主要氣象因子對哈巴河縣草地螟種群數量變動的影響

阿孜古麗·阿布力孜，艾比拜木·依明，薩吉達木·艾則孜，王干成，牙森·沙力

(1.新疆農業大學農學院，烏魯木齊 830052；2.哈巴河加那尕什水庫灌區管理委員會，新疆哈巴河 836700；3.哈巴河國家基本氣象站，新疆哈巴河 836700)

0 引 言

【研究意義】草地螟(LoxostegesticticalisLinnaeus)屬于鱗翅目，別名黃綠條螟、甜菜網螟，俗名羅網蟲、吊吊蟲[1-2]。該害蟲可嚴重危害苜蓿、灰藜、大豆、向日葵、甜菜等200多種經濟作物，給農牧業帶來嚴重的經濟損失[3-6]。新疆是我國主要的農牧業為主的地區之一，位于亞歐大陸中心，屬溫帶干旱區，為典型的內陸性氣候。農作物害蟲的種類和發生分布有其獨特特點[7]。近年來，受氣候、生態環境、作物種植結構等多種因素的影響，草地螟在新疆整體出現發生范圍逐步擴大、為害逐年加重的趨勢[8]。因此，研究氣象因子對草地螟種群數量變動的影響對于草地螟有效防治具有重要的意義。【前人研究進展】國外草地螟在俄羅斯、哈薩克斯坦、塞爾維亞等國家的部分地區嚴重發生[9-10]。在中國新疆，自2005年以來，阿勒泰地區草地螟已連續幾年偏重發生，給當地農牧業生產和生態安全造成重大損失，構成嚴重威脅[11]；此外，分布在伊犁、博爾塔拉州、塔城地區[8]，和田地區[12]也報道連續發生草地螟危害。研究表明，溫度對草地螟幼蟲的生長發育有明顯影響。隨著溫度(18℃、22℃、26℃、30℃)的提高，草地螟幼蟲的發育歷期縮短[13]；在14～30℃，草地螟成蟲飛行能力隨著溫度的上升而增加，溫度升到26℃時，飛行能力達到最大值。在20%～80%濕度條件下，成蟲飛行活動隨著濕度的上升而增加，當濕度增到80%時，飛行達到最大值[14]。黃少虹等[15]研究表明，草地螟是長日照發育型昆蟲。光周期、溫度及其交互作用影響草地螟滯育誘導，其中光周期起主導作用，溫度伴隨著光周期起作用。羅禮智等[16]研究表明，在試驗范圍內，隨著溫度的提高，草地螟成蟲壽命變短，但對雌雄成蟲壽命的影響不一致。越冬代成蟲蛾峰出現后10 d的溫度是草地螟第一代幼蟲發生的關鍵時期，當平均溫度低于18℃，或者平均最低溫度低于13℃即限制草地螟成蟲產卵，導致草地螟第一代幼蟲的發生[17]。【本研究切入點】目前對草地螟與氣象因子之間的關系研究主要是在實驗室內進行，其溫度相對恒定，其他環境因子如濕度、光周期和光照強度等條件的設定是最適宜環境，與自然條件下發育情況存在一定的差異。研究草地螟種群數量消長規律與主要氣象因子之間的關系。【擬解決的關鍵問題】分別于2015年和2016年的6月9日～9月8日，在阿勒泰地區哈巴河縣對草地螟發生動態與主要氣象因子進行研究，研究草地螟在該地區種群變化規律以及影響其變動的主要因子，為當地預測草地螟發生高峰期、確定防治適期、制定草地螟管理策略提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

草地螟成蟲、高空探照燈、放大鏡、鑷子、記號筆。

1.2 方 法

2015年6～9月和2016年6～9月高空探照燈位于哈巴河縣(E86°25′31″，N48°3′11″，海拔500 m)草地螟監測試驗站內。探照燈誘蟲器由 GT75 型探照燈制作而成，裝置ZJD 1 000 W 金屬鹵化物燈泡。探照燈用鐵圈架在白鐵皮制成的大漏斗內，漏斗下端接以直徑 10 cm 的集蟲口，探照燈和白鐵皮制成的大漏斗一起固定在 100 cm×100 cm×120 cm 的金屬支架上。高空探照燈，每天日落開，日出關，開關機具體時間參閱翟保平[18]。利用該燈分別于2015年6月9日～9月8日和2016年6月9日～9月8日誘集此時段的草地螟成蟲。每天調查1次，并計算每天將誘集到的草地螟成蟲數量。2015和2016年對平均溫度(X1)、最高溫度(X2)、最低溫度(X3)、平均空氣相對濕度(X4)、日照時數(X5)、降雨量(X6)和草地螟種群數量(Y)進行數據分析。

