基于GIS的夷陵區(qū)松材線蟲(chóng)入侵松林時(shí)空分布特征分析

周 丹，肖正利，趙 勇，田靜波，李祖梅，敬順華

（1.夷陵區(qū)自然資源和規(guī)劃局，湖北 宜昌 443100；2.遠(yuǎn)安縣林業(yè)局，湖北 宜昌 444200；3.夷陵區(qū)森林植物檢疫站，湖北 宜昌 443100；4.夷陵區(qū)分鄉(xiāng)鎮(zhèn)林業(yè)管理站，湖北 宜昌 443100；5.夷陵區(qū)黃花鎮(zhèn)林業(yè)管理站，湖北 宜昌 443100）

松材線蟲(chóng)病，又稱(chēng)松材線蟲(chóng)萎蔫病、松樹(shù)萎蔫病、松樹(shù)枯萎?。?］，是國(guó)際重大檢疫性病害，是目前最為嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一，該病害在熱帶和亞熱帶地域迅速蔓延造成嚴(yán)重危害［2］，也是危害較大的外來(lái)入侵物種之一［3］，松樹(shù)一旦被松材線蟲(chóng)感染，基本無(wú)法幸存，被感染的松林成片枯死，對(duì)松林生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴(yán)重的破壞。松材線蟲(chóng)有關(guān)的研究涉及從分類(lèi)到防治、病原、媒介、基因、行為以及共生菌等諸多領(lǐng)域，總體上沒(méi)有太大突破［4］。

松林線蟲(chóng)病是由滑刃科（Aphelenchoididae）傘滑刃屬（Bursaphelenchus）的松材線蟲(chóng)（Bursaphelenchus xylophilus）引起的松樹(shù)上的一種毀滅性病害［1，5］；在全國(guó)范圍內(nèi)，幾乎所有氣候帶的絕大多數(shù)松林生態(tài)系統(tǒng)都有可能被松材線蟲(chóng)侵染［2］，其傳播方式主要是自然傳播和人為傳播，自然傳播是借助媒介昆蟲(chóng)天牛攜帶來(lái)完成，可作為媒介的昆蟲(chóng)有13種［1］，國(guó)內(nèi)發(fā)現(xiàn)能攜帶松材線蟲(chóng)的昆蟲(chóng)有6種［6］，松材線蟲(chóng)病的媒介昆蟲(chóng)除松褐天牛外，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)報(bào)道了林間存在其他昆蟲(chóng)可攜帶松材線蟲(chóng)而擴(kuò)散傳播松材線蟲(chóng)病的現(xiàn)象［7］；該病的傳播擴(kuò)散趨勢(shì)還未得到有效遏制。

松材線蟲(chóng)病疫情傳播和擴(kuò)散具有一定的地理空間位置分布和發(fā)生時(shí)間規(guī)律，并具有關(guān)聯(lián)性，分析松材線蟲(chóng)病地理空間位置數(shù)據(jù)信息，其目的在于準(zhǔn)確了解疫情發(fā)生的空間分布狀況，挖掘其空間規(guī)律；量化松材線蟲(chóng)病疫情地理空間過(guò)程并構(gòu)建相應(yīng)的時(shí)空模型，為科學(xué)監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)、調(diào)查、評(píng)估等發(fā)揮輔助決策，通過(guò)地理信息系統(tǒng)分析研究，對(duì)受害松林密度、分布以及變化進(jìn)行了時(shí)空模擬，助力松材線蟲(chóng)病疫情防控提供輔助科技支撐。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

