棗椰扁潛甲在云南的氣候適宜區(qū)初步研究

楊光勛

（西南林業(yè)大學云南生物多樣性研究院 云南 昆明 650224）

棗椰扁潛甲(Wallacea dactyliferae )是一種為害棕櫚科植物的入侵害蟲，最早在印度南部發(fā)現(xiàn)[2]。該蟲具有一定的擴散入侵能力，在孟加拉國、越南、法國、泰國以及中國均有分布，主要寄主植物為加拿利海棗(Phoenix canariensis)、華盛頓棕櫚(Washingtonia filifera)、歐洲矮棕(Chamaerops humilis)、菖蒲(Calamussp.)、魚骨葵(Arenga tremula)、糖棕(Borassus flabellifer)等[3～8]。陳世驤等(1962)首次在中越邊境的云南金平縣境內(nèi)采集到棗椰扁潛甲，之后近50 多年的時間里未有深入報道。結合參考文獻和實地調查，該蟲在云南昆明、西雙版納、臨滄等地區(qū)已有分布，對以加拿利海棗為代表的棕櫚科園林植物造成了一定危害，其在云南呈擴散蔓延之勢。

棕櫚科(Palmae)屬種子植物門被子植物亞門單子葉植物綱的初生目(Principes)，全世界約有210屬2 800 余種，分布于南北緯40°左右，大多數(shù)棕櫚科植物分布在熱帶、亞熱帶等地區(qū)[9]。隨著國內(nèi)園林綠化事業(yè)的發(fā)展，在我國南方各省引進的外來棕櫚科植物成為棗椰扁潛甲的寄主植物來源。在云南棕櫚科植物物種多樣并且分布十分廣泛，現(xiàn)今大量引進棕櫚科植物易受此類蟲害的入侵。

MaxEnt 模型即最大熵模型，它基于已知分布點及環(huán)境變量進行物種入侵分析、病蟲害預測防治和害蟲天敵以及珍稀動物植物保護等[10]。目前，預測模型較多的軟件有GARP、CLIMEX 和最大熵模型MaxEnt 等[11～13]。MaxEnt 軟件預測相較于其他軟件，所需分布點數(shù)據(jù)相對較少，因而被廣泛應用于入侵生物潛在分布區(qū)預測[10]。因此，本文運用MaxEnt 并結合ArcGIS 軟件對該蟲在云南的氣候適宜區(qū)進行研究，以期為該蟲的進一步研究和防控提供參考。

1 材料與方法

1.1 分布數(shù)據(jù)收集。通過對云南省部分地區(qū)野外調查及文獻檢索[3，14]，獲得棗椰扁潛甲在云南省昆明市西南林業(yè)大學、云南農(nóng)業(yè)大學、安寧市、金平縣、西雙版納、臨滄市勐董鎮(zhèn)等的分布點。將獲取的棗椰扁潛甲地理分布點按照物種名、分布點、經(jīng)度、緯度、來源的順序錄入到Excel 表中，按照MaxEnt 軟件文件格式要求改為.CSV 格式存儲文件。

1.2 環(huán)境變量及處理。生物氣候變量數(shù)據(jù)BIO1 ～BIO19 來自WorldClimV2.1，包括年均溫度、晝夜溫差月均值、等溫性、季節(jié)性溫度變化、最高氣溫、最低氣溫、年均溫差、最濕季平均溫度、最暖季平均溫度、最冷季平均溫度、年均相對降雨量、最干月份降雨量、降雨量變化方差、最濕季降雨量、最熱季平均降雨量、最冷季平均降雨量等共19 個環(huán)境因子(為1970～2000年全球已有的氣候站點數(shù)據(jù))，空間分辨率為2.5 arc-minutes。以云南省省界為掩膜，采用ArcGIS10.8 軟件對19 個氣象變量進行裁剪，得到云南省生物氣候數(shù)據(jù)。

1.3 模型構建與評價。應用MaxEnt 軟件(版本3.4.1)實現(xiàn)MaxEnt 算法建模，導入.CSV 格式的棗椰扁潛甲地理分布點數(shù)據(jù)和利用ArcGIS10.8 轉化為ASCII 柵格文件的19 個云南生物氣候變量數(shù)據(jù)進行運算，在MaxEnt 軟件運算中，設置80%的分布點用于建模，20%留作模型檢驗。重復訓練次數(shù)設置為10，迭代次數(shù)500，開啟刀切法來評價各環(huán)境因子的權重，以受試者工作特征曲線下面積評價模型優(yōu)劣。將預測結果使用“Cloglog”格式和“asc”文件輸出。將MaxEnt 預測結果文件運用ArcGIS10.8軟件轉柵格、提取分析，得到棗椰扁潛甲云南省適宜區(qū)預測柵格圖。以自然間斷點分級法將MaxEnt模型結果運用ArcGIS10.8 軟件劃分為5 級，從值低到高分別為不適宜區(qū)、低適宜區(qū)、中適宜區(qū)、高適宜區(qū)和極適宜區(qū)。同時，棗椰扁潛甲的最適生長繁殖溫度為20 ℃～ 25 ℃[3]，利用ArcGIS 柵格重分類功能，對生物氣候變量數(shù)據(jù)的“年均溫度”進行重分類，20 ℃～ 25 ℃的區(qū)域重分類為1，其余區(qū)域重分類為0，獲得棗扁潛葉甲的“年均溫度適宜區(qū)”圖層。將模型中“極適宜區(qū)”與生物氣候變量數(shù)據(jù)的“年均溫度適宜區(qū)”圖層進行疊置分析，兩個圖層重疊區(qū)域為既滿足模型預測“極適宜區(qū)”又滿足“年均溫度適宜區(qū)”的區(qū)域，是最適合該蟲的生存區(qū)域。

