喜超 姜玉英 木 霖 郝若詩 岳英 李從榮 桂富榮
摘要:【目的】分析草地貪夜蛾[Spodoptera frugiperda(J. E. Smith)]在云南省的潛在適生區(qū),預(yù)測(cè)其可能給云南農(nóng)業(yè)造成的損失,為進(jìn)一步開展草地貪夜蛾防控提供依據(jù)?!痉椒ā坎捎肕axEnt最大熵生態(tài)位模型,運(yùn)用已知分布點(diǎn)數(shù)據(jù)和環(huán)境變量數(shù)據(jù)模擬草地貪夜蛾在云南的潛在適生概率,將結(jié)果導(dǎo)入ArcGIS 10.5進(jìn)行重采樣并進(jìn)行相關(guān)分析。根據(jù)云南省統(tǒng)計(jì)年鑒中2017年主要農(nóng)作物面積和產(chǎn)量數(shù)據(jù),運(yùn)用市場(chǎng)價(jià)格法初步建立草地貪夜蛾危害損失模型,對(duì)草地貪夜蛾入侵云南后可能造成的經(jīng)濟(jì)損失進(jìn)行預(yù)測(cè)?!窘Y(jié)果】草地貪夜蛾在云南的適生區(qū)范圍廣泛,其高適生區(qū)面積達(dá)17.85萬km2,約占云南省國土面積的50%;中度適生區(qū)和低適生區(qū)面積分別為16.09萬和5.06萬km2。環(huán)境變量中,年平均溫度對(duì)預(yù)測(cè)草地貪夜蛾潛在分布的貢獻(xiàn)最大,其次為最干季度降水、最冷季度平均溫和最干月份降水,晝夜溫差月值對(duì)草地貪夜蛾分布的影響較小。草地貪夜蛾在玉米、烤煙、薯類和甘蔗4類主要農(nóng)作物10%發(fā)生面積水平上可能對(duì)云南農(nóng)業(yè)造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)3.95億~8.94億元人民幣。【結(jié)論】草地貪夜蛾幾乎能在云南全境適生,目前已擴(kuò)散至全省120余個(gè)縣,給云南省農(nóng)業(yè)帶來巨大威脅。應(yīng)進(jìn)一步加大對(duì)草地貪夜蛾的防控力度,嚴(yán)密監(jiān)測(cè)蟲情動(dòng)態(tài),在采取農(nóng)藥防治的基礎(chǔ)上開展生物防治等其他控制措施,避免其暴發(fā)成災(zāi)。
關(guān)鍵詞: 草地貪夜蛾;潛在適生區(qū)分析;經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估;云南省
中圖分類號(hào): S433.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A 文章編號(hào):2095-1191(2019)06-1226-08
Abstract:【Objective】In order to provide basis for further control and prevention of Spodoptera frugiperda(J. E. Smith),? the potential habitat of S. frugiperda in Yunnan Province and the possible losses which were caused by S. frugiperda to agriculture of Yunnan Province were predicted. 【Method】MaxEnt maximum entropy niche model was used to simulate the potential fitness probability of S. frugiperda in Yunnan by using known distribution point data and environmental variable data. The results were imported into ArcGIS 10.5 software for resampling and correlation analysis. Accor-ding the area and yield data of main crops in 2017, and using the market price method, the damage loss model of S. frugiperda was preliminarily established, and the possible economic losses caused by S. frugiperda were predicted. 【Result】The results showed that the suitable habitats of S. frugiperda were widespread in Yunnan, and the highly suitable habitats(178500 km2) accounted for nearly 50% of the total land area of Yunnan. The medium suitable habitats and less suitable habitats were 160900 and 50600 km2. Among the environmental variables, the annual mean temperature contributed the most to the potential distribution of S. frugiperda, followed by the precipitation of driest season, the mean temperature of the coldest quarter and precipitation of the driest month, and mean diurnal range had less effects on the distribution of S. frugiperda. The possible economic losses on corn, tobacco, tuber and sugarcane at the 10% occurrence area level were as high as 395-894 million yuan. 【Conclusion】S. frugiperda is suitable for almost the whole area of Yunnan. It has colonized and spread in more than 120 counties in Yunnan, which poses a great threat to the agriculture of Yunnan. In order to control the spread and harm of the S. frugiperda, the parties concerned should further strengthen the prevention and control efforts, closely monitor the dynamics of the insect situation, and actively carry out biological control and natural enemy control on the basis of pesticide control, so as to avoid the outbreak of disasters.