夷陵區(qū)位于湖北省長(zhǎng)江中、上游，地理位置處于110.512 258 33°—111.392 230 33°E，30.322 233 33°—31.282 230 33°N，舉世矚目的三峽大壩座落在夷陵區(qū)境內(nèi)；地處大巴山余脈，主體地貌以中低山為主，地勢(shì)由東南向西北逐漸升高，地形起伏多變，錯(cuò)綜復(fù)雜，高度相差懸殊，海拔51～2 005 m，平均海拔650 m，從南到北兼用中亞熱帶、北亞熱帶和暖溫帶的氣候特點(diǎn)，氣候適宜，自然條件優(yōu)越，日照充足，年平均氣溫16.6℃，極端最高氣溫41.4℃，最低氣溫-12℃，≥10℃的年積溫5 408℃，無(wú)霜期278 d，年平均日照時(shí)數(shù)為1 669.2 h；年平均相對(duì)濕度78.5%。全區(qū)平均年降水量在997～1 370 mm。降雨季節(jié)和降雨量極不均勻，5～9月雨量集中，降雨量在800 mm；自然氣候溫暖濕潤(rùn)，適合外來(lái)入侵生物松材線蟲(chóng)的生長(zhǎng)與繁殖。

該區(qū)域森林面積24.838×104hm2，現(xiàn)有森林植被以天然次生植被為主，植物種類(lèi)繁多，森林植被類(lèi)型屬于亞熱帶落葉闊葉林，以落葉闊葉與常綠針葉混交林等多種類(lèi)型的植物結(jié)構(gòu)為主，同時(shí)兼有中亞熱帶常綠闊葉林和北亞熱帶常綠闊葉林，森林覆蓋率74.87%，地段性森林植被類(lèi)型主體為落葉闊葉混交林，以殼斗科（Fagaceae）物種組成植被為主體森林群落居多。松科植物馬尾松占27.90%，馬尾松林呈純林和混交分布；闊葉混交林占45.33%，其他林占26.77%，馬尾松在該區(qū)域森林植被類(lèi)型上占有一定的生態(tài)空間與分布范圍。

松材線蟲(chóng)病于2006年首次在小溪塔街辦梅子埡村松林檢測(cè)出［8］，2009年成為疫區(qū)［9］。該區(qū)域人口相對(duì)密集，交通發(fā)達(dá)、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)頻繁，松木在不同區(qū)域間的調(diào)運(yùn)頻繁，大規(guī)模流動(dòng)為松材線蟲(chóng)疫情的傳播和擴(kuò)散創(chuàng)造了條件。松材線蟲(chóng)入侵馬尾松林致病力強(qiáng)，死亡速度快、數(shù)量大、擴(kuò)散快，治理難度大，給該區(qū)域造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)損失，該病給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成重大損失，破壞了自然景觀和生態(tài)環(huán)境，對(duì)松林資源構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

1.2 資料數(shù)據(jù)來(lái)源

資料數(shù)據(jù)來(lái)源于夷陵區(qū)2019—2020年2個(gè)年度松材線蟲(chóng)病枯死木采伐管理小班數(shù)據(jù)庫(kù)（*.SHP格式），基于每一株病枯木空間位置，以二清為基礎(chǔ)底圖建立的數(shù)據(jù)庫(kù)，用于外業(yè)調(diào)查、疫木（枯死木）采伐管理、監(jiān)測(cè)、檢查驗(yàn)收，ArcGIS軟件平臺(tái)運(yùn)用空間連接（Spatial Join）工具將病枯木位置與株數(shù)匯集成面圖層數(shù)據(jù)庫(kù)。

