基于MaxEnt模型的小巢粉虱在中国的潜在地理分布

小巢粉虱是一种危险性外来入侵害虫,现已传入我国香港、海南。阐明小巢粉虱在我国的潜在地理分布及其主要限制环境因子,可为该虫早期预警与防控提供理论依据。本文利用MaxEnt模型对小巢粉虱在我国的潜在适生区进行预测,使用刀切法及环境变量响应曲线对影响小巢粉虱分布的环境因子进行评估。结果表明:小巢粉虱在我国的潜在适生区分布于海南、台湾、广东、广西、福建、云南、贵州、湖南、江西、浙江、上海、安徽、湖北、重庆、四川、西藏等省区;适生区总面积224.9万km~2,约占我国国土面积的23.4%,其中高度适生区面积38.2万km~2,中度适生区面积47.6万km~2,低度适生区面积139.1万km~2;最冷月最低温(bio06)、最干季平均气温(bio09)、最冷季降水量(bio19)是影响小巢粉虱潜在地理分布的主导环境因子。我国各潜在适生区、特别是华南沿海地区应加强检疫,防止小巢粉虱进一步扩散。     

入境台湾果蔬3种重要有害生物的危害与防控

围绕入境台湾果蔬涉及的重要有害生物,在收集文献资料基础上,从传入和扩散、传入后的危害以及在中国大陆的适生区预测等3个方面阐述了橘小实蝇、三叶草斑潜蝇和螺旋粉虱在中国大陆的灾变过程。橘小实蝇、三叶草斑潜蝇和螺旋粉虱等3种有害生物相继传入台湾之后,分别经历了22年、17年和8年时间又相继传入中国大陆,且两者相距时间有缩短的趋势。橘小实蝇和三叶草斑潜蝇传入大陆后,得到迅速扩散蔓延,给大陆果蔬生产和贸易造成重大影响;而螺旋粉虱目前分布局限在海南,并在局部地区造成较严重的危害。台湾发生的有害生物在中国大陆均有较大范围的适生区,即便是已传入数十年的橘小实蝇,因气候等条件的变化,其在中国适生区也在扩大之中。根据分析结果,从有害生物风险分析、口岸查验和检疫、入侵害虫的监测与防控等方面提出有效管控入境台湾果蔬有害生物的对策措施。     

我国柑橘木虱潜在适生区分布及趋势分析

【目的】柑橘木虱Diaphorina citri Kuwayama是传播黄龙病的重要虫媒,给柑橘生产带来极大危害。本文通过已知柑橘木虱发生地信息和40年气象数据求取准确的生物气候模型参数,在此基础上分析我国柑橘木虱潜在适生区分布变化和未来发展趋势。【方法】本文从1970年以来公开发表的文献中整理提取了柑橘木虱在我国1990年前后的发生地信息,分别基于CLIMEX的标准气象数据和国家气象局发布的1991—2010年的气象数据,得到能够准确预测柑橘木虱潜在适生区分布的CLIMEX参数。然后使用Cli Mond发布的2030和2050年的全球气象数据,预测了未来柑橘木虱在我国的潜在适生区。【结果】2010年后柑橘木虱适生区分布北移明显,与实际发生地信息相吻合;全球气候变暖趋势影响下,2030年柑橘木虱适生区继续向北方扩展,但到2050年的适生区北界基本稳定,相比较而言临界区北移更加突出。【结论】柑橘木虱适生区北移明显,在未来气候条件下,干胁迫将阻止其进一步北移;但在临界气候条件下有建立种群的可能,对于目前未见该虫发生报道的潜在适生区,应加强早期预警和检疫防控措施。     