Key words: Spodoptera frugiperda(J. E. Smith); potential habitat distribution analysis; economic loss prediction; Yunnan Province
收稿日期:2019-05-23
作者簡(jiǎn)介:*為通訊作者,桂富榮(1973-),教授,博士生導(dǎo)師,主要從事外來入侵生物研究工作,E-mail: furonggui18@sina.com。喜超(1981-),主要從事入侵生物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究工作,E-mail:xichao@ynau.edu.cn
0 引言
【研究意義】草地貪夜蛾[Spodoptera frugiperda (J. E. Smith)],中文名秋黏蟲,英文名Fall armyworm(FAW),原產(chǎn)于美洲熱帶和亞熱帶地區(qū),是一種雜食性害蟲(Fleischer et al.,2005)。其寄主植物廣泛,能為害包括谷物和飼草在內(nèi)的100余種重要經(jīng)濟(jì)作物(EPPO/CABI,1997;Robinson et al.,2008)。在原產(chǎn)地除主要為害玉米外,還對(duì)甘蔗、高粱、番茄、土豆、大豆、棉花和牧草等經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)生重要危害(Day et al.,2017)。草地貪夜蛾繁殖能力強(qiáng),傳播擴(kuò)散迅速,已在多個(gè)國家和地區(qū)發(fā)生為害。自2016年1月在西非的尼日利亞和加納等地發(fā)現(xiàn)草地貪夜蛾后,很短時(shí)間內(nèi)在貝寧、多戈等國家也被發(fā)現(xiàn),隨后2017年在非洲撒哈拉以南28個(gè)國家暴發(fā)為害,2018年1月蔓延至44個(gè)國家(郭井菲等,2018;FAO and CABI,2019),截至2019年6月,草地貪夜蛾已擴(kuò)散至全世界近100個(gè)國家。在我國,草地貪夜蛾于2019年1月由東南亞侵入云南和廣西,目前已在18個(gè)省(區(qū)、市)發(fā)現(xiàn),嚴(yán)重威脅我國農(nóng)業(yè)及糧食生產(chǎn)安全(全國農(nóng)技中心,2019)。根據(jù)云南省植保植檢站統(tǒng)計(jì),截至2019年6月,云南省除迪慶州外各州市均發(fā)現(xiàn)草地貪夜蛾為害,并呈進(jìn)一步暴發(fā)趨勢(shì)。因此,進(jìn)一步研究草地貪夜蛾在云南的潛在適生區(qū),預(yù)測(cè)其可能給云南農(nóng)業(yè)造成的損失,對(duì)加強(qiáng)草地貪夜蛾防控具有重要意義?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】國內(nèi)外已有研究聚焦在草地貪夜蛾的生理生化和生物信息學(xué)方面(張來喜等,2011;韓士里等,2012;段云等,2016),但對(duì)其入侵風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)影響評(píng)估的研究不多。李國平等(2019)開展了入侵云南草地貪夜蛾種群對(duì)5種常用Bt蛋白(Cry1Ab、Cry1Ac、Cry1F、Cry2AbT和Vip3A)的敏感性評(píng)價(jià),結(jié)果顯示該入侵種群對(duì)5種Bt蛋白均未產(chǎn)生抗性,可為將來建立以轉(zhuǎn)Bt基因玉米作為防控草地貪夜蛾的技術(shù)體系提供依據(jù)。吳秋琳等(2019)利用歷史數(shù)據(jù)分析了緬甸和我國華南地區(qū)春、夏兩季夜間平均風(fēng)溫場(chǎng),模擬預(yù)測(cè)了緬甸地區(qū)草地貪夜蛾在此期間進(jìn)入我國的遷飛軌跡及主要降落和波及的地區(qū),結(jié)果表明,進(jìn)入5月后,隨著西南夏季風(fēng)的加強(qiáng),云南和廣西全境成為緬甸蟲源的主要遷入地,并可能波及貴州、廣東、海南和湖南等省?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】云南作為草地貪夜蛾擴(kuò)散到我國的最前站,將成為受危害最嚴(yán)重的地區(qū)之一。