CLIMEX:预测物种分布区的软件

CLIMEX是通过物种已知地理分布区域的气候参数来预测物种潜在分布区的软件。 1 999年发布了最新版即CLIMEXforWindows 1 1。CLIMEX有 2个基本假设 :( 1 )物种在 1年内经历 2个时期 ,即适合种群增长时期和不适合以至于危及生存的时期 ;( 2 )气候是影响物种分布的主要因素 ,并利用增长指数、胁迫指数和限制条件 (滞育和有效积温 )描述物种对气候的不同反应 ,这 2组参数构成生态气候指数 ,作为全面描述物种在某地区和年份适合度的指标。模型预测结果以表、图和地图输出。CLIMEX可以用于检疫、生物防治、有害生物风险分析、害虫管理和流行病的预测等。目前已经用于几十种有害生物的适生性研究。该文通过拟和松墨天牛在中国的分布区为例说明CLIMEX的用法 ,并根据松墨天牛在亚洲东部的气候条件 ,预测其在全球的潜在适生区 。

基于CLIMEX和ArcGIS的桔小实蝇在贵州适生性研究

桔小实蝇Bactrocera dorsalis(Hendel)是重要的植物检疫性有害生物,可危害46个科250多种果蔬等作物,在世界上大多数热带、亚热带果蔬产区均有分布。为了解桔小实蝇在贵州潜在危害范围和程度,基于桔小实蝇的生物学特性、已知分布资料和气象数据,采用CLIMEX与Arc GIS软件对桔小实蝇在贵州的适生性、年发生代数和动态进行分析、预测。结果表明,桔小实蝇在贵州适生程度较高,高度适生区面积占全省总面积的88%,桔小实蝇在贵州的发生代数主要为2-6代,发生4到5代的区域最多,常年发生区和季节发生区面积较小,大部分区域为二者间的过渡区,结果为贵州桔小实蝇监测、预警、防控和优化果蔬产业布局提供科学指导。

基于CLIMEX的桔小实蝇在中国适生区的预测

桔小实蝇Bactroceradorsalis(Hendel),属双翅目Diptera,果实蝇科Tetriphitidae,主要分布在热带和亚热带地区。温度和湿度是影响桔小实蝇分布的重要气候因子。根据桔小实蝇对温湿度等气候因子的反应,采用CLIMEX软件对桔小实蝇在中国大陆的适生区进行了预测。设置了CLIMEX中的相应参数17个:发育起点温度DV0、生长最适宜温度范围DV1～DV2、致死高温DV3、有效发育积温PDD。生长发育所需最低土壤湿度临界SM0、最适宜湿度范围SM1～SM2、最高土壤湿度临界SM3。冷胁迫日度临界DTCS及其积累速率DHCS,热胁迫临界温度TTHS及其积累速率THHS,干旱胁迫临界SMDS及其积累速率HDS,湿胁迫SMWS及其积累速率HWS。以印度和夏威夷为已知适生分布区,反复调试修正上述这些参数值,使之与已知广泛分布的地区达到最大程度的吻合。然后用优化后的参数和中国大陆85个气象站点的气象资料模拟桔小实蝇在中国大陆的适生分布,结果显示:广东、海南、香港、广西、四川、云南、湖南、湖北、福建、江西、浙江等11个省(区)是桔小实蝇的适生分布区。主要分布在我国的华南和西南大部分地区,以及华中和华东的部分地区。根据CLIMEX模拟结果的EI值大小,将桔小实蝇在我国大陆的适生分布情况进一步划分为最适宜、次适宜、适宜和非适宜4个气候区,即华南地区全部以及广西省全境是桔小实蝇的最适宜分布区,除桂林(EI=17)外,其余气象点的EI值均大于40;西南地区的四川、云南两省及福建沿海地区是桔小实蝇的次适宜分布区,平均EI值为29.7;适宜分布区包括湖南、湖北、江西、浙江的少数地区,除赣州(EI=17)外,其余点的EI值均小于10;长江以北的广大地区是桔小实蝇的非适宜区,这些地区不适合桔小实蝇生存。

