(1.宜昌市白蟻防治研究所,宜昌443000 ; 2.華中農業大學,昆蟲資源利用與害蟲可持續治理湖北省重點實驗室,武漢430070)
摘 要:白蟻每年對國民經濟造成巨大損失,白蟻防治越來越引起人們的重視,目前 白蟻防治已由單一的化學防治向害蟲綜合治理轉變。地理信息系統作為近年來迅速發展的 計算機信息技術與其他各學科的結合,在區域性害蟲綜合治理中發揮了極大的優勢。本文 對當前地理信息系統在農業害蟲和城市白蟻綜合治理中的應用現狀進行了概述,并展望了 其在未來白蟻綜合治理工作中的應用前景。
關鍵詞:地理信息系統;農業害蟲;白蟻;綜合治理
Application and Prospect of Geographic Information Systems
in Integrated Termite Management
Li Weizhong1, Xiong Qiang1, Liu Chaohua1 , Tong Yanyan1, Huang Qiuying2
(1. Institute of Yichang Termite Control, y£cAang,,443000,China;2. Huazhong Agricultural University,Hubei
Insect Resources Utilization and Sustainable Pest Management Key Laboratory, Wuhan 430070, China )
Abstract: The termites damage caused huge losses to the national economy every year and have been payed more and more attention by people, termite control had already represented from a single chemical control to integrated pests management currently. Geographic information systems had played an important role during area-wide control of pests as a rapid development of computer information technology combined with the other disciplines. The present paper reviews the current application status of geographic information systems during the integrated pests management of agri? cultural pests and urban termites, also the prospect of future development of geographic information systems using in integrated termite management is described.
Key words: geographic infbnnation systems; agricultural pests; termite; IPM
白蟻是一類能夠對人類環境造成嚴重危害的社會性昆蟲,我國白蟻種類有476種, 為害房屋建筑的白蟻有70多種,除黑龍江、吉林、內蒙古自治區(以下稱內蒙古)、 寧夏回族自治區(以下稱寧夏)、青海和新疆等6?。▍^),其余各?。ㄊ?、區)均有 白蟻分布,越往南危害越嚴重〔切。目前,全球因白蟻為害造成的損失預計每年超過 400億美元⑶,我國每年由白蟻造成的經濟損失在20億元以上⑷。白蟻防治主要從白 蟻的監控和探測、物理防治、化學防治、生物防治和白蟻信息素的利用等方面進行⑸。 隨著人們對健康生活環境的重視和環保意識的增強,白蟻防治由單一的化學防治向害蟲
華中昆蟲研究(第十卷)2014年12月