海南地区螺旋粉虱种群mtDNA-COI和rDNA-ITS1基因的序列及系统发育分析

螺旋粉虱Aleurodicus dispersus Russell在海南是一种重要的农林害虫。本研究对海南地区不同螺旋粉虱种群的mtDNA-COI和rDNA-ITS1基因片段进行了测定并对其系统发育进行了分析。mtDNA-COI和rDNA-ITS1的序列比较发现, 海南16个县市螺旋粉虱种群的mtDNA-COI序列基本一致, 只有文昌番石榴Psidium guajava种群的序列发生变异, 在476 bp位点的碱基C突变为碱基T。不同螺旋粉虱种群的rDNA-ITS1序列也无差异。基于mtDNA COI序列的不同螺旋粉虱种群的系统发育树表明, 已传入我国海南地区的螺旋粉虱未发生明显的遗传分化; 研究还发现海南的螺旋粉虱种群与台湾的种群遗传距离最近, 表明海南地区的螺旋粉虱可能由台湾传入的。基于mtDNA-COI和rDNA-ITS1序列构建的不同粉虱种群的系统发育树表明, 粉虱科分为复孔粉虱亚科（Aleurodicinae）和粉虱亚科（Aleyrodinae）, 这一结果与其他研究结果一致。     

海南地区螺旋粉虱三类次级内共生菌的检测

螺旋粉虱Aleurodicus dispersus Russell是一种重要的农林害虫。本研究分别利用次级内共生菌Cardinium和Arsenophonus的16S rDNA和Wolbachia wsp基因对海南省16地区的螺旋粉虱的3种次级内共生菌Cardinium, Arsenophonus和Wolbachia感染情况及相关基因序列进行了测定和分析。3种次级内共生菌Cardinium, Arsenophonus和Wolbachia检测结果表明, Cardinium和Arsenophonus均可感染海南地区的螺旋粉虱, 其中乐东、 陵水和澄迈3个地区所有寄主上的螺旋粉虱的Arsenophonus感染率为100%, 三亚、 琼中和临高部分寄主上的螺旋粉虱的Arsenophonus感染率为66.7%, 而儋州、 五指山和万宁3个地区的螺旋粉虱未发现被Arsenophonus感染; 三亚的番石榴上的螺旋粉虱的Cardinium感染率为100%, 琼海白沙的印度紫檀上螺旋粉虱的Cardinium感染率为100%, 其他寄主上的感染率均小于66.7%; 在所检测的43个螺旋粉虱种群中, 40和31个种群中分别检测出有Arsenophonus 和Cardinium感染, 种群感染率分别为93.0%和72.1%; 在所有检测的个体中, 120个个体中有105个感染Arsenophonus, 93个个体中有70个感染Cardinium, 个体感染率分别为87.5% 和75.3%; 在检测的所有样本中, 只有三亚印度紫檀上的螺旋粉虱检测到Wolbachia, 种群感染率为2.3%, 个体感染率仅为0.8%。这些检测结果表明, 海南地区螺旋粉虱次级内共生菌Arsenophonus的感染率高于Cardinium的感染率, Wolbachia的感染率极低。序列分析表明, 海南不同螺旋粉虱种群的Cardinium的16S rDNA序列一致, 而且与烟粉虱的Cardinium 16S rDNA序列一致性很高, 为97.6%; 不同螺旋粉虱种群的Arsenophonus的16S rDNA序列也完全一致, 其与西班牙加那利群岛螺旋粉虱的Arsenophonus的16S rDNA序列一致性较高, 为85.1%。此外, Wolbachia wsp基因序列分析表明, 海南螺旋粉虱的Wolbachia为B组, 这是国内螺旋粉虱感染Wolbachia的首次报道。     

螺旋粉虱的田间抗药性监测及其对毒死蜱的抗性风险评估

【背景】螺旋粉虱是新入侵中国海南的一种危险性害虫,化学防治是目前最主要的防治手段和应急措施。【方法】采用POTTER喷雾法监测了海南各地理种群螺旋粉虱对毒死蜱、丙溴磷、高效氯氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、吡虫啉、啶虫脒和阿维菌素等7种药剂的抗性水平,并运用Tabashnik域性状分析法估算了螺旋粉虱对毒死蜱的抗性现实遗传力。【结果】螺旋粉虱对各药剂均处于抗性敏感阶段,抗性倍数为1.03~4.29倍。螺旋粉虱对毒死蜱的抗性现实遗传力h2=0.2405;预测结果表明,当田间使用毒死蜱对螺旋粉虱的防治效果达90%时,螺旋粉虱对毒死蜱的抗性提高10倍所需代数为7.09代。田间试验表明,螺旋粉虱对毒死蜱的抗性发展速率要比模型预测缓慢。【结论与意义】本研究可为螺旋粉虱的化学防治及抗药性治理提供参考。     

