Distribution modeling of rice stem borers and their heteropteran predators in different climates of Iran

Jalaeian Zaferani, Mahdi and Sarafrazi, Alimorad and Golizadeh, Golizadeh and Naimi, Babak (2018) Distribution modeling of rice stem borers and their heteropteran predators in different climates of Iran. Doctoral thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
Mahdi Jalaeian Zaferani.pdf

Download (410kB)
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

Stem borers are major pests in all growth stages of rice. Accurate assessment of distribution potential of the pests and their predators in paddy filed ecosystems, play a key role in their management. In this study, the geographical distribution of moth stem borers and their heteropteran predators were investigated in paddy fields of 17 provinces, during 2015-2017. In addition, the distribution potential of important species, was determined using nine distribution models (GLM, BRT, SVM, CART, MARS, RF, Maxent, Maxlike and BIOCLIM) with sdm package in R software. A total of eight stem borer species including Chilo partellus, C. luteellus, C. suppressalis, C. phragmitella, Scirpophaga praelata, Sesamia cretica, S. nonagrioides and Ostrinia nubilalis; and eight heteropteran predators, including Andrallus spinidens, Oncocephalus pilicornis, O. plumicornis, Peirates hybridus, Ectomocoris ululans, Deraeocoris serenus, Orius minutus and Nabis capsiformis were identified. Chilo suppressalis and Sesamia spp. were identified as serious rice stem borers and A. spinidens was the most important heteropteran predator in paddy fields of Iran. Chilo suppressalis is recorded for the first time from five provinces including Khorasan-e Razavi, Qazvin, Zanjan, Chaharmahal Bakhtiari and Azarbayejan-e Sharqi. Moreover, damage by Sesamia spp. on rice for the first time is reported from Kohgiluyeh and Boyerahmad, Esfahan, Ilam and Ardebil provinces. Distribution prediction results showed limited suitable areas for C. suppressalis, and a wider range for Sesamia spp. However, Sesamia spp. only damage on rice in few areas due to its competition with C. suppressalis or lack of host plant. Moreover, distribution prediction of A. spinidens showed that paddy fields of some provinces are suitable for the presence of this biological control agent. Assessing the rate of contribution of environmental variables in modelling the distribution of C. suppressalis, Sesamia spp. and A. spinidens, revealed that temperature, precipitation and elevation, had the highest contribution, respectively. Based on AUC and TSS indices, all models had acceptable performance for predicting the distribution of C. suppressalis. While only RF, SVM, and Maxent models showed acceptable accuracy in distribution prediction of Sesamia spp. Moreover, among the models examined, only CART model did not have acceptable accuracy for A. spinidens. The current findings provide key and basic distribution information of the most important rice stem borers and their heteropteran predators in paddy fields of Iran, which would be useful in implementing an effective pest management program.

Item Type: Thesis (Doctoral)
Persian Title: مدل‌سازی پراکنش ساقه‌خوارهای برنج و سن‌های شکارگر آن‌ها در اقلیم‌های مختلف ایران
Persian Abstract: ساقه‌خوارها مهم‌ترین آفت در طول دوران رشد برنج هستند. ارزیابی دقیق پراکنش بالقوه‌ی این آفات و سن‌های شکارگر آن‌ها، نقش کلیدی در مدیریت اکوسیستم‌های شالیزاری دارد. در این پژوهش، پراکنش جغرافیایی شب‌پره‌های ساقه‌خوار برنج و سن‌های شکارگر آن‌ها در 17 استان برنج‌ کاری کشور در سال‌های 1394 تا 1396 بررسی شد. همچنین به منظور تعیین پراکنش بالقوه‌ی گونه‌های مهم از 9 مدل‌ پیش‌بینی پراکنش گونه (GLM، BRT، SVM، CART، MARS، RF، Maxent، Maxlike و BIOCLIM) به کمک بسته‌ی sdm در نرم‌افزار R استفاده شد. نتایج نشان داد در شالیزارهای کشور در مجموع هشت گونه ساقه‌خوار شامل Chilo partellus، C. luteellus، C. suppressalis، C. phragmitella، Scirpophaga praelata، Sesamia cretica، S. nonagrioides و Ostrinia nubilalis و هشت گونه سن شکارگر شامل Andrallus spinidens، Oncocephalus pilicornis، O. plumicornis، Peirates hybridus، Ectomocoris ululans، Deraeocoris serenus، Orius minutus و Nabis capsiformis فعالیت داشتند‌‌. در بین این گونه‌ها، ساقه‌خوار نواری برنج (C. suppressalis) و ساقه‌خوار سزامیا (Sesamia spp.) به عنوان مهم‌ترین ساقه‌خوارهای برنج و سن آندرالوس (A. spinidens) به عنوان مهم‌ترین سن شکارگر در شالیزارهای کشور معرفی شدند. حضور ساقه‌خوار نواری برنج از پنج استان خراسان رضوی، قزوین، زنجان، چهارمحال و بختیاری و آذربایجان شرقی و خسارت سزامیا روی برنج از چهار استان کهگیلویه و بویراحمد، اصفهان، ایلام و اردبیل برای اولین بار گزارش شد. نتایج مدل‌سازی پیش‌بینی پراکنش نشان داد مناطق محدودی از کشور برای حضور ساقه‌خوار نواری برنج و سطح بسیار گسترده‌تری از شالیزارهای ایران برای ساقه‌خوار سزامیا مناسب هستند. این در حالی است ‌که در نتایج پژوهش حاضر مشخص شد ساقه‌خوار سزامیا به دلیل رقابت با ساقه‌خوار نواری یا عدم وجود گیاه میزبان، فقط در مناطق محدودی به برنج خسارت می‌زند. همچنین پیش‌بینی پراکنش سن شکارگر آندرالوس به منظور بررسی امکان کاربرد در سطح شالیزارهای ایران نشان داد که برخی استان‌ها برای حضور این عامل بیولوژیک مناسب هستند. بررسی میزان اهمیت متغیرهای محیطی در پراکنش ساقه‌خوار نواری، ساقه‌خوار سزامیا و سن آندرالوس نشان داد که به ترتیب متغیرهای وابسته به دما، متغیرهای وابسته به رطوبت و ارتفاع بیش‌ترین سهم را در پراکنش این گونه‌ها در شالیزارهای ایران داشتند. بر اساس نتایج ارزيابي دقت دو آزمون AUC و TSS ، همه‌ی مدل‌ها عملکرد قابل قبولی در پیش‌بینی پراکنش ساقه‌خوار نواری داشتند. در حالی‌که فقط سه مدل‌ RF، SVM و Maxent از دقت قابل قبولی در پیش‌بینی پراکنش ساقه‌خوار سزامیا برخوردار بودند. در مورد سن آندرالوس فقط مدل CART دقت لازم را نداشت. یافته‌های این پژوهش اطلاعات اولیه‌ و کلیدی درباره‌ی پراکنش بالقوه‌ی مهم‌ترین ساقه‌خوارهای برنج و سن‌های شکارگر آن‌ها در شالیزارهای ایران را فراهم می‌کند که می‌تواند در برنامه‌ریزی مدیریت آن‌ها در سطح کشور موثر باشد.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Golizadeh, AliUNSPECIFIED
Sarafrazi, AlimoradUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Naimi, BabakUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Plant Protection
Divisions > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Plant Protection
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Plant Protection
Divisions: Subjects > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Plant Protection
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Plant Protection
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Plant Protection
Date Deposited: 23 Dec 2018 08:14
Last Modified: 23 Dec 2018 08:14
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/4436

Actions (login required)

View Item View Item