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10种重要林业象虫在我国适生区及其经济损失评估研究

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摘要

1 前言

1.1 我国森林虫害发生与危害现状概述

1.2 10种重要林业象虫的研究现状

1.2.1 杨干象 Cryptorhynchus lapathi(L.)

1.2.2 红棕象甲 Rhynchophorus ferrugineus(Oliver)

1.2.3 棕榈象甲 Rhynchophorus palmarum(L.)

1.2.4 紫棕象甲 Rhynchophorus phoenicis(F.)

1.2.5 芒果果核象 Sternochetus mangiferae(F.)

1.2.6 芒果果肉象 Sternochetus frigidus(F.)

1.2.7 芒果果实象 Sternochetus olivieri(Faust)

1.2.8 苹果花象Anthonomus quadrigibbus Say

1.2.9 桑象 Baris deplanata Roelofs

1.2.10 核桃长足象 Alcidodes juglans Chao

1.3 有害生物适生性分析模型

1.3.1 农业气候相似距模型

1.3.2 CLIMEX模型

1.3.3 最大熵模型(MaxEnt)

1.3.4 遗传算法模型(GARP)

1.4 林业有害生物灾害经济损失评估理论

1.4.1 我国林业有害生物灾害经济损失评价研究现状

1.4.2 国外林业有害生物灾害经济损失评价研究现状

1.4.3 林业有害生物灾害经济损失评估方法概述

1.5 研究目的、意义和内容

1.5.1 研究目的和意义

1.5.2 研究主要内容

2 材料和方法

2.1 研究材料

2.1.1 10种林业象虫生物学和地理分布数据

2.1.2 相关模型及软件

2.1.3 地图数据

2.1.4 气象数据

2.1.5 经济损失组分数据

2.2 研究方法

2.2.1 收集象虫分布数据

2.2.2 收集象虫生物学数据

2.2.3 气候环境数据格式转换

2.2.4 适生区面积计算

2.2.5 CLIMEX模型预测方法

2.2.6 GARP模型预测方法

2.2.7 MaxFnt模型预测方法

2.2.8 经济损失评估方法

2.3 技术路线

3 结果与分析

3.1 杨干象在我国适生区及其造成的经济损失评估

3.1.1 基于CLIMEX模型地点比较功能适生区预测

3.1.2 基于GARP模型适生区预测

3.1.3 基于MaxEnt模型适生区预测

3.1.4 基于三种模型结合杨干象在我国的适生区预测

3.1.5 杨干象在我国适生区面积

3.1.6 杨干象造成经济损失评估

3.2 红棕象甲在我国适生区及其造成的经济损失评估

3.2.1 基于CLIMEX模型地点比较功能适生区预测

3.2.2 基于GARP模型适生区预测

3.2.3 基于MaxEnt模型适生区预测

3.2.4 基于三种模型结合红棕象甲在我国的适生区预测

3.2.5 红棕象甲在我国适生区面积

3.2.6 红棕象甲造成经济损失评估

3.3 棕榈象甲在我国适生区及其造成的经济损失评估

3.3.1 基于CLIMEX模型区域气候相似比较适生区预测

3.3.2 基于GARP模型适生区预测

3.3.3 基于MaxEnt模型适生区预测

3.3.4 基于三种模型结合棕榈象甲在我国的适生区预测

3.3.5 棕榈象甲在我国适生区面积

3.3.6 棕榈象甲造成经济损失评估

3.4 紫棕象甲在我国适生区及其造成的经济损失评估

3.4.1 基于CLIMEX模型区域气候相似比较适生区预测

3.4.2 基于GARP模型适生区预测

3.4.3 基于MaxEnt模型适生区预测

3.4.4 基于三种模型结合紫棕象甲在我国的适生区预测

3.4.5 紫棕象甲在我国适生区面积

3.4.6 紫棕象甲造成经济损失评估

3.5 芒果果核象在我国适生区及其造成的经济损失评估

3.5.1 基于CLIMEX模型区域气候相似比较适生区预测