綜合治理(IPM)轉變“問。國家住房和城鄉建設部要求在“十二五”后期,省會城市 應用IPM技術防治白蟻的面積力爭達到白蟻防治總面積的50%以上,其他城市達到 30%以上⑼。高新技術特別是生物、計算機信息技術在白蟻防治中的應用,將推動白 蟻綜合治理進入一個新的階段。
地理信息系統(Geographic information systems, GIS)、遙感技術(Remote sensing, RS)和全球定位系統(Global positioning system, GPS)作為收集、整合、分析空間數 據的專業技術手段被統稱為“3S”技術。在傳統的害蟲防治領域,“3S”技術的應用仍 十分有限,但是,這種情況正在逐步改變;特別是GIS和GPS,已經被廣泛用于農業生 態管理和研究門°」。GIS可以被定義為基于計算機系統的對空間數據進行采集、儲存、 整合、分析、檢索、描述和顯示的技術系統。作為近年來迅速發展的新技術,GIS在區 域性害蟲綜合治理中發揮了極大的優勢,但在白蟻防治行業中的應用卻較少報 道tl2'13]o本文綜述了 GIS在農業害蟲和城市白蟻綜合治理中的應用研究現狀并分析展 望其在白蟻防治中的應用前景,以期為白蟻綜合治理的創新發展提供參考。
1 GIS在農業害蟲綜合治理中的應用
GIS是計算機技術與地理學相結合的產物,為地理學定量化提供了技術保證[⑷。 國家測繪地理信息局要求到2015年,建成數字中國地理空間框架和信息化測繪體系, 爭取把地理信息產業納入國家戰略性新興產業規劃〔切。GIS在城市、資源、環境、交 通、人口、住房、土地、基礎設施和規劃管理等領域均有應用。作為一門新興的技術, GIS在區域性害蟲綜合治理中的種群消長、暴發、遷徙等時空動態變化分析具有很強的 優勢與發展前景。
1.1GIS與森林害蟲時空動態分析
GIS在森林害蟲調查、預測預報等數據的空間表達起著重要作用。把害蟲發生、危 害、分布擴散等信息與生態地理要素圖層(如地形、植被、土壤、氣候等)疊加,就 能產生關于害蟲暴發、危害、遷移擴散的地理信息,從而為森林病蟲害管理提供決策 服務。
目前應用 GIS 對舞毒蛾(Lymantria dispar)[16] 黃杉毒蛾(Orgyia pseudotsugata) 和松卷葉蛾(C/ioristoneura pimts) 刃等森林害蟲的空間數據的表達和分析,種群趨勢 和空間動態以及建立防治決策模型和決策支持系統等方面均有應用。以地理信息技術、 組件技術、數據庫技術和管網建模技術為基礎的黑龍江墾區森林病蟲害管理信息系統已 經投入使用驗證少〕。GIS在森林害蟲治理中的應用是建設森林病蟲害防治管理系統的 重大進步,具有廣泛的應用潛力。
1.2GIS與農業害蟲時空動態分析
應用地理信息系統ArcView GIS對西花薊馬(Frankliniella occidentalis)在中國潛在 的適生分布范圍進行評估,結果表明,西花薊馬在中國可能的.適宜分布范圍涉及華 南、西南、華東地區的11個省(自治區、市)的123個縣(市或地區);潛在適宜分 布范圍涉及華東、華南、西南、華中、西北、華北共28個省(自治區、直轄市)的 468個縣(市或地區)[20]o
基于GIS技術,分析了苜蓿斑場(Therioaphis trifolii)密度與生態環境和地理分布 之間的關系。結果表明,苜蓿斑螃的分布和發生程度與氣候、地貌和海拔密切相關,苜 蓿斑蝸的適宜生境為海拔1 440 ~2 000m的半干旱平原區和半干旱丘陵區,.易暴發成 災的區域為海拔1 600 ~ 1 800m的半干旱平原區歸]。
組建GIS數據庫是進行種群時空動態分析的前提和基礎。采用GIS結合統計學以及 害蟲發生歷史數據、有關的空間和屬性數據,建立了河北省棉鈴蟲(Helicouerpa armig- era)地理信息系統°力和浙江水稻二化螟(Chilo suppressalis)地理信息系統數據庫門"。 實現了對害蟲種群的發展趨勢進行模擬預測,通過模型分析進行模擬預測和區域劃分, 為害蟲管理宏觀決策提供輔助決策信息。
2 GIS在白蟻綜合治理中的應用
