農機, 2018, 49(6): 1-2, 5. Duan X F, Xu X Q, Tian J T, et al. Study on the population dynamics ofin Songtao County [J]. China Southern Agricultural Machinery, 2018, 49(6): 1-2, 5.

[40] 彭玉萍, 吳明耀, 羅宗秀, 等. 灰茶尺蠖性信息素誘殺效果試驗[J]. 中國茶葉, 2018, 40(8): 30-31. Peng Y P, Wu M Y, Luo Z X, et al. Control effects of sexual pheromone trap of[J]. Chinese Tea, 2018, 40(8): 30-31.

[41] 羅學平. 綠色茶園病蟲害系統控制[J]. 植物醫生, 2017, 30(9): 51-53. Luo X P. System control on disease and insect pests of green ecological tea plantations [J]. Plant Doctor, 2017, 30(9): 51-53.

[42] 蒲德強, 毛建輝, 陳宇, 等. 2018年四川茶葉夏秋季病蟲害防治技術要點[J]. 四川農業科技, 2018(6): 31-32. Pu D Q, Mao J H, Chen Y, et al. Key points of pest control techniques of Sichuan tea in the summer and autumn of 2018 [J]. Sichuan Agricultural Science and Technology, 2018(6): 31-32.

[43] 盛忠雷. 性信息素對茶園主要鱗翅目害蟲控制的研究[D]. 重慶: 西南大學, 2012.

Sheng Z L. Research of the control for sex pheromones on main Lepidoptera pests in the tea garden [D]. Chongqing: Southwest University, 2012.

[44] 田忠正, 姜軍俠, 李帥, 等. 陜南茶樹病蟲害發生現狀與防治對策[J]. 陜西農業科學, 2016, 62(6): 71-74, 86. Tian Z Z, Jiang J X, Li S, et al. Damage situation and countermeasures of diseases and insect pests in tea plantations in southern Shaanxi [J]. Shaanxi Journal of Agricultural Sciences, 2016, 62(6): 71-74, 86.

[45] IPCC. Climate Change 2007: the physical science basis. Contribution of working group I to the fourth assessment report of the intergovernmental panel on climate change [R]. Cambridge: Cambridge University Press, 2007: 2-18.

[46] 張曉玲, 李亦超, 王蕓蕓, 等. 未來氣候變化對不同國家茶適宜分布區的影響[J]. 生物多樣性, 2019, 27(6): 595-606. Zhang X L, Li Y C, Wang Y Y, et al. Influence of future climate change in suitable habitats of tea in different countries [J]. Biodiversity Science, 2019, 27(6): 595-606.

[47] 楊海濱, 盛忠雷, 謝堃, 等. 不同栽培模式對山地茶園生態環境和茶葉品質的季節調控[J]. 西南農業學報, 2015, 28(4): 1559-1563. Yang H B, Sheng Z L, Xie K, et al. Seasonal regulation of different cultivation mode on ecological environment and tea quality in hilly tea plantation [J]. Southwest China Journal of Agricultural Sciences, 2015, 28(4): 1559-1563.

[48] 沈潔. 茶草復合生態系統的生態生理特性及草產量研究[D]. 合肥: 安徽農業大學, 2005. Shen J. Studies on ecological and biophysical traits and herby yields of tea-grass ecosystems [D]. Hefei: Anhui Agricultural University, 2005.

[49] 郭蕭, 王曉慶, 彭萍, 等. 茶樹不同成熟度葉片對茶尺蠖發育適合度的影響[J]. 茶葉科學, 2012, 32(3): 229-235. Guo X, Wang X Q, Peng P, et al. Developmental fitness ofProut feeding on tea leaves with different maturity [J]. Journal of Tea Science, 2012, 32(3): 229-235.

[50] 姚惠明, 周孝貴. 2016年秋季茶尺蠖暴發成因分析及防治啟示[J]. 中國茶葉, 2016, 38(12): 21-22. Yao H M, Zhou X G. Causes analysis and control enlightenment ofoutbreak in autumn 2016 [J]. China Tea, 2016, 38(12): 21-22.

[51] 簡文雙. 南靖縣茶尺蠖大發生原因初探及綜合防治技術[J]. 東南園藝, 2015, 3(2): 66-68. Jian W S. A primary investigation of serious occurrence causes and comprehensive control techniques of tea geometrid in Nanjing County [J]. Southeast Horticulture, 2015, 3(2): 66-68.

