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实蝇泛指实蝇科昆虫类群,包括对果蔬具有严重危害的害虫,其中1,200余种实蝇被列为国际检疫物种。 我国是世界上受实蝇危害较重的国家之一,文献报道实蝇逾600余种,其中重要有害实蝇超过50余种。广为熟知的有害实蝇如番石榴实蝇Bactrocera(Bactrocera) correcta(Bezzi)、桔小实蝇B.(B.) dorsalis(Hendel)、橘大实蝇B.(Tetradacus) minax(Enderlein)、瓜实蝇B.(Zeugodacus) cucurbitae(Coquillett)和南瓜实蝇B.(Z.)tau(Waker)等分布广泛,灾害严重,每年给我国果蔬产业造成重大经济损失。随着贸易全球化进程的加速和全球气候变化的加剧,实蝇类害虫对我国果蔬产业和贸易的冲击也更加明显。 尽管上述有害实蝇备受关注,也有诸多针对性的研究,但迄今为止对我国其他种类的经济重要性实蝇仍知之甚少。因此,系统开展我国经济重要性实蝇的分布研究,查明其潜在分布区,揭示其综合空间分布格局,可为我国有害实蝇后续研究提供基础数据。同时,开展气候变化下我国经济重要性实蝇的预测分布区空间变化研究,揭示不同有害实蝇类群对气候变化的响应,又可为制定科学精确的监测防控体系提供先期资料。 本研究从我国实蝇危害严重、防控压力巨大的迫切现实出发,选取15种最具经济重要性的实蝇为研究对象,采用Biomapper、MaxEnt和ArcGIS等分析工具,通过生态位因子分析、潜在分布区分析方法,逐一分析15种经济重要性实蝇当前及未来气候变化后在我国的潜在分布区。在此基础上,整合前述数据,采用叠加综合分析等研究手段,探讨15种实蝇的综合分布格局。 研究获得如下3方面主要结论。 1.基于19个BioClim生物气候因子的生态位因子分析表发现,气温是影响实蝇地理分布的关键环境因素,对于不同种类的实蝇其关键气温参数略有不同。研究表明,最冷月最低温(Bio6)和最冷季平均温(Bio11)是决定这15种实蝇空间分布的关键环境因子,年平均温(Bio1)对橘大实蝇、桔小实蝇、瓜实蝇等10种实蝇,选择温度均一性(Bio3)对番石榴实蝇、何氏华实蝇B.(Sinodacus) hochii(Zia)、黑漆实蝇B.(Z.)scutellaris(Bezzi)等5种实蝇的空间分布具有关键性的影响作用。 潜在分布区分析表明,15种经济重要性实蝇的潜在分布区主要分布于我国长江以南区域,但具有一定程度的差异。其中果实蝇亚属Bactrocera的种类如番石榴实蝇、桔小实蝇、辣椒实蝇B.(B.)latifrons和锈实蝇B.(B.)rubigina,异果实蝇亚属Paratridacus的异颜实蝇B.(P.) diversa以及华实蝇亚属Sinodacus的何氏华实蝇主要分布于我国中热带至南亚热带和西藏东南部的亚热带山地及热带山地北缘中;大实蝇亚属Tetradacus的橘大实蝇分布区则主要集中于长江中下游的中亚热带至南温带;镞果实蝇亚属Zeugodacus的种类如普通果实蝇B.(Z.) caudata、颜带实蝇B.(Z.) cilifera、瓜实蝇、具条实蝇B.(Z.)scutellata、南瓜实蝇等种类以及寡鬃实蝇属Dacus棍腹实蝇亚属Callantr的三点棍腹实蝇D.(C.)trimacula的分布区与果实蝇亚属大部分重叠,但却能进入纬度和海拔稍高的北亚热带和南温带。 综合分析表明,在当前气候模式下我国北热带、南亚热带、中亚热带以及西藏东南部的亚热带山地及热带山地北缘4个气候区中分布的实蝇种类最多,而北亚热带和南温带中分布的实蝇种类相对较少,中温带、北温带及更加寒冷的青藏高原气候区则没有上述实蝇分布。 2.基于联合国政府间气候变化合作组织(IPCC)第五次报告(AR5)提出的4种典型浓度路径(RCP),以及我国国家气象局基于4种RCP预测模拟的2006□2099年气候环境变量,对15种经济重要性实蝇在气候变化背景下的潜在分布区进行预测分析。结果显示,15种实蝇在未来2050年代和2070年代的潜在分布区均出现不同程度的变化,所有实蝇潜在分布区的北界纬度均向北推移,14种实蝇的潜在分布区面积出现不同程度的扩张,仅橘大实蝇的潜在分布区面积出现收缩。叠加综合分析表明,在未来预测气候模式下,15种经济重要性实蝇的分布区均向着纬度和海拔更高的气候区扩张。其中高原温带受气候变化影响最为明显,北亚热带、南温带和中温带中分布的实蝇种类也相应上升。然而,北温带、高原亚寒带和高原寒带在预测气候模式下仍无上述实蝇分布。 3.根据前述研究结果,本研究提出3个我国有害实蝇监测防控区划,由南向北分别为:西南华南沿边(海)区、长江流域区以及秦岭北部区。其中西南华南沿边(海)区主要涵盖我国中热带至南亚热带气候区,是我国多种热带果蔬的主产区,其中的有害实蝇代表为番石榴实蝇、桔小实蝇、辣椒实蝇、瓜实蝇、南瓜实蝇等,该区域周年温暖湿润,是上述实蝇的终年繁殖区,因此应作为全年监测防控区;长江流域区主要涵盖我国中东部平原地带,是我国柑橘类水果和多种瓜类蔬菜的主产区,其中的有害实蝇代表为桔小实蝇、橘大实蝇、瓜实蝇和南瓜实蝇,该区域冬季气温相对较低,但入春后回温较快,上述实蝇在夏半年花果盛期种群数量较大,应将每年春季至秋季作为主要监测防控期;秦岭北部区涵盖我国秦岭山脉以北的广大平原、高原和山区,是我国北方果蔬主产区,代表实蝇种类主要为具条实蝇和三点棍腹实蝇,该区域冬季寒冷,夏季气温适宜,夏秋花果盛期时有害实蝇种群数量也相应出现高峰,因此应将这一时段作为重点监测防控期。 本研究将生态位因子分析与潜在分布区分析模型结合对多种实蝇进行潜在分布区分析,并以此为基础,采用叠加综合分析手段整合研究15种经济重要性实蝇的综合分布格局,形成一套方法体系。研究表明,该方法能够获得稳定可靠的分析结果,尤其对于已知分布点数量有限的种类,可为同类研究提供借鉴。