丽草蛉对螺旋粉虱的捕食作用

实验室内观察了丽草蛉Chrysopa formosa Brauer各龄幼虫对螺旋粉虱Aleurodicus dispersus Russell的取食行为,并研究了3龄幼虫对螺旋粉虱的捕食作用.结果表明,丽草蛉各龄幼虫具有背负杂物习性,其幼虫利用双颚夹取螺旋粉虱若虫的蜡粉背负于背部,并取食螺旋粉虱的若虫和蛹.丽草蛉2龄、3龄幼虫还取食螺旋粉虱成虫.丽草蛉3龄幼虫的功能反应属于HollingⅡ,方程为Na=0.9287 N/1+0.9287×0.0078 N;对螺旋粉虱若虫具有较强的捕食能力,日最大捕食量为127.8149头.丽草蛉可作为一种捕食性天敌在螺旋粉虱的生物防治中加以利用.     

螺旋粉虱对10种寄主植物的趋性研究

本文通过随机摆放寄主植物（呈圆形）和采用Y形嗅觉仪实验的方法,研究了螺旋粉虱成虫对多种不同寄主植物的趋性差异,寻找诱集植物,为螺旋粉虱的监测和防治提供理论依据。实验结果表明：10种寄主植物同时存在时,螺旋粉虱成虫趋向于在番木瓜和番石榴上停落、取食和产卵;在不同寄主植物叶片挥发物的Y形嗅觉仪实验中,螺旋粉虱雌成虫对番木瓜、番石榴的趋向性最强。     

螺旋粉虱成虫体内细菌群落多样性的PCR-DGGE 和16S rRNA文库序列分析

为了解螺旋粉虱Aleurodicus dispersus体内细菌多样性和主要优势菌群结构, 用PCR-DGGE和16S rRNA文库对采自于海南省番石榴上螺旋粉虱雌、 雄成虫体内的细菌群落进行了分析。用PCR扩增体内细菌16S rRNA基因, 构建雌、 雄虫克隆文库; 再用限制性片段长度多态性（restriction fragment length polymorphism, RFLP）方法从文库中筛选不同16S rRNA基因图谱, 根据图谱对克隆子进行分型。从螺旋粉虱雌、 雄两个样品中共获得10 种分类操作单元(operational taxonomic unit, OTUs)。以16S rRNA基因为基础构建系统发育树, 系统发育分析表明, 螺旋粉虱雌、 雄成虫体内优势菌群主要为发酵菌属Zymobacter, 杀雄菌属Arsenophonus, 泛菌属Pantoea和假单胞菌属Pseudomonas。Candidatus Portiera aleyrodidarum和Arsenophonus sp.可能为其体内共生菌群, 在所有样品中均可稳定地检测到。这些微生物可能对螺旋粉虱生长发育、 繁殖和性比调控起到重要的协同作用。     

螺旋粉虱对10种寄主植物的趋性研究

本文通过随机摆放寄主植物(呈圆形)和采用Y形嗅觉仪实验的方法,研究了螺旋粉虱成虫对多种不同寄主植物的趋性差异,寻找诱集植物,为螺旋粉虱的监测和防治提供理论依据.实验结果表明:10种寄主植物同时存在时,螺旋粉虱成虫趋向于在番木瓜和番石榴上停落、取食和产卵;在不同寄主植物叶片挥发物的Y形嗅觉仪实验中,螺旋粉虱雌成虫对番木瓜、番石榴的趋向性最强.     

