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Assessment of potential establishment of fungus Leptosphaeria maculans in China

油菜茎基溃疡病菌在中国定殖的可能性评估



全 文 :植物保护学报 !"#$%&"()&%*)$"*+,*-"%! ./01! 2."2#$ 1.: 41:/ 678$ 0/90:3/.;<=,%>-=?@ABCA=./019/29//5
基金项目$ 国家质检总局科研项目"./0:8f.3.#
!通讯作者"F#*B"$("$,"$+GH"%I+%,+#! JKL&-$ ?B"#MNGB,-h=M"V=,%
收稿日期$ ./02 40/ 4.2
油菜茎基溃疡病菌在中国定殖的可能性评估
孙O颖0O周国梁0!Oa&M"$?&*&!+I$S,?>&.O陈O艳:O易建平0
"0=上海出入境检验检疫局! 上海 .//0:. .=)"-GB F,&I+LS"([,-+%,+G! )"?%&% E/K25D! )"&%I
:=福建出入境检验检疫局! 福州 :1///0#
摘要! 为明确油菜茎基溃疡病菌 8%,$)*,2&%./& 9&4#"&3*在我国定殖的可能性!并制订针对性的检疫
措施!本研究基于该病菌在英国法国德国波兰加拿大澳大利亚的分布数据!选取与病害发生
有关的温度降水量等 01 个变量!利用a&CJ%*和RFZ)两种生态位模型预测其在其它地区的潜在
分布!并利用受试者工作特征曲线$Z7T&来评价模型模拟精度" 结果显示!. 种模型均能够较好地
预测 8=9&4#"&3*的分布区域!与已记载的分布区域高度吻合!且全球范围内存在着许多高度适合
8=9&4#"&3*定殖的地区#. 种模型也能预测 8=9&4#"&3*在我国的潜在分布区域!并且预测结果一
致#RFZ)结果显示 8=9&4#"&3*在我国的中高度适生区包括内蒙古吉林陕西宁夏甘肃新疆
西藏等地" 鉴于 8=9&4#"&3*在我国的潜在分布研究结果!建议完善疫情监测体系!采取措施控制
病菌的(进入风险)!降低病菌(进入)后定殖的可能性"
关键词! 油菜茎基溃疡病菌# a&CJ%*模型# RFZ)模型# 适生区
1##"##-"*,./0.,"*,+$B"#,$2B+#-"*,.//:*A:#/.)0&$)*#.+(# %#-1"#2$+*@+*$
[#% c-%M0O_B"# R#"-&%M0!Oa&M"$?&*&!+I$S,?>&.OTB+% c&%:Oc-!-&%H-%M0
"0=[B&%MB&-J%*$SKJC-*8%GH+,*-"% &%I d#&$&%*-%+W#$+&# "(TB-%&! [B&%MB&-.//0:.! TB-%& .=)"-GB F,&I+LS
"([,-+%,+G! )"?%&% E/K25D! )"&%I :=\#<-&% J%*$SKJC-*8%GH+,*-"% &%I d#&$&%*-%+W#$+&# "(TB-%&!
\#?B"# :1///0! \#<-&% )$"V-%,+! TB-%&#
12#,%$&,$ Y"I+(-%+*B+H"*+%*-&+G*&A-GBL+%*"(8%,$)*,2&%./& 9&4#"&3*! *B+,&#G&&M+%*"(A&,>+M
I-G+&G+"(A$&GG-,&G! -% TB-%&&%I -LH+L+%*HBS*"G&%-*&$SL+&G#$+G! (-(*++% +,"KM+"M$&HB-,&V&$-&A+G
-%,#I-%M*+LH+$&*#$+&%I H$+,-H-*&*-"% @+$+G++,*+I ("$*B++,""M-,&%-,B+L"I+&%&SG-G=a&C-L#L
J%*$"HSa+*B"I "a&CJ%*# &%I R+%+*-,FM"$-*BL("$Z#+KG+*)$+I-,*-"% "RFZ)# @+$+#G+I *"G-L#&*+
*B+H"*+%*-&I-G*$-A#*-"% &$+&G"(8=9&4#"&3*A&G+I "% *B+G&LH-%MI-G*$-A#*-"% $+,"$IG-% J%M&%I!