1.3 研究方法

為了便于數(shù)據(jù)分析，松材線蟲(chóng)病枯死木采伐管理小班數(shù)據(jù)庫(kù)點(diǎn)面圖層之間相互轉(zhuǎn)換采用點(diǎn)模式分析，點(diǎn)模式分析可以用來(lái)描述任何類(lèi)型的事件數(shù)據(jù)［10］，每個(gè)小班（點(diǎn)）數(shù)據(jù)視為一個(gè)疫點(diǎn)（或侵染源、疫源）。由于松樹(shù)感染松材線蟲(chóng)導(dǎo)致死亡具有發(fā)生空間位置和發(fā)生時(shí)間，導(dǎo)致松樹(shù)死亡時(shí)間段主要集中在秋季，難以獲取地面上每個(gè)疫點(diǎn)（小班）每一個(gè)月（周）時(shí)間段疫情數(shù)據(jù)，時(shí)間分析采用年度比較法；運(yùn)用數(shù)據(jù)描述性分析、趨勢(shì)分析；時(shí)空聚類(lèi)分析采用空間自相關(guān)、最近鄰距離指數(shù)、核密度分析［10-14］；空間信息圖制作與計(jì)算采用ArcGIS 10.8軟件分析、統(tǒng)計(jì)。

1.3.1 描述性分析 描述松材線蟲(chóng)病疫情發(fā)生基本情況、比較時(shí)間與空間趨勢(shì)演變，用數(shù)據(jù)量化松材線蟲(chóng)病疫情空間傳播分布特征，繪制疫情圖（包括松林危害程度空間分布、疫點(diǎn)分布、疫點(diǎn)三維趨勢(shì)）。

1.3.2 趨勢(shì)面分析 采用線性模型與數(shù)學(xué)曲面擬合樣本數(shù)據(jù)，建立二元多項(xiàng)式回歸模型統(tǒng)計(jì)，運(yùn)用趨勢(shì)分析工具（Trend analysis）將疫點(diǎn)松林受害株數(shù)值投影到一個(gè)由東西向和南北向平面構(gòu)成的正交平面上，投影平面上擬合曲線形成趨勢(shì)圖，顯示疫情在空間的總體分布規(guī)律，以此反映區(qū)域的系統(tǒng)變異，建立趨勢(shì)面模型。

1.3.3 時(shí)空聚類(lèi)分析

1）空間自相關(guān)（Global Moran’s I）。探索性空間數(shù)據(jù)分析（ESDA）是檢驗(yàn)是否存在一個(gè)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上顯著的空間分布，并進(jìn)一步了解生成這一分布空間過(guò)程的一種方法［15］，空間自相關(guān)是ESDA的重要方法，空間自相關(guān)分為全局和局部自相關(guān)，可揭示空間變量的區(qū)域結(jié)構(gòu)形態(tài)，是檢驗(yàn)具有某變量在特定空間位置上的屬性值是否與其相鄰空間位置上的屬性值顯著相關(guān)［13-16］，相鄰對(duì)象屬性值相似，則為正相關(guān)；相鄰對(duì)象屬性值相異，則為負(fù)相關(guān)；相鄰對(duì)象屬性值隨機(jī)，則相鄰對(duì)象無(wú)相關(guān)性。

對(duì)松材線蟲(chóng)疫點(diǎn)空間傳播的空間自相關(guān)性進(jìn)行實(shí)證分析，可描述疫點(diǎn)空間整體分布狀況，檢驗(yàn)疫點(diǎn)是否與其相鄰空間點(diǎn)上的屬性值相關(guān)聯(lián)的重要指標(biāo)，其結(jié)果正相關(guān)表明屬性值變化與其相鄰空間單元具有相同的變化趨勢(shì)，代表空間現(xiàn)象有集聚性的存在；負(fù)相關(guān)則為隨機(jī)現(xiàn)象。當(dāng)一個(gè)區(qū)域具有高的受害松林密度，且和周?chē)鷧^(qū)域?yàn)檎嚓P(guān)，則該區(qū)域就可以認(rèn)為是個(gè)疫點(diǎn)。

該分析采用全局自相關(guān)、空間自相關(guān)指標(biāo)莫蘭指數(shù)（Moran’sI）表示，是從整體上反映研究區(qū)域的空間相關(guān)性，其取值范圍［-1，1］，當(dāng)I＞0時(shí)，表示正相關(guān)，且越接近于1聚集性越大；當(dāng)I＜0，負(fù)相關(guān)，I＝0，是隨機(jī)現(xiàn)象［10，11］。局部空間自相關(guān)是在全局分析的基礎(chǔ)上，沒(méi)有聚集出現(xiàn)時(shí)，用來(lái)檢查是否有小的、可能被忽視的聚集，可反映子區(qū)域間的相關(guān)程度。全局空間自相關(guān)的Moran’sI計(jì)算公式為：