亚洲型舞毒蛾在北美的适生性

采用DYMEX V2.0软件和ArcGIS分析工具相结合的方法,提出亚洲型舞毒蛾Lymantria dispar(L.)的DYMEX参数指标体系和适生性评判标准,分析亚洲型舞毒蛾在北美的适生范围与适生程度。研究表明,加拿大的南部、美国的大部分地区以及墨西哥中南部极少部分区域为该虫的适生区。研究结果将为国家植物保护部门提供有关亚洲型舞毒蛾的植物检疫决策支持。     

三叶草斑潜蝇的入侵、鉴定及在中国适生区分析

介绍了2005年12月首次发现入侵中国大陆的三叶草斑潜蝇Liriomyzatrifolii(Burgess)的形态特征及其与近缘种的形态区别、入侵历史与危害性;利用GARP生态位模型对三叶草斑潜蝇在中国的潜在适生区进行了分析预测,结果表明该虫在中国的潜在适生区涉及范围广,以东部地区的最适宜潜在适生区为主,它的潜在适生区涵盖了热带、亚热带和暖温带等3种气候类型;依据中国大陆目前的发生情况提出对该种入侵害虫的监测方法与防控建议。     

引种捕食螨胡瓜新小绥螨在中国的适生区分布预测

胡瓜新小绥螨(Neoseiulus cucumeris)是一种商业化的广食性生防天敌,可以防治多种农业害螨和害虫,具有重要的经济和生态价值。但是作为一种外来引种的捕食螨,它在我国的适生区域分布以及气候变化对其分布的影响尚不明确。根据胡瓜新小绥螨的现有分布点和19个生物气候因子,利用刀切法评估关键气候因素的重要性,并采用Maxent生态位模型分别预测了目前和未来气候条件下它在中国分布情况,分析了其在中国的潜在适生区域的变化。结果表明模型预测得到的受试者工作特征曲线ROC曲线下的面积AUC(Area under curve)值为0.87,表明模型的准确度好。最冷季节的降水量(Bio_19)、等温性(Bio_3)和气温季节性(Bio_4)是影响胡瓜新小绥螨适生性的最重要的环境因子, 对模型的贡献率分别为36.2%、25% 和18.1%。目前胡瓜新小绥螨的适生区面积约占我国陆地面积的60%,在未来气候条件下,其适生区域有进一步扩大的趋势,在2050年其中高度适生区域扩张至63%。不同时期胡瓜新小绥螨的分布中心比较稳定,均分布于四川省内,但有向东北迁移的趋势。本研究明确了胡瓜新小绥螨在中国适宜的释放区域及可能定殖的区域,为该引种天敌的合理利用提供了理论依据。     

人为引入和气候变化对灰喜鹊未来分布的影响

气候变化和人为引种正在改变世界物种的分布格局,对生态系统中的关键物种构建分布模型,有助于理解全球气候变化背景下物种的分布变化规律,并预测其对生态系统的潜在影响。灰喜鹊(Cyanopica cyanus)是重要的食虫鸟类,对控制虫害、维持森林生态系统的稳定性具有重要意义,由于人为引种等原因,目前灰喜鹊已在其自然分布地外建立了多处可自我维持的种群。基于气候生态位理论,使用最大熵模型构建了自然分布地模型、引入地模型及综合分布模型等3种模型,模拟灰喜鹊在当前时期、2050s时期及2070s时期的潜在适生区,并以此分析灰喜鹊的分布格局与变化趋势。结果表明：(1)当前时期,自然分布地种群的适生区主要分布于华北、华中和华东地区,而引入地种群的适生区则主要分布于华南和西南地区;(2)在未来气候变化的背景下,各模型结果均表明灰喜鹊有显著的扩张趋势,自然分布地种群主要表现为向高纬度、高海拔地区扩散,截至2070s时期,适生区的质心向北偏东25°方向移动了229.16 km,而引入地种群扩张趋势较缓,截至2070s时期,质心仅向北偏东46°方向移动了67.69 km;(3)从适宜值方面来看,自然分布地模型中...     

