基于CLIMEX 分析北美散白蚁的中国潜在适生区

彭 超，叶 芸，李凤新，王 琴，徐 雪，王振华

（1.中国质量认证中心武汉分中心，武汉 430071；2，湖北省市场监管局行政许可技术评审中心，武汉 430071；3.玉林海关，广西 玉林 537000；4.武汉海关技术中心，武汉 430050）

北美散白蚁（Reticulitermes flavipes），属于等翅目（Blattaria）鼻白蚁科（Rhinotermitidae）散白蚁属（Reticulitermes），是美国东部分布广泛的白蚁，北至加拿大安大略省南部、南至美国整个东部，向南经过整个美国东部直至墨西哥北部和瓜地马拉、西至亚利桑那州和犹他州；在德国汉堡市、奥地利维也纳市、法国均有发生［1，2］。北美散白蚁喜黑暗潮湿的环境，主要以木材为食，尤其喜食春材，不喜食夏材，并以危害木制品尤其是建筑物、纸张和书籍等而臭名昭著。该虫群居生活，其种群数量在2 万～500 万只，通常是30 万只左右，蚁后寿命长达25 年，每年能产卵0.5 万～1.0 万枚。该蚁整个生命过程都在迁徙中，没有固定的居住场所，在分布地，任何能满足其所需食物、温度、湿度的环境都可能发现该蚁种群［1，3］。美国每年花22 亿美元用于防治白蚁，其中80%费用用于散白蚁［3］。中国森林资源丰富，森林面积和森林蓄积分别位居世界第五位和第六位［4］，鉴于北美散白蚁对木材的危害，利用CLIMEX+GIS 方法，预测其在中国潜在适生区，并提出相应的预防措施。

1 材料与方法

1.1 北美散白蚁

北美散白蚁喜高湿黑暗高温（23～35 ℃）的巢穴环境，对湿度要求较高［1］，选择在潮湿的木材中或附近建巢，将蛀空的木材作为巢穴，在巢穴里面填满潮湿的土壤；主要通过食物和体壁在周围环境中获得水分。实验室饲养温度为25±1 ℃［5］，胡兴平等［6］在实验室饲养温度为22±1 ℃，相对湿度（RH）为65%±5%。散白蚁的冷却低温临界温度（Temperature at which individuals freeze，SCP）为5.7～8.1 ℃，平均过冷却点温度为（-4.6）～（-4.0）℃，并与种群和个体大小无关；在12 ℃时能存活7 d，特殊个体在4 ℃能存活2 h。该蚁或可深挖巢穴躲避低温［7］。研究表明，散白蚁临界最高温度（Critical thermal maxima，CTMax）为44.8～45.9 ℃，致死温度（Upper lethal limit，ULL）为49.1～50.4 ℃，临界最低温度（Critical thermal minimum，CTMin）为7.2～9.0 ℃，对温度变化敏感［8］。

北美散白蚁群体繁殖系统（Breeding system）有简单群体、扩大群体和融合群体，在美国北卡罗来纳州的1个种群中，70%群体是简单群体，27%群体是扩大群体，3%群体是融合群体；在美国内布拉斯加州的1个种群中，5个群体为扩大群体，2个群体为融合群体，没有简单群体；在法国，26个北美散白蚁群体（分布于城市和野外）都是扩大群体［9］。该白蚁分飞期一般在春季，常发生在春季早晨温暖的阵雨后，此时周围土壤温度为21 ℃，偶尔在夏季也会出现分飞现象［1］。

1.2 软件和数据

采用的CLIMEX（v2.0）软件是2004 年由澳大利亚科学与工业研究组织（CSIRO）研发的气候模型，该模型通过物种已知地理分布情况、最适温湿度等生物学数据，调整参数，符合预测已分布区和实际发生区，预测在未发生区的潜在适生情况，广泛应用于物种适生区预测。

CLIMEX（v2.0）系统自带全球约2 500 个气象站点数据，在此基础上导入了748 个中国气象站点数据。该数据由中国国家气象局提供。

地图数据来自于国家测绘地理信息局，比例尺为1∶300 万。

1.3 数据分析

收集并整理北美散白蚁生存所需温湿度等生物学资料及地理分布情况，利用CLIMEX 模型分析该蚁在中国的潜在适生区，并利用美国环境系统研究公司（ESRI）开发的ArcGIS 9.3的Arcmap 模块的插值叠加功能，插入CLIMEX 模型运行结果，得出北美散白蚁在中国的潜在适生区和适生程度直观图。

评判该白蚁在中国潜在适生性主要由CLIMEX模型对其适生性运行得到的EI确定。根据Michael等［10］和Sutherst 等［11］研究，EI=0，表示不能在该地区生存；0＜EI≤10 为低适生区，表示在该地区可定殖，但属于限制性分布；10＜EI≤20 为中适生区，表示在该地区较易定殖；EI＞20 为高适生区，表示在该地区极易定殖。