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AS*B+L+*B"I "(Z+,+-V+$7H+$&*-%MTB&$&,*+$-G*-,"Z7T# ,#$V+&%&SG-G=YB+$+G#*GGB"@+I *B&*A"*B
a&CJ%*&%I RFZ)L"I+G,"#I H$+I-,**B+G#-*&A+I-G*$-A#*-"% &$+&G"(8=9&4#"&3*!@B-,B @+$+B-MBS
L&*,B+I *"*B+",,#$+%,+$+,"$IG=F%I *B+$+@+$+H+%*S"(B-MBSG#-*&A+$+M-"%G("$,""%-?&*-"% "(8=
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,"%*$"*B+$-G>G"(*B+-%*$"I#,*-"% &%I +G*&A-GBL+%*"(8=9&4#"&3*-% TB-%&=
3"4 5.%(#$ 8%,$)*,2&%./& 9&4#"&3* a&CJ%*L"I+ RFZ)L"I+ H"*+%*-&G#-*&A+I-G*$-A#*-"% &$+&
OO由斑污小球腔菌 8%,$)*,2&%./& 9&4#"&3*引起的
油菜茎基溃疡病是世界油菜生产上重要的真菌病
害!一般年份产量损失 0/e .^/e!严重时可达
:/e 1^/e或更高"]+G*+*&=!.//0\-*+*&=!
.//E.//3#) 我国拥有世界上最大的油菜产区!自
.//. 年以来种植面积一直维持在 EE5 万 BL. 左右!
年产量约 0 /// 0^ :// 万*) 据多年调查!我国尚未
发现油菜茎基溃疡病菌 8=9&4#"&3*!仅在一些产区
发现近似种油菜黑胫病菌 8=A/0")A)*&"李强生等!
./0:#) 国内外关于油菜茎基溃疡病的研究主要在
抗病育种和流行学方面"]+G*+*&=!.//0\-*+*
&=!.//E#!但尚未见预测油菜茎基溃疡病菌分布区
域的相关报道) 目前!我国每年从加拿大(澳大利亚
等油菜主产区进口 :// 多万 *油菜籽!也有从茎基
溃疡病发生的欧洲各国及日本(新西兰等国家进口
十字花科蔬菜种子的记录) 上海(江苏(厦门等口岸
检验检疫机构已多次截获入境的感染油菜茎基溃疡
病菌的油菜籽及蔬菜种子"周国梁等!./0/陈青
等!./0:#) 因此!面对油菜茎基溃疡病菌进入的高
风险!科学评估该病菌在我国油菜生产区的定殖性
可能有助于采取针对性的科学防控措施)
生态位模型常用于预测物种的潜在分布区域
"R#-G&% `YB#-+$! .//1!-L€%+?Kg&V+$I++*&=!
