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GIS-based regional classification for overwintering of southern root-knot nematode in Shaanxi Province

基于GIS的南方根结线虫在陕西省越冬区划分析



全 文 :第 34 卷第 16 期
2014年 8月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol.34,No.16
Aug.,2014
http: / / www.ecologica.cn
基金项目:国家“十二五冶农村领域科技计划课题(2011BAD31B00);国家科技支撑计划课题(2014BAD14B006);陕西省科学院青年人才基金项
目(2011K鄄16); 陕西省农业攻关项目(2014K01鄄30鄄01)
收稿日期:2012鄄12鄄19; 摇 摇 网络出版日期:2014鄄03鄄04
*通讯作者 Corresponding author.E鄄mail: 545141529@ qq.com
DOI: 10.5846 / stxb201212191822
洪波,张锋,李英梅,张淑莲,陈志杰,高峰,梁银丽.基于 GIS的南方根结线虫在陕西省越冬区划分析.生态学报,2014,34(16):4603鄄4611.
Hong B,Zhang F,Li Y M,Zhang S L,Chen Z J,Gao F,Liang Y L.GIS鄄based regional classification for overwintering of southern root鄄knot nematode in
Shaanxi Province.Acta Ecologica Sinica,2014,34(16):4603鄄4611.
基于 GIS的南方根结线虫在陕西省越冬区划分析
洪摇 波1,张摇 锋1,*,李英梅1,张淑莲1,陈志杰1,高摇 峰2,梁银丽3
(1. 陕西省动物研究所, 西安摇 710032; 2. 陕西省经济作物气象服务台, 西安摇 710014;
3. 中国科学院水利部水土保持研究所, 杨凌摇 712100)
摘要:土壤温度是影响南方根结线虫(Meloidogyne incognita)越冬的重要因子。 通过自动温度记录仪,从 2009—2012 年的每年
冬季(11月至次年 3月),对陕西省延安、商洛、杨凌和大荔 4个生态区的气温和不同种植模式下的土壤温度进行数据采集和模
拟统计,建立土温与气温关系的数学模型,根据模型将陕西省 96个气象站点的气温数据转换为土温数据。 利用 GIS 的克里金
(Kriging)空间插值功能,结合实验室测得的南方根结线虫存活的最低温度,生成南方根结线虫在拱棚、地膜覆盖和露地 3 种种
植条件下的越冬区划图并进行分析。 研究表明,(1)0 益以下低温对南方根结线虫有明显抑制作用,南方根结线虫在低于-1 益
低温持续 32 d以上时无法越冬。 (2)土壤温度和气温呈线性相关关系,4种种植条件下土壤温度(Y)与气温(X)的关系方程分
别为露地:Y= 0.8125X+1.9325,R= 0.934;地膜覆盖:Y= 0.7943X+1.8563,R= 0.918;拱棚:Y= 0.7046X+6.2685,R= 0.907;温室:Y=
0.302X+14.519,R= 0.597。 (3)最冷月土壤均温低于-1 益的概率在 70%—80%的区域可以认为是南方根结线虫的越冬界线,越
冬界线在露地、地膜覆盖和拱棚条件下依次北移,在温室条件下可在全省范围内越冬。
关键词:GIS;南方根结线虫;越冬;土壤温度;克里金插值
GIS鄄based regional classification for overwintering of southern root鄄knot
nematode in Shaanxi Province
HONG Bo1,ZHANG Feng1,*,LI Yingmei1,ZHANG Shulian1,CHEN Zhijie1,GAO Feng2,LIANG Yinli3
1 Shaanxi Institute of Zoology, Xi忆an 710032, China
2 Shaanxi Meteorological Service Station for Economic Crops, Xi忆an 710014, China
3 Institute of Soil Water and Conservation, Chinese Academy of Sciences and Ministry of Water Resources, Yangling, 712100,China
Abstract: Southern root鄄knot nematode, Meloidogyne incognita, is an important pathogen of vegetables, and was first
observed in South China. With the development of indoor agricultural facilities, it was found for the first time in Shaanxi in
2000, and now is widely distributed through different ecological vegetable growing zones in Northern and Southern Shaanxi,
and the Guanzhong area. M. incognita has become a devastating soil - borne disease, causing great economic losses in
vegetable production. It survives at soil depths of 5 to 15 cm, and overwinters in the soil as eggs or second instar larvae. Soil