式中，zi為疫點(diǎn)i的屬性與其平均值偏差，wi,j為疫點(diǎn)i和j之間的空間權(quán)重，n為疫點(diǎn)的總數(shù)，So為所有空間權(quán)重的聚合。E[I]、V[I]分別表示Moran’sI的期望值和方差，當(dāng)p很小時(shí)，所觀測(cè)到的空間要素屬性不太可能產(chǎn)生于隨機(jī)過(guò)程（小概率事件），因此可以拒絕零假設(shè)，z得分和p值都與標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布相關(guān)聯(lián)。

2）最近鄰距離指數(shù)（NNI）。最近鄰距離指數(shù)是測(cè)量每個(gè)要素的質(zhì)心與其最近鄰要素的質(zhì)心之間的距離，計(jì)算最近鄰距離的平均值，用最鄰近點(diǎn)之間的距離描述空間分布模式，是判斷點(diǎn)要素空間分布特征和空間格局特征的空間計(jì)量方法，將疫點(diǎn)作為要素點(diǎn)分析，可計(jì)算范圍區(qū)域內(nèi)任意一疫點(diǎn)與最鄰近疫點(diǎn)的距離d min，取平均值得到實(shí)際最近距離dˉmin，與隨機(jī)分布模式下的理論最鄰近距離E（d min）比較，得到最鄰近指數(shù)R，如果R=1，說(shuō)明事件分布模式屬于隨機(jī)分布；R＜1，說(shuō)明事件分布模式屬于集聚分布；R＞1，則表現(xiàn)的模式趨向于擴(kuò)散。計(jì)算見(jiàn)式（6）。

式中，d i為疫點(diǎn)i與最鄰近疫點(diǎn)之間的距離；A為區(qū)域面積（采用默認(rèn)面積，數(shù)據(jù)最小外接矩形決定）；n為疫點(diǎn)個(gè)數(shù)；d min為最鄰近距離；dˉmin平均距離。

3）核密度分析（KDE）。核密度分析工具（Kernel density）用于計(jì)算疫點(diǎn)受害松林值在其周?chē)徲蛑械拿芏?，以樣本疫點(diǎn)為圓心，搜索圓半徑，離圓心越近，柵格單元的密度值就越高，能直觀地表現(xiàn)研究對(duì)象的分布密度，核密度值的高低代表研究對(duì)象在空間分布上的集聚程度［16］。該方法可計(jì)算任意疫點(diǎn)區(qū)域半徑范圍內(nèi)受害松林值的密度，可反映受害松林空間位置分布的相對(duì)集中程度，可以據(jù)此判斷受害松林整體空間分布特點(diǎn)。計(jì)算見(jiàn)式（7）。

預(yù)測(cè)疫點(diǎn)位置（x，y）范圍內(nèi)的受害松林株數(shù)值密度，i=1，…，n，是輸入疫點(diǎn)，位于（x，y）位置的半徑距離內(nèi)，包括總和中的疫點(diǎn)；popi是i點(diǎn)的領(lǐng)域數(shù)量（population）字段值參數(shù)，該字段參數(shù)為全部小班內(nèi)受害死亡松值，disti是疫點(diǎn)i和（x，y）位置之間的距離。

