مدل‌سازی پراکنش ساقه‌خوار نواری برنج (Chilo suppressalis) در اقلیم‌های مختلف ایران

کد مقاله : 1256-23IPPC
نویسندگان
1رشت- کیلومتر 5 جاده تهران- موسسه تحقیقات برنج کشور- بخش تحقیقات گیاهپزشکی
2گروه گیاه‌پزشکی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی
3بخش تحقیقات رده‌بندی حشرات، موسسه تحقیقات گیاه‌پزشکی کشور، تهران، ایران
4گروه علوم سیستم‌های محیطی، موسسه ETH زوریخ، سوئیس
چکیده
ساقه‌خوارها مهم‌ترین آفت در مراحل مختلف رشد برنج هستند. ارزیابی دقیق پراکنش بالقوه‌ی این آفات، نقش کلیدی در مدیریت آن‌ها در اکوسیستم‌های شالیزاری دارد. در این پژوهش، پراکنش بالقوه‌ی ساقه‌خوار نواری برنج Chilo suppressalis (Walker, 1863) در ایران بررسی شد. به منظور جمع‌آوری و ثبت داده‌های حضور ساقه‌خوار نواری برنج، در سال‌های 1394 تا 1396 از تلفیق سه روش نمونه‌برداری صحرایی (با استفاده از تله‌ی نوری، مالایز و فرومونی)، بررسی نمونه‌های موجود در کلکسیون‌ها و منابع علمی معتبر استفاده شد. همچنین اطلاعات مربوط به متغیرهای اقلیمی و توپوگرافی از بانک اطلاعاتی WorldClim تهیه شد. برای پیش‌بینی پراکنش ساقه‌خوار نواری برنج در سطح شالیزارهای ایران، از نه مدل‌ پیش‌بینی پراکنش گونه (GLM، BRT، SVM، CART، MARS، RF، Maxent، Maxlike و BIOCLIM) به کمک بسته‌ی مدل‌سازی پراکنش گونه (sdm) در نرم‌افزار R استفاده شد. نتایج مدل‌سازی پیش‌بینی پراکنش نشان داد شالیزارهای مناطق محدودی از کشور شامل استان‌های گیلان، مازندران، گلستان و بخش‌هایی از استان‌های زنجان، قزوین، اردبیل، آذربایجان شرقی، اصفهان، چهارمحال و بختیاری، خراسان رضوی، مرکزی و آذربایجان غربی برای حضور ساقه‌خوار نواری برنج مناسب هستند. همچنین مناطق وسیعی در غرب، جنوب غربی، جنوب، جنوب شرقی، شرق و مرکز ایران کم‌ترین احتمال حضور ساقه‌خوار نواری را دارند. از بین متغیرهای محیطی به ترتیب میانگین دما در گرم‌ترین دوره‌ی سه ماهه (متغیر اقلیمی) و ارتفاع از سطح دریا (متغیر توپوگرافی)، بیش‌ترین سهم را در پراکنش این گونه‌ در شالیزارهای ایران داشتند. بر اساس نتایج ارزیابی دقت دو آزمون AUC و TSS، همه‌ی مدل‌ها عملکرد قابل قبولی در پیش‌بینی پراکنش ساقه‌خوار نواری برنج داشتند. یافته‌های این پژوهش اطلاعات اولیه‌ و کلیدی درباره‌ی پراکنش بالقوه‌ی مهم‌ترین ساقه‌خوار برنج در شالیزارهای ایران را فراهم می‌کند که می‌تواند در برنامه‌ریزی مدیریت (قرنطینه و الگوی کشت) این آفت در سطح کشور موثر باشد.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
Distribution modeling of striped rice stem borer (Chilo suppressalis) in different climates of Iran
Authors
Mahdi Jalaeian, Ali Golizadeh, Alimorad Sarafrazi, Babak Naimi
Abstract
Stem borers are the major pests at all stages of rice growth. Accurate assessment of potential distribution of the pests in paddy filed ecosystems, play a key role in their management. In this study, the potential distribution of striped rice stem borer, Chilo suppressalis (Walker, 1863) was investigated in Iran. A combination records of field sampling (using light, malaise and pheromone traps) during 2015-2017 and those of samples deposited in collections and recorded in scientific sources were usedin modeling analyses. Moreover, climatic and topographical variables were provided through the WorldClim database. Finally, the potential distribution of striped rice stem borer was determined using nine distribution models (GLM, BRT, SVM, CART, MARS, RF, Maxent, Maxlike and BIOCLIM) through species distribution modeling (sdm) package in R software. The results showed that paddy fields in limited areas of Iran including Guilan, Mazandaran, Golestan, Zanjan, Qazvin, Ardabil, Azarbayejan-e Sharqi, Esfahan, Chaharmahal-Bakhtiari, Khorasan-e Razavi, Markazi and Azarbayejan-e Qarbi provinces are suitable for the presence of C. suppressalis. Furthermore, wide areas in the west, southwest, south, southeast, east, and center of Iran had the least probability for presence of C. suppressalis. The mean temperature of warmest quarter (climatic variable) and elevation (topographic variable), respectively, had the highest contribution in species distributionmodelling of the pest. Based on AUC and TSS indices, all models had acceptable performance for predicting the distribution of C. suppressalis. The current findings would provide key and basic distribution information of the striped rice stem borer in paddy fields of Iran, which could be useful in implementing an effective pest management program (including quarantine and crop pattern).
Keywords
Paddy fields, Environmental variable, Species Distribution Model