temperature is an important factor affecting its overwintering, and this is dependent on climate and plant conditions. Air and
soil temperature data for open fields can be obtained from meteorological stations, but soil temperature data for indoor
agricultural facilities is not available, and thus mathematical models need to be established to simulate soil temperatures
under different cultivation conditions. Each winter (November to the following March) from 2009 to 2012, air and soil
temperatures in four agricultural systems in four ecological regions (Yanan, Shangluo, Yangling, and Dali) in Shaanxi
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Province were automatically recorded. Mathematical models relating air temperature to soil temperature were then
developed, and air temperatures from 96 meteorological stations were converted to soil temperatures. Based on the lowest
survival temperature of M. incognita measured in the laboratory, a regional map of nematode overwintering was developed,
and analyzed for different planting conditions using the Kriging Interpolation of GIS. We found the following: ( 1 )
Overwintering of M. incognita was significantly restricted below 0益 . If the temperature was less than -1益 over 32 days,
the nematode was not able to overwinter. (2) The relationship between soil temperature and air temperature is linear. We
used the following relationship equations between soil temperature (Y) and air temperature (X) in four planting conditions:
Y= 0.8125X+1.9325, R= 0.934 (open field); Y = 0.7943X+1.8563, R = 0.918 (mulched field); Y = 0.7046X+6.2685,
R= 0.907 ( plastic tunnel house); Y = 0.302X+ 14.519, R = 0.597 ( greenhouse) . ( 3) The areas where P values are
between 70% and 80% (probability of the average soil temperature of the coldest month being less than -1益) could be
considered the overwintering boundary line for M. incognita. The order of different planting conditions from south to north
is: open field, mulched field, and plastic tunnel house. In open fields, the north boundary is through Linyou鄄Yongshou鄄
Chunhua鄄Yaozhou鄄Tongchuan鄄Baishui鄄Chengcheng鄄Hancheng; in mulched fields, the boundary is through Binxian鄄Xunyi鄄
Yijun鄄Luochuan鄄Huanglong鄄Yichuan; and in plastic tunnel houses is Zhidan鄄Ganquan鄄Ansai鄄Yanan鄄Yanchuan鄄Qingjian.
However, in greenhouse conditions the nematode can overwinter throughout the whole province. Using GIS and geostatistics
methods, we have analyzed the northern boundaries of M. incognita overwintering sites and provided regional classification
for open fields, mulched fields, plastic tunnel houses, and greenhouses. Our work makes clear the response of the nematode
