基于CLIMEX模型的玉蜀黍霜指霉菌入侵风险分析

为明确我国禁止进境的植物检疫性有害生物——玉蜀黍霜指霉菌Peronosclerospora maydis在中国的适生性以及入侵风险,采用CLIMEX 2.0软件分析其适生性,用ArcGIS 10.2软件确定其适生范围和适生程度,并采用多指标综合评判法量化分析其入侵我国的风险等级。结果表明,玉蜀黍霜指霉菌在我国的适生范围主要分布在长江以南的西南山地丘陵玉米种植区和南方丘陵玉米种植区,高适生区主要分布在云南、贵州、四川、重庆、广东、广西、湖南、江西、福建、海南和台湾等省 （区、市）。玉蜀黍霜指霉菌作为专性寄生菌,可在玉米整个生长季侵染危害,经多指标综合评判法分析并计算得到其风险综合评价值R为2.12,表明该病菌入侵我国的风险等级属高度危险,一旦入侵,势必对粮食安全、农业安全和生态安全带来巨大威胁,建议加强检疫监测,严防该病菌入侵。     

苹果壳色单隔孢溃疡病菌的适生区预测

苹果壳色单隔孢溃疡病菌(Botryosphaeria stevensii)是一种寄主十分广泛的进境植物检疫性真菌,在我国尚无分布。近年来,我国口岸多次截获该病菌。为更好地实现对该病菌的针对性检疫防控,本研究采用DIVA-GIS软件对该病菌在我国的潜在适生区进行了预测,并对其适生区内寄主情况进行了深入分析。研究结果表明,苹果壳色单隔孢溃疡病菌在我国的适生区域较为广泛,主要分布在我国华东、华北和华中地区;该病菌在其适生区域内存在大量寄主,尤其是水果类作物,林木寄主也有较多分布。因此,该病菌一旦传入我国,极可能造成十分严重的经济损失,值得高度警惕。本文最后提出了针对苹果壳色单隔孢溃疡病菌的风险防控建议。     

苹果异胫小卷蛾在中国的适生性分析

苹果异胫小卷蛾是世界范围内重要的检疫性有害生物,目前我国没有发生,但近几年我国口岸已多次截获。本研究利用CLIMEX 1.0适生性分析软件与Arc GIS 10.2地理信息系统软件对苹果异胫小卷蛾在我国目前的潜在地理分布进行预测。研究表明,苹果异胫小卷蛾可能在我国南部地区适生,总的适生面积约为187万km2,占国土面积的19%。高度适生区主要为云南大部分地区、广东、广西、福建、浙江南部等地区,以及这些省份以南的所有地区;中度适生区分布范围较小,低度适生区面积与高度适生区分布范围面积相差不大。鉴于苹果异胫小卷蛾在我国的适生性分析结果,针对其传入和定殖的能力,建议采取相应的有效防控策略,加强苹果异胫小卷蛾检疫力度,严防该有害生物的入侵和传播。     

应用实时荧光PCR检测苹果果实球壳孢腐烂病菌

根据苹果果实球壳孢腐烂病菌(Sphaeropsis pyriputrescens Xiao&J.D.Rogers)ITS区序列设计特异性引物和TaqMan荧光探针,建立了苹果果实球壳孢腐烂病菌的实时荧光PCR检测方法。该方法能够特异性检测苹果果实球壳孢腐烂病菌,供试的目标菌株检测结果为阳性,而苹果轮纹病菌、苹果炭疽病菌、苹果干腐病菌和苹果褐腐病菌、苹果腐烂病菌等5种对照菌株检测结果为阴性。该方法具有快速、简便、准确的优点,适合于该病害的快速诊断和口岸检验检疫运用。     

密花豚草的入侵风险及预警防控

密花豚草Ambrosia confertiflora是一种原产墨西哥和美国的多年生杂草,后入侵到多个国家,给当地的农业、生态、畜牧业等带来了严重危害。除此之外,密花豚草还是多种有害真菌、昆虫的寄主,散发难闻气味污染环境,花粉还会引起易感人群的过敏反应。2018年欧洲和地中海国家植物保护组织(EPPO)将其列入A2类检疫性有害生物名单。豚草属杂草已经被列入我国进境植物检疫性有害生物名录,虽然密花豚草目前在我国尚无分布记录,但是其潜在入侵风险不可忽视。本文通过CLIMEX生物学动态仿真模型结合地理信息系统的方法,分析其在全球以及在我国的适生范围和适生程度,同时对该杂草进入我国的风险等级进行评估。研究结果表明,与我国贸易往来频繁的一些国家以及我国都存在密花豚草高度适生区,密花豚草极有可能通过国际贸易而进入我国,且密花豚草传入我国的风险等级为高度危险。应该提高对该杂草的风险意识,做好风险预警,提高对外来入侵生物的知识储备和公众对有害生物的防范意识,防止密花豚草进入我国,保护我国的农业、林业以及生态安全。     

