美国白蛾入侵北京 GIS兵法破解危局

今年入秋以来，媒体大量报道京、津、冀等地频繁发生美国白蛾疫情，仅河北省沧州一地就有5300多个村庄受灾，创下了历年之最；北京海淀、朝阳、丰台、石景山等多个城区也纷纷发生疫情。记者前往受灾地区看到，大树的树叶几乎全被虫子啃食干净，只有叶脉残存在树枝上，虽然天气尚暖却已是一片残冬景象，树下更密密麻麻地堆积着大量的毛毛虫。据林业部门介绍，美国白蛾的病害不仅对居民的生活出行造成了不便，更为严重的是疫情会对农林生产造成巨大的经济损失，对生态环境造成不可挽回的破坏性影响。

美国白蛾于1950年随美军物资传入朝鲜半岛，1979年首次在辽宁省丹东市发现，属于世界性检疫害虫，对园林树木、经济林、农田防护林等均可造成严重的危害，已被列入我国首批外来入侵物种。就北京地区而言，2003年开始零星地发现美国白蛾，2006年开始成规模的影响到郊区县，而近两年在城区已经有大量的疫情报告，说明疫情在逐年加重。中国农业大学杨定教授介绍说，美国白蛾的传播途径很广，传播速度也很快，“可以随任何运输物资传播，甚至随个人的行走传播”。所以，不管是城区还是郊区，任何一个角落，防控不到位都可能出现虫害。

常识告诉我们，在针对病虫害的防治中，“防”的作用和意义都要远远大于“治”，那么，有没有办法能够未雨绸缪，在疫情尚未扩散之时就能够进行准确的判断和预测，从而更有效的采取防范措施，将疫情消灭于无形呢？答案是肯定的，山东科技大学在“2010 ’Esri杯中国大学生GIS 软件开发竞赛”中，利用GIS（地理信息系统）软件针对美国白蛾进行入侵危害评估及治理决策分析的研究，就为美国白蛾的防治提供了一套完整的解决方案。

我们知道，任何生物的繁衍生存都离不开空气、土壤、植被、气候、天敌物种的密集度等多种环境因素，只有各种条件适宜的情况下，生物种群才能够得以顺利的繁衍、扩张。而GIS正是一门研究空间与环境的科学，它能够通过GIS软件对地质、植被、季候、气象、交通流量、人口分布等各种空间数据与应用需求相结合进行分析，并将分析结果以空间位置的直观方式在地图上展现出来。利用GIS系统的这一特点与优势，山东科技大学的课题组参考了大量的生物学、昆虫学等方面的资料，在深入研究美国白蛾的习性后，将美国白蛾繁殖生存所必须的环境数据导入到软件模型中，通过与目标地区的各项实际数据进行比对，立刻能够输出很多有价值的信息，例如哪些是最有可能发生虫灾的地区？疫情的规模有多严重？等等。

软件包括多个模型，所有模型环环相扣，能够系统的完成对美国白蛾入侵的危害评估，并能提供科学合理的治理决策。例如：通过土壤分析模型、越冬成活率模型、羽化率模型等的综合应用，可准确判断不同地区害虫的越冬和羽化情况，这时早期预防模型就会根据上述分析给出如何投放天敌周氏啮小蜂的预防方案；而通过将人口、交通、风向风速、植被等数据输入动态扩散模型，则可以动态预测虫害的扩散情况，这时结合后期治理模型就可以快速有效的采取应对手段，抵御虫害的漫延；软件还提供了损失评估模型，可以根据白蛾扩散的最后密度对目标区域进行经济性和非经济性损失的量化评估。由此可见，该项研究成果涵盖了灾害前预防、灾害中处理直到灾害后的损失评估，对抵御美国白蛾的侵害提供了一整套系统、全面的解决方案，有极高的实用价值。该套模型经过一定程度的改造还能够广泛的应用于其他类似的虫害防治，对保障生态系统的完整性以及农林产业的正常稳定发展具有重要的意义。

这就好比仗还没开始打，我们就解密了敌人的情报，知道敌人的攻击目标在哪里、什么时间发起攻击、规模有多大、都是什么兵种、有什么装备，从而能够进行有针对性的防范和打击。试想在这种情况下，敌人的攻击还有可能成功吗？孙子兵法有云：知己知彼，百战不殆。而今面对害虫我们有了更强大的“GIS兵法”，又何愁虫害不灭呢！

  

 

软件模型框架

 

 

害虫扩散的分析结果一目了解

 

  

灾害损失评估结果的可视化表达