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地理信息系统在白蚁综合治理中的应用与展望

所属分类:科研论文    发布时间: 2021-08-11    作者:李为众,熊强,刘超华,童严严,黄求应
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(1.宜昌市白蚁防治研究所,宜昌443000 ; 2.华中农业大学,昆虫资源利用与害虫可持续治理湖北省重点实验室,武汉430070)

摘 要:白蚁每年对国民经济造成巨大损失,白蚁防治越来越引起人们的重视,目前 白蚁防治已由单一的化学防治向害虫综合治理转变。地理信息系统作为近年来迅速发展的 计算机信息技术与其他各学科的结合,在区域性害虫综合治理中发挥了极大的优势。本文 对当前地理信息系统在农业害虫和城市白蚁综合治理中的应用现状进行了概述,并展望了 其在未来白蚁综合治理工作中的应用前景。

关键词:地理信息系统;农业害虫;白蚁;综合治理

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

白蚁是一类能够对人类环境造成严重危害的社会性昆虫,我国白蚁种类有476种, 为害房屋建筑的白蚁有70多种,除黑龙江、吉林、内蒙古自治区(以下称内蒙古)、 宁夏回族自治区(以下称宁夏)、青海和新疆等6省(区),其余各省(市、区)均有 白蚁分布,越往南危害越严重〔切。目前,全球因白蚁为害造成的损失预计每年超过 400亿美元⑶,我国每年由白蚁造成的经济损失在20亿元以上⑷。白蚁防治主要从白 蚁的监控和探测、物理防治、化学防治、生物防治和白蚁信息素的利用等方面进行⑸。 随着人们对健康生活环境的重视和环保意识的增强,白蚁防治由单一的化学防治向害虫


华中昆虫研究(第十卷)2014年12月

综合治理(IPM)转变“問。国家住房和城乡建设部要求在“十二五”后期,省会城市 应用IPM技术防治白蚁的面积力争达到白蚁防治总面积的50%以上,其他城市达到 30%以上⑼。高新技术特别是生物、计算机信息技术在白蚁防治中的应用,将推动白 蚁综合治理进入一个新的阶段。

地理信息系统(Geographic information systems, GIS)、遥感技术(Remote sensing, RS)和全球定位系统(Global positioning system, GPS)作为收集、整合、分析空间数 据的专业技术手段被统称为“3S”技术。在传统的害虫防治领域,“3S”技术的应用仍 十分有限,但是,这种情况正在逐步改变;特别是GIS和GPS,已经被广泛用于农业生 态管理和研究门°」。GIS可以被定义为基于计算机系统的对空间数据进行采集、储存、 整合、分析、检索、描述和显示的技术系统。作为近年来迅速发展的新技术,GIS在区 域性害虫综合治理中发挥了极大的优势,但在白蚁防治行业中的应用却较少报 道tl2'13]o本文综述了 GIS在农业害虫和城市白蚁综合治理中的应用研究现状并分析展 望其在白蚁防治中的应用前景,以期为白蚁综合治理的创新发展提供参考。

1 GIS在农业害虫综合治理中的应用

GIS是计算机技术与地理学相结合的产物,为地理学定量化提供了技术保证[⑷。 国家测绘地理信息局要求到2015年,建成数字中国地理空间框架和信息化测绘体系, 争取把地理信息产业纳入国家战略性新兴产业规划〔切。GIS在城市、资源、环境、交 通、人口、住房、土地、基础设施和规划管理等领域均有应用。作为一门新兴的技术, GIS在区域性害虫综合治理中的种群消长、暴发、迁徙等时空动态变化分析具有很强的 优势与发展前景。

1.1GIS与森林害虫时空动态分析

GIS在森林害虫调查、预测预报等数据的空间表达起着重要作用。把害虫发生、危 害、分布扩散等信息与生态地理要素图层(如地形、植被、土壤、气候等)叠加,就 能产生关于害虫暴发、危害、迁移扩散的地理信息,从而为森林病虫害管理提供决策 服务。

目前应用 GIS 对舞毒蛾(Lymantria dispar)[16] 黄杉毒蛾(Orgyia pseudotsugata) 和松卷叶蛾(C/ioristoneura pimts) 刃等森林害虫的空间数据的表达和分析,种群趋势 和空间动态以及建立防治决策模型和决策支持系统等方面均有应用。以地理信息技术、 组件技术、数据库技术和管网建模技术为基础的黑龙江垦区森林病虫害管理信息系统已 经投入使用验证少〕。GIS在森林害虫治理中的应用是建设森林病虫害防治管理系统的 重大进步,具有广泛的应用潜力。

1.2GIS与农业害虫时空动态分析

应用地理信息系统ArcView GIS对西花蓟马(Frankliniella occidentalis)在中国潜在 的适生分布范围进行评估,结果表明,西花蓟马在中国可能的.适宜分布范围涉及华 南、西南、华东地区的11个省(自治区、市)的123个县(市或地区);潜在适宜分 布范围涉及华东、华南、西南、华中、西北、华北共28个省(自治区、直辖市)的 468个县(市或地区)[20]o

