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基于4种生态位模型的橘小实蝇在四川盆地潜在分布区

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中国农学通报 2024年第5期40卷 80-87页

作者：张欣冯晓裴玥王茹琳赵金鹏四川省气象灾害防御技术中心成都610072 宜宾市人工影响天气中心四川宜宾644108 四川省农村经济综合信息中心成都610072

研究旨为橘小实蝇在四川盆地的检疫检测、综合防治及风险分析提供科学决策参考。运用基于最大熵(Maxent)、遗传算法(Garp)、环境包络原理(Bioclim)和Gower距离算法(Domain)的4种生态位预测模型预测橘小实蝇在四川盆地潜在适生区,并采用... 详细信息

研究旨为橘小实蝇在四川盆地的检疫检测、综合防治及风险分析提供科学决策参考。运用基于最大熵(Maxent)、遗传算法(Garp)、环境包络原理(Bioclim)和Gower距离算法(Domain)的4种生态位预测模型预测橘小实蝇在四川盆地潜在适生区,并采用受试者工作特征曲线(ROC)和Kappa统计量分析方法检验模型预测效果。结果表明,4种模型的ROC曲线下的面积AUC(area under the ROC curve)平均值均大于0.9,Kappa统计量平均值亦大于0.75,预测模型具有较高的预测精度。通过“刀切法”分析得出最干季降水量、最干季平均温度、温度季节性变化和温度日较差是主导橘小实蝇潜在分布的关键环境变量,对当前橘小实蝇分布格局的形成起决定性作用。4种模型预测橘小实蝇适生面积和位置相差较大,但均包含川中丘陵区、川东平行岭谷区和盆边南部低山区,且川中丘陵区东部、川东平行岭谷区和盆边南部低山区的西部均为高、中适生区集中区域。由此可见,橘小实蝇在四川盆地适生范围较广,鉴于柑橘对四川盆地经济的重要性,当地相关部门应加强对其的检测检疫工作,避免造成较大的损失。

关键词：橘小实蝇生态位模型潜在适生区四川盆地

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四川盆区油菜播期涝渍害时空特征及危险性

生态学杂志 2022年第7期41卷 1406-1413页

作者：郭翔赵金鹏王茹琳李旭毅中国气象局成都高原气象研究所/高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室成都610072 南方丘区节水农业研究四川省重点实验室成都610066 四川农业气象中心成都610072 四川省农村经济综合信息中心成都610072 四川省农业科学院作物研究所成都610066

探究油菜播种期内的涝渍害时空变化特征及危险性,有利于增加油菜种植气候适应能力,从而为种植结构调整、农业政策制定、防灾减灾提供依据。基于四川盆区105个气象站点逐旬气象数据、油菜生育期观测数据、统计资料,利用显著性检验、地理... 详细信息

探究油菜播种期内的涝渍害时空变化特征及危险性,有利于增加油菜种植气候适应能力,从而为种植结构调整、农业政策制定、防灾减灾提供依据。基于四川盆区105个气象站点逐旬气象数据、油菜生育期观测数据、统计资料,利用显著性检验、地理信息技术,分析了1981—2020年4个年代际油菜播种期涝渍指数、轻/中度涝渍害发生频率、涝渍害危险性的时空变化特征。结果表明:1981—2020年,油菜播期涝渍害指数均值为0.12~0.56,且各年代际、各区域间差异明显。在各年代际,中度涝渍害发生频次均高于轻度涝渍害发生频次。危险性指数的平均值和最高值在1991—2000年均为最低水平,空间分布上盆南和盆周较高,盆西和盆东较低。研究结果与四川盆区气候变化趋势、气象灾害时空分布相吻合。在涝渍害较重且种植面积较大的区域,推广育苗移栽和耐湿品种,减轻涝渍害影响。

关键词：油菜播种期涝渍害时空分布特征四川盆区

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佛手在川渝地区的生态适宜性及潜在分布

应用与环境生物学报 2023年第6期29卷 1356-1363页

作者：赵金鹏王明田罗伟李强王庆王茹琳四川省农村经济综合信息中心成都610072 四川省气象台成都610072 自贡市气象局自贡643000 南方丘区节水农业研究四川省重点实验室成都610066

基于实地调查、文献查阅获取的佛手分布点位数据,利用MaxEnt软件分析影响佛手分布的关键环境因子,构建川渝地区潜在种植分布预估模型,并结合CMIP6推出的未来3种气候情景数据,预估2050s(2041-2060年)和2090s(2081-2100年)川渝地区的适生... 详细信息