2 結(jié)果與分析

2.1 基本情況

該區(qū)域松材線蟲(chóng)病疫情2009年經(jīng)國(guó)家林業(yè)局鑒定確認(rèn)疫區(qū)以來(lái)，疫情擴(kuò)散蔓延迅速，10年來(lái)累計(jì)死亡松樹(shù)208.97×104株，發(fā)生面積達(dá)7.49×104hm2，自然傳播媒介為松褐天牛成蟲(chóng)，一年發(fā)生1代，羽化周期長(zhǎng)，躲藏在松樹(shù)皮夾縫或樹(shù)干中，難以防治；主要危害松科植物馬尾松、華山松，給該區(qū)域造成經(jīng)濟(jì)與生態(tài)損失2.1億元。由表1分析可知，2020年度，發(fā)生范圍擴(kuò)散到11個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)108個(gè)村，傳播途徑為自然傳播與人為活動(dòng)傳播；受害松林面積1.126×104hm2，發(fā)生疫點(diǎn)（小班）個(gè)數(shù)7 360個(gè)，清理與采伐枯死木36.2×104株，小班受害程度1～5 000株，處置方式為現(xiàn)場(chǎng)焚燒，目前，森林成災(zāi)率＜3‰，危害程度處于輕度；該區(qū)域疫區(qū)、疫點(diǎn)（小班）較多，存在較高的自然傳播擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)。2020年度危害程度與2019年同期相比，在防治措施下，發(fā)生形勢(shì)和危害程度減輕，但受害松林值基數(shù)仍然較大，存在加重或擴(kuò)散趨勢(shì)，當(dāng)前，應(yīng)繼續(xù)加大資金投入，采取了防治措施，遏制了危害程度。

表1 松材線蟲(chóng)疫情基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

2.2 可視化分析

運(yùn)用ArcGIS軟件處理和輸出進(jìn)行可視化，對(duì)疫情圖層分析，以自然間斷點(diǎn)分級(jí)法，將受害松林程度值從低到高的順序分成10個(gè)等級(jí)，用由淺入深的顏色和點(diǎn)的大小以地圖可視化形式來(lái)表示，得到受害松林程度分布圖和疫點(diǎn)分布，詳見(jiàn)圖1至圖4。松材線蟲(chóng)病致松林受害程度高發(fā)區(qū)域分布在分鄉(xiāng)鎮(zhèn)、黃花鎮(zhèn)、雅雀嶺、龍泉鎮(zhèn)、鄧村鄉(xiāng)，其受害松林平面分布特點(diǎn)聚集性和集中連片暴發(fā)，疫點(diǎn)較多，受害株數(shù)值程度較高，分布面存在一定的區(qū)域，屬于傳播高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。

圖1 2019年度松林危害程度空間分布

圖4 2020年度疫點(diǎn)分布

傳播時(shí)間上，2019年度發(fā)生疫點(diǎn)（小班）5 542個(gè)，危害程度區(qū)間值1～4 917株；2020年度發(fā)生疫點(diǎn)（小班）7 360個(gè)，危害程度區(qū)間值1～2 209株，在防控措施下，受害松林值有所下降，但降幅小；傳播空間上，隨著時(shí)間的推移，2020年度疫情的傳播范圍向外圍發(fā)生了擴(kuò)散，由中部向西部和北部區(qū)域發(fā)生了擴(kuò)散，在防控措施下，疫點(diǎn)受害程度從高度聚集分布趨向稀疏分布，且分布較為分散。2個(gè)年度疫情整體時(shí)空特征為疫點(diǎn)（小班）較多，分布存在一定的區(qū)域，難以防控到全部疫點(diǎn)，疫情短期內(nèi)難以根除。

