黑點切葉野螟幼蟲在空心蓮子草上空間分布與抽樣技術(shù)研究

摘要：在黑點切葉野螟[Herpetogramma basalis （Walker）]幼蟲盛期，應(yīng)用擴(kuò)散系數(shù)C、擴(kuò)散型指數(shù)Iδ、負(fù)二項分布K值、CA指標(biāo)、聚集度指標(biāo)I、平均擁擠度（m*）和平均密度（X）的比值m* / X、Taylor冪法則及Iwao的m*-X回歸分析法等8個聚集度指標(biāo)，對黑點切葉野螟幼蟲在空心蓮子草[Alternanthera philoxeroides （Mart.）Grisb]樣田的空間格局進(jìn)行研究。結(jié)果表明，黑點切葉野螟幼蟲在空心蓮子草樣田內(nèi)呈聚集分布。在空間格局的基礎(chǔ)上提出了理論最適抽樣數(shù)和復(fù)合序貫抽樣方案的計算模型，提高了田間調(diào)查效率。

關(guān)鍵詞：黑點切葉野螟[Herpetogramma basalis（Walker）]；空心蓮子草[Alternanthera philoxeroides （Mart.）Grisb]；空間分布型；抽樣技術(shù)

中圖分類號：S451；Q969.432.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2012）23-5357-03

Spatial Distribution Pattern and Sampling Technique of Larvae of

Herpetogrammabasalis（Walker） on Alternanthera philoxeroides

WU Huai-heng，WAN Peng，HUANG Min-song，CHU Shi-hai

（Institute of Plant Protection and Soil Fertilizer / Hubei Key Laboratory of Crop Diseases， Insect Pests and Weeds Control， Hubei Academy of Agricultural Sciences， Wuhan 430064，China）

Abstract： The spatial distribution pattern of larvae of Herpetogramma basalis（Walker）in Alternanthera philoxeroides field was studied by Iwao method， Taylor method models and eight indices of aggregation （C，Iδ，K，CA，I，m*/X）. The indices indicated that the larvae of H. basalis belonged to the pattern of aggregation distribution. A sampling mode with theoretical optimum sampling number and the compound sequential sampling method was presented on the base of the spatial distribution pattern to improve survey efficiency.

Key words： Herpetogramma basalis（Walker）； Alternanthera philoxeroides （Mart.） Grisb； spatial distribution pattern； sampling technique

空心蓮子草[Alternanthera philoxeroides（Mart.） Grisb]又名水花生、喜旱蓮子草、革命草、空心莧、螃蜞菊、豬籠草，是莧科（Amaranthaceae）蓮子草屬（Alternanthera）多年生宿根草本植物。從生物學(xué)角度看，空心蓮子草具有不定根系，莖節(jié)能生根，有分枝，可在旱地和水域中生長，具有繁殖迅速、適應(yīng)性強(qiáng)等特點[1]。空心蓮子草起源于南美洲，現(xiàn)分布于南美洲、北美洲、東南亞、歐洲南部和非洲東西部等國家和地區(qū)[2]。其中，在亞洲分布于中國、印度、印度尼西亞、老撾、緬甸、泰國、越南等，成為全球性的一種嚴(yán)重的惡性雜草，也是中國公布的首批重要入侵物種之一[3，4]。

空心蓮子草的危害主要表現(xiàn)在阻塞水上交通、降低作物產(chǎn)量、影響農(nóng)田排灌、危害人畜健康、危及生物多樣性、破壞生態(tài)環(huán)境、入侵公園、林地、草坪、河塘、河流、湖泊等風(fēng)景名勝，影響旅游業(yè)[3]。

目前防除空心蓮子草的主要方法有農(nóng)藥防除、人工拔除與生物防治。農(nóng)藥防除容易殺傷天敵、藥物殘留和使雜草產(chǎn)生抗藥性、污染環(huán)境、危害生態(tài)；而人工拔除浪費人力物力，這兩種方法都不可取。綜合實際情況來看，利用天敵生物防治空心蓮子草取得了巨大的成功，其應(yīng)用前景最為廣闊[2]。

