检疫害虫番茄潜叶蛾在中国的适生性分析.docx

? ? 检疫害虫番茄潜叶蛾在中国的适生性分析 ? ? 罗恒毅，王湘稣，赵雪莹，贾 栋 （山西农业大学 植物保护学院，山西 太谷 030801） 中国是世界上遭受生物入侵危害最为严重的国家之一，截至2020年8月，全国已发现660多种外来入侵物种，每年造成的直接经济损失超过2 000亿元[1-3]，严重威胁粮食安全、生物安全、生态安全、农产品质量与人畜健康[4-5]。由于外来入侵生物在入侵地竞争能力强且没有天敌，入侵成功难以根除，对生态系统产生的破坏性不可逆转，因此早期预防能够明显降低入侵物种造成的危害[4-7]。 番茄潜叶蛾（Tuta absoluta;（Meyrick））属鳞翅目（Lepidoptera）麦蛾科（Gelechiidae），又名番茄麦蛾、南美番茄潜叶蛾、番茄潜麦蛾，该虫原产于秘鲁安第斯山脉地区，是全球番茄生产最具入侵性与破坏性的害虫之一[8-9]。番茄潜叶蛾寄主广泛，除危害番茄外还会危害马铃薯、茄子、甜椒、菠菜、烟草等，已在美洲、欧洲、非洲和亚洲等80多个国家和地区发生，严重发生地区造成减产80%以上甚至绝收[9-12]。番茄潜叶蛾的扩散风险已有研究报道，FAND等[13]利用MaxEnt模型对番茄潜叶蛾在印度的扩散风险进行了预测，TONNANG等[14]、XIAN等[15]利用CLIMEX模型分别对非洲和中国的潜在地理分布进行预测，刘孝贤等[16]利用Maxent模型和CLIMEX模型对番茄潜叶蛾在全球的潜在地理分布及越冬边界进行了预测。但目前基于Maxent模型预测番茄潜叶蛾当前及未来在中国的潜在分布以及未来番茄潜叶蛾在中国的扩散趋势还未见报道。 物种分布模型（Species Distribution Models，SDMs）是一种利用物种的真实分布数据与环境数据所构建判断物种生态需求的模型，该模型能够将运算结果投射至不同时空预测物种的分布[17-19]，该模型已被越来越多地应用于入侵生物学，特别是预测入侵风险[18，20]和优化防控措施[21-22]。目前，使用较为广泛的物种分布模型有Max Ent（Maximum Entropy Model）、BIOCLIM、GARP、DOMAIN以及CLIMEX。与其他模型，相比MaxEnt模型在预测精度、主要环境因子筛选和环境因子对物种适生性影响的定量描述等方面表现出了优越的性能，在预测物种的潜在地理分布中得到了广泛应用[1，23-25]。 本研究以番茄潜叶蛾现有的分布数据为基础，利用Max Ent模型研究气候变量与番茄潜叶蛾分布间的关系，旨在揭示影响其分布的主要气候因子，预测番茄潜叶蛾在中国的潜在适生区及入侵扩散过程，以期为有关部门制定科学有效的防控措施提供理论依据。 1 材料和方法 1.1 数据准备 1.1.1 分布数据及处理 初始分布数据通过全球生物多样性信息数据库（GBIF，/）、国内外公开发表的期刊论文获取，然后将以上获得的全部数据分析处理，去除重复和采集地点不准确的坐标信息，最后利用Google Earth查询记录经纬度坐标。 为避免采样偏差，利用地理信息系统软件SDMtoolbox工具[26]对物种分布记录进行处理，保证每个空间分辨率2.5'×2.5'（约4.5 km2）栅格内仅保留1个分布点，最终整理得到番茄潜叶蛾分布点66个（图1），按照物种名称、经度和纬度的次序输入Microsoft office excel并转换为CSV格式备用。 1.1.2 环境数据及筛选 生物气候变量来源于世界气候数据库Worldclim（http:∥）[27]，下载得到当前时期（1970—2000年）19个生物气候变量数据。因为许多生物气候因子间存在相关性，会造成预测的过度拟合，因此使用EN-MTools工具[28]计算19个生物气候因子之间的Pearson相关系数（图2），并计算方差膨胀系数（Variance Inflation Factor，VIF）[29]，根据|r|＞0.8及VIF＞10的生物气候因子，删除影响较小的变量，最终筛选得到5个生物气候因子（表1）。 未来生物气候数据（2021—2040、2041—2060、2061—2080年）使用的是北京气候中心最新的BCC-CSM2-MR气候变化建模数据，相较之前版本，新版本很多方面具有显著改善。在国际耦合模式比较计划CMIP6（Coupled Model Intercomparison Project）中提出对未来人类的碳排放量及21世纪社会经济因素变化提出新的情景假设，共享社会经济途径（Shared Socioeconomic Pathways，SSPs）SSP1-26、SSP2-45及SSP5-85分别代表未来不同的气候模式。为了更好地了解番茄潜叶蛾在不同水平气候模式下的适生区分布的变化，本研究选取S