to low temperature stress, so that rapid and effective monitoring as well as theoretical and technical support for prevention
and control can be developed in Shaanxi Province.
Key Words: GIS; Meloidogyne incognita; overwintering; soil temperature;Kriging Interpolation
摇 摇 南方根结线虫(Meloidogyne incognita)是蔬菜上
一种重要的病原线虫,最早发生于我国南方各省,随
着设施农业的发展,目前在北京、辽宁、山东、河北、
黑龙江、山西等北方省区的设施蔬菜产区均有分
布[1鄄3]。 陕西省于 2000 年首次发现,现已广泛分布
于陕北、陕南及关中不同蔬菜生态区,严重时可造成
产量损失高达 50%以上,已成为设施蔬菜生产上的
一种毁灭性土传病害[4]。 南方根结线虫主要存活于
5—15 cm的土层深处,以卵或 2 龄幼虫在土壤中越
冬[5]。 因此,对于其越冬区划的研究,有助于我们进
一步研究南方根结线虫越冬区的气候因子与病害流
行的关系。 对于南方根结线虫的耐寒性及越冬区划
问题,国外已有相关的研究和报道[6鄄12],而国内在这
方面报道相对较少[13鄄14],南方根结线虫在陕西不同
蔬菜种植区的越冬界线目前尚不明确。
设施农业的兴起使蔬菜根结线虫病害的发生日
益严重,但温室大棚的可控条件使得温湿度研究更
具有意义。 土壤温度是影响南方根结线虫在土壤中
越冬的重要因素[15]。 土壤温度主要决定于气候状
况和种植模式,由于气象站点发布的数据仅包括气
温和露地条件下的土壤温度,无法包括温室、拱棚等
设施环境下根结线虫生存所需的土壤温度数据,因
此,需要通过数学建模方法模拟出各种植条件下的
土壤温度数据。 本研究利用地理信息系统(GIS)和
地统计学技术,对南方根结线虫在陕西省温室、拱
棚、地膜覆盖和露地 4 种种植条件下的越冬北界和
越冬区划进行分析,目的在于研究南方根结线虫对
低温胁迫的响应,对南方根结线虫在全省的为害情
况进行快速有效的监控,为陕西省蔬菜根结线虫的
防治体系提供技术支撑和理论依据。
1摇 数据与方法
1.1摇 南方根结线虫越冬的区划指标选择
影响南方根结线虫越冬的主要因素有寄主和环
境因子 2 个方面,而在环境因子中温度又是最为关
键的因子。 从每年的 12 月到次年 1 月为陕西省全
年的温度最低时期,也是根结线虫能否越冬的关键
时期,因此将这 2 个月中最冷月的平均土壤温度作
为越冬区划的温度指标,找出南方根结线虫存活 30
d左右时的致死温度,作为该虫的越冬界线温
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度 T0 [16]。
1.2摇 试验数据及来源
1.2.1摇 矢量图数据
本研究采用的矢量图数据包括陕西省 1颐25万陕
西省县(市)级行政区矢量地图,以及陕西省 96 个县
(市)的气象站点经纬度坐标(来源于国家基础地理
信息中心,http: / / nfgis. nsdi. gov. cn),利用地理信息
软件 ArcGIS9.2转化为矢量点导入地图,与行政区矢
量图叠加(图 1)。
图 1摇 陕西省行政区和 96个气象站点分布示意图
Fig.1摇 Distribution map of Shaanxi administrative area and 96
meteorological stations
1.2.2摇 气温及土温数据
从陕西省经济作物气象服务台收集陕西省 96
个县(市)的气象站点 2000—2011 年的日平均气温
数据,经过整理建立相应的数据库。
利用便携式自动温度记录仪 ( TR鄄 51S / TR鄄
52S),在陕西延安、商洛、杨凌和渭南大荔(分别代表
陕北、陕南、关中中西部和关中东部不同地形区) 4
个设施蔬菜生态区进行温室(普通日光温室,尺寸约
50 m伊10 m伊3 m)、拱棚(塑料大棚,尺寸约 30 m伊
6 m伊2.5 m)、地膜(地膜覆盖)和露地种植条件下距
地面 0—20 cm深度土壤温度及气温的监测采集,采
集时间为 2009—2012年,从每年 11月初到次年 3月
底,温度数据每隔 1 h 更新 1 次,每天记录 24 个数
据,自动存储于温度记录仪芯片中,数据处理时以
excel数据表形式导出。
1.3摇 区划方法
由于气温和土壤温度有较强的线性关系[17鄄19],
通过数学建模方法,由 2000—2011 年陕西省 96 个
站点各旬平均气温计算出各站点各年度最冷月平均
土壤温度 TN,统计各站点 11a 间 TN低于南方根结线
虫的越冬界线温度 T0的概率,利用地统计法的变异
函数分析空间相关性[20],若具有中等或高等空间相
关性,则选择合适的 Kriging 插值法生成南方根结线
虫在陕西省的越冬区划图。
2摇 数据处理
2.1摇 南方根结线虫致死低温及所需时间
供试作物为易感根结线虫病的黄瓜品种,供试
土壤取自陕西省科学院大荔基地,为种植温室黄瓜
的垆土土壤,确保土壤无根结线虫病危害。 使用发
病较重的黄瓜病根,在其根结上挑取根结线虫卵块。
将卵悬浮液置于培养皿中,25 益下纯化培养使卵孵
化。 收集 2龄幼虫,将幼虫悬浮液调至 500 条幼虫 /
mL备用。 用电子天平称取消毒土壤 50 g,置于培养
皿中,同时加入线虫悬浮液 4 mL,加无菌水并确定含
水量,称总重量后用封口膜密封。
在实验室低温培养箱(KRC鄄250CA)设置 7个温
度梯度(0—-11 益),相对湿度保持在 30%左右,每
个处理组合 3 次重复,将南方根结线虫二龄幼虫接
入土壤后进行低温处理并在人工气候箱内模拟越冬
试验,气候箱内温湿度和光照为最适于南方根结线
虫发育条件[13](温度 15—25 益,土壤含水量 15%—
25%,光照 14h 颐10h)。 待黄瓜幼苗发育 30 d 后,将
苗从土中取出清洗根部,统计根结数量,并计算受害
株率和根结指数。 当植株的根结指数为 0 时线虫无
侵染,认为线虫已经死亡[21鄄22]。 找出不同温度处理
条件下根结指数为 0时的处理天数即为南方根结线
虫的低温致死时间,试验结果由表 1所示。