./0.#!且已广泛应用于有害生物的定殖可能性评
估"周国梁!./0:#!该技术利用已有的物种分布资
料和环境变量!产生以生态位为基础的物种生态需
求!探索物种已知分布区的环境特征与潜在分布区
域的非随机关系) 目前用于评估有害生物定殖可能
性的生态位模型主要有最大熵模型"L&C-L#L+%*$"K
HS!a&CJ%*#(预设规则遗传算法"M+%+*-,&M"$-*BL
("$$#+KG+*H$+I-,*-"% L"I+-%MGSG*+L!RFZ)#(生态
位因子分析"+,""M-,&%-,B+(&,*"$&%&SG-G!Jb\F#(
生物气候分析与预测系统 W-"T-L等 0/ 多种模型
"R#-G&% `YB#-+$!.//1F$&<"`R#-G&%!.//E周
国梁!./0:#!其中a&CJ%*和RFZ)被认为是稳定的
且具较好预测效果的模型"J-*B +*&=!.//E)+*+$K
G"% +*&=!.//5J-*B `P+&*B@-,>!.//D#) a&CJ%*
是基于最大熵理论用于物种分布模型预测的机器学
习模型) 熵是指体系混乱的程度) 最大熵理论认为
在无外力作用下!事物总是在约束下争取最大的自
由权!在已知条件下!熵最大的事物!最可能接近它
的真实状态!最大熵统计建模就是从符合条件的分
布中选择熵最大的分布作为最优分布) 而RFZ)是
一种基于遗传算法的规则集合模型预测系统!该模
型通过遗传算法自动搜索与物种分布有关的环境因
子!即规则组合!再把规则组合映射到相关区域来预
测物种的潜在适生区) 本研究采用 a&CJ%*和
RFZ)模型评估了油菜茎基溃疡病菌在我国定殖的
可能性!以期为进一步完善防控措施!制定科学合理
的检疫政策提供依据)
6 材料与方法
686 材料
供试病菌分布数据$利用地名词典数据库从已
发表的科学文献中获得油菜茎基溃疡病菌的分布数
据) 由于历史上油菜茎基溃疡病菌包括了油菜黑胫
病菌的复合种!本研究采用的分布数据均参照 [B"+K
L&>+$` W$#%".//0#的鉴别特征甄别病原菌种类!
未采用无法正确区分种类的分布数据)
根据加拿大食品检验署"T&%&I-&% \""I 8%GH+,K
*-"% FM+%,S!T\8F#(澳大利亚农林渔业部"6+H&$*K
L+%*"(FM$-,#*#$+! \-GB+$G&%I \"$+G*$S!6F\\#提供
的油菜茎基溃疡病菌分布图!利用 F$,R8[ 0/9. 软
件 " B*H$;;@@@=+G$-=,"L;G"(*@&$+;&$,M-G;&$,M-GK("$K
I+G>*"H#提取加拿大(澳大利亚的分布数据法国(
德国的分布点根据油菜种植区的资料"W&+GI+%*+*
&=!.//Ea&MS&$+*&=!.//E#进行提取英国的分
布数据来自于英国Z"*B&LG*+I试验站 [*"%&$I +*&=
"./0/#的研究报道!并经该试验站的\-*教授确认
波兰的分布数据由波兰科学院 a&M"$?&*&!+I$S,?>&
教授提供) 获得的分布点利用 F$,R8[ 软件进行进
一步处理!按照 0/ >Lu0/ >L的栅格大小提取中心
点的数据作为本研究的分布点) 按照模型软件要求
的文件格式!将油菜茎基溃疡病菌的实际分布地点
按照物种名(经度和纬度的顺序储存为 ,GV格式的
文件) 环境数据包括海拔变量和 0D 个生物气候变
量) 这些生物气候变量来源于 ]"$IT-L" B*H$;;
@@@=@"$I,-L="$M;#) 环境数据的空间分辨率有 2
种!分别为 :/ &$,KG+,"%I "0 >Lu0 >L#(.91 &$,KL-K
