美國(guó)白蛾幼蟲網(wǎng)幕的空間格局及抽樣技術(shù)

郭小軍，趙志新，劉英勝，靳愛(ài)榮，武志波

(1.河北省林業(yè)科學(xué)研究院，河北 石家莊 050061； 2.河北省林木良種工程技術(shù)研究中心，河北 石家莊 050061； 3.衡水市林果病蟲害防治檢疫站，河北 衡水 053000； 4.正定縣農(nóng)林畜牧局，河北 正定 050800； 5.石家莊浮沱河城市森林公園管理處，河北 石家莊 050061)

美國(guó)白蛾幼蟲網(wǎng)幕的空間格局及抽樣技術(shù)

郭小軍1，2，趙志新1，2，劉英勝3，靳愛(ài)榮4，武志波5

(1.河北省林業(yè)科學(xué)研究院，河北 石家莊 050061； 2.河北省林木良種工程技術(shù)研究中心，河北 石家莊 050061； 3.衡水市林果病蟲害防治檢疫站，河北 衡水 053000； 4.正定縣農(nóng)林畜牧局，河北 正定 050800； 5.石家莊浮沱河城市森林公園管理處，河北 石家莊 050061)

美國(guó)白蛾是重要林業(yè)檢疫害蟲，危害寄主眾多，對(duì)行道樹、觀賞樹、退耕林及果樹等闊葉樹種危害尤其嚴(yán)重。本研究應(yīng)用Taylor的冪法則、Iwaom*-m回歸分析法及6個(gè)聚集指標(biāo)對(duì)河北省的石家莊和衡水地區(qū)美國(guó)白蛾幼蟲網(wǎng)幕的空間分布型和抽樣技術(shù)進(jìn)行研究。結(jié)果表明：美國(guó)白蛾幼蟲網(wǎng)幕的空間格局為聚集分布，個(gè)體群是分布的基本成分，種群密度越大聚集程度越大。利用Iwaom*-m回歸方程中的α和β參數(shù)值，計(jì)算出不同精度下的序貫抽樣數(shù)和理論抽樣數(shù)。

美國(guó)白蛾；幼蟲網(wǎng)幕；空間分布；抽樣技術(shù)

美國(guó)白蛾(Hyphantriacunea(Drury))為世界性檢疫害蟲，隸屬于鱗翅目(Lepidortera)燈蛾科(Arctiidae)。美國(guó)白蛾最早分布于美國(guó)、加拿大等國(guó)，1979年從朝鮮傳入我國(guó)，現(xiàn)在遼寧、河北、山東、陜西、北京、天津、安徽、上海、河南等地均有分布[1]。在我國(guó)，美國(guó)白蛾1 a發(fā)生2～3代，食性雜，寄主范圍廣，對(duì)行道樹、觀賞樹、退耕林及果樹等闊葉樹種危害尤其嚴(yán)重，常見(jiàn)寄主植物有白臘、臭椿、法桐、山檀、桑樹、蘋果、海棠、金銀木、紫葉李、桃樹、榆樹、柳樹等。幼蟲群居危害，有吐絲結(jié)網(wǎng)的習(xí)性，危害嚴(yán)重時(shí)樹木葉片被食光，掛滿網(wǎng)幕，嚴(yán)重影響園林綠化樹種景觀效果，并造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為進(jìn)一步摸清河北省美國(guó)白蛾的危害情況，搞好蟲情調(diào)查、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及其防治工作，本文對(duì)河北省石家莊和衡水地區(qū)的美國(guó)白蛾幼蟲網(wǎng)幕的空間格局和抽樣技術(shù)進(jìn)行研究，以期對(duì)指導(dǎo)林間防治提供參考價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

研究樣地位于河北省石家莊市、衡水市，地處中低緯度亞歐大陸東緣，屬于溫帶季風(fēng)氣候，四季分明，年降水量401.1～752.0 mm，主要集中于夏、秋季節(jié)。石家莊市地勢(shì)東南低西北高，西部為太行山地，海拔1000 m左右，東部為華北平原，海拔30～100 m；衡水市則全部位于華北平原。試驗(yàn)林地均為平原林地。

石家莊市調(diào)查地點(diǎn)為正定縣李家莊，純楊樹人工林地，樹種為黑楊107和108，平均胸徑5.4 cm，樹齡4 a。衡水市調(diào)查點(diǎn)為桃城區(qū)種羊繁殖基地大院和開發(fā)區(qū)沃德園林公司苗圃場(chǎng)，種羊繁殖基地大院內(nèi)為純楊樹林(黑楊107和108)，平均胸徑15.3 cm，樹齡10 a；開發(fā)區(qū)沃德園林公司苗圃場(chǎng)為法桐樹苗，平均胸徑6.8 cm，樹齡6 a。調(diào)查林地林間環(huán)境比較一致，林間郁閉度不高，通風(fēng)光照充足，均不同程度受美國(guó)白蛾為害。