自草地貪夜蛾2019年1月傳入云南以來,其在云南省120多個(gè)縣發(fā)生為害,極有可能給玉米等農(nóng)作物帶來嚴(yán)重減產(chǎn)并造成損失,但目前尚未開展系統(tǒng)的適生區(qū)分析和經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估。【擬解決的關(guān)鍵問題】采用MaxEnt模型和ArcGIS地理信息系統(tǒng)對(duì)草地貪夜蛾在云南的潛在適生區(qū)進(jìn)行預(yù)測(cè),分析草地貪夜蛾在云南各州(市)的適生區(qū)域,評(píng)估其對(duì)云南農(nóng)業(yè)可能造成的危害,并根據(jù)云南省統(tǒng)計(jì)年鑒中2017年各縣(市、區(qū))玉米、烤煙、薯類和甘蔗等作物的產(chǎn)量初步預(yù)測(cè)該害蟲可能造成的經(jīng)濟(jì)損失,為進(jìn)一步開展草地貪夜蛾防控提供依據(jù)。
1 材料與方法
1. 1 草地貪夜蛾潛在適生區(qū)分析
本研究所用的草地貪夜蛾分布數(shù)據(jù)來自GBIF全球生物多樣性數(shù)據(jù)庫(http://www.gbif.org)。為避免過擬合問題,按照經(jīng)緯度各2°的范圍隨機(jī)保留1個(gè)發(fā)生點(diǎn),以X、Y格式保存為csv文件,最終獲得139個(gè)分布點(diǎn)數(shù)據(jù)??臻g分布分析所用的1∶400萬中國行政區(qū)劃圖下載自中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心(http://www.resdc.cn/)。云南行政區(qū)劃圖從中國行政區(qū)劃圖中提取生成。環(huán)境變量中的氣候變量(bio1~bio19)和地理高程(world_dem)數(shù)據(jù)從世界氣象數(shù)據(jù)庫(http://www.worldclim.org/)下載,年份為1950—2000年,空間分辨率30″(喜超等,2018)。氣候變量包括:年平均溫度、晝夜溫差月均值、晝夜溫差與年溫差比值、溫度季節(jié)性、最熱月份最高溫、最冷月份最低溫、年溫度變化范圍、最濕季度平均溫、最干季度平均溫、最暖季度平均溫、最冷季度平均溫、年平均降水、最濕月份降水、最干月份降水、季節(jié)性降水、最濕季度降水、最干季度降水、最暖季度平均降水和最冷季度平均降水
模型分析采用MaxEnt最大熵生態(tài)位模型,運(yùn)用已知分布點(diǎn)數(shù)據(jù)和環(huán)境變量數(shù)據(jù)分別模擬全國及云南省范圍的草地貪夜蛾潛在適生概率,將結(jié)果導(dǎo)入ArcGIS 10.5進(jìn)行重采樣和開展相關(guān)性分析。
1. 2 草地貪夜蛾入侵云南的經(jīng)濟(jì)影響評(píng)估
1. 2. 1 直接經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估 根據(jù)云南省統(tǒng)計(jì)年鑒(云南省統(tǒng)計(jì)局,2018)中云南省各縣(市、區(qū))主要農(nóng)作物產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),獲得草地貪夜蛾為害嚴(yán)重的玉米、烤煙、甘蔗和薯類等4類作物2017年產(chǎn)量數(shù)據(jù),以此作為直接損失評(píng)估的基礎(chǔ)。具體損失評(píng)估公式如下:
式中,Ld表示草地貪夜蛾造成的直接損失估值;Ci表示每種作物的總產(chǎn)量;Ei表示草地貪夜蛾對(duì)該作物造成的減產(chǎn)比例,用來表示為害程度;Pi表示草地貪夜蛾的潛在發(fā)生概率;n表示實(shí)際為害作物的種類數(shù);i代表當(dāng)前某種作物。
1. 2. 2 間接經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估 草地貪夜蛾入侵后,除直接造成農(nóng)作物大規(guī)模減產(chǎn)造成直接經(jīng)濟(jì)損失外,還會(huì)增加防治成本,同時(shí)對(duì)養(yǎng)殖業(yè)等產(chǎn)生影響。
式中,Lid表示間接經(jīng)濟(jì)損失;Ct表示宣傳培訓(xùn)工作的費(fèi)用;Cp表示農(nóng)藥等防治費(fèi)用;Cm表示監(jiān)測(cè)預(yù)警發(fā)生的費(fèi)用;Lo表示其他工作產(chǎn)生的費(fèi)用。