2 結果與分析

2.1 適宜區(qū)分析。結果表明，棗椰扁潛甲在云南的適宜區(qū)較廣(見圖1)。不適宜區(qū)以及低適宜區(qū)主要在滇西北(香格里拉、麗江、怒江、大理、保山)、滇東北地區(qū)(昭通市)等高海拔地區(qū)；中度以上適宜區(qū)廣布云南，極適宜區(qū)主要集中云南南部地區(qū)及楚雄以北地區(qū)，如西雙版納州、普洱市、臨滄市、紅河州、文山州、德宏州、楚雄等地。昆明、昭通、麗江等靠近干熱河谷的地區(qū)以及保山低海拔地區(qū)也存在極高適宜區(qū)。總的來看，云南的氣候條件及低海拔地區(qū)比較適宜棗椰扁潛甲的生存。

圖1 棗椰扁潛甲適宜區(qū)預測

2.2 最適溫度區(qū)。通過溫度疊加，該蟲的最適生存溫度區(qū)主要在西雙版納州、普洱市、臨滄市、保山、德宏、紅河、玉溪、文山等地(見圖2)，麗江、楚雄(永仁、元謀部分縣域)也有一定的極適宜區(qū)。極適宜區(qū)主要集中在怒江、瀾滄江、元江流域和干熱河谷地區(qū)，這些地區(qū)氣溫條件與棗椰扁潛甲寄主植物原生地的氣候條件相似。值得注意的是西雙版納州、普洱市、臨滄市、德宏、文山、紅河等地與緬甸、老撾、越南等國接壤，棗椰扁潛甲境外輸入風險大。

圖2 棗椰扁潛甲生存最適溫度區(qū)

3 結論與討論

本文基于全球氣候數(shù)據(jù)庫，用MaxEnt 模型并結合ArcGIS 軟件，根據(jù)現(xiàn)有分布點以及最適生存繁殖溫度等對棗椰扁潛甲在云南的適宜區(qū)進行預測，結果表明，該蟲在云南省的中度及以上適宜區(qū)較廣。盡管獲得的分布點較少，但基于MaxEnt 生態(tài)位模型相較于其他的軟件所需分布點相對較少，仍然有較高的預測精準性[15]。因此，得出棗椰扁潛甲的適宜區(qū)預測結果較為可靠。通過進一步疊加最適生存繁殖溫度，該蟲生存最適宜溫度區(qū)主要集中在滇南、滇西南、滇東南和干熱河谷地區(qū)。這些地區(qū)與其國外分布區(qū)(印度、孟加拉、越南、法國的圣讓卡普費拉)的溫度條件相似。目前，MaxEnt 廣泛應用于物種適生性分析[15～19]，但影響物種分布的因素很多，要更準確預測棗椰扁潛甲的適生區(qū)和擴散趨勢，還應進一步加強其生物學特性及生態(tài)學等方面的研究。

棗椰扁潛甲的分布除受氣溫影響外，還需考慮寄主植物的分布。該蟲主要為害多種棕櫚科植物[3～8]。近年來，隨著園林綠化的需要，云南許多城市都引進了加拿利海棗等棕櫚科植物。盡管有些地方的氣溫比這些植物原產(chǎn)地的溫度低很多，但棗椰扁潛甲耐寒性具有較強的可塑性，有可能對我國北方的棕櫚科植物產(chǎn)生威脅[3]。法國圣讓卡普費拉的棗椰扁潛甲就是從國外引進棕櫚科植物時帶入的[6]。同時，云南的邊境線長，越南等國早已報道棗椰扁潛甲的危害，境外輸入風險大。因此，從外地(包括境外)特別是已發(fā)現(xiàn)報道此蟲危害的地方引進棕櫚科植物時應做好植物檢疫工作，并且在已引入棕櫚科植物的中低適宜區(qū)也應加強監(jiān)測，及時采取措施防止該蟲的擴散蔓延。