武目濤 邵 思 周 慧 盧國彩 何旭諾 王溪橋 潘緒斌*

（1.廣東出入境檢驗檢疫局 廣東廣州 510623；2.中國檢驗檢疫科學研究院；3.海南出入境檢驗檢疫局；4.中國農(nóng)業(yè)大學；5.甘肅出入境檢驗檢疫局）

1 前言

蘋果蠹蛾（Cydia pomonella（L.）） 是世界上嚴重危害蘋果等水果的入侵性有害生物之一，已被我國列為進境植物檢疫性有害生物[1]和全國農(nóng)業(yè)植物檢疫性有害生物[2]。該害蟲原產(chǎn)于歐洲，現(xiàn)已擴散到全球六大洲76個國家，主要危害蘋果、梨、桃、杏等，常造成毀滅性危害，尤其是蘋果，輕則部分腐爛落果，重則造成70%～100%的損失[3]。即使采用化學農(nóng)藥，產(chǎn)量也有20%～30%的經(jīng)濟損失，且造成環(huán)境污染或水果農(nóng)殘超標，影響質(zhì)量和安全。1953年，蘋果蠹蛾在我國新疆首次發(fā)現(xiàn)，隨之先后在甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、黑龍江、吉林、遼寧等省區(qū)發(fā)現(xiàn)[4]，嚴重威脅我國陜西、山東等地蘋果生產(chǎn)安全。

物種地理分布是其對氣候環(huán)境適應性的表現(xiàn)。隨著全球氣候變化，勢必影響到蘋果蠹蛾在全球地理分布格局。梁亮等[5]和Sunil Kumar等[6]分別利用1971—2000年、1961—1990年的歷史氣候數(shù)據(jù)通過CLIMEX，對蘋果蠹蛾在我國及全球適生性進行了分析，但均未考慮未來氣候變化。

本研究采用2030年氣候數(shù)據(jù)，利用CLIMEXDYMEX2.0模型，預測蘋果蠹蛾在未來氣候情景下世界范圍內(nèi)的適生情況。首先，利用CLIMEX軟件DYMEX2.0版本，確定生物學參數(shù)，導入當前氣候數(shù)據(jù)包和未來氣候數(shù)據(jù)包，在當前氣候情景及未來氣候情景下，預測蘋果蠹蛾在不同地理位點的適生程度及該害蟲的潛在地理分布。本研究結(jié)果有助于評估蘋果蠹蛾在全球的適生程度，為防控該害蟲傳入我國及保護國內(nèi)水果產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展具有重要意義。

2 基礎材料及研究方法

2.1 分布現(xiàn)狀

通過 CPC（www.cabi.org/cpc）及 GBIF（www.gbif.org）網(wǎng)站查詢蘋果蠹蛾在全球的已知分布數(shù)據(jù)。全球蘋果蠹蛾主要集中分布在北緯33°～63°、南緯28°～38°之間，北緯 20°～南緯 20°之間則少有分布[6]。 目前蘋果蠹蛾在世界廣泛分布，包括亞洲19個國家，非洲8個國家，北美洲3個國家，南美洲7個國家，歐洲37個國家，大洋洲2個國家[7]。我國周邊如阿富汗、巴基斯坦、印度、哈薩克斯坦、吉爾吉斯斯坦、塔吉克斯坦、烏茲別克斯坦等國均有分布。依據(jù)全國農(nóng)業(yè)植物有害生物調(diào)查結(jié)果，2016年蘋果蠹蛾在我國7個?。▍^(qū)）（新疆、甘肅、內(nèi)蒙、寧夏、黑龍江、遼寧、吉林）161 個縣（市、區(qū)、旗）均有發(fā)現(xiàn)[2]。

2.2 生物學特性

蘋果蠹蛾適應性較強，發(fā)育適宜溫度范圍為15～31℃，適宜濕度范圍為65%～80%。但是不同溫濕度條件下，卵、幼蟲、成蟲、蛹的壽命、發(fā)育歷期、存活率都有不同。田間相對濕度對成蟲的交配和產(chǎn)卵影響較大，且降雨能明顯降低田間的卵量、幼蟲成活率以及蛀果率。蘋果蠹蛾在不同適生區(qū)發(fā)生代數(shù)不同，如在我國甘肅1年發(fā)生2～3代；在新疆阿拉爾地區(qū)1年發(fā)生4代；該蟲發(fā)育起點溫度為9℃，高于34℃或者低于11℃，其發(fā)育受到影響。該害蟲的不同發(fā)育階段，對溫度的適應性或敏感度不同[8-9]。

2.3 參數(shù)

CLIMEX模型用生態(tài)氣候指數(shù) （eco-climatic index，EI）表示某物種在某地區(qū)的適生程度，EI取值范圍為 0～100；EI=0，為非適生，EI>0 為適生[5]。 將適生區(qū)分為3級，020為高度適生區(qū)[5]。CLIMEX模型已在昆蟲、雜草、環(huán)節(jié)動物等適生區(qū)研究方面獲得較多應用。本研究共用CLIMEX中的18個參數(shù)，參數(shù)設置參考梁亮等文獻，對適宜溫度上限以及限制性高溫2個參數(shù)進行了修訂（表1）[5]。