由表 1可知,随着温度的降低,线虫达到致死积
温的时间依次缩短,表明温度与致死时间呈非线性
关系[23鄄25]。 根据各处理温度根结线虫根结指数为 0
时的处理时间,拟合出温度(x)和低温致死时间(y)
5064摇 16期 摇 摇 摇 洪波摇 等:基于 GIS的南方根结线虫在陕西省越冬区划分析 摇
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的关系模型曲线(图 2): y = 1457.8 伊 e0.4647x ,R2 =
0郾 989,说明所建立的模型拟合度较好。 因此,当温
度在-1 益持续 32 d 时,南方根结线虫无法存活;而
温度在-3 益持续 16 d 时,根结指数为 0,根结线虫
死亡不再造成危害。 根据温度和低温致死时间的关
系模型推算可知,在 0 益时需要处理时间在 61 d
(1458 h)时才能达到死亡[26鄄27]。 由此可知,南方根
结线虫在-1 益土壤温度条件下持续 30 d 左右将无
法越冬,其越冬界线温度 T0为-1 益。
表 1摇 不同处理时间和温度下南方根结线虫的根结指数
Table 1摇 The root鄄knot index of M. incognita under different treatment times and temperatures
温度 / 益
Temperature
不同处理天数 Days / d
0.5 1 2 4 8 12 16 20 24 28 32
0 86.7 75 52 45 36 30 32 25 28 24 22.9
-1 73 64 52 32 23.3 25 13.3 16 12 8 0
-3 53.3 33.3 48.6 24 16 20 0 0 0 0 0
-5 34.3 22.5 24 14.3 0 0 0 0 0 0 0
-7 12 3.7 0 0 0 0 0 0 0 0 0
-9 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
-11 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
图 2摇 南方根结线虫处理温度与低温致死时间的关系
Fig.2 摇 The relationship of treatment temperature and lethal
time of M. incognita
2.2摇 土温与气温关系模型的建立
将 1.1.2中所述 4 个生态区记录的温度数据进
行整理,计算出冬季(11 月 15 日—3 月 15 日)日均
气温,通过气象站点的温度数据校正后,和相应的露
地、地膜、拱棚和温室 4种种植条件下的日均土壤温
度建立序列,分析其回归关系,模拟出数学模型,回
归关系曲线和方程分别由图 3和表 2所示。
利用土温与气温关系的数学模型和 2012 年 1—
3月的日均气温数据,预测出各种植条件下的日均土
壤温度值,并与实测值进行比较(表 2),除温室条件
下相对误差为 16.5%外,其它 3 种种植方式的相对
误差都在 10%以下,表明模型预测效果较好,能够用
于模拟陕西地区多年日均土壤温度。
由表 2 可知,露地、地膜和拱棚 3 种种植条件
下,土温和气温关系呈线性极显著相关,R 值都达到
了 0.9以上;由于温室内温度受人为因素影响较大,
因此土壤温度与气温的线性关系相对于其它 3 种种
植条件较弱,R 值较低,仅为 0.597,但也呈线性显著
相关。
表 2摇 土温与气温的关系方程及与实测值对比分析
Table 2摇 Relation equations between soil temperature and air temperature and Comparison with measured values
种植条件
Planting condition
土温(Y)与气温(X)关系方程
Equations between soil temperature (Y)
and air temperature(X)
与实测值绝对
误差 / 益
Absolute error
与实测值相对误差 / %
Relative error
露地 Open field Y= 0.8125X+1.9325,R= 0.934** 8.9伊10-5 3.7
地膜 Mulched field Y= 0.7943X+1.8563,R= 0.9184** 7.1伊10-5 4.2
拱棚 Plastic tunnel house Y= 0.7046X+6.2685,R= 0.9074** 5.4伊10-5 8.4
温室 Greenhouse Y= 0.302X+14.519,R= 0.597* 2.3伊10-4 16.5
摇 摇 **表示相关性在 0.01水平上显著,*表示相关性在 0.05水平上显著
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图 3摇 陕西省不同种植条件下土温与气温的回归关系曲线
Fig.3摇 Regression curves between soil temperature and temperature under different planting conditions in Shaanxi
2.3摇 陕西省各年度最冷月平均土壤温度的计算
将 96个气象站点 2000—2011 年的冬季日均气
温数据进行整理,根据土温与气温关系模型,计算出
相应的日均土壤温度数据,再转化为各年度最冷月
的平均土壤温度 TN。 通过计算可知,温室种植条件
下,环境密闭保温条件良好,全省最北部的府谷县和
神木县各年最冷月平均土壤温度都在 12 益以上,远
远高于-1 益,并且能够满足黄瓜、番茄等喜温作物
的生长要求,因此南方根结线虫在陕西省各地的日
光温室都可顺利越冬。 其它 3 种种植条件下,统计
各站点 11a间 TN数分析温度概率值的空间相关性。 变异函数的计算
公式[20,28]:
r(h) =
1
2N(h)

N(h)
i = 1
[Z(xi) - Z(xi + h)] 2
变异函数模型各参数如表 3所示。
表 3摇 不同种植条件下变异函数模型参数表