間接費(fèi)用的計(jì)算是依據(jù)云南省姚安縣防治草地貪夜蛾工作實(shí)際產(chǎn)生的成本和相關(guān)費(fèi)用,平攤至發(fā)生面積,計(jì)算出每公頃的間接損失。姚安縣用于防治草地貪夜蛾的宣傳培訓(xùn)工作費(fèi)用Ct=2.50萬元,購買農(nóng)藥(包括姚安縣植保植檢站購買農(nóng)藥用于統(tǒng)防統(tǒng)治和農(nóng)戶自防的費(fèi)用)Cp=17.40萬元,監(jiān)測(cè)預(yù)警購買測(cè)報(bào)燈等費(fèi)用Cm=0.06萬元,Lo=0.04萬元,合計(jì)Lid=21.00萬元,姚安縣初步統(tǒng)計(jì)發(fā)生并防控面積400 ha,平均每公頃造成的間接損失約525元。
1. 2. 3 草地貪夜蛾入侵損失評(píng)估 通過直接經(jīng)濟(jì)損失與間接經(jīng)濟(jì)損失求和,獲得草地貪夜蛾入侵造成的總損失L。
2 結(jié)果與分析
2. 1 草地貪夜蛾在云南省的潛在適生區(qū)
云南作為草地貪夜蛾最早入侵的省份,其適生區(qū)面積幾近全境,除迪慶和昭通部分高寒山區(qū)風(fēng)險(xiǎn)較小外,其余地區(qū)入侵概率均較大,中南部地區(qū)入侵風(fēng)險(xiǎn)更高。從北至南,草地貪夜蛾的適生概率不斷增加,受危害風(fēng)險(xiǎn)也不斷增大。在云南省39.4萬km2國土面積中,高適生區(qū)面積17.85萬km2,接近云南省國土面積的50%;中度適生區(qū)和低適生區(qū)面積分別為16.09萬和5.06萬km2(圖1)。
在云南省,目前除官渡區(qū)、綏江縣、貢山縣和德欽縣外的125個(gè)縣均監(jiān)測(cè)到草地貪夜蛾發(fā)生為害。截至2019年6月初,僅在玉米、甘蔗、高粱和生姜4種作物上發(fā)生為害面積已達(dá)8.6萬ha,而且有進(jìn)一步擴(kuò)張的趨勢(shì)。
2. 2 模型預(yù)測(cè)精度檢驗(yàn)
運(yùn)用ROC曲線對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn),通過10次測(cè)試平均AUC值為0.904,明顯大于隨機(jī)預(yù)測(cè)分布模型AUC值(0.500),表明預(yù)測(cè)結(jié)果并非隨機(jī),即模型對(duì)草地貪夜蛾潛在適生區(qū)的預(yù)測(cè)結(jié)果可信(圖2)。
2. 3 環(huán)境變量對(duì)草地貪夜蛾潛在分布預(yù)測(cè)的影響
采用MaxEnt模型內(nèi)置的刀切法檢驗(yàn)各環(huán)境變量對(duì)草地貪夜蛾在云南潛在適生區(qū)的影響,刀切法檢驗(yàn)記錄了參與模型運(yùn)算的各變量的建模貢獻(xiàn)率,反映各變量對(duì)模型預(yù)測(cè)草地貪夜蛾在云南潛在適生區(qū)的影響程度。共獲得3種模型:用所有變量建模(紅色條帶)、單獨(dú)用一種變量建模(深藍(lán)色條帶)和依次排除1個(gè)變量并用剩余的變量建模(綠色條帶)(圖3)。觀察圖3中綠色條帶與深藍(lán)色條帶間的變化,如果深藍(lán)色條帶長(zhǎng),說明排除該變量將對(duì)預(yù)測(cè)草地貪夜蛾的潛在分布影響大,反之則小(王雷宏等,2013)。從圖3可看出,年平均溫度(bio1)對(duì)預(yù)測(cè)草地貪夜蛾潛在分布的貢獻(xiàn)最大,其次為最干季度降水(bio17),最冷季度平均溫(bio11)和最干月份降水(bio14)對(duì)其分布的影響也較大,晝夜溫差月均值(bio2)對(duì)草地貪夜蛾分布的影響較小。
建模中各變量的響應(yīng)曲線如圖4所示。氣溫因子方面,年平均溫度在-10~15 ℃時(shí),草地貪夜蛾的適生概率隨溫度升高而增大,年平均溫大于15 ℃后適生概率隨溫度的升高而下降,在年均溫度10~18 ℃期間其適生概率超過60%(圖4-A);最熱月份最高溫低于34 ℃時(shí),草地貪夜蛾的適生概率隨溫度升高而增加,之后隨溫度升高適生概率急劇下降,最熱月份最高溫在25~40 ℃的地區(qū),草地貪夜蛾的適生概率可達(dá)40%以上(圖4-B);最冷月份最低溫在-12~10 ℃期間,草地貪夜蛾的適生概率在50%以上(圖4-C)。降水因子方面,年平均降水在850 mm以下的地區(qū),草地貪夜蛾的適生概率隨降水量增加而直線上升,在年平均降水大于850 mm的地區(qū),其適生概率不受降水的影響(圖4-D);最濕月份降水低于100 mm的地區(qū),草地貪夜蛾的適生概率隨降水量增加而上升,最濕月份降水超過100 mm的地區(qū),其適生概率隨降水量增加而小幅下降,但適生概率均在50%以上(圖4-E)。地形因子方面,草地貪夜蛾的適生概率隨海拔的升高而下降,海拔超過3100 m的地區(qū),草地貪夜蛾的適生概率降至20%以下(圖4-F)。