表1 預測蘋果蠹蛾分布的CLIMEX參數(shù)

2.4 氣候數(shù)據(jù)

當前氣候利用DYMEX 2.0版本自帶的數(shù)據(jù)庫。未來氣候數(shù)據(jù)來源于www.worldclim.org網(wǎng)站。未來氣候數(shù)據(jù)下載后，直接利用DYMEX 2.0運行。未來氣候模型通常有A1、A2、B1、B2 4個情景，其中A1情景是指經(jīng)濟、科技技術發(fā)展迅速，包括能源供給和技術利用平衡條件下的A1B模型；B1、B2則代表人口及經(jīng)濟增長處于中等水平條件下的氣候模型；A2情景代表人口增長迅速但經(jīng)濟、技術發(fā)展緩慢下的氣候情景模型[10]。本研究以目前經(jīng)濟、技術發(fā)展狀況及未來保護環(huán)境、節(jié)能減排的經(jīng)濟發(fā)展預期，選擇了2030年A1B氣候場景模型，即CM30：WORLD （2030_A1B_CS_V1.1）。

3 結(jié)果與分析

3.1 當前氣候條件下蘋果蠹蛾適生區(qū)

利用DYMEX 2.0版本自帶 1961—1990年氣候數(shù)據(jù)庫，對蘋果蠹蛾在全球潛在地理適生區(qū)進行預測。由圖1可見，蘋果蠹蛾適生區(qū)主要集中在北半球的中部以及南半球陸地的南部區(qū)域，在南緯20°～北緯 20°之間則多為非適生區(qū)（EI=0）。 如北美洲的美國，除佛羅里達州、阿拉巴馬州、密西西比州、路易斯安那州、阿肯色州等地區(qū)外的大部分地區(qū)，EI值多在40以上，為高度適生區(qū)；南美洲南部以及西部沿海地區(qū)，如阿根廷、智利、秘魯以及東部沿海的烏拉圭和巴西的東部地區(qū)，EI值多處于35～40之間，為高度適生區(qū)；南美洲其他地區(qū)EI值多低于10，為低度適生區(qū)。非洲南部，如阿爾及利亞、埃及、利比亞、毛里求斯、南非、突尼斯等，以及大洋洲澳大利亞（新南威爾士、昆士蘭、南澳、塔斯馬尼亞、維多利亞、西澳）和新西蘭部分地區(qū)，EI值高于40，為高度適生區(qū)。由于歐洲為蘋果蠹蛾原產(chǎn)地，所以幾乎整個歐洲，為高度適生區(qū)。通過CLIMEX運行結(jié)果與CPC、GBIF查詢的實際分布相比，除美國德克薩斯州預測適生程度較高，但實際未分布；愛爾蘭預測為非適生區(qū)（EI=0），但實際有分布外，其余預測結(jié)果與實際分布基本相符[7]。

通過CLIMEX預測，我國已發(fā)生的7個省份均為蘋果蠹蛾預測的適生區(qū)，如黑龍江、吉林、遼寧、甘肅、內(nèi)蒙，預測EI值均大于20，為蘋果蠹蛾高度適生區(qū)；新疆、寧夏部分地區(qū)15＞EI＞10，為中度適生區(qū)。除此之外，河北、山西、河南、陜西的部分地區(qū)以及云南、西藏、四川、青海零星地區(qū)，預測EI＞20，為高度適生區(qū)。天津、山東（除沿海地區(qū)）、遼寧西部、河北東部、貴州東部3＞EI＞1，為低度適生區(qū)；其余地區(qū)，如廣東、廣西、湖北等地，EI為0，為非適生區(qū)。

圖1 當前氣候條件下蘋果蠹蛾適生區(qū)分布

3.2 未來氣候條件下蘋果蠹蛾適生區(qū)

未來國外分布預測如圖2。2030年，隨著氣候變化，其適生區(qū)的范圍也有所變化。加拿大西北部以及相鄰的美國阿拉斯加局部地區(qū)，在圖1中，其EI值為0，而在2030年A1B氣候情境下，逐步升高至10～20之間，由非適生區(qū)逐步過渡至中度適生區(qū)。同樣在當前氣候情境下，墨西哥南部毗鄰的洪都拉斯、危地馬拉、尼古拉瓜、哥斯達黎加、巴拿馬，絕大部分為非適生區(qū)，但在2030年氣候條件下，也預測到少量地區(qū)EI值超過10，變?yōu)橹卸冗m生區(qū)；相反，對于非洲南部，在當前氣候下預測EI值為40以上的區(qū)域，至2030年EI值逐步降至10以下，由高度適生區(qū)變?yōu)榈投冗m生區(qū)。俄羅斯的適生區(qū)面積預測在2030年將出現(xiàn)不同程度的增加。