%#*+"1 >Lu1 >L#(1 &$,KL-%#*+"0/ >Lu0/ >L#(
0/ &$,KL-%#*+"./ >Lu./ >L#) 下载的F[T8栅格
数据在a&CJ%*中可直接应用!在RFZ)中应用时需
要事先用6+G>*"H RFZ)软件配套的数据转换程序
6&*&G+*a&%&M+$将其转换成能够识别的栅格数据
$&@格式)
数字矢量地图$研究所使用 0w2// 万的中国省
级行政区划地图来源于国家基础地理信息系统网站
"B*H$;;%(M-G=%GI-=M"V=,%;#0w0 /// 万世界矢量
2.1 植O物O保O护O学O报 2. 卷
地图来源于 b&*#$&J&$*B"B*H$;;@@@=%&*#$&+&$*BK
I&*&=,"L;#!并根据中国地图出版社网页".//E 年#
出版的地图下载绘制)
687 方法
68786 训练数据与验证数据
随机选取油菜茎基溃疡病菌在欧洲"英国(法
国(德国(波兰(匈牙利#(加拿大(澳大利亚分布点
的 51e数据作为训练数据!余下的 .1e数据和从背
景中随机选取的拟不存在点作为本地验证数据!重
复 0/ 次共得到 0/ 组训练*验证数据) 此外!以美
国(墨西哥(新西兰(伊朗和随机背景点作为异地验
证数据)
68787 环境变量的筛选
基于筛选出的分布点!运行 a&CJ%*对 ./ 个环
境变量因子"包括海拔变量 F*(年均温 W-"0(平均
月较差W-".(等温性W-":(气温的季节性 W-"2(最暖
月最高温 W-"1(最冷月最低温 W-"E(气温年较差
W-"5(最湿季平均温 W-"3(最干季平均温 W-"D(最暖
季平均温 W-"0/(最冷季平均温 W-"00(年降水量
W-"0.(年最湿月降水量 W-"0:(年最干月降水量
W-"02(降水的季节性W-"01(最湿季降水量W-"0E(最
干季降水量W-"05(最暖季降水量W-"03 和最冷季降
水量W-"0D#进行筛选!用 a&CJ%*自带的分析模块
计算出由单个环境变量数值的随机改变而引起的预
测结果的变化!从而确定各环境变量对预测模型的
贡献值) 由于该贡献值在环境变量间存在强相关性
时不能反映真实情况!因此选择 !&,>>%-(+进一步检
验环境变量对预测模型的重要程度!保留重要的变
量作为建模变量) 同时!比较不同分辨率环境变量
对预测结果的影响)
68789 模型预测
a&CJ%*模型预测$将分布数据和环境数据导入
a&CJ%*:9:9: 软 件 " B*H$;;@@@=,G=H$-%,+*"%=
+I#;^ G,B&H-$+;L&C+%*;#进行建模!设置参数均为
默认值!输出格式为F[T$栅格图层) 0/ 组预测结
果导入F$,R8[进行叠加!作进一步处理分析)
RFZ)模型预测$将分布数据和环境数据导入
6+G>*"H RFZ)0909E 软件"B*H$;;@@@=-(+L&HH+$=
"$M;I+G>*"HM&$H#进行参数设定!选择F*"L-,(Z&%M+(
b+M&*+I Z&%M+和 P"M-G*-,Z+M$+GG-"% 共 2 种运算规
则!激活最优模型选择!输出结果格式为 FZT;8b\7
R$-IG) 0/ 组预测结果导入 F$,R8[ 进行叠加!作进
一步处理分析)
根据模型生成的适生指数图划分 1 个适生等
级!即非适生区(低适生区(边缘适生区(中适生区与
高适生区!具体划分如下$a&CJ%*模型!适生指数 /
为非适生区!0 :^ 为低适生区!: 1^ 为边缘适生区!
1 3^ 为中适生区!3 0^/ 为高适生区RFZ)模型!