Climate change and the potential distribution of an invasive shrub, Lantana camara L

The threat posed by invasive species, in particular weeds, to biodiversity may be exacerbated by climate change. Lantana camara L. (lantana) is a woody shrub that is highly invasive in many countries of the world. It has a profound economic and environmental impact worldwide, including Australia. Knowledge of the likely potential distribution of this invasive species under current and future climate will be useful in planning better strategies to manage the invasion. A process-oriented niche model of L. camara was developed using CLIMEX to estimate its potential distribution under current and future climate scenarios. The model was calibrated using data from several knowledge domains, including phenological observations and geographic distribution records. The potential distribution of lantana under historical climate exceeded the current distribution in some areas of the world, notably Africa and Asia. Under future scenarios, the climatically suitable areas for L. camara globally were projected to contract. However, some areas were identified in North Africa, Europe and Australia that may become climatically suitable under future climates. In South Africa and China, its potential distribution could expand further inland. These results can inform strategic planning by biosecurity agencies, identifying areas to target for eradication or containment. Distribution maps of risk of potential invasion can be useful tools in public awareness campaigns, especially in countries that have been identified as becoming climatically suitable for L. camara under the future climate scenarios.     

Analysis of potential distribution of Spodoptera frugiperda in western China

Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae), a newly invaded pest that breaks out fast and severely, causes a serious threat to the national security of food production in China. In this study, the MaxEnt model was used to predict the potentially suitable distribution area of S. frugiperda in western China. The potential distribution of S. frugiperda was predicted using meteorological factors from the correlation analysis. According to the result, a satisfactory AUC value in the MaxEnt model indicates that the prediction model has good accuracy, which is sufficient for predicting the suitable distribution areas of S. frugiperda in western China. The prediction results show that the potential distribution risk of S. frugiperda is high in western Gansu, eastern Qinghai, Shaanxi, most regions of Ningxia, and part regions of Tibetan, and the most suitable areas for S. frugiperda in Xinjiang are Hami, Ili, Urumqi, Hotan and Aksu, and more than 60% of western China are suitable distribution areas for S. frugiperda. Western China is one of the main wheat and corn producing areas in China. Clarifying the potential geographical distribution of S. frugiperda in western China is essential for early warning as well as prevention and control.     

Predicting potential distribution of chestnut phylloxerid (Hemiptera: Phylloxeridae) based on GARP and Maxent ecological niche models

The chestnut phylloxerid, Moritziella castaneivora, has been recently recorded as a forest pest in China. It heavily damaged chestnut trees and has caused serious economic losses in some main chestnut production areas. In order to effectively monitor and manage this pest, it is necessary to investigate its potential geographical distribution worldwide. In this study, we used two ecological niche models, Genetic Algorithm for Rule‐set Production (GARP) and Maximum Entropy (Maxent), along with the geographical distribution of the host plants, Japanese chestnut (Castanea crenata) and Chinese chestnut (Castanea mollissima), to predict the potential geographical distribution of M. castaneivora. The results suggested that the suitable distribution areas based on GARP were general consistent with those based on Maxent, but GARP predicted distribution areas that extended more in size than did Maxent. The results also indicated that the suitable areas for chestnut phylloxerid infestations were mainly restricted to Northeast China (northern Liaoning), East China (southern Shandong, northern Jiangsu and western Anhui), North China (southern Hebei, Beijing and Tianjin), Central China (eastern Hubei and southern Henan), Japan (Kinki, Shikoku and Tohoku) and most parts of the Korean Peninsula. In addition, some provinces of central and western China were predicted to have low suitability or unsuitable areas (e.g. Xinjiang, Qinghai and Tibet). A jackknife test in Maxent showed that the average precipitation in July was the most important environmental variable affecting the distribution of this pest species. Consequently, the study suggests several reasonable regulations and management strategies for avoiding the introduction or invasion of this high‐risk chestnut pest to these potentially suitable areas.     