基于CLIMEX的葡萄根瘤蚜在中国的适生性分析

葡萄根瘤蚜Daktulosphaira vitifoliae Fitch是重要的检疫性害虫,只危害Vitis属葡萄。本研究运用CLIMEX和ArcGIS软件对葡萄根瘤蚜在我国的适生性进行预测。结果显示:葡萄根瘤蚜在我国适生范围广泛,且高度适生区的范围大。鉴于葡萄根瘤蚜在我国再次复发,建议加强检疫措施,严防该虫的传播扩散。

基于CLIMEX的苜蓿籽象甲在中国的适生区分析

苜蓿籽象甲(Tychius medicaginis Bris.)在我国主要分布于新疆的北疆地区和甘肃,是新疆北疆苜蓿种子田重要害虫。本研究综合运用CLIMEX 3.0与ArcGIS 9.3对苜蓿籽象甲在我国目前以及未来气候条件下的潜在地理分布进行了研究。结果显示:目前气候条件下,苜蓿籽象甲在我国的适生区主要分布于新疆、甘肃、内蒙古等苜蓿主要种植地区。基于中国未来气候的预测结果显示,2020年,其中高度适生区范围由20.25%增加至23.88%,增加了3.63%;非适生区有所减少,由21.32%降至13.99%,减少了7.33%。可以看出,未来气候条件将更适宜苜蓿籽象甲的生存。鉴于苜蓿籽象甲在我国的适生性研究结果,建议进一步完善监测预警预报体系,采取相应有效的防控策略,加强对苜蓿籽象甲的防治措施,严防该虫的进一步传播扩散。

CLIMEX-GIS预测大豆北方茎溃疡病菌在中国的潜在分布

大豆北方茎溃疡病菌是大豆的重要病原菌,广泛分布于世界主要大豆产区,造成严重的产量和品质损失。本文应用生物模型CLIMEX结合GIS软件预测大豆北方茎溃疡病菌在中国的适生区,并根据EI值划分相应的适生等级。结果表明,大豆北方茎溃疡病菌在我国绝大部分地区适合生长,其中东北地区、华北地区和云贵高原地区处于中适生区或高适生区。该菌在我国还未报道,通过分析其在我国潜在分布区对于防止病菌的传入、传播和蔓延有重要的检疫意义。

基于CLIMEX和GIS的黑脂大小蠹在中国的适生区域预测

黑脂大小蠹是美国东南部地区危害松危杉类针叶树种的害虫。为了解黑脂大小蠹在我国潜在危害范围和程度,研究采用CLIMEX模型与ArcGIS分析相结合的预测方法,通过选择黑脂大小蠹适生且危害严重的3个基准点与中国气候点的数据进行比较,分析了基准点与我国的701个气候点气候数据的相似程度,确定黑脂大小蠹在我国的潜在适生范围。结果表明黑脂大小蠹在我国可能适宜其定殖的地区范围较广,其中,贵州、四川东部、重庆、湖北、湖南北部、安徽、江苏、上海、浙江等华中地区是黑脂大小蠹的潜在最适生区。

西花蓟马在中国适生区的基于CLIMEX的GIS预测

【目的】西花蓟马是世界性的重要害虫,在中国首次于2003年在北京发现,亟需对其适生区进行预测。【方法】将CLIMEX和GIS分析方法结合起来,利用GIS的插值功能,对用CLIMEX预测西花蓟马中国适生区所得的EI值进行插值替换,并利用GIS的叠加功能,初步分析了寄主和湖泊等因素对西花蓟马分布的影响,从而使CLIMEX的预测结果更加精细准确。【结果】预测结果表明西花蓟马能广泛分布于黄河、渭河以南,其中主要发生地分布在云贵高原,渭河流域,淮河流域及广东、广西、浙江等地。【结论】西花蓟马在中国的华中、华南以及西南的广大地区可周年发生,气候条件合适及具备越冬场所时在中国广大北方地区也可能严重发生。