适生指数 / 为非适生区!0 0^/ 为低适生区!0/ 1^/
为边缘适生区!1/ 3^/ 为中适生区!3/ 0^// 为高适
生区)
6878; 预测结果评价
利用近年来在评价模型预测效果中广泛使用的
受试者工作特征曲线"$+,+-V+$"H+$&*-%M,B&$&,*+$-GK
*-,,#$V+! Z7T曲线#下的面积即 FUT值"&$+&#%K
I+$,#$V+#"J-*B +*&=!.//E王运生等!.//5#来检
验本研究预测的结果) Z7T曲线是以真阳性率为
纵坐标!假阳性率为横坐标所形成的曲线!FUT值
便是Z7T曲线与横坐标围成的面积值!FUT值越
大表示与随机分布相距越远!环境变量与预测的物
种地理分布模型之间相关性越大!即表示模型预测
效果越好) FUT值不受阈值影响!可以更客观地评
价预测效果!具体评估标准为$FUT在 /91 /^9E!失
败"(&-#/9E /^95!较差 " H""$#/95 /^93!一般
"(&-$#/93 /^9D!好"M""I#/9D 0^9/!非常好"+CK
,++%*#) 采用68gFKR8[ 591"B*H$;;@@@=I-V&KM-G=
"$M;#进行数据分配和Z7T曲线分析)
7 结果与分析
786 油菜茎基溃疡病菌已知分布点
根据文献资料及加拿大 T\8F(澳大利亚 6F\提供的资料!本研究共获得包括英国 "12#(法国
".0#(德国"32#(波兰"01/#(匈牙利".#(加拿大
"2:5#(美国"./#(墨西哥".#(澳大利亚":/#(新西
兰"E3#(伊朗".#共 00 个国家的 35/ 条油菜茎基溃
疡病菌分布记录)
787 环境变量对油菜茎基溃疡病菌预测结果的影响
依据a&CJ%*的运算结果!各个环境变量对预测
概率的贡献值差异明显) 经过筛选!本研究采用的
环境变量为$海拔变量F*与生物气候变量W-"0"年
均温#(W-"."平均月较差#(W-":"等温性#(W-"1"最
暖月最高温度#(W-"E"最冷月最低温度#(W-"5"气
温年较差#(W-"3"最湿季平均温度#(W-"0/"最暖季
平均温度#(W-"0."年降水量#(W-"0:"年最湿月降水
量#(W-"02"年最干月降水量#(W-"01"降水的季节
性#(W-"0E "最湿季降水量#(W-"05 "最干季降水
量#!这些变量对模型的合计贡献率大于 D/e)
运行a&CJ%*!使用相同的油菜茎基溃疡病菌分
1.12 期 孙O颖等$ 油菜茎基溃疡病菌在中国定殖的可能性评估
布数据和 2种不同分辨率的环境变量比较了预测结
果) 以北美地区为例!不同分辨率的环境图层预测到
的病菌分布范围整体保持一致!仅在细节方面有所差
异!如 0/ &$,KL-%#*+预测到的加拿大西北部适生区大
于其余三者!而 :/ &$,KG+,"%I 和 1 &$,KL-%#*+预测到
的美国东南部低度适生区范围大于其余二者"图 0#)
图 6 不同环境变量分辨率对预测结果的影响
\-M=0 )$+I-,*-"%G@-*B A-",-L&*-,V&$-&A+G"(I-(+$+%*$+G"#*-"%G
图为采用分辨率为 :/ &$,KG+,"%I "&#(.91 &$,KL-%#*+"A#(1 &$,KL-%#*+",#(0/ &$,KL-%#*+"I#的环境变量!所得到的北
美地区油菜茎基溃疡病潜在分布图!黑框部分为差异处) )"*+%*-&I-G*$-A#*-"% L&HG"(8%,$)*,2&./& 9&4#"&3*-% b"$*B FL+$-,&
AS#G-%M+%V-$"%L+%*V&$-&A+G@-*B I-(+$+%*$+G"#*-"%G$ :/ &$,KG+,"%I "&#! .91 &$,KL-%#*+"A#! 1 &$,KL-%#*+",# &%I 0/ &$,K