圖2 2020年度松林危害程度空間分布

2.3 趨勢(shì)面分析

以疫點(diǎn)地理位置坐標(biāo)（x，y），松林受害株數(shù)值為自變量，利用空間探索數(shù)據(jù)分析，將疫點(diǎn)進(jìn)行趨勢(shì)面分析，三維數(shù)據(jù)點(diǎn)（X，Y，Z），X和Y代表各區(qū)域幾何中心處的經(jīng)緯度方向，X軸為方向東，Y軸為方向北，Z代表自變量松林受害株數(shù)值（i）；疫點(diǎn)桿的高低代表受害株數(shù)值，i分別在平面XY和YZ上投影散點(diǎn)圖，通過(guò)散點(diǎn)做二項(xiàng)式擬合，得到松林受害株數(shù)值在經(jīng)緯度方向上的某種曲線變化趨勢(shì)（圖5、圖6）。結(jié)果表明，2019—2020 2個(gè)年度松線蟲(chóng)病疫情趨勢(shì)為東西部，東部較高，2020年向中部進(jìn)行了擴(kuò)散，從投影趨勢(shì)線值分析，趨勢(shì)線近似于直線，總體較平、低，疫點(diǎn)呈現(xiàn)錐形向中心點(diǎn)聚集性擴(kuò)散。

圖3 2019年度疫點(diǎn)分布

圖5 2019年度疫點(diǎn)三維趨勢(shì)

2.4 疫點(diǎn)空間聚集特征分析

根據(jù)疫點(diǎn)的分布和受害松林株數(shù)值密度分布特征，通過(guò)多次設(shè)定不同距離閾值，發(fā)現(xiàn)距離半徑（R）達(dá)到5 km時(shí)效果最為理想，生成的密度柵格越平滑且概化程度越高，反映松林株數(shù)值密度的相對(duì)集中程度。搜集每個(gè)疫點(diǎn)之間距離閾值半徑5 km受害松林株數(shù)，得到受害松林株數(shù)發(fā)生區(qū)域密度分布（圖7、圖8），不同層次顏色柵格分別代表受害松林株數(shù)密度變化規(guī)律、區(qū)域分級(jí)、擴(kuò)散趨勢(shì)、空間分布聚集變化特征。核密度顯示，2019年度聚集程度以290株為基數(shù)8個(gè)自然間斷點(diǎn)分級(jí)，聚集程度區(qū)間0～2 321株；2020年度聚集程度以152株為基數(shù)8個(gè)自然間斷點(diǎn)分級(jí)，聚集程度區(qū)間0～1 361株；2個(gè)年度疫區(qū)大體相同，2019年發(fā)生形勢(shì)和危害程度偏重；2020年疫情范圍出現(xiàn)了擴(kuò)張趨勢(shì)，偏重區(qū)域發(fā)生了轉(zhuǎn)移；松林受害高密集區(qū)分布在樂(lè)天溪鎮(zhèn)、分鄉(xiāng)鎮(zhèn)、黃花鎮(zhèn)；密度圖類(lèi)似于熱力圖，由中心點(diǎn)高度聚集，向四周擴(kuò)散，與最鄰近距離指數(shù)結(jié)果一致，松林受害特征為集聚分布；密度分布圖可作為松材線蟲(chóng)入侵疫情危害程度分區(qū)的依據(jù)。

圖7 2019年受害松林密度空間分布

圖8 2020年受害松林密度空間分布

2.5 全局自相關(guān)分析

由表2可知，2個(gè)年度時(shí)間段所有疫點(diǎn)樣本分別計(jì)算，所涉距離閥值分別取值1與2 km，搜索疫點(diǎn)周?chē)霃?與2 km范圍疫點(diǎn)松林值，檢驗(yàn)空間位置上的疫點(diǎn)屬性值是否與其相鄰空間位置上的疫點(diǎn)屬性值相關(guān)，結(jié)果顯示，2個(gè)年度所選距離閥值莫蘭指數(shù)（Moran’s I）取值范圍大于0，P值（概率）為0，則隨機(jī)產(chǎn)生此聚類(lèi)模式的可能性小于1%。區(qū)域范圍內(nèi)疫點(diǎn)存在正相關(guān)關(guān)系，整體格局上呈現(xiàn)空間聚集性，即疫源傳播致松林受害株數(shù)高度聚集性。