基于CLIMEX与GARP的三叶草斑潜蝇在中国的潜在分布预测

运用适生性分析软件CLIMEX与GARP对三叶草斑潜蝇Liriomyza trifolii(Burgess)在我国的潜在分布区进行预测。CLIMEX预测结果显示,全国638个气候站点中有415个站点的生态气候指数Ei﹥0,分布于30个省(或地区),在这些地区三叶草斑潜蝇存在定殖的潜在性。同时,GARP预测认为三叶草斑潜蝇的适生区主要覆盖我国东北地区、华北地区、华中地区和华南地区。将两个软件预测结果进行叠加分析显示预测结果基本吻合。潜在适生区叠加区域位于东北地区、华北地区、华中地区以及华南的部分地区,这些地区属于三叶草斑潜蝇的高度危险区域。

基于CLIMEX的橘实锤腹实蝇在中国的适生性分析

橘实锤腹实蝇(Monacrostichus citricola Bezzi)隶属双翅目实蝇科寡鬃实蝇亚科,分布于马来西亚、菲律宾、泰国,是我国植物检疫性有害生物之一,危害柑橘类植物。本研究综合运用CLIMEX3.0软件与ArcGIS9.3软件对橘实锤腹实蝇在我国目前以及未来的潜在地理分布进行了研究。结果显示:目前气候条件下,橘实锤腹实蝇在我国的适生区主要分布在16.544°N～32.422°N之间;其中,高度适生区分布在16.5°N～28°N之间,占全国面积的7.53%,分布于海南、广东和广西南部的大部分地区、云南东南部以及四川盆地等地区;非适生区则占70.90%,主要分布于黑龙江、吉林、辽宁、河北、北京、天津、河南、山东、山西、内蒙、宁夏、青海、甘肃、新疆、西藏等省(自治区)。基于中国未来气候的预测结果显示,2020年,适生范围北界向北移至33.408°N,高度适生区范围北界向北移至32.867°N,高度适生范围占9.76%;2050年,适生范围较2020年相比没有变化,但高度适生区北界移至33.068°N,非适生区面积降至65.74%,高度适生区达到10.76%;而至2100年,适生范围南北界均向北移动,变为18.25°N～37.925°N之间,高度适生区则因为气候的进一步变化下降至5.68%,高度适生区开始因为该实蝇对环境进一步变化的不适应逐渐较少。鉴于橘实锤腹实蝇在我国的适生性研究结果,建议采取相应有效的防控策略,加强橘实锤腹实蝇检疫措施,完善监测体系,严防该虫的入侵和扩散。

基于CLIMEX和ArcGIS的槟栉盾蚧在中国的潜在地理分布研究

槟栉盾蚧[Hemiberlesia rapax(Comstock)],隶属于同翅目(Homoptera),盾蚧科(Diaspididae),栉圆盾蚧属(Hemiberlesia),是我国进境水果检疫所关注的害虫。根据槟栉盾蚧的已知地理分布及其相关的气候参数,运用CLIMEX适生性分析软件及ArcGIS地理信息系统,对该虫在我国的适生性进行了分析。研究结果显示:目前气候条件下,适生区面积约为全国面积的42.48%,其中低度适生区占6.67%,中度适生区占4.09%,高度适生区占31.72%。基于中国未来气候的预测结果显示,2020年和2050年,适生区面积分别增至46.49%和49.1%,其中低、中度适生区所占比例均有所上升。鉴于槟栉盾蚧在我国的适生性研究结果,建议对其加大检疫力度,采取相应的防控措施,严防该虫的入侵和扩散。