1.3 數據處理

每天平均溫度、最高溫度、最低溫度、空氣相對濕度、日照時數和降雨量由哈巴河縣國家基本氣象站提供。利用相關分析，逐步回歸分析和通徑分析在DPS V7.05版統計分析軟件進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 氣象因子對草地螟種群數量的影響相關性

研究表明，2015年草地螟種群數量變動與平均溫度、最高溫度呈正相關，達到極顯著水平(P<0.01)；與最低溫度呈正相關，達到顯著水平(P<0.05)；與日照時數呈正相關，相關性不顯著；與平均空氣相對濕度和降雨量呈負相關，相關性不顯著。表1，表2

研究表明，2016年草地螟種群數量變動與平均溫度、平均空氣相對濕度、降雨量呈正相關，相關性不顯著，與最高溫度、最低溫度、日照時數呈負相關，相關性不顯著。表3，表4

表1 2015年主要氣象因子與草地螟發生動態關系
Table 1 Dynamic relationship between main meteorological factors and growth and decline dynamics of Loxostege sticticalis Linnaeus in 2015

日期Date(D/M)平均溫度Averagetemperature(℃)最高溫度Maximumtemperature(℃)最低溫度Minimumtemperature(℃)平均空氣相對濕度Relativeairhumidity(%)日照時數Sunshinehour(h)降雨量Precipitation(mm)蟲口密度Populationdynamics9/6～11/620.1328.014.360.338.00.6179.3312/6～14/624.2333.814.243.6712.60.01014.6715/6～17/619.4726.712.955.338.40.0280.3318/6～20/621.5729.512.746.6710.62.561.0021/6～23/624.5033.417.453.3312.31.079.6724/6～26/626.7334.717.247.3312.50.099.3327/6～29/624.6033.517.555.008.00.038.6730/6～2/723.4032.316.454.679.40.123.333/7～5/722.1332.015.562.336.932.513.006/7～8/717.6028.18.854.3311.56.77.339/7～11/720.4330.214.161.678.223.079.0012/7～14/721.2732.710.866.0013.70.0211.0015/7～17/725.7735.517.753.0013.30.0752.6718/7～20/727.0335.318.648.6711.70.0910.0021/7～23/728.8741.020.049.6712.20.0637.0024/7～26/725.6034.917.050.3313.60.0291.3327/7～29/724.1334.215.750.009.60.8110.0030/7～1/823.0031.115.551.6713.40.022.332/8～4/823.2331.414.750.0013.60.023.675/8～7/826.9337.518.040.0012.70.054.678/8～10/822.6733.615.953.336.40.031.6711/8～13/821.9031.611.343.008.60.029.3314/8～16/816.0728.29.668.679.523.411.3317/8～19/821.6731.611.146.3312.90.049.6720/8～22/825.9034.817.632.6710.30.074.3323/8～25/818.4330.59.054.007.83.821.0026/8～28/819.2731.810.455.6710.30.09.0029/8～31/817.3327.28.744.0012.00.01.001/9～3/920.7329.112.444.0011.40.00.004/9～6/914.1025.75.574.336.67.20.007/9～8/913.3021.25.857.0012.10.00.00

表2 2015年草地螟消長動態與主要氣象因子相關性
Table 2 Correlation analysis of the growth and decline dynamics of Loxostege sticticalis Linnaeus abundance and main meteorological factors in 2015

因子FactorsX1X2X3X4X5X6YX10.9260**0.9430**-0.5505**0.3508*-0.29260.4807**X20.8353**-0.4208*0.2794-0.19190.4574**X3-0.4125*0.1927-0.15180.4180*X4-0.4018*0.5206**-0.1686X5-0.4344*0.3257X6-0.2071

注：*和**分別表示0.05和0.01顯著水平。下同

Note:*and**indicated the significant level at 5% and 1%, respectively. The same as below

表3 2016年主要氣象因子與草地螟消長動態關系
Table 3 Dynamic relationship between main meteorological factors and growth and decline dynamics of Loxostege sticticalis Linnaeus in 2016