Table 3摇 The parameters of variogram model under different planting conditions
种植条件
Plant condition
模型
Model
块金值
Nugget
基台值
Sill
块金值 /基台值 / %
Nugget / sill
变程
Range 决定系数 r
2
露地 Open field 高斯型 Gaussian 70 3250 2.2 5.47 0.968
地膜 Mulched field 高斯型 Gaussian 80 3270 2.4 5.51 0.945
拱棚 Plastic tunnel house 高斯型 Gaussian 10 3112 0.3 7.42 0.944
摇 摇 从表 3可以看出,3种种植条件下模型的决定系
数都在 0.9以上,表明模型拟合程度较好,且块金值 /
基台值都小于 25%,表明温度概率值有很强的空间
相关性,可以进行 Kriging空间插值[28鄄30]。
3摇 结果与分析
根据 2.3 确定的参数指标选择高斯(Gaussian)
模型,利用 ArcGIS的普通 Kriging 法进行插值[31],结
合越冬界线温度 T0(-1 益)的多年平均等温线,生成
露地、地膜和拱棚 3 种种植条件下的南方根结线虫
越冬区划图(图 4)。
(1)露地条件下,南方根结线虫最冷月土壤均温
低于-1 益的概率图见图 4,其中概率值为 70%—
80%的区域与-1益的年均等温线最接近,这一区域
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图 4摇 不同种植条件下南方根结线虫越冬区划图
Fig.4摇 Overwintering regional classification map of M. incognita in different plant conditions
的南线大致经过麟游县—永寿县—淳化县—耀县—
铜川市—白水县—澄城县—韩城县,可以认为是南
方根结线虫在露地条件下的越冬界线,该线以西和
以北的地区温度偏低,不适宜南方根结线虫越冬。
(2)地膜条件下最冷月土壤均温低于-1 益的概
率图见图 4,其中概率值为 70%—80%的区域与
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-1 益的年均等温线最接近,这一区域的南线大致经
过彬县—旬邑县—宜君县—洛川县—黄龙县—宜川
县,可以认为是南方根结线虫在地膜条件下的越冬
界线,该线以西和以北的地区不适宜南方根结线虫
越冬。
(3)拱棚条件下最冷月土壤均温低于-1 益的概
率图见图 4,其中概率值为 70%—80%的区域与-1
益的年均等温线最接近,这一区域的南线大致经过
志丹县—甘泉县—安塞县—延安市—延川县—清涧
县,可以认为是南方根结线虫在拱棚条件下的越冬
界线,在这条界线以北的地区不适宜南方根结线虫
越冬。
综上可知,南方根结线虫的越冬界线在露地、地
膜和拱棚种植条件下依次北移,而在温室条件下可
在全省范围内越冬。 露地条件下南方根结线虫的越
冬界线处于关中平原北部,此界线以东以南地势较
低(海拔 800 m以下)的关中平原,以及陕南的汉中、
安康和商洛地区,冬季月均土壤温度都在 0 益以上,
适宜南方根结线虫越冬;地膜条件下的越冬界线相
对于露地略有北移,处于渭北高原南缘,此区域海拔
800—1200 m,冬季月均土壤温度低于关中平原 1—
2 益;拱棚条件下的越冬界线横穿延安地区 5 县市
(除宜君县),位于陕北黄土高原区,冬季月均土壤温
度低于关中平原 4—5 益,此界线以北地区南方根结
线虫能够越冬的概率较低。
4摇 讨论
本研究利用 GIS技术对南方根结线虫在陕西省
的越冬进行了气候区划,是基于多年气象数据,根据
土温与气温关系模型并利用地统计学的空间插值
法,推算出全省大尺度范围下的土壤温度。 陕西省
地势南北高,中间低,由北向南横跨黄土高原、关中
平原和秦巴山地 3 大地貌,按照不同生态功能分为
长城沿线风沙草原生态区、黄土高原农牧生态区、渭
河谷地农业生态区、秦巴山地落叶阔叶和常绿阔叶
混交林生态区 4 个生态区[32],因此本研究选取延
安、杨凌、大荔和商洛 4个采样点分别能够代表各个
生态区(长城沿线风沙草原生态区不适于种植蔬菜,
杨凌和大荔分别代表渭河谷地的中西部和东部)的
自然环境、气候及农业特征,用于全省范围的分析预
测。 这种方法更精确完成了由已知点到未知点的估
计,在地图上表现为由点到面的转化,相对于以前的
研究方法更加科学、方便与合理[16]。
研究证明了南方根结线虫在-1 益土壤温度条
件下持续 32 d将无法越冬,并推导出该虫在 0 益持
续低温条件下 61 d 时才能达到死亡,这与 Sayre 的
研究结果较为接近,研究表明南方根结线虫加拿大
安大略省西南部地区 0 益土壤中持续 45—90 d时将
无法越冬[8]。 但结合实地调查情况来看,全省冬季
土壤温度在 0 益的地区已经发现线虫顺利越冬,且
由于 0 益持续时间长,预测精确度低,误差较大,而
选用最冷月平均温度更为直接和准确,因此确定-1
益为越冬界线温度。 Ploegde 等的研究结果表明,南
方根结线虫在土壤中的发育起点温度是 10.1 益 [7],
远高于越冬界线温度-1 益。 在土壤温度低于 10.1
益时,南方根结线虫虽不进行生长繁殖,但仍可存活
于土壤或植物病残体内顺利越冬,在第 2 年土壤温
度升高至 10.1 益时重新开始发育。 根据南方根结线
虫的全省采样调查数据可知,该虫已在渭南大荔县
和西安等地的露地条件下顺利越冬,在榆林神木县、
绥德县的温室条件下也能够越冬,而在绥德县以北
地区的拱棚中没有发现能够越冬的南方根结线
虫[33],且 4个采样点中 1月土壤均温低于-1 益的地
区均未发现南方根结线虫越冬,说明本研究结果与
已知调查点的实际分布情况比较一致,也说明在大
田条件下卵和二龄幼虫的耐寒性没有显著差异(室
内条件下南方根结线虫卵的耐寒性略强于 2 龄幼
虫[13])。
本研究从温度条件明确了陕西省不同种植模式
下南方根结线虫的越冬区划,可以为制定不同越冬
区治理方案提供依据,也能够根据实际条件因地制
宜在不同种植方式下开展不同防治措施。 陕南秦巴
山地及关中平原地区南方根结线虫可在各种植条件
