中国草地贪夜蛾地理分布数据集

2022-05-30 20:29袁伟宁罗进仓
甘肃农业科技 2022年11期
关键词:经纬度夜蛾草地

袁伟宁 罗进仓

摘要:草地贪夜蛾为一种入侵性害虫,对我国玉米、水稻等产业造成严重损失,为了更科学合理地设置监测点,更好地防治草地贪夜蛾,针对不同省市之间草地贪夜蛾的实际发生点调查和数据共享存在滞后性,部分信息掌握不足,導致预测性研究与实际发生情况拟合度低,参考价值有限的现状,通过田间调查、数据检索和收集,整理了2019 — 2021年草地贪夜蛾实际发生点的地理坐标信息。数据集中共收集了719条地理分布记录,可为以后开展适生性风险评估、适生区域预测、迁飞路径分析和害虫防治等研究提供帮助,也可以为草地贪夜蛾在区域内的预测性研究提供校检。

关键词:草地贪夜蛾;地理分布;坐标;数据集;风险评估;适生性;数据共享;预测

中图分类号:S433.4              文献标志码:A              文章编号:2097-2172(2022)02-0142-13

doi:10.3969/j.issn.2097-2172.2022.02.011

A Dataset on Geographical Distributions of Fall Armyworm in China

YUAN Weining, LUO Jincang

(Institute of Plant Protection, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou Gansu 730070, China)

Abstract: Fall armyworm(Spodoptera frugiperda) is an invasive pest, which has caused serious losses in maize and rice production in China. In order to achieve a better control of fall armyworm, as well as scientific and reasonable monitoring stations setting up, aimed at current situation i.e., the actual distribution and coordinate data sharing of fall armyworm between different cities and provinces were usually hysteretic, data collection were not comprehensive, these flaws led some prediction research to a low fitness, compared to the actualoc curren cetherefore, prediction could only have limited reference value, this study fully sorted out the geographic coordinates of the actual occurrence points of fall armyworm from 2019 to 2021 through field verification, data retrieval and collection. A total number of 719 distribution records were collected in the dataset. The dataset could be used for adaptive risk assessment, prediction of suitable areas, migration path analysis and pest control in the future, as well as the forecast-verification of relative experimental outputs in a certain region.

Key words: Spodoptera frugiperda  (J. E. Smith); Geographical distribution; Coordinate; Dataset; Risk assessment; Adaptability; Data sharing; Forecast

草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)隶属于鳞翅目夜蛾科灰翅夜蛾属,食性杂,可取食80余种作物[1 - 2 ],根据其对不同寄主的适应性主要分为“玉米系”(Corn strain)和“水稻系”(Rice strain)[3 ]。草地贪夜蛾成虫具有长距离迁飞的特性,自2019 年入侵我国云南以来,快速向北方区域扩散,在玉米等作物上爆发成灾[4 ],潜在适生区面积占全国 52.79%,其中中高度适生范围主要分布在华南、华中、华东、西南地区东侧、陕西局部和云南局部[5 ],对我国粮食生产造成了极大威胁[6 ]。为有效进行入侵生物监测预警,合理设置监测点和防控阻滞带,大范围的潜在适生区域分析[7 ]、入侵迁飞路径分析[8 ]、虫源地分析[9 ]、发生边界预测、区系讨论和监测防控等非常必要。但由于学者对各省市草地贪夜蛾实际发生点数据的收集具有很大局限性,导致预测分析结果出现不同程度的偏差,预测精度不足,省际之间不同地区参考价值有限。例如对于甘肃复杂气候环境下的草地贪夜蛾适生区预测涵盖了甘肃河西大部分地区[6 ],但连续3 a实际监测表明该区域内暂未有草地贪夜蛾入侵记录。通过所收集的甘肃实际发生点进行适生性风险评估,结果表明甘肃河西地区为草地贪夜蛾非适生区(另文发表)。再如学者预测了草地贪夜蛾在我国的轨迹落点分布,显示7月份吉林省落点概率为50~75%[10 ],实际目前草地贪夜蛾幼虫发生最北界为北京延庆以南。另外有学者通过反轨迹分析表明,该害虫当前有可能将其范围在较大程度上扩大到中国东北的农业产区[11 ],与目前在实际发生点进行对比验证,发现在未来气候相对稳定的情况下,其预测结果具有一定局限性。许多模型对迁飞性入侵害虫的预测性研究均为基于历史实际发生信息进行分析,例如GAM、GBM、GLM、RF和MaxEnt等。完整的数据收集对预测结果拟合度增益非常显著,尤其充分的数据点分布在很大程度上能够帮助研究人员规避地理地貌、河流湖泊和特殊区域气候环境带来的预测偏差。目前学者对草地贪夜蛾实际地理分布点的获取主要来自Global Biodiversity Information Facility(GBIFwww. Gbif. org)、Biodiversity Information Serving Our Nation(BISON, https://bison. usgs. gov)、Integrated Digitised Biocollections(iDigBio, www. Idigbio. org)、 iNaturalist(www. Inaturalist. org)和Centre Agriculture Bioscience International(CABI www.cabi.org),以及刊出的历史文献[12 - 15 ]。这些分布点的格式和完整度不尽相同,且不系统,不利于研究人员使用。针对以上研究盲点,我们筛选了2019 —2021年全国实际监测和报道的草地贪夜蛾见虫坐标点信息,统一坐标格式,建立了中国草地贪夜蛾地理分布数据集,以期为草地贪夜蛾预测研究提供参考,为阻截和监测点设置提供依据。