L-%#*+"I#=YB+A&,> ($&L+G-%I-,&*+*B+I-(+$+%,+G"(("#$H"*+%*-&I-G*$-A#*-"%GL&HG=
O
789 油菜茎基溃疡病菌适生区预测结果
a&CJ%*和RFZ)模型的预测结果均取得很好
的异地验证吻合率) 研究表明!北美洲(南美洲(非
洲(欧洲(亚洲以及大洋洲大部分地区都存在油菜茎
基溃疡病菌的适生区) a&CJ%*模型预测低适生区
的范围大于RFZ)模型!而中高适生区的范围则显
著小于RFZ)模型) a&CJ%*模型能够对输入的分
布数据即加拿大(欧洲部分与澳大利亚分布点进行
较好地拟合!但对于未采样的地区则只能在较低的
适生指数水平获得预测结果)
a&CJ%*模型预测结果显示油菜茎基溃疡病菌
的中高度适生区集中在北美洲的加拿大(美国北
部!欧洲的大部分国家"包括俄罗斯(德国(波兰(
乌克兰(白俄罗斯(瑞典(英国(法国(西班牙(比利
时(荷兰(丹麦(捷克(奥地利(斯洛伐克(匈牙利(
意大利#以及大洋洲的澳大利亚(新西兰!零星分
布于阿根廷(南非(哈萨克斯坦与中国等国
家"图 .K&#)
RFZ)模型预测结果显示油菜茎基溃疡病菌的
中高度适生区则更为广泛) 在北美洲!包括加拿大(
美国境内的大部分地区在欧洲!从西部的英国至东
部的俄罗斯!几乎全境都是高度适生区而在大洋洲
的澳大利亚南部和新西兰!病菌适生程度也非常高)
此外!阿根廷(南非(哈萨克斯坦(中国(伊朗等国家
的部分地区也存在油菜茎基溃疡病的高度适生区
"图 .KA#)
a&CJ%*模型与RFZ)模型的本地 FUT平均值
分别为 /9D35 x/9//: 和 /9D:5 x/9//5!表明这 . 个
生态位模型均能非常好地拟合油菜茎基溃疡病菌在
加拿大(欧洲和澳大利亚的分布异地 FUT平均值
分别为 /9D/. x/9/:3 和 /9323 x/9/:!也表明利用
油菜茎基溃疡病菌在本地的分布信息!能够预测病
菌在其它地区的分布)
78; 预测油菜茎基溃疡病菌在中国可能的定殖范围
研究发现!使用的 . 个模型均能预测到油菜茎
基溃疡病菌在我国的潜在分布区域!而且与预测结
果基本一致"图 :#) a&CJ%*模型预测结果显示!我
国低适生区包括黑龙江南部(辽宁(河北(山西(陕
西(宁夏(甘肃(山东(江苏(浙江南部(上海(河南(湖
北(重庆(四川(贵州(云南(湖南(广西(广东(福建(
中国台湾等地边缘适生区包括内蒙古(吉林南部(
安徽北部(青海中部(西藏西部等地区中高度适生
E.1 植O物O保O护O学O报 2. 卷
图 7 基于I$JG*,"&#和K1!D"A#模型预测的油菜茎基溃疡病菌全球分布
\-M=. YB+H"*+%*-&I-G*$-A#*-"% "(8%,$)*,2&%./& 9&4#"&3*AS#G-%Ma&CJ%*"&# &%I RFZ)"A#
O
图 9 基于I$JG*,"&#和K1!D"A#模型预测油菜茎基溃疡病菌在中国的分布
\-M=: YB+H"*+%*-&I-G*$-A#*-"% "(8%,$)*,2&%./& 9&4#"&3*-% TB-%&AS#G-%Ma&CJ%*"&# &%I RFZ)"A#
O
区包括新疆西北部部分地区"图 :K&#) RFZ)模型
预测结果显示!我国低度适生区包括黑龙江南部(吉
林(河北(山东(山西(河南(安徽(福建(青海(四川(
云南(中国台湾等地中高度适生区包括内蒙古(吉
林南部(陕西(宁夏(甘肃(新疆与西藏西部部分地区
"图 :KA#)
9 讨论
世界上许多国家与地区有油菜茎基溃疡病菌的
分布"TFW8;J))7!.//1#!但随着油菜黑胫病菌的
发现!原来认为是油菜茎基溃疡病菌的发生区实际
上是油菜黑胫病的发生区!如俄罗斯"\-*+*&=!