基于CLIMEX的相似穿孔线虫在中国可能适生区域的初步预测

相似穿孔线虫(Radopholussimilis)为热带地区果树上最重要的寄生线虫之一。温度和湿度是影响相似穿孔线虫分布的重要气候因子。根据相似穿孔线虫对温湿度等气候因子的反应,采用CLIMEX软件对相似穿孔线虫在中国的适生区进行了预测。利用CLIMEX中的18个参数,以已知的澳大利亚适生分布区,反复调试修正上述这些参数值,使之与已知广泛分布的地区达到最大程度的吻合。预测表明除我国的新疆、青海、内蒙、黑龙江、吉林省(区)及甘肃(安西、玉门)以外,相似穿孔线虫在我国许多地区均能够适生(E>0)。辽宁及华北地区为相似穿孔线虫在我国可能分布区的边缘,我国的华东(江苏徐州除外)、华南、华中、西南及香港、台湾地区十分适合相似穿孔线虫的生存(EI≥20)。

基于CLIMEX的柑橘冬生疫霉在我国的适生性研究

柑橘冬生疫霉(Phytophthora hibernalis Carne)是我国进境植物检疫性有害生物,主要危害柑橘类作物,在我国尚未有分布报道。本研究在柑橘冬生疫霉的生物学数据和中国748个站点的气象数据的基础上,综合运用CLIMEX 2.0和ArcGIS 9.0软件对柑橘冬生疫霉在我国的适生程度和适生范围进行了预测。结果表明:柑橘冬生疫霉在我国的适生性较高,适生范围涉及20个省、市(区),其中,中、高度适生区分布于浙江、福建、江西、湖南、广东、广西、四川、重庆、云南、贵州、湖北、台湾、香港。本研究明确了柑橘冬生疫霉在我国的适生性,对科学制订针对该菌的检疫政策和措施、防范其入侵和进一步扩散具有重要意义。

基于CLIMEX的2种核桃蚜虫潜在适生区分析

【目的】分析核桃黑斑蚜与核桃全斑蚜在全球范围内的潜在分布,比较气候变化对其分布的影响,为核桃有害生物综合管理策略的制定提供依据。【方法】基于实验室和野外试验,结合CLIMEX软件对核桃黑斑蚜与核桃全斑蚜在目前及未来气候条件下的潜在地理分布进行了模拟和系统评估。【结果】2种核桃蚜虫适生区十分相似,在世界范围内主要分布区集中在欧洲、北美洲、亚洲等区域,核桃黑斑蚜适生区范围大于核桃全斑蚜,但在我国,核桃黑斑蚜适生区范围小于核桃全斑蚜。气候变化将决定2种蚜虫分布的差异性,未来气候情景下,2种蚜虫适生区将发生变化,在欧洲、北美洲和亚洲适生区范围向高纬度延伸;在我国适生区范围逐渐减小。【结论】在世界范围内,核桃黑斑蚜与核桃全斑蚜适生区域主要分布在25°N-75°N内的亚洲、欧洲、北美洲的部分地区;在我国,其适生区域主要分布在东部季风区内的东北的南部、西北东南部、西南中部、华中北部以及华北地区。

利用CLIMEX预测纳塔尔实蝇在中国的潜在地理分布

纳塔尔实蝇Ceratitis rosa Karsch属双翅目实蝇科腊实蝇属,为害30余种经济植物,被我国列为进境植物检疫性有害生物。本研究运用CLIMEX 3.0及ArcGIS 9.3对纳塔尔实蝇在我国目前及未来的潜在地理分布进行了预测。结果显示:在目前的气候条件下,纳塔尔实蝇在我国的潜在地理分布区为18.250°N^30.250°N,其中,华南和东南地区为高度潜在地理分布区,包括四川、重庆、云南、福建、广东、广西、海南以及台湾等地。在未来的气候条件下,2020和2050年潜在地理分布区的北界分别移至31.250°N和32.250°N,且中度潜在地理分布区北移明显;2100年潜在地理分布区的北界移至33.750°N,且高度适生区北移明显。因此建议目前应加强纳塔尔实蝇检疫措施,完善监测体系,监测网点主要设在我国的南方地区,尤其应对云南、广西、广东、福建和海南等地进行长期监测;同时,应对湖南、贵州、江西、湖北、江苏、安徽等省进行定期监测,严防该虫入侵。