利用從原產(chǎn)地引入食性較專一的天敵來控制外來雜草是雜草生物防治的傳統(tǒng)方法，也是目前行之有效的主要手段之一，具有保護(hù)環(huán)境、一勞永逸的效果。已引入的蓮草直胸跳甲（Agasicles hygophila）是目前證明控制空心蓮子草最有效的天敵昆蟲，但是蓮草直胸跳甲對于水生型和濕生型草防治效果好，而對陸生型效果不佳，甚至影響化蛹。鑒于陸生型空心蓮子草的防治是目前生物防治的首要難點，在水陸生空心蓮子草都豐富的地區(qū)，蓮草直胸跳甲可從水生地向周邊濕生草上擴(kuò)散，起到抑制生物總量的作用[2]。在許多國家陸生型空心蓮子草的危害比水生型嚴(yán)重，因而迫切需要尋求一種陸生型空心蓮子草的天敵。

1 研究方法

1.1 調(diào)查方法

在黑點切葉野螟幼蟲盛發(fā)期選擇陸生型空心蓮子草地8塊，每塊地逐株調(diào)查幼蟲數(shù)，以株為單位分別記錄幼蟲數(shù)，按田間位置填入相應(yīng)的方格紙內(nèi)，制成田間分布實況圖。以每田塊為一組進(jìn)行統(tǒng)計分析。

1.2 分布型及聚集原因分析方法[5-7]

空間分布格局確定依據(jù)下列指標(biāo)和方法：擴(kuò)散系數(shù)C、擴(kuò)散型指數(shù)Iδ、負(fù)二項分布K值、CA指標(biāo)、聚集度指標(biāo)I、平均擁擠度（m*）和平均密度（X）的比值m*/X、Taylor冪法則及Iwao的m*-X回歸分析法。

1）擴(kuò)散系數(shù)C。C=S2/X

當(dāng)C<1-2時屬均勻分布；C=1±2時屬隨機(jī)分布；C>1+2時屬聚集分布。

2）擴(kuò)散型指數(shù)Iδ。Iδ=n（∑fx2-N）/[N（N-1）]

Iδ>1時屬聚集分布；Iδ<1時屬均勻分布；Iδ=1時屬隨機(jī)分布。

3）負(fù)二項分布K值。K=■

當(dāng)K>0時屬聚集分布；K<0時屬均勻分布；K=0時屬隨機(jī)分布。

4）CA指標(biāo)。CA=1/K

當(dāng)CA>0時屬聚集分布；CA<0時屬均勻分布；CA=0時屬隨機(jī)分布。

5） 聚集度指標(biāo)I I=（S2-X）/X

I>0時屬聚集分布；I<0時屬均勻分布；I=0時屬隨機(jī)分布。

6）平均擁擠度（m*）和平均密度（X）的比值m*/X。m*/X=（S2/X-1）

m*/X>1時屬聚集分布；m*/X<1時屬均勻分布；m*/X=1時屬隨機(jī)分布。

7）Taylor冪法則。S2=aXb

當(dāng)a=1，且b=1，則為隨機(jī)分布；當(dāng)a>1，且b=1，則種群在一切密度下都是聚集的，但其聚集強(qiáng)度不因種群密度的改變而變化；當(dāng)a>1，且b>1，則種群在一切密度下都是聚集的，聚集強(qiáng)度隨種群密度而增加；當(dāng)0

8）Iwao的m*-X回歸分析法。m*=α+βX

α顯示分布的基本成分，當(dāng)α>0說明個體間相互吸引，存在著個體群；α<0說明個體間互相排斥；α=0說明分布的基本成分是單個的個體。β顯示基本成分的分布格局，β=1，β>1，β<1分別代表基本成分的隨機(jī)分布、聚集分布、均勻分布。

1.3 抽樣方法[8]

在全田分布實況圖上分別按：①五點式，每點100株；②棋盤式；③Z字型；④雙對角線；⑤平行跳躍式等方法各取10點，每點50株取樣。將抽樣結(jié)果與全查結(jié)果作比較，并進(jìn)行t檢驗，確定最佳抽樣方式。