马铃薯木虱在中国的潜在地理分布及其入侵风险评估

马铃薯木虱是原产于北美的重要害虫,近年研究表明该虫能传播马铃薯毁灭性病害———马铃薯斑纹片病其病原菌为(Candidatus Liberibacter solancearum,简称Lso),因而受到更多国家和地区的特别关注。迄今为止,该虫及其所传病害在我国尚未有分布,均是我国关注的具有重要检疫意义的有害生物。2017年,我国广州、上海口岸首次从进境货物中截获Lso。目前,我国口岸尚未截获马铃薯木虱,但是鉴于其本身和所传带病害的重大危害性,有必要明确马铃薯木虱在我国的潜在地理分布和传入风险。本文采用生物学动态仿真模型结合地理信息系统的方法,分析其在我国的适生范围和适生程度,同时对该虫传入我国的风险进行定量评估,确定其入侵风险等级,为有害生物检疫和国门把关决策提供科学依据。研究结果表明马铃薯木虱在我国有很广阔的适生范围,中、高度适生区所占的面积大。其中高度适生范围有云南、广西、广东、海南、台湾、福建、江西、湖南、贵州、重庆、湖北、安徽、浙江、上海、江苏、河南、山东以及四川东南部、甘肃南部、陕西南部、山西南部、河北南部和东部、辽宁南部等地区,其入侵风险R值达到2.37,属高度危险等级。建议将马铃薯木虱列入我国禁止进境的植物检疫有害生物名录,口岸监管部门应严格检疫。     

苹果蠹蛾对山东苹果主产区潜在风险分析

利用基于生态位模型的GARP方法,预测山东苹果主产区为苹果蠹蛾适生区;利用有害生物危险性评价指标体系评判其对山东的潜在风险评估值R=2.36.综合分析苹果蠢蛾国内外分布、寄主范围及为害特点、经济重要性、传入定殖及扩散可能性、检疫管理难度等,得出其属于高度危险的有害生物.据此提出防止其传入的风险管理措施.     

地中海实蝇入侵中国的风险评估

地中海实蝇Ceratitis capitata(Weidemann)是全球分布范围最广、为害最大的害虫之一。为评估地中海实蝇入侵中国风险并制定针对性的检疫措施,基于其在全球的分布数据,选取与其发生相关的温度、湿度等7个变量,利用MaxEnt模型预测其适生区,并结合我国进境口岸截获数据及寄主分布情况评估其入侵风险。结果显示,地中海实蝇在全球的适生区范围主要集中在热带、亚热带地区,在我国的适生区范围主要集中在南部地区。该虫在越南、老挝、缅甸、印度、不丹和尼泊尔等我国邻国多地适生,且在我国进境口岸每年也均有截获,2003—2015年共截获274批次;其主要寄主苹果、咖啡、榅桲和无花果在我国的适生区范围内种植面积及产量均较高。因此中国具备了该虫进入、定殖的适生条件,具有较高的扩散风险。为预防其入侵,需完善边境疫情监测体系,加强进境口岸管理力度,并制定科学管理措施以降低其进入、定殖及扩散的风险。     

乳状耳形螺在中国的适生区预测与危险性评价

乳状耳形螺(Otala lactea(Müller,1774))是一种重要的农业有害生物。应用生物气候相似距方法进行适生性研究表明,该螺可在中国绝大部分地区适生,高度适生区主要包括新疆和长江以北地区以及西藏、四川、云南的局部地区或零星地区;危险性评价显示,该螺的综合风险值R为2.51,属于特别危险的外来物种,入侵风险极高。乳状耳形螺在中国无分布,加强对该螺的检疫是防御其入侵中国最为经济有效的措施。     

无花果蜡蚧在中国的潜在分布区预测

为明确检疫性有害生物无花果蜡蚧Ceroplastes rusci (Linnaeus)入侵我国的风险,基于MaxEnt生态位模型,结合地理信息系统ArcGIS,对无花果蜡蚧在当前和未来气候条件下的我国适生区范围进行预测。结果表明,在我国四川、云南、贵州、重庆、广西、陕西、湖北、湖南、安徽、江西、河南、山东、江苏、浙江、广东、福建、海南、台湾等省（自治区、直辖市）均存在其适生可能性。在未来气候条件下,无花果蜡蚧在我国的适生区域呈扩大趋势,高度适生区主要在我国西南和沿海。无花果蜡蚧的偏好寄主无花果和柑橘在我国种植面积较大,种植区域与无花果蜡蚧潜在分布区又高度重合,因此要加强对无花果蜡蚧入侵的监测工作,防止其进一步传播扩散而造成巨大经济损失。     

