李小食心蟲(chóng)在果園的空間分布變化及其最適抽樣數(shù)的分析

摘 要：【目的】研究李小食心蟲(chóng)（Grapholitha funebrana Treitscheke）幼蟲(chóng)在果園的空間分布，為李小食心蟲(chóng)的科學(xué)防控及確定最適抽樣數(shù)提供理論依據(jù)。

【方法】采用聚集指標(biāo)法、Iwao回歸分析、Taylor冪法則和Iwao最適抽樣模型等方法，研究李小食心蟲(chóng)空間分布規(guī)律及確定其最佳抽樣數(shù)。

【結(jié)果】李小食心蟲(chóng)幼蟲(chóng)空間分布型與種群密度有關(guān)，在調(diào)查范圍內(nèi)（蛀果率在0.22%～10.10%），隨著種群密度的增加其空間由均勻分布向聚集分布轉(zhuǎn)變，蛀果率在0.22%時(shí)為均勻分布，蛀果率在1.67%～10.10%時(shí)為聚集分布，該變化是其生活習(xí)性和環(huán)境條件所引起的；確定了不同種群密度和允許誤差下的最適抽樣數(shù)。

【結(jié)論】隨著李小食心蟲(chóng)幼蟲(chóng)種群密度的增加其空間分布亦由均勻分布向聚集分布轉(zhuǎn)變；對(duì)于李小食心蟲(chóng)聚集分布的果園（蛀果率gt;1.67%的果園），應(yīng)重點(diǎn)防治為害嚴(yán)重株或部位，有效控制該蟲(chóng)的擴(kuò)散。

關(guān)鍵詞：李小食心蟲(chóng)；果園；空間分布；抽樣技術(shù)

中圖分類號(hào)：S43"" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A"" 文章編號(hào)：1001-4330（2024）07-1772-06

0 引 言

【研究意義】李小食心蟲(chóng)（Grapholitha funebrana Treitscheke）屬于鱗翅目小卷葉蛾科［1-3］，為蛀果害蟲(chóng)，主要以幼蟲(chóng)啃食果肉及果樹(shù)嫩梢［4］。該蟲(chóng)在我國(guó)已知分布于東北、華北、西北及南方果樹(shù)種植區(qū)，在1996年以來(lái)新疆果樹(shù)李小食心蟲(chóng)的種群數(shù)量逐年增多，為害嚴(yán)重時(shí)，蛀果率可達(dá)80%～90%［5］；近年來(lái)有為害核桃果實(shí)的現(xiàn)象。研究李小食心蟲(chóng)幼蟲(chóng)的空間分布，對(duì)有效控制其為害的發(fā)生與蔓延及安全高效防治與監(jiān)測(cè)有實(shí)際意義。昆蟲(chóng)的空間分布型是種群的一個(gè)重要特征之一，研究昆蟲(chóng)的空間分布能夠揭示其種群動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)和田間發(fā)生規(guī)律，對(duì)其蟲(chóng)情的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、防治閾值確定、防治策略制定等有重要意義。

【前人研究進(jìn)展】孫勇等［6］在李小食心蟲(chóng)的分布、寄主、鑒定等方面總結(jié)了李小食心蟲(chóng)的研究進(jìn)展，楊磊等［7］通過(guò)統(tǒng)計(jì)李小食心蟲(chóng)誘集數(shù)量，明確了李小食心蟲(chóng)成蟲(chóng)的活動(dòng)規(guī)律?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】有文獻(xiàn)研究了李小食心蟲(chóng)在寄主植物上的種群特征和消長(zhǎng)規(guī)律［8-10］。在李小食心蟲(chóng)空間分布和抽樣技術(shù)方面雖然有研究和報(bào)道，但是在抽樣法上比較繁瑣，在生產(chǎn)運(yùn)用中專業(yè)性較強(qiáng)，難以被掌握和運(yùn)用。以往對(duì)李小食心蟲(chóng)的研究多集中于在為害特點(diǎn)、生物學(xué)特性及綜合防控措施等方面，其研究尚有許多薄弱環(huán)節(jié)，需研究快速、有效的對(duì)該種群研究數(shù)據(jù)進(jìn)行正確判斷，改進(jìn)抽樣技術(shù)方法。【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】在新疆輪臺(tái)縣果園對(duì)李小食心蟲(chóng)幼蟲(chóng)的空間分布格局和抽樣技術(shù)與方法進(jìn)行研究，分析蛀果率與幼蟲(chóng)數(shù)量的變化規(guī)律，為李小食心蟲(chóng)的科學(xué)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和高效防治提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗(yàn)設(shè)在新疆巴音郭楞蒙古自治州輪臺(tái)縣哈爾巴格鄉(xiāng)哈爾東村杏果園等（84°12′30″E，41°47′2″N）。選取4塊李小食心蟲(chóng)為害程度不同的果園，每個(gè)果園面積3～4 hm2，定植15～16年，樹(shù)高5～7m。在李小食心蟲(chóng)幼蟲(chóng)為害高峰期，按照平行取樣法，每果園調(diào)查3行，每行隨機(jī)調(diào)查4株，每棵樹(shù)分東、西、南、北、中5個(gè)方位，上、下2層；每個(gè)方位分別選取50個(gè)以上的果實(shí)，記錄每個(gè)方位的李小食心蟲(chóng)幼蟲(chóng)蛀果的數(shù)量。