1.2 調(diào)查方法

2014年8月20—30日在美國(guó)白蛾幼蟲吐絲結(jié)網(wǎng)幕集中危害期，選擇10塊樣地(石家莊4塊、衡水6塊)，每個(gè)樣地調(diào)查50株樹，逐株調(diào)查，統(tǒng)計(jì)受害樹木上的網(wǎng)幕數(shù)。

1.3 空間分布型的計(jì)算和測(cè)定

聚集指標(biāo)法[2]，指標(biāo)分別為：聚集均數(shù)(λ)，λ=mγ/2k，式中：m為平均密度，k為聚集指標(biāo)中負(fù)二項(xiàng)分布參數(shù)，γ為χ2分布表中自由度=2k與P=0.05所對(duì)應(yīng)的χ2值；負(fù)二項(xiàng)分布指標(biāo)(k)；擴(kuò)散系數(shù)(C)；Cassie指標(biāo)(Ca)；聚集性指標(biāo)(m*/m)，m*為平均擁擠度，m為平均密度；叢生指標(biāo)(I)。

Iwaom*-m回歸法，回歸方程為：m*=α+βm，截距α揭示種群分布基本成分按大小分布的平均擁擠度；回歸系數(shù)β揭示種群基本成分的空間分布型。

Taylor冪指數(shù)法，冪指數(shù)方程為：S2=amb或logS2=loga+blogm，式中，a為抽樣因素；b為聚集特征指數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

空間分布型的數(shù)據(jù)處理和計(jì)算采用DPS(V8.50版)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件[3]。

2 結(jié)果與分析

2.1 美國(guó)白蛾幼蟲網(wǎng)幕的分布情況

在石家莊和衡水地區(qū)美國(guó)白蛾1 a 2代，幼蟲孵化后，吐絲結(jié)網(wǎng)，形成網(wǎng)幕，聚集危害。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，美國(guó)白蛾幼蟲網(wǎng)幕在不同樹種上的分布存在差異，與其對(duì)危害寄主的喜食程度密切相關(guān)，在眾多危害樹木中，尤其喜歡取食楊樹、法桐、白蠟、柳樹、構(gòu)樹、桑樹等樹木葉片，在多種樹木混合種植的地帶，在以上6種樹木上的網(wǎng)幕數(shù)量明顯比其他樹種多。幼蟲網(wǎng)幕在樹冠上的分布也有一定規(guī)律，將樹冠分為上、中、下3部分，網(wǎng)幕數(shù)量分布自上而下逐漸增多，在樹冠下部最多，樹冠上部和頂梢分布較少。

2.2 空間分布格局的聚集度指標(biāo)

對(duì)10個(gè)調(diào)查樣點(diǎn)美國(guó)白蛾幼蟲網(wǎng)幕數(shù)量的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得出各聚集度指標(biāo)值(表1)，根據(jù)聚集度指標(biāo)的判定標(biāo)準(zhǔn)和表1的計(jì)算結(jié)果，I值均大于0，m*/m值均大于1，Ca值均大于0，C值均大于1，k值均大于0，因此，在各個(gè)樣點(diǎn)美國(guó)白蛾的幼蟲網(wǎng)幕的分布格局均為聚集分布。

2.3 Iwaom*-m回歸方程和Taylor的冪指數(shù)方程

通過(guò)對(duì)10個(gè)調(diào)查樣地的計(jì)算，得出美國(guó)白蛾幼蟲網(wǎng)幕的Iwaom*-m回歸方程：m*=1.73+1.55m(r=0.6835)，方程中，α>0、β>1，說(shuō)明在不同樣樹林地美國(guó)白蛾幼蟲網(wǎng)幕均為聚集分布格局，大量不同幼蟲個(gè)體間相互吸引造成網(wǎng)幕聚集，個(gè)體群是分布的基本成分。美國(guó)白蛾幼蟲網(wǎng)幕的Taylor的冪指數(shù)方程：logS2=0.48+1.34logm(r=0.6772)，方程中b值大于1，也表明美國(guó)白蛾幼蟲網(wǎng)幕分布格局為聚集分布。

表1 美國(guó)白蛾幼蟲網(wǎng)幕的各項(xiàng)聚集度指標(biāo)值

2.4 聚集原因分析

空間分布是昆蟲種群的重要參數(shù)，其分布格局受多種因素影響，環(huán)境因素和種群自身所具有習(xí)性都有可能引起聚集，通常在生態(tài)學(xué)中可以通過(guò)Blackith聚集均數(shù)(λ)判斷某一種群的聚集原因。分析美國(guó)白蛾幼蟲網(wǎng)幕的聚集原因，將幼蟲網(wǎng)幕的平均密度與聚集均數(shù)進(jìn)行回歸分析，得回歸方程為λ=0.12+0.40m(r=0.6682)，對(duì)回歸關(guān)系進(jìn)行方差分析表明，回歸關(guān)系極顯著(F=6.45，P=0.03<0.05)?？梢?jiàn)，美國(guó)白蛾幼蟲網(wǎng)幕的聚集均數(shù)隨網(wǎng)幕密度的增大而增大。