1.4 理論抽樣數(shù)[9]

應(yīng)用Iwao的抽樣原理，建立理論抽樣數(shù)模型，然后求出理論抽樣數(shù)。

1.5 種群密度簡易估計[9]

利用Gerrard等的種群密度估計公式：λ=a[-ln（1-P）]β（式中λ為種群平均密度，P為有蟲株率），只需知道有蟲株率即可估計出平均密度。

1.6 序貫抽樣[9]

應(yīng)用Iwao提出的新序貫抽樣理論，建立新序貫抽樣模型。

2 結(jié)果與分析

2.1 空間分布格局的確定

調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果見表1。按標(biāo)準(zhǔn)判定，可見黑點切葉野螟幼蟲在空心蓮子草樣方上（除第六塊樣方外）主要呈聚集分布。

以Taylor的冪法則lgS2=lga+blgX 和Iwao的m*-X回歸分析法m*=α+βX對表1有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，結(jié)果為：

Iwao法：m*=0.029 0+1.579 2X（r=0.897 8**）

Taylor冪法：lgS2=0.127 4+1.050 1 lgX

（r=0.979 9**）

冪法測定結(jié)果為lga>0、b>1，說明幼蟲種群一切密度下都是聚集分布，而且聚集強(qiáng)度隨種群密度的增大而加強(qiáng)。Iwao法測定結(jié)果為α>0，說明個體間相互吸引，存在著個體群；β>1代表基本成份的聚集分布。

2.2 不同抽樣方法的比較

將樣地全查結(jié)果分別與5種抽樣結(jié)果進(jìn)行比較和檢驗，結(jié)果如表2所示。除平行跳躍式外各抽樣方式t值均小于t0.05=1.982（df=n-1=499），表明另外4種抽樣方式所得平均數(shù)與總體平均數(shù)無顯著差異，故這4種抽樣方式均可靠。相比較而言，五點式抽樣方式調(diào)查結(jié)果更接近總體平均值，其誤差率、t值最小，變異系數(shù)較小，其代表性最佳，而棋盤式和雙對角線次之。

2.3 理論抽樣數(shù)的確定

根據(jù)Iwao提出的抽樣原理，其公式為：理論抽樣數(shù)N=t2/D2[（α+1）/X+（β-1）]，將保證概率（t）定為1，其允許誤差（D）分別取0.1、0.2、0.3的情況下，建立理論抽樣數(shù)模型，即得：N1=102.9/X+57.9，N2=25.74/X+14.48，N3=11.43/X+6.436。應(yīng)用上述理論抽樣數(shù)模型，當(dāng)分布型和允許誤差確定后，即可求得黑點切葉野螟幼蟲在不同樣方蟲口密度（m）下應(yīng)抽取的理論抽樣數(shù)（表3）。

2.4 種群密度的簡易估計

本調(diào)查1-8號田塊的有蟲株率分別為0.340、0.280、0.308、0.096、0.208、0.072、0.236和0.036，代入公式計算：lgλ=0.017 6+0.681 0lg[-ln（1-P）]（r=0.985 3*）

即λ=1.041[-ln（1-P）]0.681。

2.5 序貫抽樣公式

根據(jù)Iwao的序貫抽樣公式T0=Nm0±

t■，其中N為抽查數(shù)，t為在給定的顯著水平下的t分布值，一般取1，α和β為m*-X回歸模型中的參數(shù)，m0為防治指標(biāo)。

若取t=1，將α=0.029 0，β=1.579 2代入公式計算：T0=Nm0±t■。

3 結(jié)論

黑點切葉野螟幼蟲在水花生田的空間分布格局在一切密度下都是聚集的，且具有密度依賴性，其數(shù)量分布概率服從具有公共K值的負(fù)二項分布。田間最適抽樣方法為五點式。把在空間分布型基礎(chǔ)導(dǎo)出的理論抽樣數(shù)、種群密度簡易估計和序貫抽樣等公式用于指導(dǎo)田間抽樣調(diào)查，可節(jié)省時間，提高工作效率。

參考文獻(xiàn)：

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（責(zé)任編輯 王貴春）