基于GIS的湖北省松材线虫病分析研究

2019-01-17 04:33袁杰祺
锋绘 2019年12期

袁杰祺

摘 要: 松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)是我国重要的林业检疫性有害生物之一,由其引发的松材线虫病已造成巨大的经济损失。研究并明确湖北省松材线虫病分布区域,对湖北省有关部门制定该病害的早期监测、预警以及防控具有一定的参考意义。本文基于2016-2018年湖北省松材线虫病发病区的实际地理数据,利用ArcGIS对湖北省松材线虫病的分布进行分析和评价。

关键词: 松材线虫;GIS;分布热点

松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus),该线虫属线虫动物门、线虫纲、滑刃目、滑刃科、伞滑刃属。2010年被我国列入外来入侵物种名单,是我国林业检疫性有害生物。它主要通过松墨天牛(Monochamus alternatus)等媒介昆虫在松树体内传播,引发一种极具侵入型和破坏性的松树病害——松材线虫病,这种病害可对36种松属树种和8种非松属树种造成危害。我国于1982年首次发现松材线虫病侵染南京中山陵的黑松。这种病具有传播速度快,防治困难,致死率高等特点。30多年来,我国因松材线虫病侵染而枯死的松树累计高达4882.81万株,皆伐和择伐的染病松林面积超过500万亩,直接经济损失18.09亿元,森林生态服务价值损失60.22亿元,给我国森林资源造成了巨大的经济损失,也给我国的生态安全带来了极大不利影响。

为了有效分析评估湖北省松材线虫病的分布现状和危害程度,基于2016-2018年湖北省林业有害生物防治中心发布的松材线虫病普查数据和相关环境变量数据,结合利用ArcGIS分析工具,对湖北省松材线虫病分布区域分析探讨,研究结果可为松材线虫防治工作提供理论参考,并达到预警的目的。

1 数据来源及研究方法

1.1 松材线虫分布点数据

通过“湖北省林业有害生物防治信息网”(http://www.hbsfzz.net.cn/)发布的“国家林业局公告2016年第6号——2016年松材线虫病疫区公告”以及2017年和2018年发布的松材线虫病在湖北省的分布点,利用Google Earth获取分布点的经纬度坐标,并将其录入到Excel中,共得到有效分布点数据134条(2016年22条,2017年46条,2018年66条)。

1.2 核密度法

核密度法用于计算要素在其周围邻域中的密度。此工具既可计算点要素的密度,也可计算线要素的密度。在ArcGIS中使用核函数根据点或折线 (polyline) 要素计算每单位面积的量值以将各个点或折线 (polyline) 拟合为光滑锥状表面。利用核密度法可以分析松材线虫的分布热点和影响范围。

2 湖北省松材线虫分布区域分析

2.1 松材线虫年际分布

2016-2018年期间,湖北省松材线虫分布扩散趋势明显,2016年分布区域仅为武汉市、宜昌市、咸宁市、随州市、恩施州;至2017年际,松材线虫病已扩散至全省9个市(州),分别为武汉市、宜昌市、咸宁市、随州市、恩施州、十堰市、襄樊市、黄石市、荆门市;2018年全省发现松材线虫病的区域有武汉市、宜昌市、咸宁市、随州市、恩施州、十堰市、襄樊市、黄石市、荆门市、荆州市、黄冈市。从图中可以看出,在这3年期间,湖北省松材线虫病扩散速度快,染病区域逐年增加。

2.2 松材线虫分布密度分析

利用ArcGIS空间分析工具核密度法,得到湖北省松材线虫病分布热点区域。核密度分析工具用于计算要素在其周围邻域中的密度。此工具既可计算点要素的密度,也可计算线要素的密度。本研究中利用核密度分析计算松材线虫病分布的热点区域以及该病所影响的区域。由图中可以看出,松材线虫病分布热点主要集中在湖北省中部地区(宜昌市和荆州市)、西北地区(十堰市)、和东南地区(咸宁市和黄石市)。

3 结论与讨论

(1)2016-2018年期间,湖北省松材线虫分布扩散趋势明显,感染松材线虫病的区域有武汉市、宜昌市、咸宁市、随州市、恩施州、十堰市、襄樊市、黄石市、荆门市、荆州市、黄冈市。松材线虫病分布热点主要集中在湖北省中部地区(宜昌市和荆州市)、西北地区(十堰市)、和东南地区(咸宁市和黄石市),并且有明显的向外扩散的趋势,湖北省松材线虫病扩散速度快,染病区域逐年增加。

(2)在松材线虫已经发生严重灾害的地区,可采用物理(清除染病植株)、化学(喷洒能有效杀灭松材线虫和其寄主松墨天牛的药剂)和生物防治(诱捕松墨天牛)等方法,并结合当地实际情况,制定出科学合理、切实有效的措施用来控制松材线虫病。对于潜在适生但是还未发现松材线虫病的地区,必须建立完善的监测机制,防治松材线虫病继续扩散。

参考文献

[1]孙永春.南京中山陵发现松材线虫[J].江苏林业科技,1982,(4):47.

[2]张星耀,骆有庆.中国森林重大生物灾害[M].北京:中国林业出版社,2003:1-8.

[3]宁眺,方宇凌,汤坚,等.松材线虫及其关键传媒墨天牛的研究进展[J].昆虫知识,2004,41(2):97-104.

[4]李兰英.浙江省松材线虫病环境影响经济评价与治理研究[D].北京:北京林业大学,2006.

[5]赵宇翔,董燕,徐正会.云南省松墨天牛生物学特性和地理分布研究[J].中国森林病虫,2004,23(5):13-16.

[6]展茂魁.馬尾松蛀干害虫种群动态与松材线虫病的关系及松褐天牛天敌研究[D].北京:中国林业科学研究院,2014.