气候变化情景下少花蒺藜草在中国的分布区变化

少花蒺藜草(Cenchrus spinifex)是我国的入侵种植物之一，严重影响我国的畜牧养殖业和生态环境。为了预测未来气候变化情景下，少花蒺藜草的适生分布区变化，该研究基于MaxEnt模型，利用103个少花蒺藜草的地理分布数据和19个气候环境因子，分析预测在RCP 4.5、RCP 8.5两种未来气候变化情景下，2050s和2070s时段在我国范围内少花蒺藜草的适生分布区。结果表明：(1)少花蒺藜草的当前适生分布区占研究区域面积的4.00%,主要分布于内蒙古自治区、吉林省、辽宁省三省(区)接壤的东北地区。(2)未来少花蒺藜草的适生分布区面积有所增加，其中中等适生区所占面积扩张程度最大，达到38.26%。(3)年平均气温、温度季节性变化标准差、最湿季降水量是影响少花蒺藜草分布的主要气候因子。(4)未来少花蒺藜草的分布质心总体向西移动。综上认为，目前在中国范围内，少花蒺藜草的已入侵区域还远小于潜在可入侵区域，未来还可能向我国干旱半干旱区进一步扩散，为防止少花蒺藜草在我国北方地区大面积扩散带来的危害，未来需要重点关注对其的预防措施和入侵态势。该研究结果为我国防治入侵种植物提供重要的理论依据和...     

Predicting the global areas for potential distribution of Gastrodia elata based on ecological niche models

Aims Previous studies on the globally suitable areas for growing the medicinal plant Gastrodia elata is lacking. This study aims to predict the global areas for potential distribution of this plant based on multiple ecological niche models. Methods A total of 220 global distribution points of G. elata and 19 ecological variables were compiled and eight environmental variables were selected for the model training. Three ecological niche models, including BIOCLIM, DOMAIN, and MAXENT, were used to predict the global areas for potential distribution of G. elata. The resulting data of different models were analyzed and compared with two statistical criteria: the area under the receiver operating characteristic curve (AUC) and Kappa value. Important findings The predictions of the three models are basically identical, showing that the global areas for potential distribution of G. elata are predominantly in the range of 20° N to 50° N in Asia, mainly in China, South Korea and Japan. A small proportion of the suitable areas occur in India, Nepal and the European countries near Mediterranean. The most suitable areas distribute in provinces close to the Sichuan Basin and the central East China, the mid-eastern parts of South Korea such as Chungcheongbuk-do, Gyeongsangbuk-do and Gyeongsangnam- do, and the Kyushu region and the Shikoku region on Japan’s main island. Therefore, these three countries can be used as the main production areas of G. elata for its commercial development. The AUC average values of the three models are all above 0.9 and the Kappa average values all above 0.65, justifying their applications for predicting the potential areas of G. elata. Among them, the MAXENT model appears to perform the best, followed by DOMAIN and BIOCLIM.     

基于MaxEnt模型对蜂巢奇露尾甲在中国的潜在分布研究

蜂巢奇露尾甲Aethina tumida Murray作为蜜蜂六大重要病原体之一,可对蜜蜂产业造成严重的经济损失。本研究明确蜂巢奇露尾甲在全国的适生区范围及主要环境影响因子,对其早期预警和检疫防治意义重大。根据蜂巢奇露尾甲现有的分布数据,筛选出主要的环境变量,通过MaxEnt模型、R语言软件、ENM Tools软件与ArcGIS软件预测蜂巢奇露尾甲在全国的适生区范围。结果表明：蜂巢奇露尾甲在我国的适生区范围主要在华南大部、华东大部、华中大部、西南大部、西北少部以及华北少部地区,高度适生区主要位于华南大部、华东大部、华中局部及西南局部地区。且最冷季度的平均温度和年降水量是限制蜂巢奇露尾甲潜在地理分布的重要环境变量。此预测结果可为今后对蜂巢奇露尾甲的预防与检疫提供理论依据。