3.5.2 基于GARP模型适生区预测

3.5.3 基于MaxEnt模型适生区预测

3.5.4 基于三种模型结合芒果果核象在我国的适生区预测

3.5.5 芒果果核象在我国适生区面积

3.5.6 芒果果核象造成经济损失评估

3.6 芒果果肉象在我国适生区及其造成的经济损失评估

3.6.1 基于CLIMEX模型区域气候相似比较适生区预测

3.6.2 基于GARP模型适生区预测

3.6.3 基于MaxEnt模型适生区预测

3.6.4 基于三种模型结合芒果果肉象在我国的适生区预测

3.6.5 芒果果肉象在我国适生区面积

3.6.6 芒果果肉象造成经济损失评估

3.7 芒果果实象在我国适生区及其造成的经济损失评估

3.7.1 基于CLIMEX模型区域气候相似比较适生区预测

3.7.2 基于GARP模型适生区预测

3.7.3 基于MaxEnt模型适生区预测

3.7.4 基于三种模型结合芒果果实象在我国的适生区预测

3.7.5 芒果果实象在我国适生区面积

3.7.6 芒果果实象造成经济损失评估

3.8 苹果花象在我国适生区及其造成的经济损失评估

3.8.1 基于CLIMEX模型地点比较功能适生区预测

3.8.2 基于GARP模型适生区预测

3.8.3 基于MaxEnt模型适生区预测

3.8.4 基于三种模型结合苹果花象在我国的适生区预测

3.8.5 苹果花象在我国适生区面积

3.8.6 苹果花象造成经济损失评估

3.9 桑象在我国适生区及其造成的经济损失评估

3.9.1 基于CLIMEX模型地点比较功能适生区预测

3.9.2 基于GARP模型适生区预测

3.9.3 基于MaxEnt模型适生区预测

3.9.4 基于三种模型结合桑象在我国的适生区预测

3.9.5 桑象在我国适生区面积

3.9.6 桑象造成经济损失评估

3.10 核桃长足象在我国适生区及其造成的经济损失评估

3.10.1 基于CLIMEX模型地点比较功能适生区预测

3.10.2 基于GARP模型适生区预测

3.10.3 基于MaxEnt模型适生区预测

3.10.4 基于三种模型结合核桃长足象在我国的适生区预测

3.10.5 核桃长足象在我国适生区面积

3.10.6 核桃长足象造成经济损失评估

4 讨论

4.1 10种象甲适生性及经济损失评估讨论

4.2 3种适生区预测模型讨论

5 结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表论文情况

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摘要

杨干象Cryptorhynchus lapathi(L.)、红棕象甲Rhynchophorus ferrugineus(Oliver)、棕榈象甲R.palmarum(L.)、紫棕象甲R.phoenicis(F.)、芒果果核象Sternochetusmangiferae(F.)、芒果果实象S.olivieri(Faust)、芒果果肉象S.frigidus(F.)、苹果花象Anthonomus quadrigibbus Say、桑象Baris deplanata Roelofs和核桃长足象Alcidodesjuglans Chao均属于鞘翅目Coleptera,象虫科Curculionidae,都是重要林业害虫。本研究总结10种重要林业象虫的生物学及地理分布数据,采用气候动态模型CLIMEX的地点比较和区域气候相似功能、生态位遗传算法GARP和生态位最大熵MaxEnt模型,以及辅助工具地理信息系统ArcGIS软件研究了其在我国的适生性。另外,收集整理10种象虫寄主在我国的分布面积、生态服务价值效益等数据,创建模型评估其在我国造成的经济损失情况,包括目前已知分布区的当前经济损失和潜在分布适生区的潜在经济损失。另外,当前经济损失和潜在经济损失都包括因有害生物发生危害造成的林业经济损失和生态环境服务质量损失两部分。研究结果表明这10种象虫在我国均具有不同程度的适生且有巨大的经济损失威胁。