表2 疫點(diǎn)空間自相關(guān)指數(shù)

2.6 最鄰近距離指數(shù)分析

空間自相關(guān)分析僅能分析數(shù)據(jù)的空間聚集性，但無(wú)法揭示空間分布格局；空間分布分為三種類(lèi)型：聚集的、均勻的和隨機(jī)。均勻分布的點(diǎn)狀要素最鄰近距離最大，隨機(jī)分布次之，聚集分布最??；最鄰近距離是表示點(diǎn)狀事物在地理空間中相互鄰近程度的地理指標(biāo)，最鄰近點(diǎn)指數(shù)能很好地反映點(diǎn)狀要素的空間分布特征；運(yùn)用平均最近鄰分析工具（Average Nearest Neighbor），根據(jù)每個(gè)疫點(diǎn)預(yù)期最近疫點(diǎn)的平均距離計(jì)算最近鄰指數(shù)，預(yù)期平均距離是假設(shè)隨機(jī)分布模式中領(lǐng)域間的平均距離；所涉面積以系統(tǒng)默認(rèn)面積、疫點(diǎn)最小外接矩形來(lái)決定，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3，2個(gè)年度樣本疫點(diǎn)分別計(jì)算，疫點(diǎn)的平均觀測(cè)值為173.34和169.82 m，小于預(yù)期平均值433.4和348.9 m，最近鄰比率指數(shù)為0.399 9和0.486 7（0～1），R＜1，對(duì)應(yīng)Z檢驗(yàn)值得分-85.46和-84.24，P值為0，即隨機(jī)分布概率為0，表明分布模式呈現(xiàn)聚集分布。

表3 疫點(diǎn)最近鄰指數(shù)

3 小結(jié)與討論

3.1 小結(jié)

1）空間可視化分析了該區(qū)域松材線蟲(chóng)近2年疫情數(shù)據(jù)，通過(guò)時(shí)空對(duì)比，2019年度松樹(shù)枯死木達(dá)到歷年峰值，在防治措施下，2020年受害松林呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，疫點(diǎn)（小班）下降幅度偏小，總體受害松林株數(shù)值較高；其空間分布特點(diǎn)為聚集性和集中連片暴發(fā)，分布面較大，疫點(diǎn)較多，存在一定的區(qū)域性，具有傳播擴(kuò)散高風(fēng)險(xiǎn)，自然傳播擴(kuò)散暴發(fā)將長(zhǎng)期存在；松材線蟲(chóng)病疫情傳播空間上，隨著時(shí)間發(fā)展推移，疫情的傳播范圍向外圍發(fā)生擴(kuò)散，疫點(diǎn)受害程度從高度聚集分布趨向稀疏分布，新發(fā)疫點(diǎn)呈跳躍式發(fā)生，且分布較為分散，疫情難以防控到全部疫點(diǎn)，疫點(diǎn)短期內(nèi)難以根除。

2）三維趨勢(shì)面直觀展示松材線蟲(chóng)疫情在三維尺度上的變化趨勢(shì)，2個(gè)年度松材線蟲(chóng)病疫情趨勢(shì)為東西部，東部較高，2020年中部發(fā)生了擴(kuò)散，從投影趨勢(shì)線值分析，趨勢(shì)線近似直線，總體較平、低，疫點(diǎn)呈現(xiàn)錐形向中心點(diǎn)聚集性擴(kuò)散。

3）時(shí)空聚類(lèi)結(jié)果。①2個(gè)年度疫點(diǎn)樣本空間自相關(guān)取距離閥值半徑1與2 km，莫蘭指數(shù)值大于0，為正相關(guān)關(guān)系，整體格局呈現(xiàn)空間聚集性，疫源傳播致松樹(shù)受害株數(shù)值高度聚集。②最近鄰距離指數(shù)平均觀測(cè)值為173.34和169.82 m，小于預(yù)期平均值433.4和348.9 m，最鄰近比率指數(shù)為0.399 9和0.486 7，對(duì)應(yīng)檢驗(yàn)值得分為-85.46和-84.24，P為0，疫點(diǎn)的分布模式為聚集分布。

