基于生态位模型的木薯绵粉蚧潜在适生性分析研究

【作者】 卢辉； 卢芙萍； 梁晓； 陈青；

【机构】 中国热带农业科学院环境与植物保护研究所农业部热带农林有害生物入侵监测与控制重点开放实验室海南省热带作物病虫害生物防治工程技术研究中心海南省热带农业有害生物监测与控制重点实验室；

【摘要】 随着木薯品种选育及栽培技术的进步,木薯种植面积不断扩大,产量大幅提高,但粉蚧危害问题一直是制约木薯稳产高产的重要因素之一,其中,木薯绵粉蚧(Phenacoccus manihoti Matile-Ferrero)是最严重的粉蚧之一。P.manihoti是热带地区重要的检疫性粉蚧,20世纪70年代随木薯引种或贸易首次传入非洲刚果,成为非洲木薯种植区的主要害虫,P.manihoti为害木薯的顶端分生组织,严重时叶片全部脱落,贮藏根的损失可达到84%,导致整株死亡。目前该粉蚧的种群数量在亚洲木薯种植区不断扩散,2012年该虫对泰国木薯生产造成超过3千万美元的经济损失,2012年先后有关于该虫传入柬埔寨、越南的报道,严重危害时可使木薯减产60%以上。随着中国热区对外商品交流和旅游业的快速发展,加之丰富的寄主植物和适宜的温湿条件特别有利于外来入侵物种的定殖扩散与成灾,P.manihoti已成为中国热带地区木薯产业能否可持续发展的重要限制因子之一,对木薯产业及当地生态经济的潜在影响与威胁十分严重。因此,为适应木薯产业可持续发展的需要,急需对适宜P.manihoti存活的区域、危害情况、潜在危害性等进行研究,并在此基础上开展其风险评估和风险管理工作,从而为进一步风险评估和监测区域的确定提供一定的科学依据。这对于可持续防控P.manihoti的发生与危害和中国热带农林业的可持续发展均具有十分重要的理论意义与实际价值。本研究在World Clim气象数据、P.manihoti的生物学数据及该粉蚧分布地理信息基础上,利用ENFA模型,马氏典型性模型(Mahalanobis typicality)和Maxent模型对P.manihoti在全球及中国的适生性进行了预测分析,并对三种模型进行了算法比较分析,结果表明,Maxent模型拥有最好的预测精确度,ENFA模型次之,而马氏典型性模型的预测精确度最差;根据Maxent模型的预测结果,P.manihoti在中国的潜在适生区主要是海南、云南、广西、广东、福建以及四川、湖南和江西的少部分地区。分析结果显示,P.manihoti外传人中国南部地区并最终在上述地区定殖的风险可能性存在。另外,折刀法(Jackknife)分析显示,4种环境因子,例如年均温、最冷月份最低温度、温度变化方差以及昼夜温差和年温差比值,对于P.manihoti在全球和局部地区的分布模式有显著的影响。本研究明确了该粉蚧在中国的潜在适生性分布,为针对性科学制定P.manihoti的检疫政策和措施,防止P.manihoti在中国入侵,确保我国热区农产品的安全有效生产与贸易等提供了理论依据和技术支持。更多还原