基于MaxEnt模型预测苹红缢管蚜在中国的适生区

为评估苹红缢管蚜Rhopalosiphum oxyacanthae入侵我国的潜在地理分布范围,基于其在全球的118个分布点和筛选的9个环境变量数据,利用MaxEnt模型和ArcGIS软件对苹红缢管蚜于当前和未来气候条件下在我国的潜在适生区进行预测。结果表明,基于苹红缢管蚜的全球分布数据,MaxEnt模型预测的平均AUC值为0.919,预测结果准确性较高。当前气候条件下,苹红缢管蚜在我国的总适生区面积占全国陆地面积的48.73%,其中高、中、低适生区的面积分别占全国陆地面积的5.92%、13.30%和29.51%,高适生区主要位于河南、江苏、安徽、湖北、湖南、贵州、江西、浙江、福建、广西、台湾等省区。未来RCP2.6和RCP8.5气候情景下,苹红缢管蚜在我国的总适生区面积增加并呈逐渐向东北方向迁移扩散的趋势,其中低适生区面积逐渐增加,高、中适生区面积逐渐减少,原先中南部的高适生区逐渐转变为低适生区或非适生区,但新疆维吾尔自治区北部、吉林省与辽宁省边界处的高适生区面积呈逐渐增加趋势。表明苹红缢管蚜在我国的适生范围极为广泛,具有较高的入侵风险,应加强进境口岸对该虫的检疫监管力度。     

基于MaxEnt模型预测黄条灰翅夜蛾在中国的潜在地理分布

为明确黄条灰翅夜蛾Spodoptera ornithogalli在我国的适生性,根据黄条灰翅夜蛾在全球的最新分布数据,利用MaxEnt模型结合ArcGIS软件对其在我国的潜在地理分布进行预测,并对相关环境因子的贡献率进行分析。结果显示,华中、华东、华南大部分地区,西北、西南部分地区以及东北、华北零星地区存在黄条灰翅夜蛾的潜在地理分布区。在未来低强迫 （SSP126）和高强迫 （SSP585）情景下,黄条灰翅夜蛾在我国的潜在地理分布区边界均有向北偏移的趋势,中、高适生区的面积呈现扩增趋势。影响黄条灰翅夜蛾分布的主要气候因素有最干月降雨量、最热月的最高温等,其中最干月降雨量的贡献率最高,为46.2%。     

基于MaxEnt模型预测气候变化下飞扬草在中国的潜在地理分布

为明确入侵杂草飞扬草Euphorbia hirta Linn.在中国的潜在地理分布，基于MaxEnt模型结合ArcGIS地理信息系统软件，对飞扬草在历史气候及未来气候2个情景下的潜在适生区进行预测，并采用刀切法分析各环境因子对飞扬草适生区的影响。结果显示，在飞扬草潜在地理分布变化过程中，影响最大的环境因子是最湿季度降水量，其次是最暖季度平均温度。历史气候条件下，飞扬草在中国的总适生区面积占全国陆地总面积的32.45%，其中高适生区占13.57%，中适生区占10.06%，低适生区占8.82%。未来气候条件下，预测结果表明2050年飞扬草的潜在适生区将进一步扩张，其中在高强迫SSP585情景下飞扬草的总适生区面积大于低强迫SSP126情景下的总适生区面积，而SSP126情景下的高适生区面积则大于SSP585情景下的高适生区面积。表明飞扬草在中国的潜在适生区分布范围较广，可能在未来进一步扩散至全国，建议相关部门加强监控，防止飞扬草进一步入侵和扩散。     

基于MaxEnt模型和GIS技术的烟粉虱适生区预测

为分析烟粉虱Bemisia tabaci在我国的潜在适生区,以我国351个烟粉虱分布记录点、全国气候环境数据和土地利用数据为基础,利用MaxEnt生态位模型结合GIS技术进行烟粉虱适生区预测。结果表明,影响烟粉虱适生区预测的主要因子包括土地利用类型、海拔、年平均温度和最热月份最高温度。预测的烟粉虱高适生区、中适生区、低适生区与非适生区分别占全国陆地总面积的5.6%、12.3%、35.2%和46.9%。华北平原、东北平原的南部以及湖南、湖北两省交界处为烟粉虱最适宜生存区域,且这些区域作物生产潜力大,造成的损失较为严重;非适生区包括青藏高原、南疆沙漠区域、大兴安岭及东北极寒地区。本研究预测的烟粉虱中、高适生区域均有烟粉虱发生为害的报道,烟粉虱在我国的防控形势仍然严峻。     