4）疫點(diǎn)空間聚集特征核密度顯示，距離閾值半徑（R）5 km 2個(gè)年度受害松林株數(shù)以8個(gè)自然間斷點(diǎn)分級(jí)，聚集程度區(qū)間為0～2 321株和0～1 361株，2019年危害程度較為偏重，2020年出現(xiàn)了擴(kuò)張趨勢(shì)，2個(gè)年度發(fā)生疫區(qū)大體相同，2020年度偏重區(qū)域發(fā)生了轉(zhuǎn)移；密度圖類(lèi)似于熱力圖，由中心點(diǎn)高度聚集，向四周擴(kuò)散，與最鄰近距離指數(shù)結(jié)果一致，松林受害特征為聚集分布；密度分布圖可作為松材線蟲(chóng)入侵疫情危害程度分區(qū)的依據(jù)。

3.2 討論

松材線蟲(chóng)病疫情擴(kuò)散、蔓延發(fā)生的因子很多，本研究存在一定局限性，疫情的傳播因素與媒介昆蟲(chóng)的密度、海拔、氣候、松林的分布、松林的密度、環(huán)境因子、人為活動(dòng)干擾等相關(guān)，以及歷年疫點(diǎn)數(shù)據(jù)不完善，需要疊加研究，將松材線蟲(chóng)病疫情進(jìn)行空間管理和空間分析是一種科學(xué)有效的管理方法。

1）從疫情2個(gè)年度發(fā)生時(shí)間分析，在采取防治措施下，松林受害株數(shù)總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，但分布范圍發(fā)生了擴(kuò)散，疫情整體發(fā)展較快，局部區(qū)域疫情呈加快擴(kuò)散趨勢(shì)，局部受害松樹(shù)在增加，存在集中暴發(fā)趨勢(shì)，跳躍式分布；該區(qū)域疫情分布廣、疫點(diǎn)分散，一旦到達(dá)一定疫點(diǎn)數(shù)量和分布區(qū)域，在短期內(nèi)難以根除。

2）從疫情2個(gè)年度發(fā)生空間分析，大部分區(qū)域分布集中，局部零星分布，新發(fā)疫情呈跳躍式分布，疫情分布廣、疫點(diǎn)分散，空間分布與空間格局呈現(xiàn)高度聚集性；從疫情空間發(fā)展趨勢(shì)上看，疫情整體快速發(fā)展，部分區(qū)域疫情呈加快擴(kuò)散趨勢(shì)。新區(qū)域受害松樹(shù)逐年增加，受害面積不斷擴(kuò)大，部分區(qū)域存在集中暴發(fā)趨勢(shì)。認(rèn)為松材線蟲(chóng)疫點(diǎn)應(yīng)由最初離散分布到聚類(lèi)分布發(fā)展，是一個(gè)長(zhǎng)期過(guò)程，達(dá)到聚集性，松林危害程度極重。

3）松材線蟲(chóng)病防治措施，目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有更好的防治方法，地面活體松林無(wú)法判斷是否感染；松材線蟲(chóng)不會(huì)主動(dòng)感染松樹(shù)，需要松褐天牛攜帶才能傳播入侵健康松樹(shù)。綜合防治松材線蟲(chóng)病的傳播媒介松褐天牛，減少傳播媒介蟲(chóng)口密度，空間上阻擋疫點(diǎn)，通過(guò)逐年減少疫點(diǎn)，加大疫木的清理力度、及早發(fā)現(xiàn)和清除受感染的樹(shù)木、阻止疫情擴(kuò)散，調(diào)節(jié)松樹(shù)密度，建立闊葉林生態(tài)系統(tǒng)。