基于CLIMEX预测黑角负泥虫在中国的潜在地理分布

【目的】研究黑角负泥虫在我国的潜在地理分布及其入侵风险程度。【方法】运用适生性分析软件CLIMEX 4.0对黑角负泥虫在我国的潜在地理分布进行模拟,将模拟结果在地理信息系统软件ArcGIS 10.2下进行插值分析,并绘制黑角负泥虫的潜在地理分布示意图。【结果】黑角负泥虫高度适生区主要集中在我国的华北平原、黄土高原南部及云贵高原北部;中度适生区主要集中在华北平原北部、黄土高原北部及东北平原地区;低度适生区则多分布在中高度适生区的过渡区域及我国新疆天山南北两侧地区。限制黑角负泥虫在我国分布的主要胁迫因素为干胁迫和冷胁迫,且其影响的区域主要分布在我国的西北和东北地区。【结论】黑角负泥虫在我国潜在地理分布范围广,适生程度高。目前,黑角负泥虫已经传播到我国的新疆和内蒙古等省(自治区),但由于地理隔离的存在和自身较弱的扩散条件,并没有传入气候适宜度较高的东部地区。随着东西部经济交流的不断增多,黑角负泥虫随人为因素进一步扩散的可能性将不断增加。因此,建议检疫部门做好检疫工作,严防黑角负泥虫的传播扩散。

家木小蠹在中国潜在适生区的CLIMEX预测及风险分析

家木小蠹是中北欧阔叶树常见害虫,近年有入侵加拿大的报道,我国已数次从进口欧洲原木中截获该虫。利用CLIMEX对家木小蠹在中国的潜在分布区进行预测,结果发现:辽宁、河北、河南、北京、天津、山东、山西、陕西、云南、贵州、四川、重庆、江苏、安徽、江西、福建、广东、广西、海南等省份均是家木小蠹的适生区。运用多指标综合评估法对家木小蠹在中国的潜在风险进行评估,得出其R值为2.14,是高风险有害生物。

谷象在中国潜在适生区的CLIMEX预测及风险分析

谷象是世界性的重要害虫。目前,在国内仅在少数地区有发生,亟需对其适生区进行预测。根据谷象的已知地理分布及其相关的气候参数,运用CLIMEX适生性分析软件及Arc GIS地理信息系统,对该虫在中国的适生性进行了预测分析。预测结果表明,在目前气候条件下,谷象在中国的适生程度高、适生范围广,适生面积约占中国的一半,主要集中在中国的东南部地区,除新疆外,其余省市区均有其适生区域。因此,必须加大谷象在中国进境粮食和国内粮食调运中的检疫力度,采取相应的防控措施,严防该虫的入侵和扩散。

基于CLIMEX的西方散白蚁在中国潜在适生区分析

西方散白蚁(Reticulitermes hesperus)是危害木材和木制品的重要害虫,利用CLIMEX和Arc GIS的方法对西方散白蚁在中国潜在适生区进行预测分析。结果表明,西方散白蚁在中国适生区主要在西北部地区。鉴于该虫在美国加利福尼亚州造成严重危害,且未在中国发生,建议加强检疫措施,严防该虫进入中国。

基于CLIMEX分析北美散白蚁的中国潜在适生区

北美散白蚁(Reticulitermes flavipes)在美国常见且分布广泛,主要危害木材,也危害建筑等。其传播途径较多,并成功入侵法国等地,在世界分布范围较广。利用CLIMEX+GIS方法对北美散白蚁在中国潜在适生区进行了分析预测。结果表明,北美散白蚁在中国适生范围广泛,主要为中部和南部地区,且高度适生区范围大。中国木材资源丰富但人均占有少,建议中国西南、东南木材主产区加强检疫措施,严防该害虫进入中国。