2. 4 草地貪夜蛾在云南省的經(jīng)濟(jì)影響預(yù)測(cè)結(jié)果
2. 4. 1 直接經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估 根據(jù)草地貪夜蛾在北美和非洲對(duì)農(nóng)作物造成的減產(chǎn)情況,結(jié)合實(shí)際調(diào)查草地貪夜蛾對(duì)農(nóng)作物的取食情況,將草地貪夜蛾對(duì)玉米、烤煙、薯類和甘蔗等4類主要農(nóng)作物造成的減產(chǎn)估計(jì)如表2。
按照10%的草地貪夜蛾發(fā)生率,并考慮草地貪夜蛾在云南省各縣(市、區(qū))發(fā)生概率,云南全省草地貪夜蛾將會(huì)給4類作物造成直接經(jīng)濟(jì)損失如表3。
2. 4. 2 間接經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估 間接經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估主要依據(jù)云南省2017年4類作物種植面積,按照10%的比例估算出可能的發(fā)生面積(表4),代入公式中即可得出估計(jì)的損失。
按照每公頃平均防治成本525元計(jì),草地貪夜蛾間接防治成本為:
2. 4. 3 云南省草地貪夜蛾最終造成的經(jīng)濟(jì)損失估計(jì) 通過2.4.1和2.4.2中的計(jì)算結(jié)果,草地貪夜蛾造成的間接損失約1.58億元,直接損失最大值為7.36億元,直接損失最小值為2.37億元。因而初步估計(jì),如果不能有效控制,僅玉米、烤煙、薯類和甘蔗4類主要農(nóng)作物將給云南農(nóng)業(yè)造成3.95億~8.94億元人民幣損失。
3 討論
本研究采用MaxEnt模型對(duì)草地貪夜蛾在云南的潛在適生區(qū)進(jìn)行預(yù)測(cè),通過ArcGIS 10.5進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并繪制草地貪夜蛾的潛在適生區(qū),結(jié)果表明,草地貪夜蛾在云南省的適生區(qū)范圍廣泛,其高適生區(qū)占云南省國土面積近50%。草地貪夜蛾作為一種遷飛性入侵昆蟲,其繁殖力強(qiáng),擴(kuò)散迅速,可在云南全境適生并造成危害,對(duì)云南農(nóng)業(yè)生產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重威脅,應(yīng)引起政府有關(guān)部門的高度重視(光明日?qǐng)?bào),2019)。從入侵云南省的草地貪夜蛾為害現(xiàn)狀來看,目前傳入云南的是玉米型,主要為害玉米、甘蔗和高粱等農(nóng)作物,雖然尚未發(fā)現(xiàn)水稻型草地貪夜蛾,但相關(guān)研究人員對(duì)入侵我國的草地貪夜蛾亞型分析中已從廣東獲得少量水稻型個(gè)體(新華社,2019),因此除重點(diǎn)防控玉米型草地貪夜蛾外,還要加強(qiáng)對(duì)水稻型草地貪夜蛾的監(jiān)控,力爭(zhēng)將蟲災(zāi)損失降至最小。
由于MaxEnt最大熵生態(tài)位模型是通過有限的物種分布點(diǎn)數(shù)據(jù)及其相關(guān)的環(huán)境信息組成訓(xùn)練樣本,利用基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器學(xué)習(xí)理論分析推算出物種的生態(tài)需求,然后將運(yùn)算結(jié)果投射至不同的時(shí)間和空間中預(yù)測(cè)物種的潛在分布和實(shí)際分布,因而在環(huán)境變量參與模型運(yùn)算時(shí)得出的結(jié)果可能存在過擬合現(xiàn)象。本課題組的研究表明(未發(fā)表),草地貪夜蛾最適宜的發(fā)育溫度為10~30 ℃,但從圖4-A和圖4-B顯示的結(jié)果來看,草地貪夜蛾在最冷月份最低溫低至-20 ℃、最熱月份最高溫超過40 ℃以上的地區(qū)也存在適生可能,其原因主要是現(xiàn)實(shí)中這些極值在發(fā)生點(diǎn)出現(xiàn)的時(shí)間均很短暫,因此并不能表明草地貪夜蛾能在極端氣候或極高海拔的地區(qū)定殖,但可從這些地區(qū)遷飛通過或短暫停留,與前人的研究結(jié)果并不沖突。草地貪夜蛾從境外傳入云南后,可在云南低海拔溫?zé)岬貐^(qū)周年繁殖為害,并可短暫穿過迪慶、昭通等高寒山區(qū)遷飛至貴州、四川和湖南等省。
