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遥感地球所“树流感”爆发风险遥感诊断与预警研究取得进展
时间:2017-04-07

  随着全球气候变化对森林生态系统的影响加剧,人类生产生活的全球化以及不断密切的森林木材产品贸易往来,森林病虫害的爆发及传播愈发频繁和快速,所造成的经济、社会和生态危害日益加剧,“树流感”是其中的典型代表。 

  “树流感”的学名是“栎树猝死病”(Sudden Oak Death, SOD),是由栎树猝死病菌引起的毁灭性的林木和观赏植物病害,能够在短时间内对树木造成致命伤害。引起“树流感”的栎树猝死病菌可随感病叶片、幼枝、植物苗木进行传播扩散,且植物受到感染后没有有效的防治方法。随着全球化发展,一个地域的栎树猝死病菌比过去更易携带或转移到另一个地域,并在缺乏天敌等制约因素的新环境下扩散,导致不可逆转的生态灾难。 

  在此背景下,遥感地球所遥感科学国家重点实验室曹春香研究员带领的环境健康遥感研究团队开展了“树流感”爆发风险遥感诊断与预警研究,并且得到国家林业局林业公益性行业科研专项的经费资助。该公益专项基于遥感等多源数据,建立全球“树流感”环境背景因子数据集,研究“树流感”在全球的时空分布特征;以遥感和GIS等空间信息技术为主要手段分析影响“树流感”分布和传播的主要环境因子,并对其在全球的潜在适生区进行划分;根据有害生物风险评估理论,建立“树流感”的入侵风险评估指标体系和预警模型,针对“树流感”在中国的潜在入侵及传播风险进行预测预警。 

  通过该公益专项研究,曹春香研究团队发现了喜马拉雅山脉地区邻近的中国南方地区在短期、中长期都处于高侵入风险,虽然目前在国内尚未爆发,但其主要寄主植物在我国都有广泛的分布,一旦病菌侵入中国典型高风险区,该病害将快速扩散,并在短期内到达爆发高峰期,从而改变我国森林树种构成,导致我国森林生态系统功能严重分裂,对我国的森林资源及森林生态建设造成极大的破坏,给社会经济和人民生活质量产生巨大的影响。 

  为了对“树流感”爆发及传播风险预测结果进行验证,曹春香研究团队在综合考虑“树流感”的气候适宜性、寄主植物的分布范围以及不同寄主对病菌的承载传播能力的基础上,选取了高、中、低风险的重庆市巫溪县、云南省屏边县、江西省泰和县、海南省白沙县4个区域作为风险预测示范区。科研人员分别于2016115日至10日在巫溪、1124日至28日在屏边、125日至9日在泰和,201738日至11日在白沙开展了野外调查实验。 

  实验中调查了实验区森林样方26个,探查了各样方的寄主物种的组成、分布以及结构参数;提取了气温、降水等气候信息;采集了健康与非健康植物样本60个;测量了42种植被的叶片光谱;构建了“树流感”寄主植被光谱库。实验表明“树流感”寄主植被在风险区内的长势良好且分布广泛,风险值和寄主植被的分布一致性很高。实验中还发现在云南省屏边县的杉木爆发了类似“树流感”的枯黄病,实验小组对病株进行采样并送达有关部门进行检验。 

  基于该公益专项的理论预测研究和实地调查验证发现,利用遥感等空间信息技术诊断“树流感”并对其爆发风险进行预测预警,可以获取栎树猝死病菌潜在寄主的分布状况,发现“树流感”的时空分布及传播规律,识别我国“树流感”的潜在爆发高风险区,进而服务于最大限度保护我国森林植被资源,保障国家生态安全。 

“树流感”爆发风险验证示范区(重庆市巫溪县、云南省屏边县、江西省泰和县、海南省白沙县)

“树流感”野外调查实验工作场景

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