[52] 高宇. 茶尺蠖天敵生態學研究進展[J]. 北方園藝, 2014(9): 203-206. Gao Y. Research progress on ecology of natural enemies of tea geometrid [J]. Northern Horticulture, 2014(9): 203-206.

[53] 張春蓓, 黃延政, 屈家新, 等. 夷陵西北山區茶園病蟲害發生規律及綠色防控對策[J]. 中國茶葉, 2017, 39(6): 42-43.Zhang C B, Huang Y Z, Qu J X, et al. The rules of outbreak and green prevention and control strategies against the diseases and pests in tea plantations in southern regions of Yiling [J]. China Tea, 2017, 39(6): 42-43.

[54] Zhang G H, Yuan Z J, Zhang C X, et al. Detecting deep divergence in seventeen populations of tea geometrid (Prout) in China by COI mtDNA and cross-breeding [J]. Plos One, 2014, 9(6): e99373. doi: 10.1371/journal.pone.0099373.

[55] 席羽. 茶尺蠖地理種群對茶尺蠖核型多角體病毒的敏感性差異及遺傳變異研究[D]. 北京: 中國農業科學院, 2011. Xi Y. Susceptibility variation againstnucleopolyhedrovirus and genetic variation in geographic populations of tea geometrid,Prout [D]. Beijing: Chinese Academy of Agricultural Sciences, 2011.

[56] 席羽, 殷坤山, 唐美君, 等. 浙江茶尺蠖地理種群已分化成為不同種[J]. 昆蟲學報, 2014, 57(9): 1117-1122.Xi Y, Yin K S, Tang M J, et al. Geographic populations of the tea geometrid,(Lepidoptera: Geometridae) in Zhejiang, eastern China have differentiated into different species [J]. Acta Entomologica Sinica, 2014, 57(9): 1117-1122.

[57] 姜楠, 劉淑仙, 薛大勇, 等. 我國華東地區兩種茶尺蛾的形態和分子鑒定[J]. 應用昆蟲學報, 2014, 51(4): 987-1002. Jiang N, Liu S X, Xue D Y, et al. External morphology and molecular identification of two tea geometrid moth from southern China [J]. Chinese Journal of Applied Entomology, 2014, 51(4): 987-1002.

Potential Climate-suitable Distribution ofin China Based on the CLIMEX and ArcGIS Prediction

CHEN Lilin1,2, ZHOU Hao1,2, ZHAO Jie3

1. State Key Laboratory of Ecological Pest Control for Fujian and Taiwan Crops, College of Plant Protection, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China; 2. Anxi College of Tea Science, Fujian Agriculture and Forestry University, Anxi 362406, China; 3. College of Natural Resources and Environment, Northwest Agriculture and Forestry University, Yangling 712100, China

Based on the data of 820 meteorological stations in China, known geographic distribution data and biological data, the current and potentialgeographic distribution of a major pestWarren in tea plantations were predicted using CLIMEX models and ArcGIS software. The potential effects of climate change on the future distribution ofwere also evaluated. The results suggest that the potential geographic distribution area was between 3°51′N and 40°6′N, which accounts for 34.27% of the total area of the country. The climatic conditions of most provinces and regions in China were suitable for the survival of. Due to climate change, the increasing rate of potential suitable area forgrew slowly, but its composition changed greatly. By 2050, the predicted proportion of highly suitable area reached a maximum of 22.23%. Compared

tea geometrid, climate change, suitable areas, potential distribution, prediction

S571.1;S435.711

A

1000-369X(2020)06-817-13

with A1B, the A2 scenario would accelerateextension in Shaanxi-Gansu-Ningxia region. Asare widely distributed in China, we suggested that monitoring measures should be improved and pest control should be taken as early as possible to ensure the safe production and quality of tea.

2019-09-03

2020-09-20

國家重點研發計劃(2016YFD0200900)、國家自然科學基金項目(31501650)、福建農林大學茶產業鏈科技創新與服務體系建設項目(K1520005 A03)、福建省發改委農業“五新”工程項目(閩發改農業[2017]410號)、福建省區域發展項目(2017N3012)

陳李林,女,講師,主要從事茶樹病蟲害生態控制和茶葉質量安全研究,llchen@fafu.edu.cn

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