  杨干象在我国适生区主要集中在23个省(市、自治区),为黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、河北、北京、天津、山东、山西、陕西、河南、江苏、湖北、安徽、重庆、甘肃、新疆、青海东部、四川中西部、贵州、浙江、云南北部、西藏东南部。杨干象造成当前经济损失为273.12亿元/年,其中林业经济损失为185.83亿元/年,生态环境服务质量损失为87.29亿元/年;潜在经济损失为289.59亿元/年,其中林业经济损失为184.54亿元/年,生态环境服务质量损失为105.05亿元/年。
  红棕象甲在我国适生区主要集中在16个省(市、自治区),为江苏南部、上海、安徽南部、浙江、湖北、江西、湖南、福建、广东、海南、广西、重庆、四川西部、贵州、云南及西藏东南部。红棕象甲日前已经在我国的适生区范围内全面发生,造成的经济损失为761.48亿元/年,其中包括林业经济损失为479.63亿元/年,生态环境服务质量损失为281.85亿元/年。
  棕榈象甲在我国适生区主要集中在7个省(市、自治区),为福建、广东、海南、广西、贵州西南部、云南和西藏东南部。棕榈象甲在我国尚未发生,如果在全国适生区范围危害,造成的经济损失为464.93亿元/年,其中林业经济损失为368.02亿元/年,生态环境服务质量损失为96.92亿元/年。
  紫棕象甲在我国适生区主要集巾在5个省(市、自治区),为广东、海南、广西、云南南部和西藏东南部。紫棕象甲在我国尚未发生,如果在全国适生区范围全面危害,造成的经济损失为140.88亿元/年,其巾林业经济损失为54.59亿元/年,生态环境服务质量损失为86.29亿元/年。
  芒果果核象在我国适生区主要集中在8个省(市、自治区),为福建、广东、海南、广西、四川、贵州西南部、云南和西藏东南部。芒果果核象在我国尚未发生,如果在全国适生区范围危害,造成的经济损失为20.79亿元/年,其中林业经济损失为11.14亿元/年,生态环境服务质量损失为9.64亿元/年。
  芒果果肉象在我国适生区主要集中在7个省(市、自治区),为广东、海南、广西、四川、贵州西南部、云南和西藏东南部。芒果果肉象造成当前经济损失为4.65亿元/年,其中包括林业损失2.56亿元/年,生态环境服务质量损失为2.09亿元/年;潜在经济损失为19.92亿元/年,其中林业损失10.63亿元/年,生态环境服务质量损失为9.29亿元/年。
  芒果果实象在我国适生区主要集中在7个省(市、自治区),为广东、海南、广西、四川、贵州西南部、云南和西藏东南部。芒果果实象造成当前经济损失为11.54亿元/年,其中包括林业损失6.24亿元/年,生态环境服务质量损失为5.29亿元/年;潜在经济损失为10.74亿元/年,其中林业损失5.71亿元/年,生态环境服务质量损失为5.04亿元/年。
  苹果花象在我国适生区分布遍及全国各省份且主要集中在黑龙江、吉林、辽宁、河北、北京、天津、山东、山西、陕西、宁夏、河南、江苏、湖北、安徽、江西、湖南、福建、广东、海南、重庆、四川中西部、贵州、浙江和云南。苹果花象在我国尚未发生,如果在全国适生区范围危害,造成的经济损失为1451.48亿元/年,其中林业经济损失为1305.34亿元/年,生态环境服务质量损失为146.14亿元/年。
  桑象在我国适生区主要集中在25个省(市、自治区),为吉林、辽宁、北京、天津、河北、山西、山东、河南、陕西、江苏、上海、安徽、浙江、湖北、江西、湖南、福建、广东、海南、广西、重庆、四川、贵州、云南和西藏。桑象造成当前经济损失为73.09亿元/年,其中包括林业损失61.55亿元/年,生态环境服务质量损失为11.54亿元/年;潜在经济损失为2.35亿元/年,其中林业损失1.35亿元/年,生态环境服务质量损失为1.00亿元/年。
  核桃长足象在我国适生区主要集中在24个省(市、自治区),为辽宁、北京、天津、河北、山西、山东、河南、陕西、江苏、上海、安徽、浙江、湖北、江西、湖南、福建、广东、海南、广西、重庆、四川、贵州、云南和西藏。核桃长足象造成当前经济损失为35.44亿元/年,其巾包括林业损失30.54亿元/年,生态环境服务质量损失为4.90亿元/年;潜在经济损失为9.33亿元/年,其中林业损失8.31亿元/年,生态环境服务质量损失为1.02亿元/年。

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