1   数据采集和处理方法

1.1   数据来源

中国草地贪夜蛾地理分布数据主要来源于实地调查、可靠的文献资料和数据库。实地调查数据为甘肃省农业科学院植物保护研究昆虫室组织的甘肃草地贪夜蛾普查记录等。文献资料包括中国知网、万方数据、维普网以及全国图书馆参考咨询联盟检索的2019年1月至2021年8月发表的期刊论文,以及各省市植保部门门户网站发布的信息。数据库包括全球生物多样性信息网 (Global Biodiversity Information Facility,简称 GBIF,网址:https://www.gbif.org/)、CABI数据库 (网址:https://www.cabi.org/)。

1.2   数据收集和整理

本数据集主要收集了中国草地贪夜蛾实际地理分布信息,包括地理分布点和经纬度信息。原始文献中的数据格式多样,为了方便数据使用,对数据格式进行了统一。数据集中草地贪夜蛾分布点按照“省 — 市/州 — 县/区(县级市) — 村”的形式表示,所有中国地名均为中文。对于数据收集过程中一部分原始文献中提供了该物种分布点的地名而未提供经纬度信息的,我们通过全国GPS/经纬度坐标查询工具(https://www.toolzl.com/tools/gps.html)查询了各地理分布点的经纬度信息。

2   数据描述

2.1   数据库(集)基本信息简介

2.1.1    数据库(集)名称    中国草地贪夜蛾地理分布数据集。

2.1.2    作者和通信作者    作者为袁伟宁,罗进仓;通信作者为罗进仓(jincang1964@sohu.com)。

2.1.3    时间范围    2019 — 2021年。

2.1.4    地理区域    中国。

2.1.5    文件大小    44 kb。

2.1.6    數据量记录    条数: 719条。

2.1.7    数据格式    *.xlsx。

2.1.8    数据链接http://dataopen.info/home/datafile/ind ex/id/248。

2.1.9    数据库(集)组成    数据集共包括1个Excel数据文件,数据量为44 kb。

2.2   数据集数据描述

本数据集以1个Excel文件呈现,数据集共有753行2列。除标题行和省份标记行外,每1行代表1条草地贪夜蛾实际分布记录,“—”代表该地区未有报道或未调查到。数据集2个字段(列)的具体含义:发生地点为物种实际发生地的中国区划名称;坐标(E、N)为物种的地理坐标。现以表格形式显现,具体见表1。

3   数据质量控制和评估

如果原始文献中明确给出了物种分布点和经纬度信息,则直接保留在数据集的相应字段;原始文献中提供了具体到村的地理分布点而没有经纬度信息,则通过全国GPS/经纬度坐标查询工具查询对应分布点的经纬度。原始文献只提供了具体到县区(县级市)的分布点而没有具体到村的分布点数据,与当地植保植检站进行核实,然后通过全国GPS/经纬度坐标查询工具(网址:https: // www.toolzl.com/tools/gps.html)查询对应分布县区(县级市)的经纬度。原始文献只提供了分布的省/市信息而没有更详细分布地点的数据,本数据集没有收录。除甘肃省外,其他省份文献未提及或门户网站未公布的发生点信息也未收录。入侵我国的草地贪夜蛾以玉米型为主,偏食玉米,因此本数据集只收录了玉米产区的分布点。

4   数据使用方法和建议

本数据集为草地贪夜蛾生物地理学和生态学研究提供了较丰富的基础数据,可为草地贪夜蛾适生性风险评估、入侵迁飞路径分析、虫源地分析、发生边界预测、区系讨论和监测防控等研究提供数据支持,且对于生态学和生物地理学领域的预测性科学结论的检验有重要意义,例如草地贪夜蛾迁飞过程中是否会扩散至甘肃省河西地区玉米制种基地?气候变化背景下草地贪夜蛾在中国的潜在适生区预测。入侵不同省份的草地贪夜蛾虫源来源论证等。总体而言,本数据集对草地贪夜蛾在我国的生物地理学研究具有重要的应用价值。数据使用者可以根据需要对数据进行分析处理(可用的软件有MaxEnt、ArcGIS 等),使本数据集在科学研究中发挥价值。当研究者进行国内草地贪夜蛾研究时,建议使用本数据集中的任何数据,并引用本文献。