圖2 2030年氣候條件（A1B）蘋果蠹蛾適生區(qū)分布

未來國內(nèi)分布，除現(xiàn)已經(jīng)發(fā)生的7省外，河北、山西、河南、陜西適生區(qū)范圍有逐步擴大趨勢，云南、四川、西藏等地部分區(qū)也將提升為中度適生區(qū)，逐漸與阿富汗、巴基斯坦、印度的發(fā)生區(qū)靠攏連接。我國黑龍江、吉林、遼寧3省的東南部分地區(qū)EI值出現(xiàn)降低趨勢，表明蘋果蠹蛾適生性趨于減弱，但西北部分地區(qū)EI值出現(xiàn)增高，表明適生性趨于增強，且逐步與俄羅斯、蒙古的適生區(qū)域逐步連為一體，逐漸成為蘋果蠹蛾的高度適生區(qū)。未來蘋果蠹蛾存在由東北和西北向河北、陜西等地擴散的風險，需要引起農(nóng)林部門及檢驗檢疫部門的高度重視，嚴防蘋果蠹蛾在我國發(fā)生區(qū)域的持續(xù)擴大和危害。

4 討論

當前我國蘋果蠹蛾實際發(fā)生區(qū)有新疆、甘肅、黑龍江、內(nèi)蒙、遼寧、寧夏和吉林7省份[2]。與當前氣候情景下的預測結(jié)果相比，蘋果蠹蛾在我國的實際分布還未擴散到其所有適生區(qū)。在氣候變化的背景下，2030年蘋果蠹蛾在我國的實際分布有可能進一步擴大。通過研究比較，我國除已發(fā)生蘋果蠹蛾疫情的新疆、甘肅等7個省外，如隨其自然擴散，陜西、河北、河南、山西等區(qū)域或?qū)⒊蔀樾碌陌l(fā)生區(qū)。

由于蘋果蠹蛾對果業(yè)產(chǎn)業(yè)危害嚴重，防治難度高，傳播能力強，其傳播不僅可以依靠自身遷飛、借助風力、氣流實現(xiàn)遠距離傳播外，還能借助人類活動傳播，如貿(mào)易、旅行等。當前階段特別要在蘋果蠹蛾入侵前沿地區(qū)，即甘肅-陜西和遼寧-河北地區(qū)，增強監(jiān)測力度，加速蘋果蠹蛾阻截帶建設，建立相應疫情監(jiān)測預警分析平臺。其次，在國內(nèi)以及邊境地區(qū)，重點關注貿(mào)易運輸，加大檢疫防控強度[11]，嚴防疫區(qū)的水果進入；對進口水果集散地，加大蘋果蠹蛾的監(jiān)測和檢疫處理力度。再次，在蘋果蠹蛾已發(fā)生區(qū)域，加大農(nóng)業(yè)防治、化學防治以及物理防治，有條件的地方，利用性誘劑誘殺或者不育昆蟲的釋放進行防治。

[1]農(nóng)業(yè)部，國家質(zhì)檢總局.中華人民共和國進境植物檢疫性有害生物名錄[EB/OL].http：//jiuban.moa.gov.cn/zwllm/tzgg/gg/200706/t20070604_827310.htm.

[2]農(nóng)業(yè)部.關于印發(fā) 《全國農(nóng)業(yè)植物檢疫性有害生物分布行政區(qū)名錄（2016）》和《各地區(qū)發(fā)生的全國農(nóng)業(yè)植物檢疫性有害生物名單 （2016）》 的通知.[EB/OL].http：//www.moa.gov.cn/govpublic/ZZYGLS/201704/t20170407_5552482.htm.

[3]徐婧，劉偉，劉慧，等.蘋果蠹蛾在中國的擴散與危害[J].生物安全學報，2015，24（4）：327-336.

[4]申建茹，武強，萬方浩.蘋果蠹蛾的綜合防控和遺傳控制研究進展[J].生物安全學報，2015，24（4）：256-264.

[5]梁亮，余彗，劉星月，等.蘋果蠹蛾在中國的適生性分析[J].植物保護，2010，36（4）：101-105.

[6]SunilKumar，Lisag Neven，Hongyu Zhu，etal.Assessing the Global Risk of Establishment of Cydia pomonella （Lepidoptera：Tortricidae）using CLIMEX and Maxent Niche Models[J].Journal of Economic Entomology，2015，108（4）：1708-1719.

[7]陳乃中.中國進境植物檢疫性有害生物（昆蟲卷）[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2009.

[8]楊富銀，陳明，羅進倉，等.不同食料對蘋果蠹蛾生長發(fā)育和繁殖的影響[J].植物保護，2009，35（5）：62-64.

[9]劉月英，羅進倉，周昭旭，等.不同溫度下蘋果蠹蛾實驗種群生命表[J].植物保護學報，2012，39（3）：205-210.

[10]IPCC.Summary for Policymakers of Climate Change 2007：The Physical Science Basis.Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change[M].Cambridge：Cambridge University Press，2007.

[11]趙星民.北方寒地蘋果蠹蛾發(fā)生規(guī)律及綜合防治研究[J].植物檢疫，2011，25（1）：87-88.