基于GIS的湖北省松材線蟲病分析研究

袁杰祺

摘 要： 松材線蟲（Bursaphelenchus xylophilus）是我國重要的林業(yè)檢疫性有害生物之一，由其引發(fā)的松材線蟲病已造成巨大的經(jīng)濟損失。研究并明確湖北省松材線蟲病分布區(qū)域，對湖北省有關(guān)部門制定該病害的早期監(jiān)測、預(yù)警以及防控具有一定的參考意義。本文基于2016-2018年湖北省松材線蟲病發(fā)病區(qū)的實際地理數(shù)據(jù)，利用ArcGIS對湖北省松材線蟲病的分布進行分析和評價。

關(guān)鍵詞： 松材線蟲;GIS;分布熱點

松材線蟲（Bursaphelenchus xylophilus），該線蟲屬線蟲動物門、線蟲綱、滑刃目、滑刃科、傘滑刃屬。2010年被我國列入外來入侵物種名單，是我國林業(yè)檢疫性有害生物。它主要通過松墨天牛（Monochamus alternatus）等媒介昆蟲在松樹體內(nèi)傳播，引發(fā)一種極具侵入型和破壞性的松樹病害——松材線蟲病，這種病害可對36種松屬樹種和8種非松屬樹種造成危害。我國于1982年首次發(fā)現(xiàn)松材線蟲病侵染南京中山陵的黑松。這種病具有傳播速度快，防治困難，致死率高等特點。30多年來，我國因松材線蟲病侵染而枯死的松樹累計高達4882.81萬株，皆伐和擇伐的染病松林面積超過500萬畝，直接經(jīng)濟損失18.09億元，森林生態(tài)服務(wù)價值損失60.22億元，給我國森林資源造成了巨大的經(jīng)濟損失，也給我國的生態(tài)安全帶來了極大不利影響。

為了有效分析評估湖北省松材線蟲病的分布現(xiàn)狀和危害程度，基于2016-2018年湖北省林業(yè)有害生物防治中心發(fā)布的松材線蟲病普查數(shù)據(jù)和相關(guān)環(huán)境變量數(shù)據(jù)，結(jié)合利用ArcGIS分析工具，對湖北省松材線蟲病分布區(qū)域分析探討，研究結(jié)果可為松材線蟲防治工作提供理論參考，并達到預(yù)警的目的。

1 數(shù)據(jù)來源及研究方法

1.1 松材線蟲分布點數(shù)據(jù)

通過“湖北省林業(yè)有害生物防治信息網(wǎng)”（http：//www.hbsfzz.net.cn/）發(fā)布的“國家林業(yè)局公告2016年第6號——2016年松材線蟲病疫區(qū)公告”以及2017年和2018年發(fā)布的松材線蟲病在湖北省的分布點，利用Google Earth獲取分布點的經(jīng)緯度坐標(biāo)，并將其錄入到Excel中，共得到有效分布點數(shù)據(jù)134條（2016年22條，2017年46條，2018年66條）。

1.2 核密度法

核密度法用于計算要素在其周圍鄰域中的密度。此工具既可計算點要素的密度，也可計算線要素的密度。在ArcGIS中使用核函數(shù)根據(jù)點或折線 （polyline） 要素計算每單位面積的量值以將各個點或折線 （polyline） 擬合為光滑錐狀表面。利用核密度法可以分析松材線蟲的分布熱點和影響范圍。

2 湖北省松材線蟲分布區(qū)域分析

2.1 松材線蟲年際分布

2016-2018年期間，湖北省松材線蟲分布擴散趨勢明顯，2016年分布區(qū)域僅為武漢市、宜昌市、咸寧市、隨州市、恩施州;至2017年際，松材線蟲病已擴散至全省9個市（州），分別為武漢市、宜昌市、咸寧市、隨州市、恩施州、十堰市、襄樊市、黃石市、荊門市;2018年全省發(fā)現(xiàn)松材線蟲病的區(qū)域有武漢市、宜昌市、咸寧市、隨州市、恩施州、十堰市、襄樊市、黃石市、荊門市、荊州市、黃岡市。從圖中可以看出，在這3年期間，湖北省松材線蟲病擴散速度快，染病區(qū)域逐年增加。

2.2 松材線蟲分布密度分析

利用ArcGIS空間分析工具核密度法，得到湖北省松材線蟲病分布熱點區(qū)域。核密度分析工具用于計算要素在其周圍鄰域中的密度。此工具既可計算點要素的密度，也可計算線要素的密度。本研究中利用核密度分析計算松材線蟲病分布的熱點區(qū)域以及該病所影響的區(qū)域。由圖中可以看出，松材線蟲病分布熱點主要集中在湖北省中部地區(qū)（宜昌市和荊州市）、西北地區(qū)（十堰市）、和東南地區(qū)（咸寧市和黃石市）。

3 結(jié)論與討論

（1）2016-2018年期間，湖北省松材線蟲分布擴散趨勢明顯，感染松材線蟲病的區(qū)域有武漢市、宜昌市、咸寧市、隨州市、恩施州、十堰市、襄樊市、黃石市、荊門市、荊州市、黃岡市。松材線蟲病分布熱點主要集中在湖北省中部地區(qū)（宜昌市和荊州市）、西北地區(qū)（十堰市）、和東南地區(qū)（咸寧市和黃石市），并且有明顯的向外擴散的趨勢，湖北省松材線蟲病擴散速度快，染病區(qū)域逐年增加。

（2）在松材線蟲已經(jīng)發(fā)生嚴(yán)重災(zāi)害的地區(qū)，可采用物理（清除染病植株）、化學(xué)（噴灑能有效殺滅松材線蟲和其寄主松墨天牛的藥劑）和生物防治（誘捕松墨天牛）等方法，并結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況，制定出科學(xué)合理、切實有效的措施用來控制松材線蟲病。對于潛在適生但是還未發(fā)現(xiàn)松材線蟲病的地區(qū)，必須建立完善的監(jiān)測機制，防治松材線蟲病繼續(xù)擴散。

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