1.2 方 法

1.2.1 聚集度指標(biāo)法

采用聚集度指標(biāo)法［11-13］判斷李小食心蟲(chóng)幼蟲(chóng)的空間分布變化。

（1）擴(kuò)散系數(shù)C，當(dāng)C＜1時(shí)為均勻分布，當(dāng)C=1時(shí)為隨機(jī)分布，當(dāng)C＞1時(shí)為聚集分布（S2為樣本方差，X-為樣本均數(shù)，為李小食心蟲(chóng)平均蟲(chóng)量）。

（2）叢生指數(shù)I，當(dāng)I＜0時(shí)為均勻分布，當(dāng)I＞0時(shí)為聚集分布，當(dāng)I＝0時(shí)為隨機(jī)分布。

（3）負(fù)二項(xiàng)分布的參數(shù)K值，當(dāng)K＜0時(shí)為均勻分布，當(dāng)K→+∞時(shí)為隨機(jī)分布，當(dāng)0＜K＜8時(shí)為聚集分布。

（4）聚集度指數(shù)CA，當(dāng)CA＜0時(shí)為均勻分布，當(dāng)CA=0為隨機(jī)分

布，當(dāng)CA＞0時(shí)為聚集分布。

（5）平均擁擠度m*，當(dāng)m*＜1時(shí)為均勻分布，當(dāng)m*=1時(shí)為隨機(jī)分布，當(dāng)m*＞1時(shí)為聚集分布。

（6）聚塊指數(shù)m*/X-，即平均擁擠度（m*）與平均值（m）之比值，當(dāng)m*/m＜1時(shí)為均勻分布，當(dāng)m*/m=1時(shí)為隨機(jī)分布，當(dāng)m*/m＞1時(shí)為聚集分布。

1.2.2 線性回歸方程的檢驗(yàn)

（1）采用Iwao的回歸方程［14， 15］m*＝α＋βX-，根據(jù)α與β的不同組合分析李小食心蟲(chóng)幼蟲(chóng)的不同空間分布，當(dāng)方程式中α＜0時(shí)，個(gè)體間相互排斥，當(dāng)α=0時(shí)分布的基本成分為單個(gè)個(gè)體，當(dāng)α＞0時(shí)個(gè)體間相互吸引，分布的基本成分為個(gè)體群。式中β為成分的空間分布，當(dāng)β＜1時(shí)為均勻分布，當(dāng)β=1時(shí)為隨機(jī)分布，當(dāng)β＞1時(shí)為聚集分布。

（2）Tatlor冪法［16］則logs2=loga+blogX-對(duì)李小食心蟲(chóng)幼蟲(chóng)的空間分布進(jìn)行分析。當(dāng)b＝0時(shí)為均勻分布；當(dāng)b=1時(shí)為隨機(jī)分布；當(dāng)bgt;1時(shí)為聚集分布。

1.2.3 利用Blackith（1961）［17］種群聚集均數(shù)（λ）概念

即λ=X-2K×r.

式中，X-為李小食心蟲(chóng)幼蟲(chóng)蛀果率的平均數(shù)，K為負(fù)二項(xiàng)分布k值，γ是自由度等于2K的χ2（卡方）分布函數(shù)，即r等于“χ2值表”中自由度等于2K與概率（P=0.5）對(duì)應(yīng)的χ2值。當(dāng)λ＜2時(shí)，形成聚集分布主要由環(huán)境條件引起，λ≥2時(shí)，形成聚集的原因?yàn)榉N群本身的生物學(xué)特性與環(huán)境條件共同作用或由二者之一所引起。

1.2.4 最適抽樣公式

N=t2［（α+1）/X-+β-1］/D2.