气候变化背景下烟草粉斑螟入侵中国的全程风险评估

为制订烟草粉斑螟Ephestia elutella的精准管理方案，从入侵阶段出发，基于收集的生物学及生态学信息以及MaxEnt模型对烟草粉斑螟入侵中国的跨境传入风险、定殖适生风险以及扩散暴发风险进行评估，并提出相应的风险管理措施。结果表明，烟草粉斑螟个体体积小，为害隐蔽不易识别，传入途径多样，具有高跨境传入风险；未来气候条件下其在全球及在中国的总适生区面积呈扩张趋势，具有高定殖适生风险；其繁殖能力强，寄主广泛，传播途径广，为害后果严重，具有高扩散暴发风险，最终评估烟草粉斑螟入侵中国的全程风险水平为高风险水平。应采取科学的监测和防控方法，分阶段精准防控烟草粉斑螟入侵，警惕其进一步扩散为害。     

气候变化下栎枯萎病菌在中国的潜在适生区预测

为降低未来气候变化下栎树枯萎病暴发的风险，基于现有的栎枯萎病菌Bretziella fagacearum分布数据，筛选影响其分布的关键环境变量，利用优化后的MaxEnt模型预测当前气候条件和未来气候条件（低强迫情景SSP126和高强迫情景SSP585）下其在中国的潜在适生区。结果显示，最暖月最高温度、最干季度平均温度、年降水量、最干月降水量是影响栎枯萎病菌分布的关键环境变量；优化后MaxEnt模型的受试者工作特征曲线下面积值高于0.90，表明该模型预测结果可靠。当前气候条件下栎树枯萎病菌的适生区面积约为1.39×10⁶ km²，占中国陆地总面积的14.48%，高适生区主要分布在湖南省北部、浙江省中南部、湖北省东南部、江西省西部和新疆维吾尔自治区北部。未来气候条件（低强迫情景SSP126和高强迫情景SSP585）下栎树枯萎病菌适生区面积均呈增加趋势，尤其高适生区的气候异常程度最高，造成其面积增加。此外，高适生区的质心均有由湖南省向北迁移的趋势。     

基于集成模型预测外来入侵植物北美刺龙葵的适生区

为明确外来入侵植物北美刺龙葵 Solanum carolinense在世界范围内的分布格局及对我国玉米种植区的影响,使用集成模型预测其在全球的适生区,并结合玉米收获面积对北美刺龙葵在我国的潜在分布情况进行分析。结果显示,集成模型具有较高精度,真实技巧统计（true skill statistic,TSS）值和受试者工作特征 （receiver operating characteristic, ROC）值均大于0.9,预测结果可靠;北美刺龙葵适生区遍布世界各大洲,在我国的适生区遍布18个省（区）,其中部分适生区与黄淮海平原夏播玉米区及南方丘陵玉米区有重叠。鉴于北美刺龙葵的适应能力和危害特点,建议对内加强适生区监测,做到早发现,早处理;对外加强口岸检疫,谨防其再次传入扩散。     

基于MaxEnt和ArcGIS的黑腹尼虎天牛潜在地理分布预测

为明确我国检疫性有害生物黑腹尼虎天牛Neoclytus acuminatus的潜在地理分布范围，基于MaxEnt模型、ArcGIS软件及全球分布数据预测当前气候和未来气候（2个情景）条件下黑腹尼虎天牛在全球和中国的潜在分布区域，并分析影响黑腹尼虎天牛分布的关键环境变量。结果显示，MaxEnt模型的曲线下面积（area under curve，AUC）为0.962，表明模型预测结果可靠；影响黑腹尼虎天牛潜在地理分布的5个关键环境变量分别是5月平均降雨量、11月平均最高温度、温度变化方差、7月平均降雨量和最湿季度平均气温，贡献率分别为40.5%、33.2%、23.9%、2.2%和0.1%。在当前气候条件下，黑腹尼虎天牛在全球的适生区较广泛，总面积约为3 928.63×10⁴ km²，且在我国湖北、安徽及浙江等省存在高适生区和中适生区；在未来气候条件下，黑腹尼虎天牛在全球范围内的适生区总面积会进一步增加，并且在我国的高适生区面积也会进一步扩大。