白蚁作为世界上极具危害性的害虫,广泛分布于全球陆地约50%的区域,在热带、亚热带地区尤为猖獗。在我国,除黑龙江、内蒙古、宁夏、青海、新疆外,其余地区均有白蚁踪迹,其分布范围约占陆地面积40%,涵盖 4科44属473种。其中,土栖性白蚁对水库堤坝、房屋建筑等造成的危害极大,严重威胁人民生命财产安全与基础设施稳定。随着社会对基础设施安全重视程度不断提升,白蚁防治工作的重要性日益凸显,深入研究土栖性白蚁地理分布区划,对优化2025年白蚁防治产业布局具有关键意义。
《2025-2030年全球及中国白蚁防治行业市场现状调研及发展前景分析报告》研究表明,气象要素、土壤特征、土地覆被等是影响白蚁分布的主要环境因子。本研究选取温度、降水量、相对湿度、土壤 pH 值等因子作为土栖性白蚁区划指标。温度、降水量和相对湿度数据来源于欧洲中期天气预报中心的第五代大气再分析数据集 ERA5,时间跨度为 2000 - 2020 年,空间分辨率 0.25°,时间分辨率为月;土壤 pH 值采用中山大学陆地 - 气温相互作用研究组提供的土壤特征数据库,空间分辨率为 30 弧秒,利用此数据表征 2000 - 2020 年每年土壤 pH 值。
为评估土栖性白蚁地理分布区划结果,研究利用大量调查统计数据,结合近年各省研究数据,分析得到各省白蚁及对堤坝造成灾害的土栖性白蚁分布种类。通过在中国知网等文献数据库检索相关关键词,选取 1970 - 2022 年期间发表的研究成果,提取并统计土栖性白蚁研究地经纬度,得到其空间分布。全国水库站点数据则基于水利部公布的全国 719 座大型水库大坝地址提取所得。这些数据为深入研究土栖性白蚁分布,制定科学的白蚁防治策略提供了坚实基础。
白蚁地理区划需满足分区内差异最小、分区空间连续等要求。在实际操作中,研究区共有 14935 个栅格点,每个栅格点有 84 个属性数据。通过在 ArcGIS 中使用泰森多边形工具创建泰森多边形计算栅格点空间邻接关系,选取 ILS 算法求解模型,多次模拟后将分区数量 P 设置为 3,各指标权重均设置为 1.0,最后通过计算指标评价分区结果并制图综合获得土栖性白蚁分区,为白蚁防治工作提供理论模型支持。
在 2000 - 2020 年间,我国年平均气温、相对湿度呈 “南高北低” 分布,年平均降水量由东南向西北递减,土壤 pH 值总体上长江以南多呈酸性,长江以北多呈碱性。这些环境因子的空间格局对土栖性白蚁分布产生重要影响。
我国白蚁分布广泛,北界为吉林公主岭、辽宁丹东和北京地区等,除 5 个省份外均有白蚁踪迹。土栖性白蚁种类呈现越往北越少、越往南越多的规律,云南是种类最多的省份。研究还发现,土栖性白蚁分布北界线已过黄河,修正了以往观点。从 1970 - 2022 年土栖性白蚁研究报道统计来看,研究整体呈逐年增加趋势,空间上学者研究区域主要集中在东南沿海等地,并逐渐向内陆扩展。这些分布特征明确了白蚁防治的重点区域与研究方向,有助于合理调配防治资源。
基于气象数据、土壤 pH 值,利用 ILS 算法得到我国土栖性白蚁地理分布区划,将其密度从南至北分为高密度区(D3)、中密度区(D2)和低密度区(D1)。D3 高密度区主要分布在长江以南热带和亚热带季风区域,该区域温湿条件适宜,水库数量多,土栖性白蚁种类丰富;D2 中密度区主要在亚热带季风区域,土栖性白蚁种类数少于高密度区;D1 低密度区主要在温带季风和高原山地区域,土栖性白蚁种类相对较少。
D3 高密度区最北分界线东起江苏南京,经多地西至云南香格里拉,北界线基本沿长江中下游;D2 中密度区最北分界线东起江苏盐城,经多地西至四川廉定,北界线东部大致沿淮河形成凸起曲线;D1 低密度区最北分界线东起山东东营,经多地西至西藏日喀则,北界沿黄河下游北上形成中间凸起曲线。这些区划结果为白蚁防治监管工作提供指导,有助于白蚁防治产业根据不同区域特点,制定针对性的防治策略,优化产业布局。
综上所述,本研究通过对环境因子的分析和 ILS 算法的运用,明确了中国土栖性白蚁地理分布区划,其分布呈现南多北少、东多西少的特点,且已跨过黄河。这一研究成果为2025年白蚁防治产业布局提供了重要依据,有助于相关部门和企业在不同区域合理配置防治资源,提高防治效率。然而,考虑到土栖性白蚁地理分布影响要素的复杂性,本研究未考虑土地利用变化、堤坝建设等人为因素,且假设各因子权重相同,在一定程度上增加了分区结果的不确定性。未来白蚁防治研究应充分考虑这些人为因素,量化各因子权重,尝试二级区划,进一步提高白蚁地理分布区划精度,更好地保障水库大坝等基础设施安全,推动白蚁防治产业科学发展。