式中，N為所需最適抽樣數(shù)，X-為平均蟲(chóng)口密度，α、β為回歸方程中2個(gè)參數(shù)，D則為允許誤差值。

2 結(jié)果與分析

2.1 聚集指標(biāo)測(cè)定

研究表明，在平均蛀果率為1.67%～10.10%的果園，其擴(kuò)散系數(shù)Cgt;1，叢生指數(shù)Igt;0，聚集度指數(shù)CAgt;0，負(fù)二項(xiàng)分布Kgt;0，平均擁擠度m*gt;1，聚塊指數(shù)m*/Xgt;1和擴(kuò)散型指數(shù)Iδgt;1，除樣地1以外，其余3塊樣地的空間分布型均屬于聚集分布，且與種群密度有關(guān)，隨著種群密度的增高而減少；且在蛀果率為6.42%時(shí)，其聚集程度為最大。在平均蛀果率為0.22%的果園，其擴(kuò)散系數(shù)Clt;1，叢生指數(shù)Ilt;0，聚集度指數(shù)CAlt;0，負(fù)二項(xiàng)分布Klt;0，平均擁擠度M*lt;0，聚塊指數(shù)M*/X-lt;0，擴(kuò)散型指數(shù)Iδlt;0，李小食心蟲(chóng)幼蟲(chóng)種群密度較小時(shí)，其空間分布為均勻分布。表1

2.2 Iwao的回歸

研究表明，平均擁擠度M*與平均蟲(chóng)口密度X-，李小食心蟲(chóng)幼蟲(chóng)的回歸直線方程為M*=1.09 + 1.01X-（R2 = 0.98），其中α＝1.09 gt; 0李小食心蟲(chóng)幼蟲(chóng)的分布是個(gè)體群；β＝ 1.01gt; 1，當(dāng)在蛀果率為1.67%～10.10%時(shí)，李小食心蟲(chóng)幼蟲(chóng)的空間分布型為聚集分布，且個(gè)體之間相互吸引。表2

2.3 Tatlor冪法則

研究表明，在Tatlor的回歸方程中l(wèi)gs2 = 0.27 + 1.08lgX-（R2 = 0.93）檢驗(yàn)中不同方位的lga＝ 0.27gt; 0、b＝ 1.08gt; 1，李小食心蟲(chóng)幼蟲(chóng)空間分布為聚集分布，且與種群密度有關(guān)，聚集程度隨X-值的增大而增加。表2

2.4 聚集原因

采用Blackith提出種群聚集均數(shù)（λ）概念，測(cè)定李小食心蟲(chóng)幼蟲(chóng)在4塊樣地的杏果上的聚集均數(shù)（λ），4塊樣地的λ值均大于2，因此，證明李小食心蟲(chóng)幼蟲(chóng)聚集分布的原因由其昆蟲(chóng)本身聚集習(xí)性或環(huán)境條件引起。

2.5 李小食心蟲(chóng)幼蟲(chóng)的理論抽樣數(shù)

研究表明，在相同的蛀果率下，最適抽樣量隨著允許誤差的增加而減少；在相同的允許誤差下，隨著幼蟲(chóng)蛀果率的增大最適抽樣量也隨之而減少。表4

3 討 論

3.1

研究采用了目前常用的聚集度指標(biāo)法和兩種回歸模型分析法，確定了李小食心蟲(chóng)幼蟲(chóng)的空間分布型主要為聚集型分布或均勻分布，該結(jié)果

與劉軍和［8， 18］的李小食心蟲(chóng)幼蟲(chóng)在美國(guó)杏李上的研究基本一致，但李小食心蟲(chóng)幼蟲(chóng)在新疆輪臺(tái)縣的空間分布與種群密度有關(guān)，種群密度小的為均勻分布與劉軍和的研究有所不同。與陸爽［19］、王慧［20］等對(duì)梨小食心蟲(chóng)的空間分布型的研究中呈聚集分布的結(jié)論基本一致。李小食心蟲(chóng)幼蟲(chóng)在杏樹(shù)上聚集分布的原因與昆蟲(chóng)的生活環(huán)境有關(guān)，受環(huán)境條件的影響，該結(jié)論與李銳等［21］對(duì)梨小食心蟲(chóng)的研究結(jié)論基本相同。

3.2

研究選定的4塊樣地中，樹(shù)種、樹(shù)齡以及栽培管理模式等因素均存在一定的差異性，通過(guò)空間分布模型分析和聚集度指標(biāo)測(cè)定看出，其種群密度之間存在明顯差異，隨著種群密度的增大，其空間分布型有均勻-聚集-均勻的趨勢(shì)。此外，試驗(yàn)研究只調(diào)查了0.22%～10.10%的蛀果率，蛀果率gt; 10.10%的果園里的李小食心蟲(chóng)空間分布有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié) 論