基于实地调查、文献查阅获取的佛手分布点位数据,利用MaxEnt软件分析影响佛手分布的关键环境因子,构建川渝地区潜在种植分布预估模型,并结合CMIP6推出的未来3种气候情景数据,预估2050s(2041-2060年)和2090s(2081-2100年)川渝地区的适生区域,旨在为野生资源调查保护、生态修复及人工生产培育和产业发展等方面提供科学参考.结果表明:(1)年温度范围(Bio7)、年降水量(Bio12)、人类足迹(Hf)、海拔(El)和季节性降水变异系数(Bio15)是影响佛手分布的主要环境因子.(2)当前(2000-2020年)气候情景,佛手在渝地区的高适生区面积为9.45×10^(4)km^(2),主要分布在除四川盆地北部外的其他底部区域,地形以海拔低于500 m的平原、丘陵及平行岭谷区的低丘与平坝为主,另外川西南山地的河谷平原及低山亦有零散分布;中适生面积为9.93×10^(4)km^(2),主要分布在四川盆地西北部、重庆东部及攀西高原,沿着高适生区的边缘向外扩展,地形以海拔500-1000 m的低山区为主.(3)SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下,佛手总适生面积先略微减小(2050s)然后增加(2090s);中适生及以上区域面积在SSP1-2.6情景下不断增加,在SSP2-4.5情景下小幅减小(2050s)后又小幅增加(2090s),在SSP5-8.5情景下先大幅增加(2050s)后又大幅减少(2090s).(4)佛手高适生区质心在不同年代分别向不同的方向移动,但从当代到2090s,质心主要是向盆东北方向移动.因此,当前及未来情景不同时段,佛手在川渝地区以盆地底部区域为主要适生区,未来气候变化在一定的阈值内对佛手种植有促进作用.

关键词：佛手最大熵模型生态适应性潜在分布川渝地区

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近50年青藏高原地区热量资源时空变化特征

应用与环境生物学报 2022年第4期28卷 822-828页

作者：赵金鹏胡婧媛郭翔王庆王茹琳王明田四川省农村经济综合信息中心成都610072 四川省气象台成都610072 四川省农业气象中心成都610072 南方丘区节水农业研究四川省重点实验室成都610066

为促进合理开发利用热量资源及规避可能发生的气候风险,利用青藏高原地区运行稳定且完整性较好的149个气象站的1971-2020年逐日地面气候观测资料,采用气候倾向率、MK检验等气候统计诊断方法,结合Java和Python编程,分析近50年青藏高原地... 详细信息

为促进合理开发利用热量资源及规避可能发生的气候风险,利用青藏高原地区运行稳定且完整性较好的149个气象站的1971-2020年逐日地面气候观测资料,采用气候倾向率、MK检验等气候统计诊断方法,结合Java和Python编程,分析近50年青藏高原地区热量资源的变化规律.结果显示:(1)青藏高原地区年平均气温表现出明显的变暖趋势,且20世纪90年代后增温幅度较大,50年的气候倾向率达到0.298℃/10年.(2)≥0℃、≥5℃和≥10℃积温和持续天数增加趋势明显,从变化显著性程度来看,积温的增加并不完全由持续天数决定.(3)≥0℃、≥5℃和≥10℃起始日期普遍提前,而截止日期则普遍延后,起始日期的提前趋势较截止日期的延后趋势强.本研究表明在全球气候变暖的大环境下,青藏高原地区的热量资源发生了较大变化,气温升高和持续天数增加趋势明显,结果可为区域农作物合理引种和推广提供重要科学数据支撑.(图6参38)

关键词：青藏高原热量资源积温持续天数界限温度

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川明参生态适宜性及四川潜在分布区预测

中国农业气象 2023年第8期44卷 664-674页

作者：赵金鹏王明田罗伟李昱锐李潮王茹琳四川省农村经济综合信息中心成都610072 四川省气象台成都610072 四川省自贡市气象局自贡643000 内蒙古自治区满洲里市气象局满洲里021499 南方丘区节水农业研究四川省重点实验室成都610066

基于川明参实际分布点位数据及CMIP6推出的未来气候情景数据,结合最大熵(MaxEnt)模型构建川明参种植分布与环境因子的关系模型,分析影响川明参分布的关键环境因子,模拟和验证气候变化下四川省川明参的分布规律及适生区范围,为川明参野... 详细信息