從降水對(duì)草地貪夜蛾的影響來看,年平均降水對(duì)其傳播擴(kuò)散基本無影響,但持續(xù)高溫少雨有利于其傳播和擴(kuò)散。從云南省氣象中心公布的2019年1—6月氣候狀況來看,2019年1—6月上旬,全省平均氣溫17 ℃,較常年偏高1.5 ℃,平均累計(jì)降水185.4 mm,較常年同期偏少36%。上半年,全省有56個(gè)縣(市、區(qū))的平均氣溫突破歷史記錄,84個(gè)縣(市、區(qū))平均氣溫在近70年來的記錄中排前3位;全省有15個(gè)縣(市、區(qū))的累計(jì)降水突破歷史同期最少記錄,大部地區(qū)以高溫少雨為主要?dú)夂蛱卣鳎貏e是進(jìn)入春季(3月)以來,全省大部地區(qū)持續(xù)高溫少雨,各地出現(xiàn)初夏干旱,為草地貪夜蛾在全省大面積傳播擴(kuò)散提供了有利條件。同時(shí),研究表明最濕月份降水超過100 mm的地區(qū),草地貪夜蛾的適生概率會(huì)有小幅降低。6月之后,云南大部分地區(qū)將進(jìn)入雨季,降水量增加可能會(huì)適當(dāng)緩解草地貪夜蛾暴發(fā),可為草地貪夜蛾的防控爭(zhēng)取時(shí)間。
從響應(yīng)曲線來看,草地貪夜蛾的適生概率隨海拔增加而降低,可能與高海拔地區(qū)空氣稀薄、植被稀少有關(guān)。另外,海拔越高,其氣溫越低,草地貪夜蛾適生概率有所降低。目前云南省草地貪夜蛾發(fā)生的海拔上限已達(dá)2200 m,其能否在更高海拔地區(qū)發(fā)生和為害還有待觀察,因此高海拔地區(qū)的測(cè)報(bào)工作也不能放松。
本研究按照市場(chǎng)價(jià)格法初步建立了草地貪夜蛾入侵云南造成的經(jīng)濟(jì)損失預(yù)測(cè)模型,使用的是云南省2017年農(nóng)作物種植面積和產(chǎn)量數(shù)據(jù),并定量預(yù)測(cè)草地貪夜蛾在4類主要農(nóng)作物上發(fā)生面積10%水平上可能造成的經(jīng)濟(jì)損失,結(jié)果顯示高達(dá)3.95億~8.94億元人民幣。根據(jù)云南省最新測(cè)報(bào)數(shù)據(jù),草地貪夜蛾在云南的為害面積達(dá)8.6萬ha,如果進(jìn)一步擴(kuò)散蔓延,發(fā)生面積還會(huì)擴(kuò)大,造成的損失還將進(jìn)一步增加,故對(duì)草地貪夜蛾的防控工作迫在眉睫。另外,本研究中使用的農(nóng)作物種植面積和產(chǎn)量與2019年的實(shí)際情況存在一定差異,導(dǎo)致為害各類農(nóng)作物減產(chǎn)估計(jì)也存在一定的不確定性,因此本研究的預(yù)測(cè)評(píng)估僅作為參考,下一步還需進(jìn)行草地貪夜蛾對(duì)各類農(nóng)作物的為害損失率測(cè)定,從而進(jìn)行更精確的損失評(píng)估。
草地貪夜蛾給云南省農(nóng)業(yè)帶來巨大威脅,為抑制草地貪夜蛾擴(kuò)散和為害,需進(jìn)一步加大防控力度,嚴(yán)密監(jiān)測(cè)蟲情動(dòng)態(tài),在采取農(nóng)藥防治等應(yīng)急防控措施的基礎(chǔ)上,積極開展該蟲的生物學(xué)特性、暴發(fā)成災(zāi)機(jī)理、傳播擴(kuò)散路途及生物防治等其他控制措施的研究,為草地貪夜蛾的有效治理打下基礎(chǔ)。
4 結(jié)論
草地貪夜蛾幾乎能在云南全境適生,已擴(kuò)散至全省120余個(gè)縣,給云南省農(nóng)業(yè)帶來巨大威脅,如不能有效防控,將給當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成重大損失。
參考文獻(xiàn):