李小食心蟲(chóng)的田間空間分布與種群密度相關(guān)，隨著種群密度的增加其空間分布由均勻分布向聚集分布轉(zhuǎn)變，聚集習(xí)性和環(huán)境條件是其聚集的主要原因；對(duì)于李小食心蟲(chóng)聚集型分布的果園（蛀果率gt;1.67%的果園），應(yīng)重點(diǎn)防治為害嚴(yán)重株或部位，是有效控制該蟲(chóng)的擴(kuò)散、為害的關(guān)鍵；對(duì)于李小食心蟲(chóng)均勻分布的果園，蟲(chóng)口密度較小，蛀果率較低（蛀果率lt;1.67%），應(yīng)以加強(qiáng)全園的預(yù)防為主，有效控制其為害與蔓延。

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Study on the spatial distribution and sampling

technique of Grapholitha funebrana

LIU Yuping1，2， XU Bingqiang2， SONG Bo2， LI Haiqiang2，

CHEN Haoyu2， HAO Jingzhe2， ZHU Xiaofeng2， REN Jinlong1

（1.College of Agriculture， Xinjiang Agricultural University， Urumqi 830052， China;2. Key Laboratory of Integrated Pest Management on Crop in Northwestern Oasis/Ministry of Agriculture and Rural Affairs / National Local Joint Engineering Research Center of Special Forestry and Fruit Industry/Institute of Plant Protection，Xinjiang Academy of Agricultural Sciences，Urumqi 830091，China）

Abstract：【Objective】 To clarify the spatial distribution patterns and sampling techniques of Grapholitha funebrana Treitscheke larvae in orchards， so as to provide theoretical basis for scientific control， investigation and sampling of the insect.

【Methods】" The spatial distribution pattern and sampling technique were studied by means of aggregation index method， Iwao regression analysis， Taylor's power law and Iwao optimal sampling model.

【Results】 The spatial distribution pattern of larva was related to population density. With the increase of population density， the spatial distribution of larva changed from uniform distribution to aggregation distribution. The distribution of larva was uniform distribution when the rate of caries was 0.22%， and the distribution of larva was aggregatived when the rate of caries was 1.67%-10.10%. The causes of aggregation were caused by their living habits and environmental conditions. The optimum sampling number under different population densities and allowable errors was determined.

【Conclusion】 With the increase of population density， the spatial distribution of larva larvae changes from uniform distribution to aggregation distribution. For the orchards with aggregation distribution （fruit decay rate gt;1.67%）， it is important to control the plant or the parts with serious damage， which is the key measure to effectively control the spread and damage of G. funebrana.

Key words：Grapholitha funebrana; orchard; spatial distribution; sampling technique

Fund projects：Key Ramp;D Program Project of Xinjiang Uygur Autonomous Region （2021B02004-1）; Special Fund Project of Xinjiang Apricot Industrial Technology System （XJCYTX-03）

Correspondence author： ZHU Xiaofeng （1979-）， male， professor， research direction： Integrated prevention and control of fruit diseases and pests， （E-mail）zxf5117@ 163. com

REN Jinlong，（1989-） male， Ph.D.， associate professor， research direction： Insect taxonomy and Phylogeny， Insect-Plant Interaction， Insect diversity and distribution patterns in Steppe， （E-mail）rjlinsect@163.com

收稿日期（Received）：

2024-02-03

基金項(xiàng)目：

新疆維吾爾自治區(qū)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目 （2021B02004-1）；新疆杏產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項(xiàng)資金項(xiàng)目（XJCYTX-03）

作者簡(jiǎn)介：

劉雨萍（1999-），女，四川成都人，碩士研究生，研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)昆蟲(chóng)與害蟲(chóng)防治，（E-mail）1342137706@qq.com

通訊作者：

朱曉鋒（1979-），男，河南許昌人，研究員，博士，研究方向?yàn)楣麡?shù)病蟲(chóng)害綜合防控，（E-mail）zxf5117@ 163. com

任金龍（1989-）男，甘肅人，副教授，博士，研究方向?yàn)槔ハx(chóng)分類和系統(tǒng)進(jìn)化、昆蟲(chóng)與植物互作、草原昆蟲(chóng)多樣性及分布格局機(jī)制，（E-mail）rjlinsect@163.com