基于川明参实际分布点位数据及CMIP6推出的未来气候情景数据,结合最大熵(MaxEnt)模型构建川明参种植分布与环境因子的关系模型,分析影响川明参分布的关键环境因子,模拟和验证气候变化下四川省川明参的分布规律及适生区范围,为川明参野生资源调查保护、生态修复及人工生产培育和产业发展等提供科学参考。结果表明:影响川明参潜在分布的关键环境因子为年降水量、最冷季降水量、最冷月最低温和温度年较差,中适生及以上区域的关键环境因子阈值分别为874.0~1231.2mm、22.1~83.9mm、-4.4~3.5℃和25.0~31.2℃。当前气候情景历史时期2010s(2000-2020年),川明参适生区域主要集中于四川盆地底部、盆缘山地及攀西高原东部,总面积达21.49×10^(4)km^(2)。相较当前气候情景历史时期,2050s(2041–2060年)SSP1-2.6和SSP2-4.5情景下川明参高适生面积分别减少14.07%和10.04%,SSP5-8.5情景下增加3.46%,三种未来气候情景下中适生区面积分别增加27.36%、10.94%和30.66%;2090s(2081–2100年)三种未来气候情景下高适生区面积分别减少40.89%、33.53%和36.71%,中适生区分别增加4.85%、20.05%和8.9%。未来气候变化对川明参生长发育不利,为应对不利影响,应以成都、巴中、广元、南充等现存川明参主要产地为依托,开展川明参野生种质资源保护研究,选种育苗、储存优良基因,大力推广人工种植,发展特色产业,间接保护野生资源。

关键词：川明参最大熵模型生态适应性主导气候因子预测

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西藏飞蝗潜在分布对气候变化响应研究

东北农业大学学报 2017年第8期48卷 60-71页

作者：王茹琳李庆封传红石朝鹏四川农业大学农学院成都611130 四川省农村经济综合信息中心成都610072 四川省农业厅植物保护站成都611130 山东省植物保护总站济南250000

运用生态位模型软件Max Ent,模拟和预测气候变化背景下大尺度范围西藏飞蝗适生区分布及其变化可能性。基于当前数据和IPCC AR5提出的三种气候情景以及西藏飞蝗分布信息,采用Max Ent生态位模型和Arc GIS预测西藏飞蝗适生区及未来变化趋势... 详细信息

运用生态位模型软件Max Ent,模拟和预测气候变化背景下大尺度范围西藏飞蝗适生区分布及其变化可能性。基于当前数据和IPCC AR5提出的三种气候情景以及西藏飞蝗分布信息,采用Max Ent生态位模型和Arc GIS预测西藏飞蝗适生区及未来变化趋势,用ROC曲线检测模型精度、刀切法(Jackknife test)筛选主导环境变量。当前气候条件下,西藏飞蝗高适生区主要位于四川省和西藏自治区,中风险区则主要集中在青藏高原东部地区,包括四川西部、西藏东部、云南北部等。西藏飞蝗适生区分布、面积及中心点位置不同。Max Ent模型对未来气候变化条件下西藏飞蝗适生区准确模拟与预测具有潜在应用价值,对虫害综合治理具有重要指导意义。

关键词：西藏飞蝗 MaxEnt模型气候变化情景适生区分析

基于MaxEnt的西藏飞蝗在中国的适生区预测

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生态学报 2017年第24期37卷 8556-8566页

作者：王茹琳李庆封传红石朝鹏四川农业大学农学院成都611130 四川省农村经济综合信息中心成都610072 四川省农业厅植物保护站成都610041 山东省植物保护总站济南250000

西藏飞蝗是青藏高原本地特有物种,为青稞和牧草的重要害虫,近年来危害范围有扩大蔓延趋势。研究并明确西藏飞蝗在中国的适生区域,对制定该虫的早期监测、预警及控制措施意义重大。近年来最大熵理论在物种适生研究领域得到广泛应用,基于... 详细信息

西藏飞蝗是青藏高原本地特有物种,为青稞和牧草的重要害虫,近年来危害范围有扩大蔓延趋势。研究并明确西藏飞蝗在中国的适生区域,对制定该虫的早期监测、预警及控制措施意义重大。近年来最大熵理论在物种适生研究领域得到广泛应用,基于西藏飞蝗的分布信息和环境变量,采用MaxEnt生态位模型和ArcGIS对其在中国的潜在分布区进行预测,用ROC曲线检测模型精度、刀切法(jackknife test)筛选主导环境变量及其适宜值。两次模拟的AUC值分别为0.996和0.993,预测结果与实际拟合度很高。西藏飞蝗在中国的高适生区主要位于四川的甘孜州,西藏的昌都地区、林芝地区、山南地区及拉萨市,中适生区则以高适生区为中心向外扩散,集中在青藏高原东部地区。海拔、8月份平均雨量、1月份平均雨量、等温性、12-2月份的平均温度是影响西藏飞蝗潜在分布的主要环境变量。