根據(jù)種群聚集均數(shù)的判別標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)聚集均數(shù)λ<2時(shí)，主要有環(huán)境因素引起種群的聚集，當(dāng)λ≥2時(shí)，除環(huán)境因素外，種群自身行為習(xí)性也是引起種群聚集的重要原因。根據(jù)表2的聚集均數(shù)λ值，8個(gè)樣地的美國(guó)白蛾幼蟲網(wǎng)幕的聚集均數(shù)(λ)值小于2，僅2個(gè)樣點(diǎn)大于2，說(shuō)明美國(guó)白蛾幼蟲網(wǎng)幕聚集原因主要由環(huán)境因素引起，即受害樹樹冠不同部位的通風(fēng)、光照等環(huán)境因素不同，對(duì)美國(guó)白蛾成蟲產(chǎn)卵的吸引力不同，進(jìn)而影響幼蟲孵化后的網(wǎng)幕分布。

2.5 抽樣技術(shù)

表2 不同株均幼蟲網(wǎng)幕數(shù)的最適抽樣數(shù)

2.6 序貫抽樣

3 討論

昆蟲種群的空間分布格局是種群的重要屬性，反映了在某一特定時(shí)空范圍內(nèi)的分布狀況，是抽樣調(diào)查時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)，對(duì)蟲情測(cè)報(bào)具有重要指導(dǎo)意義。因此，有關(guān)昆蟲對(duì)種群空間分布型和抽樣技術(shù)的研究報(bào)道較多[4-11]。美國(guó)白蛾是檢疫性食葉害蟲，在我國(guó)很多省份造成嚴(yán)重危害，對(duì)其防治技術(shù)、生物學(xué)習(xí)性等相關(guān)研究報(bào)道較多[12-14]，但國(guó)內(nèi)對(duì)其空間格局及抽樣技術(shù)的研究報(bào)道較少。魏建榮等[15]對(duì)美國(guó)白蛾卵塊及幼蟲網(wǎng)幕空間格局進(jìn)行研究，但其研究對(duì)象為山東煙臺(tái)地區(qū)的美國(guó)白蛾種群，而本文的研究對(duì)象為河北省石家莊和衡水地區(qū)的美國(guó)白蛾種群，發(fā)生危害地域不同，危害特點(diǎn)也可能存在差異，因此本文的研究結(jié)果對(duì)河北地區(qū)的美國(guó)白蛾為害調(diào)查和防治具有重要的參考意義。

表3 幼蟲網(wǎng)幕序貫抽樣分析表

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Spatial Distribution Pattern and Sampling Technique of Fall Webworm Larva-web

GUO Xiao-jun1，2，ZHAO Zhi-xin1，2，LIU Ying-sheng3，JIN Ai-rong4，WU Zhi-bo5

(1.HebeiAcademyofForestrySciences，Shijiazhuang050061，Hebei，China；2.ResearchCenterofforesttreeseedengineeringtechnologyinHebeiProvince，Shijiazhuang050061，Hebei，China；3.StationofForestPestControlandQuarantine，Hengshui053000，Hebei，China；4.AgricultureandForestryandAnimalHusbandryBureau，Zhengding050800，Hebei，China；5.FuTuoRiverForestParkManagementOffice，Shijiazhuang050061，Hebei，China)

Hyphantriacuneais an important forest quarantine pest，which attacks many hosts.It damage seriously broad-leaved trees，such as roadside trees，ornamental trees，returning farmland to forest，fruit trees.In the paper，the spatial distribution pattern ofH.cunealarva-web in Shijiazhuang and Hengshui City，Hebei Province，was analyzed using Taylor′s power law，Iwao′s distribution function，and six aggregation indexes.The results showed that the spatial distribution pattern ofH.cunealarva-web was aggregated，and the basic component of the distribution was individual colony whose aggregation intensity increased with density.By the using the parameters and in the Iwao′sm*-mregression equation，the sequential sampling numbersαandβoptimal were calculated.

Hyphantriacunea；webworm larva-web；spatial distribution；sampling technique

2015-11-13；

2015-12-24

河北省科技廳科技支撐項(xiàng)目(美國(guó)白蛾性引誘劑及其高效防治技術(shù)研究，15226503D)

郭小軍(1977—)，男，河北平泉人，河北省林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)高級(jí)工程師，從事農(nóng)林病蟲害無(wú)公害防治技術(shù)研究。E-mail：908692833@qq.com。

10.13428/j.cnki.fjlk.2016.03.006

S763.42

A

1002-7351(2016)03-0023-04