基于GIS技术,分析了苜蓿斑场(Therioaphis trifolii)密度与生态环境和地理分布 之间的关系。结果表明,苜蓿斑螃的分布和发生程度与气候、地貌和海拔密切相关,苜 蓿斑蜗的适宜生境为海拔1 440 ~2 000m的半干旱平原区和半干旱丘陵区,.易暴发成 灾的区域为海拔1 600 ~ 1 800m的半干旱平原区归]。

组建GIS数据库是进行种群时空动态分析的前提和基础。采用GIS结合统计学以及 害虫发生历史数据、有关的空间和属性数据,建立了河北省棉铃虫(Helicouerpa armig- era)地理信息系统°力和浙江水稻二化螟(Chilo suppressalis)地理信息系统数据库门"。 实现了对害虫种群的发展趋势进行模拟预测,通过模型分析进行模拟预测和区域划分, 为害虫管理宏观决策提供辅助决策信息。

2 GIS在白蚁综合治理中的应用

在进行白蚁危害情况调查和防治时,由于白蚁危害、发生及分布具有时空特性,因 此基于GIS平台的白蚁防治管理信息系统将有效满足其特有的时空数据处理的需求。将 空间数据库与属性数据库相结合,即能产生白蚁分布、为害、扩散等信息,做好应对管 理措施。

2.1基本思路

地理信息技术以其强大的空间数据管理、分析和图形展示等功能在众多的领域里得 到广泛的应用。在进行白蚁防治和预测预报时,很多信息都是有关于空间位置的,如白 蚁的种类、密度、种群结构、防治措施等。GIS在白蚁综合治理中的应用,即是将白蚁 防治业务与地理空间数据相结合,实现了白蚁防治及预测的数据管理系统规范化、可视 化和动态化。同时针对白蚁危害系统地结合GIS,实现了动态的仿真及对其暴发趋势和 分飞期时间等的预测,并将抽象的数据转化成清晰简明的电子地图,直观的显示了白蚁 虫害发生的程度及地域分布,为区域白蚁综合治理决策提供可靠依据。

2. 1. 1 地理信息资源数据库

区域地理信息是GIS与白蚁综合治理有机结合的基础,包括基础地形图如行政区 划、地形地势、植被类型、水文分布、道路、街区等,房屋图形库如房屋分布、名胜古 迹、保护建筑物、危旧房屋等。

2. 1.2 白蚁防治及监测信息数据库

区域内白蚁防治及监测信息数据库包括白蚁预防、灭治、蚁情发生、蚁情监控点、 白蚁种类、危害程度、施工时间、使用药物等信息以及空间位置。

2.2应用范围

利用GIS模块,将白蚁分布、预防、灭治以及分飞范围预测情况等信息自动生成各 种白蚁专题地图,将地图输出打印或者发布到相关Internet网站上供公众查阅。

2. 2. 1 白蚁监测

在目标区域内的监控点安装白蚁监测控制装置,定期检查装置,将获得的白蚁种 类、危害程度等翔实数据录入到白蚁防治地理信息监测系统,绘制相应的蚁情监控示意 图。一方面可以直观的了解监控点白蚁情况;另一方面便于监视白蚁危害、蔓延情况。


华中昆虫研究(第十卷)2014年12月

2. 2.2 白蚁预防

将进行白蚁预防的城市新建房屋建筑的位置、项目信息及白蚁预防施工具体情况等 纳入数字地图,形成可视数据,以便于加强对白蚁预防工程的后期管理。

2. 2.3 白蚁灭治

在进行白蚁灭治时,将居民房屋位置、小区、楼层、门牌号等详细信息,以及白蚁 危害程度、危害部位,处理方法等详细信息文字说明并拍照,上传至白蚁防治地理信息 监测系统。根据各年度全部蚁情处理情况,可以划分白蚁危害严重的区域,提前制定相 应的措施严防白蚁的蔓延。

3展望

害虫综合防治已经成为我国农业生产的一项重要策略,地理信息系统、全球定位系 统、转基因技术等技术的应用显著增强了对害虫种群的区域性调控效率,进一步发展 IPM新理论与新技术将成为我国昆虫学研究的重要方向[旳。白蚁种类多、危害广、巢 体复杂且具有隐蔽性,单一技术未必能有效控制白蚁为害。在实际防治工作中,应根据 白蚁种类、为害对象、地点等因素,确定白蚁综合治理方案。

GIS技术已经应用于很多农林害虫时空动态分析,为害虫综合治理提供了科学依 据国。但在白蚁防治工作中的应用较少,在杭州M、大连等地,利用GIS系统,对 白蚁进行针对性地预警预防,列出高发区内历史保护建筑或危旧房,进行重点防治,大 大提高了城市房屋白蚁防治管理工作的系统性和严谨性。

GIS系统在白蚁防治中应用尚处于起步阶段,在今后的白蚁综合治理工作中将有着 极其宽广的应用空间。首先,必须充实系统的地理信息资料,确保地理信息准确、翔 实。其次是要进一步强化系统对本地区白蚁危害程度的分析和预测预报的准确性,以历 年来发生白蚁危害和防治的统计资料为基础,既可以加强对已进行的白蚁防治工作的管 理,又可以运用系统的综合分析功能,分析白蚁为害的时空变化规律,以及影响和制约 白蚁种群数量变化的主导因素,将对区域内白蚁为害程度分析和预测预报工作的准确性 大有裨益。基于GIS的白蚁综合治理将是未来白蚁防治技术的趋势,将促使传统白蚁防 治向信息化技术与管理发生质的改变。

参考文献

[1]张绍红,周培,陆军,庄永林.白蚁危害及防治方法研究进展[J].中华卫生杀虫药械[J],

2008,14 ( 3) : 218 -220.

