付永文
(浙江三門縣浦壩港鎮(zhèn)農業(yè)技術服務站,318000)
在斜紋夜蛾的預測預報中,掌握其田間卵量消長是蟲情預報的主要依據(jù)[1]??臻g分布型是昆蟲種群的重要屬性之一,揭示了種群個體某一時刻的行為習性和諸環(huán)境因子的疊加效應。對昆蟲種群空間分布型進行研究,在昆蟲生態(tài)學方面有重要意義,對抽樣技術、害蟲防效評價及預測預報等也有重要意義[2,3]。斜紋夜蛾(Spodoptera lituraFabricius)是一種重要的農業(yè)害蟲,在我國多數(shù)省份均有分布。20世紀90年代中期后,受斜紋夜蛾寄主作物面積的擴大和氣候變暖等因素影響,在浙江省已成為為害十字花科和豆科蔬菜的主要害蟲[4~7]。目前,斜紋夜蛾幼蟲在各種作物上的分布型研究國內已有較多報道,但卵塊在大豆栽培地的分布型如何研究較少。我國地域遼闊、地形多樣、一家一戶小地塊種植與承包大戶大地塊種植并存。1979年至今,浙江三門縣多為農戶小地塊種植秋大豆,且區(qū)域內多作物并存,為尋找卵量調查方法,實施農業(yè)部啟動的“無公害食品行動計劃”[8],筆者進行了斜紋夜蛾卵塊分布型及原因研究。
2013-2014年在浙江三門縣浦壩港鎮(zhèn)沿赤、涅浦2個地區(qū),調查面積為400~1 667 m2的開花鼓莢期秋大豆栽培地共 23塊,20叢(長×寬=40 cm×400 cm)大豆為一個樣方(統(tǒng)計單位),采用網(wǎng)格式取710個樣方,逐叢逐株逐葉調查斜紋夜蛾卵塊數(shù),各樣方的卵塊數(shù)分地塊按樣方方位格子式記載。
以每一個地塊卵塊統(tǒng)計數(shù)為一組和同期多個地塊卵塊統(tǒng)計數(shù)為一組,分析秋大豆各個地塊和區(qū)域的卵塊分布型。
①卵塊空間分布型的聚集度指標法[9~13]a.擴散系數(shù)C。C=S2/m,當C>1時,為聚集分布;當C=1時,為隨機分布;當C<1時,為均勻分布。
b.叢生指標I(Davidt&Moore)。I=S2/m-1,當I<0時,為均勻分布;當I=0時,為隨機分布;當I>0時,為聚集分布。
c.負二項系數(shù)K。K=m2/(S2-m),當K<0 時,為均勻分布;當K>0時,為聚集分布;當K趨于無窮時,為隨機分布。
d.Cassie 指標CA。CA=(S2-m)/m2,當CA=0 時,為隨機分布;當CA>0 時,為聚集分布;CA<0 時,為均勻分布。
e.平均擁擠度m*。m*=Σmj(mj-1)/Σmj。當m*/m=1時,為隨機分布;當m*/m>1時,為聚集分布;當m*/m<1時,為均勻分布。
f.擴散型指數(shù)Iδ。Iδ=nΣxi(xi-1)/N(N-1),式中n為抽樣數(shù),N為總蟲數(shù),X為第i個樣方中的蟲數(shù),當Iδ=1 時,為隨機分布;當Iδ>1 時,為聚集分布;當Iδ<1 時,為均勻分布。
上述中,S指標準差;S2指方差;m指平均數(shù)(樣方的平均卵塊數(shù));m*為平均擁擠度,指平均在一個樣方內每個個體的擁擠程度,強調個體的平均。CA即CA值法,是負二項系數(shù)K值的倒數(shù),是空間分布型判斷方法的一種,比K值法判斷方便。
②卵塊空間分布型的回歸分析法 a.Iwao的M*-M 直線回歸法[14,15]。Iwao 等[14]提出以M*=α+βM回歸式來檢驗聚集度指標,其中,M*為平均擁擠度,M為平均數(shù)。式中,α為分布的基本成分按大小分布的平均擁擠度,當α=0時,分布的基本成分為單個個體;當α>0時,個體間相互吸引,分布的基本成分為個體群;α<0時,分布的基本成分仍是個體群,但個體間相互排斥。式中,β為分布基本成分的空間分布圖式:β<1,種群為均勻分布;β>1,種群聚集分布;β=1,種群為隨機分布。
表1 23個大豆栽培地斜紋夜蛾卵塊聚集度指標分析(沿赤、涅浦)
b.Taylor 冪法則[16,17]。Taylor[16]提出 以平均 數(shù)M的對數(shù)和方差S2的對數(shù)組建回歸式:logS2=logα+βlogM,來判斷種群的空間分布型。式中,α、β為引入的參數(shù)。當 logα=0,β=1 時,為隨機分布;logα>0,β>1 時,為聚集分布;logα<0,β<1 時,為均勻分布。
③聚集原因分析 比較各種生態(tài)環(huán)境下秋大豆各地塊、區(qū)域內的卵塊分布結構,進一步采用聚集度均數(shù)公式:λ=÷2K×r來判斷。當λ<2,聚集是由環(huán)境條件引起;λ≥2,聚集是由昆蟲習性以及環(huán)境條件因素綜合所致[3]。
表2 大豆斜紋夜蛾卵塊在區(qū)域聚集度指標分析(沿赤、涅浦)
表3 斜紋夜蛾卵塊在大豆區(qū)域分布型分析(沿赤、涅浦)
①卵塊分布型 由表1可知,23塊秋大豆栽培地塊,卵塊呈聚集、均勻、隨機分布的分別為11塊、11塊和1塊。
②區(qū)域調查結果 由表2可知,區(qū)域調查8次,其中,6次呈聚集分布,2次呈均勻分布。