下越冬,这些地区温室条件下光热条件较好,可在夏
季进行温室土壤高温处理,能够对南方线虫发生起
到一定的抑制作用[4];而陕北洛川、黄龙、宜川各县
及其以北只能在拱棚或温室条件下越冬的地区,可
在作物休闲期时撤掉棚膜,使南方根结线虫由于土
壤温度低和缺乏寄主无法越冬,从而降低土壤中的
线虫基数,这些非化学防治方法对于蔬菜生态区的
作物生产都具有指导意义。 本研究仅考虑了温度因
素对南方根结线虫越冬的影响,实际条件下,土壤湿
9064摇 16期 摇 摇 摇 洪波摇 等:基于 GIS的南方根结线虫在陕西省越冬区划分析 摇
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度、土壤类型、耕作制度、有无寄主等各方面因素对
南方根结线虫的越冬均有不同程度的影响,有关这
一方面有待进一步研究。
致谢:陕西省经济作物气象服务台高峰工程师提供
有关气象资料,特此致谢。
References:
[ 1 ]摇 Sun Y D, Wang X J. Occurrence characteristics and
comprehensive control of Root鄄knot Nematode in vegetable field.
China Vegetables, 1996, (6): 36鄄37.
[ 2 ] 摇 Peng D L. Integrated control of vegetable pests (10): Occurrence
and control of vegetable nematode. China Vegetables, 1998,
(4): 57鄄58.
[ 3 ] 摇 Zhao L, Duan Y X, Bai C M, Chen L J, Zhu X F, Sun X M.
Identification and distribution of root鄄knot nematode in Liaoning
province. Hubei Agricultural Sciences, 2010, 49(4): 865鄄868.
[ 4 ] 摇 Chen Z J, Zhang F, Liang Y L, Zhang E S, Xu F L, Du S N,
Wang Q. Epidemic factors and control countermeasures of root鄄
knot nematodes in install vegetables of Shaanxi. Acta Agriculturae
Boreali鄄Occidentalis Sinica, 2004, 14(3): 32鄄37.
[ 5 ] 摇 Liao Y H, Chen X W. Studies on the occurrence of vegetable Root
knot Nematode. Acta Agriculturae Universitis Jiangxiensis, 1996,
18(1): 101鄄105.
[ 6 ] 摇 Tsai B Y. Effect of temperature on the survival of Meloidogyne
incognita. Plant Pathology Bulletin, 2008, 17(3): 203鄄208.
[ 7 ] 摇 Ploeg A T, Maris P C. Effects of temperature on the duration of
the life cycle of a Meloidogyne incognita population. Nematology,
1999, 1(4): 389鄄393.
[ 8 ] 摇 Sayre R M. Winter survival of root鄄knot nematodes in Southwestern
Ontario. Canadian Journal of Plant Science, 1963, 43 ( 3 ):
361鄄364.
[ 9 ] 摇 Sayre R M. Cold鄄hardiness of nematodes 玉. Effects of rapid
freezing on the eggs and larvae of Meloidogyne incognita and M.
hapla. Nematologica, 1964, 10(1): 168鄄179.
[10] 摇 Johnson P W, Potter J W. Winter survival of Root鄄knot Nematodes
(Meloidogyne incognita and M. Hapla) under selected host crops
in Southern Ontario. Canadian Journal of Plant Science, 1980, 60
(1): 203鄄207.
[11] 摇 Barker K R, Nusbaum C J, Nelson L A. Effects of storage
temperature and extraction procedure on recovery of plant鄄parasitic
nematodes from field soils. Journal of Nematology, 1969, 1(3):
240鄄247.
[12] 摇 Hogger C H, Johnson A W, Estey R H. Failure of Meloidogyne
incognita to overwinter in Quebec. Canadian Journal of Plant
Science, 1979, 59(1): 271鄄273.
[13] 摇 Chen L J, Wei F, Duan Y X, Bai C M, Huo J X, Zhu X F.
Effects of temperature and moisture on egg hatching and the
second instars of Meloidogyne incognita. Plant Protection, 2009,
35(2): 48鄄52.