在進行白蟻危害情況調查和防治時,由于白蟻危害、發生及分布具有時空特性,因 此基于GIS平臺的白蟻防治管理信息系統將有效滿足其特有的時空數據處理的需求。將 空間數據庫與屬性數據庫相結合,即能產生白蟻分布、為害、擴散等信息,做好應對管 理措施。
2.1基本思路
地理信息技術以其強大的空間數據管理、分析和圖形展示等功能在眾多的領域里得 到廣泛的應用。在進行白蟻防治和預測預報時,很多信息都是有關于空間位置的,如白 蟻的種類、密度、種群結構、防治措施等。GIS在白蟻綜合治理中的應用,即是將白蟻 防治業務與地理空間數據相結合,實現了白蟻防治及預測的數據管理系統規范化、可視 化和動態化。同時針對白蟻危害系統地結合GIS,實現了動態的仿真及對其暴發趨勢和 分飛期時間等的預測,并將抽象的數據轉化成清晰簡明的電子地圖,直觀的顯示了白蟻 蟲害發生的程度及地域分布,為區域白蟻綜合治理決策提供可靠依據。
2. 1. 1 地理信息資源數據庫
區域地理信息是GIS與白蟻綜合治理有機結合的基礎,包括基礎地形圖如行政區 劃、地形地勢、植被類型、水文分布、道路、街區等,房屋圖形庫如房屋分布、名勝古 跡、保護建筑物、危舊房屋等。
2. 1.2 白蟻防治及監測信息數據庫
區域內白蟻防治及監測信息數據庫包括白蟻預防、滅治、蟻情發生、蟻情監控點、 白蟻種類、危害程度、施工時間、使用藥物等信息以及空間位置。
2.2應用范圍
利用GIS模塊,將白蟻分布、預防、滅治以及分飛范圍預測情況等信息自動生成各 種白蟻專題地圖,將地圖輸出打印或者發布到相關Internet網站上供公眾查閱。
2. 2. 1 白蟻監測
在目標區域內的監控點安裝白蟻監測控制裝置,定期檢查裝置,將獲得的白蟻種 類、危害程度等翔實數據錄入到白蟻防治地理信息監測系統,繪制相應的蟻情監控示意 圖。一方面可以直觀的了解監控點白蟻情況;另一方面便于監視白蟻危害、蔓延情況。
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2. 2.2 白蟻預防
將進行白蟻預防的城市新建房屋建筑的位置、項目信息及白蟻預防施工具體情況等 納入數字地圖,形成可視數據,以便于加強對白蟻預防工程的后期管理。
2. 2.3 白蟻滅治
在進行白蟻滅治時,將居民房屋位置、小區、樓層、門牌號等詳細信息,以及白蟻 危害程度、危害部位,處理方法等詳細信息文字說明并拍照,上傳至白蟻防治地理信息 監測系統。根據各年度全部蟻情處理情況,可以劃分白蟻危害嚴重的區域,提前制定相 應的措施嚴防白蟻的蔓延。
3展望
害蟲綜合防治已經成為我國農業生產的一項重要策略,地理信息系統、全球定位系 統、轉基因技術等技術的應用顯著增強了對害蟲種群的區域性調控效率,進一步發展 IPM新理論與新技術將成為我國昆蟲學研究的重要方向[旳。白蟻種類多、危害廣、巢 體復雜且具有隱蔽性,單一技術未必能有效控制白蟻為害。在實際防治工作中,應根據 白蟻種類、為害對象、地點等因素,確定白蟻綜合治理方案。
GIS技術已經應用于很多農林害蟲時空動態分析,為害蟲綜合治理提供了科學依 據國。但在白蟻防治工作中的應用較少,在杭州M、大連等地,利用GIS系統,對 白蟻進行針對性地預警預防,列出高發區內歷史保護建筑或危舊房,進行重點防治,大 大提高了城市房屋白蟻防治管理工作的系統性和嚴謹性。
GIS系統在白蟻防治中應用尚處于起步階段,在今后的白蟻綜合治理工作中將有著 極其寬廣的應用空間。首先,必須充實系統的地理信息資料,確保地理信息準確、翔 實。其次是要進一步強化系統對本地區白蟻危害程度的分析和預測預報的準確性,以歷 年來發生白蟻危害和防治的統計資料為基礎,既可以加強對已進行的白蟻防治工作的管 理,又可以運用系統的綜合分析功能,分析白蟻為害的時空變化規律,以及影響和制約 白蟻種群數量變化的主導因素,將對區域內白蟻為害程度分析和預測預報工作的準確性 大有裨益?;贕IS的白蟻綜合治理將是未來白蟻防治技術的趨勢,將促使傳統白蟻防 治向信息化技術與管理發生質的改變。
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