[發明專利]一種基于生態位因子模型的松材線蟲侵入風險預測方法

在審

• 申請號: 202010083550.X
• 申請日: 2020-02-10
• 公開（公告）號: CN111260148A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 李功權;沈鵬;袁杰祺
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/02;G06Q50/26;G06F30/20
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 楊采良

本發明屬于松材線蟲侵入風險預測技術領域，公開了一種基于生態位因子模型的松材線蟲侵入風險預測方法，獲取已發生的松材線蟲病疫區的分布點數據和環境數據；對氣候數據進行克里金插值處理，計算地形數據中的坡度和坡向，并得到植被類型和人類活動干擾數據；將分布點數據和各種環境數據導入到生態位因子模型中，計算松材線蟲病風險預警；基于計算得到的特征矩陣和風險圖，對松材線蟲病侵入風險進行評價。本發明根據影響松材線蟲傳播的主要環境影響因子，因地制宜，為松材線蟲病蟲害的預警、監測和防治工作奠定了基礎，也為森林生物多樣性保護和生態環境保護的措施提供了科學依據，為森林病蟲害的早期預警和防治工作提供依據和借鑒。

技術領域

本發明屬于松材線蟲侵入風險預測技術領域，尤其涉及一種基于生態位因子模型的松材線蟲侵入風險預測方法。

背景技術

目前，松材線蟲(Bursaphelenchus xylophilus)，是一種原產地在美國的危害性極高的外來有害生物。也是我國林業檢疫性有害生物。它主要通過松墨天牛(Monochamusalternatus)等媒介昆蟲在松樹體內傳播，引發一種破壞性極強的松樹病害——松材線蟲病，這種病害可對36種松屬樹種和8種非松屬樹種造成危害。自首次發現被松材線蟲感染的黑松以來，松材線蟲病已經累計給中國造成直接和間接損失上千億元。松材線蟲病傳播蔓延速度快，松樹一旦染病，極易造成大片松林感染并死亡。松材線蟲病已經蔓延至部分地區，造成了林業經濟和生態上的重大損失，給自然景觀造成了嚴重的破壞，嚴重威脅著我國林業的經濟發展和生態安全。

目前現有技術采取的防控技術主要是圍繞3個關鍵環節，即病害檢疫和疫情監測、疫木處理、媒介昆蟲防治。病害檢疫和疫情監測是松材線蟲防控工作的基礎，松材線蟲病感染初期很難被察覺，現階段監測松材線蟲病的主流方法是人工對松樹進行抽樣調查，分析松樹是否染病，這些監測手段效率低、耗時長、準確性也差，且往往具有滯后性，發現松材線蟲的時候往往已經造成了大量松樹的感染和死亡，不能及時有效地放映松林病蟲害的問題。

當前，對森林病蟲害進行早期預警，是控制森林病蟲害大范圍蔓延、維護森林健康與持續發展的重要內容之一；在松材線蟲還未入侵的時候，預測松材線蟲侵入的風險，是制定松材線蟲病防治和管理工作的前提。

綜上所述，現有技術存在的問題是：現階段監測松材線蟲病的主流方法是人工對松樹進行抽樣調查，分析松樹是否染病，這些監測手段效率低、耗時長、準確性也差，且往往具有滯后性，發現松材線蟲的時候往往已經造成了大量松樹的感染和死亡，不能及時有效地放映松林病蟲害的問題。

解決上述技術問題的難度：現階段松材線蟲病疫情的檢疫和監測技術具有滯后性，且效率較低、成本較高，不能及時反映病蟲害的狀況，容易造成松材線蟲的大面積感染。

解決上述技術問題的意義：對松材線蟲病的早期預警，預測松材線蟲侵入的風險，是制定松材線蟲病防治和管理工作的前提。根據預測結果，在高風險區加大監測和防治的力度，合理分配各個區域的人力、物力資源，從而提高工作效率，降低病蟲害處理的成本。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種基于生態位因子模型的松材線蟲侵入風險預測方法。

本發明是這樣實現的，一種基于生態位因子模型的松材線蟲侵入風險預測方法，所述基于生態位因子模型的松材線蟲侵入風險預測方法包括以下步驟：

步驟一，松材線蟲病數據采集：獲取已發生的松材線蟲病疫區的分布點數據和環境數據；所述環境數據包括氣候數據、基礎地形數據、植被數據、人類活動數據。

步驟二，數據預處理：對氣候數據進行克里金插值處理；利用ArcGIS的空間分析模塊計算地形數據中的坡度和坡向；通過遙感技術得到植被類型和人類活動干擾數據。

步驟三，松材線蟲病風險預警計算：將分布點數據和各種環境數據導入到生態位因子模型中進行計算，并對結果進行檢驗；根據檢驗生成的P/E曲線對風險等級圖的風險等級進行分類。