2 结果与分析

2.1 CLIMEX 地点比较模型预测参数

生物学数据参照分布在12～32 ℃北美散白蚁氟虫腈吸收率及吸收后代谢水平的影响［12］、喜23～35 ℃温度的习性［1］、实验室饲养温湿度、过冷却点温度、临界温度及致死温度等［5-8］，同时参考黑胸散白蚁在20～28 ℃和含水量为50.5%～69.6%的基质中，配对饲养的新群体几乎全部正常发展，而在30 ℃以上或基质含水量低于38.2%，新群体难以建立等实验数据［13］。

文献查询北美散白蚁地理分布，除了分布在美国、加拿大、墨西哥、瓜地马拉等地［1，2］，北美散白蚁在德国，巴哈马群岛，智利瓦尔帕莱索、复活岛和圣地亚哥［14］，意大利，法国东南部比斯卡尔罗斯、阿尔卡雄、阿尔比、拉罗谢尔等［2，15］，乌拉圭蒙得维的亚等地也有分布。

根据北美散白蚁生物学数据和已知地理分布，调试CLIMEX 模型参数，最终确定的CLIMEX 参数见表1。

2.2 北美散白蚁在中国的潜在适生范围与适生程度

利用ArcGIS软件的插值叠加功能，导入CLIMEX软件预测的EI插值分析，得到北美散白蚁在世界范围及中国的适生范围和适生程度（图1）。

图1 北美散白蚁在中国的潜在地理分布

世界分布预测结果表明，北美散白蚁在世界分布范围较广，于各个洲几乎都有分布，北美洲除加拿大大部分地区和美国西部内陆部分地区外，其余大部分地区均有分布；南美洲大部分地区均有分布，且风险等级较高；欧洲几乎整个地区均有分布且风险等级较高；非洲风险等级较高地区主要集中在中南部及北部沿海；亚洲风险等级较高地区主要为中国中部和东部地区，印度部分地区等；大洋洲分布范围仍然较广，其风险等级较高。从分析结果看，与北美散白蚁在美国、加拿大安大略省南部、智利、法国、德国、奥地利等实际发生地均较为符合，与可能发生区的气候与喜高温高湿、不耐寒的特点也较为符合。

中国分布预测结果表明，除了东北北部、新疆东南部、西藏北部、青海西部、甘肃北部、内蒙西部等地区外，大部分地区均适宜北美散白蚁生存。其中高适生区主要集中在中国南部和中部地区，主要有云南、广西、海南、广东、福建南部、湖南中部、四川东南部、重庆北部、甘肃东南部、陕西、湖北北部、河南、安徽北部、江苏北部、山东、河北、山西。中度适生区主要为四川、贵州、湖南、江西、福建，湖北、安徽、江苏、辽宁的大部分地区，河北和山西的部分地区。

3 定殖可能性及经济危害

从北美散白蚁中国潜在适生区的分布可以看出，中国气候温和地区、夏热冬暖地区、夏热冬冷地区及中国中部寒冷地区为高度适生区，中国西部严寒地区、寒冷地区和东北严寒地区为低度适生区和非适生区，这与北美散白蚁喜高温高湿的习性相符合。此外，美国分布范围主要在东部和中部地区，该地区气候多为亚热带和温带大陆气候，与中国潜在适生区的气候特征也较一致。

北美散白蚁巢群类型多样，在欧洲和南美已很好定殖。北美散白蚁一旦入侵中国，很可能定殖，对森林危害重大。由于其在中国潜在适生范围较广，高中度适生区主要在中国中部和南部地区，而这两部分地区恰为中国西南森林和东南森林主产区，一旦入侵则可对中国森林资源造成很大威胁。同时，北美散白蚁还严重危害房屋筑木构件及书籍，加上多在地下或被害物内部等隐蔽场所活动，往往不易被发现，一旦筑巢可造成楼板下沉，地板、装饰装修损坏等各种破坏，对中国建筑也有一定潜在威胁。

4 防治措施

北美散白蚁在中国还未见分布记录，但1996年，上海出入境检验检疫局在来自缅甸的花梨木和美国的废纸中截获了该白蚁［17］；2009 年，江阴检验检疫局在来自美国的集装箱货物木质包装中截获了大量活体白蚁［18］；2016 年，广东南海检验检疫局在一批来自美国的胡桃木检疫时发现大量活体白蚁［19］。由此可见，北美散白蚁的进境来源地和携带材料多种多样，进境威胁是始终存在的。不同口岸急需加强来自美国乃至北美其他发生区的木材、木质包装集装箱、废纸等检疫，提高口岸局的检疫技术，严防该蚁进入中国。

一旦北美散白蚁进入中国，可在发生地参考美国相关的防治措施，如化学预防法、物理屏障防蚁法、诱杀法、害虫综合治理（Integrated pest management，IPM）策略，制定相应根除计划，逐步缩小疫区范围，直至将其根除。