[14] 摇 Chen L J, Wei F, Chen J S, Duan Y X. Effects of temperature
and humidity on the infectivity of Meloidogyne incognita. Hubei
Agricultural Sciences, 2009, 48(6): 1375鄄1377.
[15] 摇 Liu W Z. Plant Nematology. Beijing: China Agricultural
Press, 2000.
[16] 摇 Shi S D. Climate鄄Based Regional Classification for Oversummering
and Overwintering of Puccinia striiformis and Spatio鄄Temporal
Dynamic Analysis in China with GIS [ D ]. Beijing: China
Agriculture University, 2004.
[17] 摇 Zhang Z H, Shi X Z, Yu D S, Wang H J, Zhao Y C, Sun W X,
Huang B R. Seasonal and regional variations of soil temperature in
China. Acta Pedologica Sinica, 2009, 46(2): 227鄄234.
[18] 摇 Zhang Z H, Shi X Z, Yu D S, Wang H J, Zhao Y C, Sun W X,
Huang B R. Spatial prediction of soil temperature in China. Acta
Pedologica Sinica, 2009, 46(1): 1鄄8.
[19] 摇 Jiang H F, Liao S H, Ye E K J, A P E. Statistical analysis on
relationship between soil surface temperature and air temperature.
Chinese Journal of Agrometeorology, 2004, 25(3): 1鄄4.
[20] 摇 Wang Z Q. Geostatistics and Its Application in Ecology. Beijing:
Science Press, 1999.
[21] 摇 Santmeyer P H. A comparison of the thermal death time of two
dissimilar species of nematodes: Panagrellus redivivis ( Linn,
1767 ) Goodey 1945, and Meloidogyne incognita var. The
Helminthological Society of Washington, 1955, 22(1): 16鄄21.
[22] 摇 Chen Z J, Zhang S L, Zhang F, Wang Q, Yan P. Control effects
of different temperature on the cucumber root knot nematodes
disease in solar greenhouse. Acta Agriculturae Boreali鄄Occidentalis
Sinica, 2008, 17(4): 177鄄180.
[23] 摇 Jing X H, Kang L. Overview and evaluation of research
methodology for insect cold hardiness. Entomological Knowledge,
2004, 41(1): 7鄄10.
[24] 摇 Wang R S, Lan Z X, Ding Y Q. Studies on Mathematical models
of the relationship between insect development and temperature.
Acta Ecologica Sinica, 1982, 2(1): 47鄄56.
[25] 摇 Dai S M, Chen X Y, Xiao Q M, Xie B Y. Research progress in
Nematode cold tolerance. Acta Ecologica Sinica, 2002, 26(11):
3885鄄3890.
[26] 摇 Wang L. The Study on instant lethal temperature of Pine Wood
Nematode. Anhui Forestry Science and Technology, 2006, (1):
8鄄10.
[27] 摇 Zhang J P, Cai X. Temperature忆s biological effect to Pine Wood
Nematode. Journal of Sichuan Forestry Science and Technology,
2007, 28(5): 69鄄72.
[28] 摇 Guo X D, Fu B J, Chen L D, Ma K M, Li J R. The spatio鄄
temporal variability of soil nutrients in Zunhua plain of Hebei
province: Semivariogram and kriging analysis. Acta Geographica
Sinica, 2000, 55(5): 555鄄566.
0164 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 34卷摇
http: / / www.ecologica.cn
[29]摇 Lei N Z, Jiang J G, Huang D P. Spatial variance of total nitrogen
and organic matter of soil in Hangbu river watershed. Journal of
Xiamen University: Natural Science, 2008, 47(2): 300鄄304.
[30] 摇 Shi S D, Ma Z H, Wang H G, Zhao Z H, Jiang Y Y. Climate鄄
based regional classification for overwintering of Puccinia
striiformis in China with GIS and geostatistics. Acta Phytophylacica
Sinica, 2005, 32(1): 29鄄32.
[31] 摇 Tang G A, Yang X. ArcGIS Spatial Analysis Experiments.
Beijing: Science Press, 2006.
[32] 摇 Ecological Function Zoning in Shaanxi Province ( 2004鄄 11鄄 17)
[2013鄄 02鄄 18] . http: / / www. shaanxi. gov. cn / 0 / 104 / 2627. htm,
http: / / wenku. baidu. com / view / cda79be85ef7ba0d4a733b3e.
html.
[33] 摇 Zhang F, Zhang Y L, Hong B, Li Y M, Zhang S L, Chen Z J.
Species identification and distribution of root knot nematodes on
greenhouse vegetables in Shaanxi province. Acta Agriculturae
Boreali鄄Occidentalis Sinica, 2011, 20(12): 178鄄182.
参考文献:
[ 1 ]摇 孙运达, 王献杰. 蔬菜地根结线虫病的发生特点及综防技术.
中国蔬菜, 1996, (6): 36鄄37.