③區(qū)域分布型 表3結果顯示,在3次區(qū)域分布型調查中,以M*=α+βM模型回歸計算,β>1,說明斜紋夜蛾卵塊在秋大豆栽培區(qū)域中是聚集分布的;α<0,說明分布的基本成分仍是個體群,但個體間相互排斥。以logS2=logα+βlogm模型回歸計算,有2次區(qū)域調查結果β>1,說明卵塊呈聚集型分布,1次區(qū)域β<1,說明為均勻分布,與6個聚集度指標和直線回歸測定的聚集分布不一致,可能與調查地塊不多有關,仍服從多個指標將其歸為聚集分布型。聚集度均數(shù)λ<2(表1、2),說明聚集是由環(huán)境引起,如植株個體和群體大小、氣象和立地條件(地形、土壤類型與干濕度),以及周邊的岸、溝、作物或植物種類及其生育期等。
研究顯示,在多種作物并存區(qū)域的地塊種植秋大豆,斜紋夜蛾卵塊在區(qū)域呈聚集分布,聚集分布地塊與均勻分布地塊數(shù)量相等。分析呈區(qū)域聚集分布可能是區(qū)域內環(huán)境差異引起,如平原、山地、作物和野生植物類型及其生育期,還有各地塊大豆生長存在差異等,說明非寄主作物能增加其附近地塊的卵量。地塊分布型不同可能與其周邊環(huán)境有關,若周邊是非寄主作物或植物,則多數(shù)呈聚集型分布;若周邊是寄主作物或植物,則多數(shù)呈均勻型分布;若有明顯岸、溝為界的地塊,則靠邊緣大豆植株著卵量較多(大地塊明顯),多數(shù)呈聚集型分布。在調查的23塊大豆栽培地中,有2塊地四周是非寄主作物和植物,這2塊地卵量最高,但呈均勻型分布,因此,調查時應增加靠近非寄主的秋大豆地塊,并對靠近地塊邊的大豆植株進行調查,可及時掌握卵發(fā)生信息[3],按立地環(huán)境差別,分區(qū)分類,用聚集和均勻型2種取樣技術,分別調查對應類型地塊,能準確獲得大豆栽培地斜紋夜蛾卵量數(shù)和各類型地塊卵量數(shù)的差異,有利于分類指導科學防治,對提高防治效果、降低成本、減少污染、降低害蟲抗藥性和提高農產(chǎn)品質量安全有重要意義。
[1]劉定忠,余昌喜,王榮龍.簡化棉鈴蟲查卵方法的研究與應用[J].植保技術與推廣,2002(2):5-7.
[2]黃立飛,楊朗.甘藍地主要害蟲的空間分布型研究[J].廣西農業(yè)科學,2007,38(3):275-278.
[3]付永文,章金明,李姣,等.青花菜地斜紋夜蛾卵塊分布型探討[J].浙江農業(yè)科學,2014(4):543-545.
[4]陳庭華,陳彩霞,蔣開杰,等.斜紋夜蛾發(fā)生規(guī)律和預測預報新方法[J].昆蟲知識,2001,38(1):36-39.
[5]貝亞維,茹水江,陳笑蕓,等.溫度對斜紋夜蛾生長發(fā)育和存活的影響[J].浙江農業(yè)學報,2001,13(4):197-200.
[6]汪恩國,劉偉明.西蘭花苗期斜紋夜蛾發(fā)生與防治指標的探討[J].浙江農業(yè)科學,2012(3):603-605.
[7]付永文,章金明,何賢超,等.三門縣青花菜主要害蟲消長動態(tài)[J].浙江農業(yè)科學,2013(7):839-842
[8]范小建.加大無公害食品行動計劃實施力度全面提高我國農產(chǎn)品質量安全水平[J].中國植保導刊,2004(1):5-7.
[9]Waters W E.A quantitative measure of aggregation in insects[J].Journal of Economic Entomology,1959,52:180-184.
[10]丁巖欽.昆蟲數(shù)學生態(tài)學[M].北京:科學出版社,1994:256-270.
[11]尹汝湛.生物統(tǒng)計學[M].北京:北京師范大學出版社,1985.
[12]張茂新,梁廣文.黃曲條跳甲幼蟲空間分布型及抽樣技術研究[M]//李典漠.走向21世紀的中國昆蟲學.北京:中國科學技術出版社,2000:489-492.
[13]唐啟義,馮明光.實用統(tǒng)計分析及其DPS數(shù)據(jù)系統(tǒng)[M].北京:科學出版社,2002:202-204.
[14]Iwao S,Kuno E. An approach to the analysis of aggregation pattern in biological populations[J].International Symposium on Stat Ecol New Haven,1971(1):461-513.
[15]徐汝梅.昆蟲種群生態(tài)學[M].北京:北京師范大學出版社,1987:8-27,38-58.
[16]Taylor L R.Aggregation,variance and the mean[J].Nature,1961,189:732-735.
[17]丁巖欽.昆蟲種群數(shù)學生態(tài)學原理與應用[M].北京:科學出版社,1980:97-106.