作者分工:罗进仓收集整理甘肃省、四川省、陕西省、宁夏回族自治区草地贪夜蛾地理分布数据,核实文献中未精确到乡、村级的草地贪夜蛾发生地;袁伟宁收集整理我国其他省份和自治区草地贪夜蛾地理分布数据,检索查询未提供经纬度的分布点坐标,并设计本研究和提供数据资源。

ORCID:罗进仓https://orcid.org/0000-0003- 0580-2451,袁伟宁https://orcid.org/0000-0001-64 87-1233。

参考文献:

[1] 郭井菲,何康来,王振营. 草地贪夜蛾的生物学特性,发展趋势及防控对策[J].  应用昆虫学报,2019,56(3):361-369.

[2] 李文学,常   浩,吴之涛,等.  甘肃草地贪夜蛾的防控策略及措施[J].  甘肃农业科技,2020(9):80-85.

[3] CA?譙AS-HOYOS N, M?魣RQUEZ E J, SALDAMANDO-BENJUMEA C I. Heritability of wing size and shape of the rice and corn strains of Spodoptera frugiperda (JE Smith) (Lepidoptera: Noctuidae)[J].  Neotrop. Entomol., 2016, 45(4):411-419.

[4] 秦誉嘉,杨冬才,康德琳,等.  草地贪夜蛾对我国玉米产业的潜在经济损失评估[J].  植物保护,2020,46(1): 69-73.

[5] 林   伟,徐淼锋,权永兵,等.  基于MaxEnt模型的草地贪夜蛾适生性分析[J].  植物检疫,2019(4):69-73.

[6] 王   翔,王利民.  草地贪夜蛾对我国农业生产潜在影响程度的分析[J].  中国农业资源与区划,2021,42(4):229-236.

[7] 韩欣娆,朱耿平,门永亮,等.  基于集合模型的草地贪夜蛾的潜在分布预测[J]. 生物安全学报,2021,30(1):65-71.

[8] 吴秋琳,姜玉英,吴孔明.  草地贪夜蛾缅甸虫源迁入中国的路径分析[J]. 植物保护,2019,45(2):1-6.

[9] 罗   举,马健,武明飞,等. 浙江入侵草地贪夜蛾的迁入虫源[J]. 中国水稻科学,2020,34(1):80-87.

[10] 陈   辉,武明飞,刘   杰,等.  我国草地贪夜蛾迁飞路径及其发生区划[J].  植物保护学报,2020,47(4):747-757.

[11] JIA HUIRU, GUO JIANGLONG, WU QIULIN, et al.  Migration of invasive Spodoptera frugiperda(Lepidoptera: Noctuidae) across the Bohai Sea in northern China-Science Direct[J].  Journal of Integrative Agriculture,2021,20(3): 685-693.

[12] COKOLA M C, MUGUMAARHAHAMA Y, N GR?魪-GOIRE, et al. Bioclimatic zonation and potential distribution of Spodoptera frugiperda(Lepidoptera: Noctuidae) in South Kivu Province,  DR Congo[J].  BMC Ecology,     2020, 20(66):1-13.

[13] BALOCH M N, FAN J,  HASEEB M, et al.  Mapping Potential Distribution of Spodoptera frugiperda(Lepidoptera: Noctuidae) in Central Asia[J].  Insects, 2020, 11(11): 1-10.

[14] TEPA-Y OTTO G T, TONNANG H, GOERGEN G, et al. Global Habitat Suitability of Spodoptera frugiperda(JE Smith) (Lepidoptera, Noctuidae): Key Parasitoids Considered for Its Biological Control[J].  Insects, 2021, 12(4): 273.

[15] SIMPSON A, E MART?魱N. Biodiversity Information Serving Our Nation(BISON) now with more than 1/3 billion species occurrences[J].  B iodiversity Information Science and Standards, 2017, 1: e20285.

收稿日期:2022 - 04 - 07

基金項目:国家重点研发计划项目(2017YFD0200608-003);甘肃省农业科学院农业科技创新中青年基金项目(2021GAAS44)。

作者简介:袁伟宁(1989 — ),男,甘肃庆阳人,助理研究员,硕士,研究方向为农业昆虫与害虫防治。Email:nanjueyuan@126.com。

通信作者:罗进仓(1964 — ),男,甘肃天水人,研究员,博士,研究方向为农业昆虫与害虫防治。Email:jincang1964@sohu.com。

猜你喜欢
经纬度夜蛾草地
科学认知草地贪夜蛾 打赢防控攻坚战
草地上的事
Laughing song
草地贪夜蛾的识别与防控
草地贪夜蛾的识别及防控措施
基于经纬度范围的多点任务打包算法
草地
自制中学实验操作型经纬测量仪
澳洲位移大,需调经纬度
黄山地区夜蛾科昆虫调查研究