我国松材线虫病的扩散趋势及气候对疫情的影响研究

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松材线虫是我国林业头号外来入侵种,自1982年入侵我国以来,已蔓延至18个省(市),尤其是近4年,县级疫区数量剧增,从2017年的246个增加到2020年的666个,区域上“跨越式”北进,已在东北地区辽宁省成灾,对我国松林生态系统造成了巨大的经济损失和生态灾难。鉴于此,本文基于ArcGIS软件,研究了2010-2019年我国松材线虫病疫情的变化规律,通过分析疫区的边界范围及质心(所有疫区组成的面的中心)的移动情况,明确了近十年我国松材线虫病扩散蔓延的规律,通过对比松材线虫在原产区北美洲疫区的分布南限、北限及质心位置,预测了我国松材线虫病下一步的扩散趋势,最后,基于江西省(代表我国松材线虫病疫区中心省份)松材线虫病疫情的普查数据,分析了气候因素对江西省松材线虫病疫情的影响规律。主要研究结果如下:(1)2010-2019年我国松材线虫病疫情呈现出扩散式、暴发式的增长。此十年间,我国松材线虫病发生面积、病死株数、县级疫区数量分别增加了1773.62%、2174.89%、258.06%。2018年是我国松材线虫病疫情严重暴发、快速蔓延的年份,2019年是疫情发生最严重的年份。(2)2010-2019年我国松材线虫病疫情呈现出向西北方向扩散的趋势,疫区的质心先由江西省移动到湖北省,又回到江西省。此十年间,我国松材线虫病疫区的质心向北移动0.1064°,分布北限也由山东省烟台市长岛县向北推进到辽宁省铁岭市开原市。我国松材线虫病疫情的“跨越式”北进,进一步增加了松材线虫在我国河北、北京、内蒙古、吉林及黑龙江等地定殖、蔓延的风险。(3)松材线虫原产于北美洲。松材线虫在北美洲分布的纬度范围已涵盖我国国境的最北端。北美洲松材线虫病疫区的质心比我国疫区的质心位置更偏北,二者相差11.4878°,根据外来入侵生物扩散地区之间的气候环境相似性原理,这暗示着我国松材线虫病疫情有继续向北扩散的风险。(4)对江西省松材线虫病疫情的普查数据分析结果表明:松材线虫病疫情严重的年份,江西省主要表现出高温、低湿的气候条件;松材线虫病疫情较轻的年份,江西省主要表现出降水量大、相对湿度高的气候条件。降水量和相对湿度的骤降及平均气温和日照时数的骤增是加速松材线虫病暴发的重要因素。在松材线虫的活跃期,高温、少雨、低湿、多风和相对干燥的气候条件,有利于松材线虫病在江西省内大暴发。
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