关键词：西藏飞蝗 MaxEnt模型适生分析影响因子

华山松大小蠹对寄主及虫体挥发物的行为和触角电生理反应

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华山松大小蠹对寄主及虫体挥发物的行为和触角电生理反应

作者：王茹琳四川农业大学

学位级别：硕士

华山松大小蠹（Dendroctonus armandi Tsai et Li）,为我国特有种,主要危害华山松,尤以华山松健康立木严重受害。近年来,我国秦岭与大巴山区的华山松遭受华山松大小蠹严重危害,造成大面积华山松天然林成片死亡,给森林生态环境和社会经... 详细信息

华山松大小蠹（Dendroctonus armandi Tsai et Li）,为我国特有种,主要危害华山松,尤以华山松健康立木严重受害。近年来,我国秦岭与大巴山区的华山松遭受华山松大小蠹严重危害,造成大面积华山松天然林成片死亡,给森林生态环境和社会经济带来巨大损失,也影响了森林生态系统的可持续发展。目前对华山松大小蠹的防治主要是利用化学药物,缺乏对其有效和无污染的防治技术的研究。近年来国内外提出了利用化学生态学的原理进行害虫防治的新对策,而且在对红脂大小蠹、山松大小蠹（Dendroctonus ponderosae）等其它钻蛀性害虫的防治取得了较好的效果。本文在基本掌握了华山松大小蠹生物学特性和发生规律的基础上,研究了华山松大小蠹对寄主华山松、虫体及虫体-华山松复合体挥发物的行为和触角电生理反应。主要结论如下：（1）为探讨华山松大小蠹主动搜索和识别寄主的机理及两性之间是否存在引诱作用,采用Y型嗅觉仪测定华山松大小蠹对寄主华山松、雌成虫、雄成虫、雌成虫-华山松和雄成虫-华山松挥发物的行为反应。结果表明：寄主挥发物对雌成虫有明显的引诱作用;雌成虫挥发物对雄成虫有较高的引诱率,雄成虫挥发物对雌雄成虫均无明显引诱作用;雄成虫对虫体与寄主复合体气味的行为反应均高于对相应寄主及虫体挥发物的反应。此实验结果说明,华山松大小蠹雌成虫在搜寻、选择寄主过程中,寄主华山松气味发挥了极其重要的作用。实验还说明华山松大小蠹种内存在信息素或性信息素,雌虫释放的信息素对同类雄虫有很强的引诱作用,添加寄主植物能够增强雌成虫对雄成虫的引诱效果。这可为研发华山松大小蠹成虫防治新方法提供基础信息。（2）通过Y型嗅觉仪测定华山松大小蠹对采用浸提法提取的三种不同溶剂粗提物的行为反应。结果表明：三种粗提物对华山松大小蠹雌成虫的引诱率从大到小依次为正己烷＞正戊烷＞乙醚;对雄成虫的引诱率从大到小依次为正己烷＞乙醚＞正戊烷。试验结果说明,正己烷作为有机溶剂,在采取浸提法时效果好于正戊烷和乙醚。（3） GC-MS分析正已烷提取的华山松挥发性物质的化学组成及相对含量。分析结果表明,挥发物主要化学组分的相对含量由高到低依次为：反式石竹烯（56.86%）,a-蒎烯（6.93%）,大根香叶烯（6.18%）,p-蒎烯（5.57%）,罗勒烯（4.47%）,环庚烷（4.12%）,A-可巴烯（2.69%）,丁香烯（2.63%）,邻苯二甲酸酯（1.18%）,环己烯（0.66%）,这几种化合物的含量占总量的91.29%。（4）为筛选适宜配制华山松大小蠹（Dendroctonus armandi）引诱剂的有效化学成分,用触角电位仪和Y型嗅觉仪测定了华山松大小蠹雌、雄虫对华山松挥发物主要成分的触角电生理（EAG）和行为反应。结果表明：在0.01、0.1、1、10、100μg 5种刺激剂量下,成虫对7种化合物在特定浓度下均有明确的EAG反应;雌、雄虫对月桂烯、（+）-3-蒈烯、β-石竹烯3种化合物及雄虫对（+）-a-蒎烯、柠檬烯的EAG相对电位的最大值均出现在10μg刺激条件下;在10μg刺激剂量条件下,雌虫对（+）-α-蒎烯、β-蒎烯和（+）-3-蒈烯有明显的正趋向反应,正趋向率均高于72%且显著高于雄成虫对3种挥发物的正趋向率;在1μg刺激下,只有雄虫对（+）-3-蒈烯有一定正趋向反应;而在100烬条件下,（-）-α-蒎烯对雌、雄虫均有一定驱避作用。该研究结果可为开发华山松大小蠹林间引诱剂提供借鉴。（5）选取5种非寄主挥发性化合物水杨醛、壬醛、三氯乙烯、二氯甲基甲醚和顺-3-己烯-1醇,应用触角电位仪和Y型嗅觉仪初步研究了华山松大小蠹成虫对这5种化合物的EAG反应和趋向反应。结果表明：雌虫对三氯乙烯,雄虫对壬醛、二氯甲基甲醚有明显的EAG反应;三氯乙烯对雄成虫有较高的引诱率,显著高于对雌成虫的引诱率。试验结果可为华山松大小蠹的行为控制技术研究提供借鉴。（6）为筛选有效诱集华山松大小蠹成虫的植物挥发物复合组分,根据华山松大小蠹各成分的组成比例,选取（+）-α-蒎烯、β-蒎烯、（+）-3-蒈烯、β-石竹烯、月桂烯和柠檬烯进行配比,配制了10种复合组分。结果表明：在触角电生理反应中,雌成虫对Ⅲ和Ⅶ无反应,对Ⅵ表现为弱反应,对其他几种配方均表现为明确反应。雌成虫对Ⅷ反应的相对电位值最高;雄成虫对Ⅵ无反应,对Ⅳ为弱反应,对其他的配方表现为明确反应。雄成虫对X的反应最强。生测结果表明：复合组分Ⅱ对雌成虫的引诱率最高,达81.11%,复合组分Ⅷ、Ⅶ和Ⅴ对雌成虫也有较高的引诱率,其他几种复合组分的引诱率显著低于上述四种复合组分;雄成虫对复合组分X的正反应趋向率最高,为78.89%,其次为Ⅶ和Ⅷ,对Ⅲ的正反应趋向率最低,为53.33%,显著低于对其他9种复合组分的趋向率。复合组分Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅷ和X可应用于林间引诱试验。