5.12 期 孙O颖等$ 油菜茎基溃疡病菌在中国定殖的可能性评估
.//E#(韩国"X"%M+*&=!.//D#(中国"李强生等!
./0:#) 考虑到油菜茎基溃疡病菌的分类学地位在
.//0 年发生变动"[B"+L&>+$` W$#%!.//0#"早年命
名的油菜茎基溃疡病菌为复合种!现已区分为油菜
茎基溃疡病菌和油菜黑胫病菌!其中油菜黑胫病菌
分布比油菜茎基溃疡病菌更为广泛#!因此本研究
中未采用国际农业科学中心"T+%*$+FM$-,#*#$+W-"K
G,-+%,+8%*+$%&*-"%&!TFW8#与欧洲与地中海地区植
物保护组织"J#$"H+&% &%I a+I-*+$&%+&% )&%*)$"K
*+,*-"% 7$M&%-?&*-"%!J))7#.//1 年公布的油菜茎基
溃疡病菌分布图)
在使用生态位模型时!通过油菜茎基溃疡病菌
已知分布点来评估气候与其分布之间的联系!其环
境变量的选择会直接影响到最终的预测结果
"[*",>@+!.//E#) 因不同物种对气候要求不同!种
群动态随季节变化模式也不同!如何选择最少的环
境因子而达到预测结果精确的最大化便成了物种分
布预测的一个重要研究课题) 目前选择的方法主要
有主成分分析法(生态位因子分析以及人工筛选
"曹向锋等!./0/#) 已有研究表明!影响油菜茎基
溃疡病菌生存的主要因素有寄主(温度(湿度(降雨
等"]+G*+*&=!.//0\-*+*&=!.//3#) 其中!温度
和降水影响子囊孢子释放湿度影响子囊孢子萌发
"]+G*+*&=!.//0\-*+*&=!.//E#) 油菜茎基溃疡
病为一种喜湿低温病害!如苗期"澳大利亚为 E 月
末至 3 月底(加拿大西部为 1*E 月#雨后易导致病
害的流行"\-*+*&=!.//E#) 本研究结合油菜茎基
溃疡病在加拿大(澳大利亚(欧洲的流行动态!通过
a&CJ%*模型自带的系统按环境变量对模型的贡献
率挑选出了 01 个环境变量!其中 W-"3"最湿季平均
温度#(W-"05"最干季降水量#(W-"0"年均温#(W-"0.
"年降水量#对模型的贡献率均超过 0/e!这与病原
菌的生物学特性一致)
目前生态位模型预测物种潜在分布区使用的环
境变量多来自于 ]"$IT-L!分辨率"栅格大小#共
有 2 种$:/ &$,KG+,"%I "0 >Lu0 >L#(.91 &$,KL-%#*+
"1 >Lu1 >L#(1 &$,KL-%#*+"0/ >Lu0/ >L#(0/
&$,KL-%#*+"./ >Lu./ >L#) 在已有研究中各分辨
率的环境图层均有人使用"李明阳等!.//3雷军成
和徐海根!./0/杜宇等!./00#) 本研究表明!不同
分辨率环境图层预测到的油菜茎基溃疡病菌分布的
趋势一致!仅在显示的细节方面略有差异) 理论上!
环境变量的分辨率越高!越能真实地反映环境特征!
但其数据量也随着分辨率的增加而呈几何级数地增
加!对计算机的内存消耗非常大!一般的计算机难以
达到运算要求!因此应当根据实际情况选择合适分
辨率的环境变量进行建模)
本研究利用油菜茎基溃疡病菌在欧洲(加拿大(
澳大利亚的生态位需求采用 a&CJ%*和 RFZ)两种
生态位模型来预测其在其它地区的可能分布!预测
结果与在美国"TB+% `\+$%&%I"!.//E6-L&MB&%-
+*&=!.//D#(墨西哥"a"$+%"KZ-,"&+*&=!.//0#(新
西兰(伊朗"_&L&% +*&=!.//3#已报道的实际分布
拟合较好) 限于资料收集!分析中虽未采用南美洲(
非洲国家的分布数据!但预测结果与已报道的资料
基本一致!如肯尼亚"\-*+*&=!.//E#(南非"P&-%M!