段云,鞏中軍,蔣月麗,吳瀟博,李彤,苗進(jìn),武予清. 2016. 粘蟲EF-1a和AK基因的克隆及real time RT-PCR方法建立[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào),32(11):27-32. [Duan Y,Gong Z J ,Jiang Y L,Wu X B,Li T,Miao J,Wu Y Q. 2016. Cloning of EF-1a and AK genes from Mythimna separata and establishment of a real time RT-PCR assay[J]. Chinese A-gricultural Science Bulletin,32(11):27-32.]
光明日?qǐng)?bào). 2019. 我國科學(xué)家研究防控草地貪夜蛾有新進(jìn)展[EB/OL]. (2019-06-19). https://gmrb. cloud. gmw. cn/gmrb/html/2019-06/19/content_36881. htm?from=timeline. [Guang Ming Daily. 2019. New progress in research and control of noctuid moth in grassland by Chinese scien-tists[EB/OL].(2019-06-19). https://gmrb. cloud. gmw. cn/gmrb/html/2019-06/19/content_36881. htm?from=timeline.]
郭井菲,趙建周,何康來,張峰,王振營(yíng). 2018. 警惕危險(xiǎn)性害蟲草地貪夜蛾入侵中國[J]. 植物保護(hù),44(6):1-10. [Guo J F,Zhao J Z,He K L,Zhang F,Wang Z Y. 2018. Potential invasion of the crop-devastating insect pest fall armyworm Spodoptera frugiperda to China[J]. Plant Protection,44(6):1-10.]
韓士里,穆敬芳,張永麗,陳新文,王云,黎路林. 2012. 草地貪夜蛾Sf9細(xì)胞系A(chǔ)rp2/3-p40/ARPC1亞基基因的克隆與功能研究[J]. 病毒學(xué)報(bào),28(6):601-608. [Han S L,Mu J F,Zhang Y L,Chen X W,Wang Y,Li L L. 2012. Cloning and functional research of Arp2/3-P40/ARPC1 subunit of Sf9 cells[J]. Chinese Journal of Virology,28(6):601-608.]
李國平,姬婷婕,孫小旭,姜玉英,吳孔明,封洪強(qiáng). 2019. 入侵云南草地貪夜蛾種群對(duì)5種常用Bt蛋白的敏感性評(píng)價(jià)[J]. 植物保護(hù),45(3):15-20. [Li G P,Ji T J,Sun X X,Jiang Y Y,Wu K M,F(xiàn)eng H Q. 2019. Susceptibility eva-luation of invaded Spodoptera frugiperda population in Yunnan Province to five Bt proteins[J]. Plant Protection,45(3):15-20.]
全國農(nóng)技中心. 2019. 重大害蟲草地貪夜蛾已侵入云南各地要立即開展調(diào)查監(jiān)測(cè)[EB/OL]. (2019-01-24). https://www. natesc. org. cn/Html/2019_01_29/28092_151760_2019_01_29_457209. html. [National Agricultural Technology Extension and Service Center. 2019. Investigation and surveillance should be carried out immediately for the noctuid moth,a major pest in grassland,which has invaded all parts of Yunnan Province[EB/OL]. (2019-01-24). https://www. natesc. org. cn/Html/2019_01_29/28092_151760_2019_01_29_457209. html.]