[2]严少辉,彭心赋,孙叙.我国白蚁生物学及其防治药剂研究现状[J].中华卫生杀虫药械,

2009,15 ( 6): 498 - 500.

[3]Rust MK, Su NY. Managing social insects of urban importance [ J]. Annual review of entomology, 2012, 57: 355 - 375.

[4]Zhong JH, Liu LL. Termite fauna in China and their economic importance [ J] . Sociobiology, 2002 , 40 (1): 25 -32.

[5]曹莉,赵瑞华,陈镜华,韩日畴.白蚁防治技术[J]・昆虫知识,2007 , 44 ( 3): 342-347.

[6]程冬保.有害生物综合防治(IPM)在白蚁防治上的应用[J].安徽农业科学,2001, 29 (1):


51 -53.

[7]李小鹰.白蚁控制IPM策略的发展及对药剂的要求[J].中华卫生杀虫药械,2004, 10 ( 6): 354-35&

[8]Lee C, Vongkaluang C, Lenz M. Challenges to subterranean termite management of multi・genera faunas in Southeast Asia and Australia. Sociobiology, 2007 , 50 (1) : 213 -222.

[9]中华人民共和国住房和城乡建设部.全国白蚁防治事业“十二五”发展规划纲要[EB/0L]. (2012- 06 -21). http: //www. mohurd. gov. cn/zcfg/jsbwj_ 0/jsbwjfdcy/201209/120120911_ 211355. htmL

[10]Robert N; coulson. Intelligent Geographic information systems and integrated pest management [ J ]. Crop Protection, 1992, 11: 507 -515.

[11 ] Andrew M L, Richard E R, William P K. Geostatistics and geographic information systems in applied insectecology [ J]. Annual review of entomology, 1993, 38: 303 -327.

[12]唐丽华.GIS技术在白蚁防治管理中的应用[J].吉林农业,2011 (6): 119-120, 122.

[13]李全国,吕宗毅,李小荣.引入地理信息系统加快城市白蚁防治工作的现代化管理[J].城市 害虫防治,2010 (4): 27-31.

[14]何建邦,钟耳顺.论地理信息系统及其在地理学中的地位[J].地理学报,1993, 48 (1): 84-90.

[15]国家测绘地理信息局.测绘地理信息发展“十二五”总体规划纲要[EB/OL]. (2011 -06- 10). http: //www. sbsm. gov. cn/article/tzgg/201106/20110600084547. shtml.

[16]Liebhold AM, Halverson JA, Elmes GA. Gypsy moth invasion in North America - a quantitative analy・ sis [ J]. Journal of Biogeography, 1992, 19 (5): 513 -520.

[17]石根生,李典谟.地理信息系统与森林病虫害管理[J].森林病虫通讯,1996 (3): 38-41.

[18]詹新武,周世健.基于GIS技术的森林病虫害防治管理信息系统[J].中国森林病虫,2005, 24 (1); 24 - 27.

[19]张淑梅.黑龙江垦区森林病虫害管理信息系统构建及应用研究[D].东北林业大学博士学位论 文,2009.

[20]戴霖,杜予州,张刘伟,周福才,龚伟荣,鞠瑞亭.西花蓟马在中国的适生性分布研究初报 [J].植物保护,2004, 30 (6): 48-51.

[21]张蓉,朱猛蒙,马建华,王芳.基于地理信息系统的耕地苜蓿斑曹种群发生的适宜生境[J]. 应用生态学报,2009, 20 (8): 1 998 -2 004.

[22]闰宏娟,李典谟,谢宝瑜.河北省棉铃虫地理信息系统的设计与建立[J].昆虫知识,1999, 36 (3): 174 -177.

[23]王正军,程家安,李典谟.水稻二化螟地理信息系统数据库的设计与组建[J].昆虫学报, 2001, 44 (4): 525 -533.

[24]张玮,王培刚.白蚁虫害仿真预测系统的研究与设计[J].信息技术,2006 (12): 179- 181, 183.

[25]吴孔明,陆宴辉,王振营.我国农业害虫综合防治研究现状与展望[J].昆虫知识,2009 , 06: 831 -836.

Cox JSH, Vreysen MJB. Use of geographic information systems and spatial analysis in area-wide integrated pest management programmes that integrate the sterile insect technique [ M ] //Sterile Insect Technique. Springer Netherlands, 2005 : 453-477.