0D3E#(智利 "W&+GI+%*+*&=!.//16-L&MB&%-+*
&=!./0.#等的分布报道!这表明在生态位保守的前
提下!生态位模型能够较好地预测油菜茎基溃疡病
菌的潜在分布) 历史上!油菜茎基溃疡病菌发生了
数次重要的扩散和蔓延 "\-*+*&=! .//E #!如
0D51*0DD3 年加拿大的油菜茎基溃疡病菌向西扩
展!.//0 年又发现该菌从美国传播至墨西哥!近年
来该菌在欧洲东扩趋势十分明显) 本研究结果表
明!全球范围内存在着许多高度适合油菜茎基溃疡
病菌定殖的地区!这也为其不断扩散提供了合适的
生态位)
本研究显示了油菜茎基溃疡病菌在我国的潜在
适生范围!由于该病菌尚未在我国定殖!无法以实际
分布来验证!因此必须谨慎解释这一预测结果) 通
过预测适生区来评估油菜茎基溃疡病菌在我国定殖
的风险!应更为关注模型过度预测的区域!即预测
%适合该病菌生存&超过实际%发现该病菌生存&的
区域) 从预测结果来看!我国北方和长江流域油菜
主产区均有可能适合油菜茎基溃疡病菌生存!应在
油菜主产区开展对此病菌的调查与监测!以便发现
疫情后及时采取措施进行防控) 同时!自国家质量
监督检验检疫总局发布1关于进口油菜籽实施紧急
检疫措施的公告2以来!为满足国内市场的需要!感
染油菜茎基溃疡病菌的油菜籽多输往中国油菜非主
产区广东(广西(福建(河北(辽宁等地!但从预测结
果来看!这些油菜非主产区也存在适生的可能性!我
国许多地方都种植着大量十字花科蔬菜"陈青等!
./0:#!且许多种类也是油菜茎基溃疡病菌的重要
寄主!因此必须加强控制其%进入风险&的措施!如
要求进口商从低度流行区采购油菜籽!降低进口油
菜籽中的杂质含量!以最大程度降低病残体进入的
可能性缩短进口装卸口岸与加工厂之间的距离采
3.1 植O物O保O护O学O报 2. 卷
取措施控制运输过程的撒漏及定期铲除运输沿路及
加工厂附近的油菜自生苗!降低病原菌%进入&后定
殖的可能性)
致谢!内蒙古农牧业科学院李子钦先生(英国 Z"*B&LG*+I 试
验站W$#,+6P\-*教授提供了大量数据及宝贵资料!特此
致谢.
参 考 文 献 "Z+(+$+%,+G#
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美国大陆外来入侵物种斑马纹贻贝"L.%/*%3& ,)"(9).,2&#
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D.12 期 孙O颖等$ 油菜茎基溃疡病菌在中国定殖的可能性评估
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"2#$ :E1 4:5. "-% TB-%+G+# +王运生! 谢丙炎! 万方浩! 肖
启明! 戴良英=.//5=Z7T曲线分析在评价入侵物种分布
模型中的应用=生物多样性! 01"2#$ :E1 4:5.,
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+周国梁=./0:=有害生物风险定量评估原理与技术=北
京$ 中国农业出版社,
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*-"% "(8%,$)*,2&%./& 9&4#"&3*&%I 8=A/0")A)*& -% "-G++I $&H+
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:5"2#$ .3D 4.D2 "-% TB-%+G+# +周国梁! 尚林琳! 于翠! 印
丽萍! 徐殿胜! 易建平=./0/=进境油菜籽中黑胫病和茎基
溃疡病菌的检测=植物保护学报! :5"2#$ .3D 4.D2,
$责任编辑%高O峰&
/:1 植O物O保O护O学O报 2. 卷