关键词：华山松大小蠹华山松挥发性化合物行为反应触角电生理反应

当前及未来气候下四川省草地贪夜蛾适生区分布

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四川农业大学学报 2023年第2期41卷 325-334页

作者：张雪艳谢文琪封传红马利李庆杨群芳王茹琳蒋春先四川农业大学农学院成都611130 四川省农业农村厅植物保护站成都610041 四川省农村经济综合信息中心成都610072 南方丘区节水农业研究四川省重点实验室成都610066

【目的】阐释草地贪夜蛾在四川省的适生区分布情况,为四川省草地贪夜蛾监测预警及防控提供参考。【方法】对物种分布模型MaxEnt模型参数进行优化,运用优化后的MaxEnt模型以及最新版Worldclim 2.1气象数据对当前及未来不同气候背景下四... 详细信息

【目的】阐释草地贪夜蛾在四川省的适生区分布情况,为四川省草地贪夜蛾监测预警及防控提供参考。【方法】对物种分布模型MaxEnt模型参数进行优化,运用优化后的MaxEnt模型以及最新版Worldclim 2.1气象数据对当前及未来不同气候背景下四川省草地贪夜蛾的适生区分布进行研究。【结果】草地贪夜蛾在四川省适生区总面积为2516.64万hm^(2),占全省总面积的51.18%。除川西高原的甘孜州、阿坝州及川西南凉山州的部分地区外,四川省其余各市均为草地贪夜蛾的适生区。整体适生区分布趋势为由西向东适生等级增高。未来气候条件下,草地贪夜蛾的适生区范围略有扩大。其中,高适生区面积较当前增加9.00%~37.67%;中适生区、低适生区面积较当前分别减少13.29%~52.21%、3.44%~26.08%;非适生区面积较当前减少1.60%~16.72%。【结论】四川省有着较广的草地贪夜蛾适生区。在未来气候条件下,四川省草地贪夜蛾适生区将向西向北扩张。

关键词：草地贪夜蛾适生区分析 MaxEnt模型气候变化四川省