[ 2 ] 摇 彭德良. 蔬菜病虫害的综合治理(十)—蔬菜线虫病害的发生
和防治. 中国蔬菜, 1998, (4): 57鄄58.
[ 3 ] 摇 赵磊, 段玉玺, 白春明, 陈立杰, 朱晓峰, 孙晓铭. 辽宁省根
结线虫发生种类与分布. 湖北农业科学, 2010, 49 ( 4):
865鄄868.
[ 4 ] 摇 陈志杰, 张锋, 梁银丽, 张恩顺, 徐福利, 杜社妮, 王琦. 陕
西设施蔬菜根结线虫病流行因素与控制对策. 西北农业学报,
2004, 14(3): 32鄄37.
[ 5 ] 摇 廖月华, 陈须文. 蔬菜根结线虫病发生规律研究. 江西农业大
学学报, 1996,18(1): 101鄄105.
[13] 摇 陈立杰, 魏峰, 段玉玺, 白春明, 霍璟珣, 朱晓峰. 温湿度对
南方根结线虫卵孵化和二龄幼虫的影响. 植物保护, 2009, 35
(2): 48鄄52.
[14] 摇 陈立杰, 魏峰, 陈井生, 段玉玺. 土壤温湿度对南方根结线虫
侵染能力的影响. 湖北农业科学, 2009, 48(6): 1375鄄1377.
[15] 摇 刘维志. 植物病原线虫学. 北京: 中国农业出版社, 2000.
[16] 摇 石守定. 基于 GIS的小麦条锈病菌越夏越冬气候区划及时空
动态分析 [D]. 北京: 中国农业大学, 2004.
[17] 摇 张慧智, 史学正, 于东升, 王洪杰, 赵永存, 孙维侠, 黄宝荣.
中国土壤温度的季节性变化及其区域分异研究. 土壤学报,
2009, 46(2): 227鄄234.
[18] 摇 张慧智, 史学正, 于东升, 王洪杰, 赵永存, 孙维侠, 黄宝荣.
中国土壤温度的空间预测研究. 土壤学报, 2009, 46( 1):
1鄄8.
[19] 摇 姜会飞, 廖树华, 叶尔克江, 阿帕尔. 地面温度与气温关系的
统计分析. 中国农业气象, 2004, 25(3): 1鄄4.
[20] 摇 王政权. 地统计学及其在生态学中的应用. 北京: 科学出版
社, 1999.
[22] 摇 陈志杰, 张淑莲, 张锋, 王琦, 严攀. 温度处理对温室黄瓜根
结线虫病的控制效果研究. 西北农业学报, 2008, 17( 4):
177鄄180.
[23] 摇 景晓红, 康乐. 昆虫耐寒性的测定与评价方法. 昆虫知识,
2004, 41(1): 7鄄10.
[24] 摇 王如松,兰仲雄, 丁岩钦. 昆虫发育速率与温度关系的数学模
型研究. 生态学报, 1982, 2(1): 47鄄56.
[25] 摇 戴素明, 成新跃, 肖启明, 谢丙炎. 线虫耐寒性研究进展. 生
态学报, 2006, 26(11): 3885鄄3890.
[26] 摇 王林. 松材线虫瞬间致死温度的研究. 安徽林业科技, 2006,
(1): 8鄄10.
[27] 摇 张建平, 蔡新. 温度对松材线虫的生物效应. 四川林业科技,
2007, 28(5): 69鄄72.
[28] 摇 郭旭东, 傅伯杰, 陈利顶, 马克明, 李俊然. 河北省遵化平原
土壤养分的时空变异特征—变异函数与 Kriging插值分析. 地
理学报, 2000, 55(5): 555鄄566.
[29] 摇 雷能忠,蒋锦刚, 黄大鹏. 杭埠河流域土壤全氮和有机质的空
间变异特征. 厦门大学学报: 自然科学版, 2008, 47 ( 2):
300鄄304.
[30] 摇 石守定, 马占鸿, 王海光, 赵中华, 姜玉英. 应用 GIS和地统
计学研究小麦条锈病菌越冬范围. 植物保护学报, 2005, 32
(1): 29鄄32.
[31] 摇 汤国安, 杨昕. ArcGIS 地理信息系统空间分析实验教程. 北
京: 科学出版社, 2006.
[32] 摇 陕西省生态功能区划(2004鄄 11鄄 17) [2013鄄 02鄄 18] . http: / /
www. shaanxi. gov. cn / 0 / 104 / 2627. htm, http: / / wenku. baidu.
com / view / cda79be85ef7ba0d4a733b3e.html.
[33] 摇 张锋, 张彦龙, 洪波, 李英梅, 张淑莲, 陈志杰. 陕西设施蔬
菜根结线虫的种类鉴定及分布. 西北农业学报, 2011, 20
(12): 178鄄182.
1164摇 16期 摇 摇 摇 洪波摇 等:基于 GIS的南方根结线虫在陕西省越冬区划分析 摇