王雷宏,楊俊仙,黃成林. 2013. 用MaxEnt模擬湖北海棠(Malus hupehensis)地理分布[J]. 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),40(3):383-386. [Wang L H,Yang J X,Huang C L. 2013. Mo-delling geographic distribution of Malus hupehensis with MaxEnt[J]. Journal of Anhui Agricultural University,40(3):383-386.]
吳秋琳,姜玉英,胡高,吳孔明. 2019. 中國熱帶和南亞熱帶地區(qū)草地貪夜蛾春夏兩季遷飛軌跡的分析[J]. 植物保護(hù),45(3):1-9. [Wu Q L,Jiang Y Y,Hu G,Wu K M. 2019. Analysis on spring and summer migration routes of fall armyworm(Spodoptera frugiperda) from tropical and sou-thern subtropical zones of China[J]. Plant Protection,45(3):1-9.]
喜超,木霖,李勝,岳英,和淑琪,桂富榮,劉夢(mèng)然. 2018. 基于MaxEnt和ArcGIS預(yù)測(cè)大薸在云南的潛在適生區(qū)[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)),33(1):7-16. [Xi C,Mu L,Li S,Yue Y,He S Q,Gui F R,Liu M R. 2018. MaxEnt modeling and ArcGIS for predicting the potential distribution of Pistia stratiotes L. in Yunnan Province[J]. Journal of Yunnan Agricultural University(Natural Science),33(1):7-16.]
新華社. 2019. 我國科學(xué)家完成草地貪夜蛾染色體級(jí)別的基因組測(cè)序和組裝[EB/OL]. (2019-06-19). https://baijiahao. baidu. com/s?id=1636765570192028753&wfr=spider&for=pc. [Xinhua News Agency. 2019. Genome sequencing and assembly of the chromosome level of Spodoptera litura by Chinese scientists[EB/OL]. (2019-06-19).https://baijiahao. baidu. com/s?id=1636765570 192028753&wfr=spider&for=pc.]
云南省統(tǒng)計(jì)局. 2018. 云南統(tǒng)計(jì)年鑒—2018[M]. 北京:中國統(tǒng)計(jì)出版社. [Yunnan Provincial Bureau of Statistics. 2018. Yunnan statistical yearbook—2018[M]. Beijing:The Statistics Publishing House of China.]
張來喜,楊寶東,張民照,王進(jìn)忠,張愛環(huán),張志勇. 2011. 斑蝥素誘導(dǎo)草地貪夜蛾(Spodoptera frugiperda)卵巢細(xì)胞系Sf9凋亡的臨界條件[J]. 北京農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào),26(2):14-17. [Zhang L X,Yang B D,Zhang M Z,Wang J Z,Zhang A H,Zhang Z Y. 2011. Critical condition of apoptosis of Spodoptera frugiperda Sf9 cells lead by cantharidin[J]. Journal of Beijing University of Agriculture,26(2):14-17.]
Day R,Abrahams P,Bateman M,Beale T,Clottey V,Cock M,Colmenarez Y,Corniani N,Early R,Godwin? J,Gomez J,Moreno P G,Murphy S T,Oppong-Mensah B,Phiri N,Pratt C,Silvestri S,Witt A. 2017. Fall armyworm:Impacts and implications for Africa[J]. Outlooks on Pest Management,28(5): 196-201.
EPPO/CABI. 1997. Quarantine oests for europe[M]. The 2nd Edition. Wal-lingford: CAB International:668-673.
FAO(Food and Agriculture Organization of the United Nations),CABI(Centre Agriculture Bioscience Internatio-nal). 2019. Community-based fall armyworm(Spodoptera frugiperda) monitoring,early warning and management—Training of trainers manual[R]. Italy: Rome: 38-43.
Fleischer S J,Harding C L,Blom P E,White J,Grehan J. 2005. Spodoptera frugiperda pheromone lures to avoid nontarget captures of Leucania phragmatidicola[J]. Journal of Economic Entomology,98(1): 66-71.
Robinson G S,Ackery P R,Kitching I J,Beccaloni G W,Hernández L M. 2008. HOSTS-a database of the world’s Lepidopteran hostplants[DB]. The Natural History Mu-seum,London. http://www.nhm.ac.uk/research-curation/projects/hostplants/.
(責(zé)任編輯 麻小燕)