日期Date(D/M)平均溫度Averagetemperature(℃)最高溫度Maximumtemperature(℃)最低溫度Minimumtemperature(℃)平均空氣相對濕度Relativeairhumidity(%)日照時數Sunshinehour(h)降雨量Precipitation(mm)蟲口密度Populationdynamics9/6～11/621.0928.515.758.249.20.726.0012/6～14/625.3429.316.041.5813.80.131.3315/6～17/620.5425.614.753.249.60.130.0018/6～20/622.7829.116.844.5811.82.626.0021/6～23/625.6734.220.851.2413.51.112.6724/6～26/627.8633.919.950.0613.70.12.6727/6～29/625.1330.119.349.339.20.14.0030/6～2/724.1630.120.454.3310.61.23.003/7～5/722.8926.119.560.248.127.321.006/7～8/718.4928.112.852.2412.722.130.009/7～11/721.5125.118.159.589.41.537.3312/7～14/722.1830.114.863.9114.9033.3315/7～17/726.8729.124.750.9114.5017.3318/7～20/730.8737.826.946.5812.904.3321/7～23/732.1943.129.147.5813.403.6724/7～26/729.4029.224.148.2414.8052.6727/7～29/727.9130.122.751.6810.80.7115.0030/7～1/826.2337.022.550.0914.6013.002/8～4/827.1936.821.747.9114.8011.005/8～7/830.7738.126.437.9113.9019.338/8～10/826.5939.224.355.677.6234.6711/8～13/825.6940.119.735.139.805.6714/8～16/819.7735.619.860.9813.203.3317/8～19/825.6030.021.343.2116.604.0020/8～22/829.8030.227.840.5414.803.0023/8～25/822.3025.619.251.4512.30026/8～28/823.1927.820.652.4514.83.1029/8～31/821.1623.218.931.3316.5001/9～3/926.5623.022.641.8915.9004/9～6/918.7819.315.772.2211.15.607/9～8/918.6016.716.054.8916.600

表4 2016年草地螟消長動態與主要氣象因子相關性
Table 4 Correlation analysis of the growth and decline dynamics of Loxostege sticticalis Linnaeus abundance and main meteorological factors in 2016

因子FactorsX1X2X3X4X5X6YX10.6657**0.8798**-0.4968**0.1678-0.23700.0808X20.5766**-0.2807-0.1159-0.0337-0.0461X3-0.3884*0.1932-0.1636-0.0928X4-0.3882*0.31100.1087X5-0.4699**-0.2095X60.0219

2.2 氣象因子對草地螟種群數量逐步回歸分析

通過逐步回歸分析，建立草地螟種群數量與主要氣象因子的方程式：

2015年：Y=-1 508.371 1+70.267 8X1-6.710 78X2-24.832 0X3+9.236 2X4+19.272 6X5-2.504 7X6.

2016年：Y=-22.023 5+6.281 1X1-1.096 4X2-4.092 4X3+0.486 5X4-1.901 4X5-0.059 1X6.

通過偏相關分析可知，2015年各氣象因子與Y的偏相關系數分別為R(Y，X1)=0.163 8，R(Y，X2)=-0.033 6，R(Y，X3)=-0.096 0，R(Y，X4)=0.224 9，R(Y，X5)=0.150 1，R(Y，X6)=-0.068 0，可以看出草地螟種群數量與平均空氣相對濕度偏相關系數最大，其次為平均溫度，而與最高溫度、最低溫度、降雨量呈負相關。2016年各氣象因子與Y的偏相關系數分別為R(Y，X1)=0.426 4，R(Y，X2)=-0.228 9，R(Y，X3)=-0.358 2，R(Y，X4)=0.163 2，R(Y，X5)=-0.191 4，R(Y，X6)=-0.018 1，可知草地螟種群數量與平均溫度偏相關系數最大，其次為平均空氣相對濕度；草地螟種群數量與最高溫度、最低溫度呈負相關，與日照時數和降雨量呈負相關，但未達到顯著水平。

2.3 影響草地螟種群數量變動的氣象因子通徑分析

研究表明，2015年平均溫度(X1)和平均空氣相對濕度(X4)對草地螟種群數量變動的直接作用最大，其次為日照時數(X5)。平均溫度(X1)、平均空氣相對濕度(X4)、降雨量(X6)對草地螟種群數量變動的直接作用均大于各自間接作用，而最高溫度(X2)、最低溫度(X3)、日照時數(X5)對草地螟種群數量變動的間接作用均大于各自直接作用。表5

研究表明，平均溫度(X1)對草地螟種群數量變動的直接作用最大，其次為平均空氣相對濕度(X4)。平均溫度(X1)和平均空氣相對濕度(X4)對草地螟種群數量變動的直接作用均大于各自間接作用，而最高溫度(X2)、最低溫度(X3)、日照時數(X5)和降雨量(X6)對草地螟種群數量變動的間接作用均大于各自直接作用。表6

2.4 氣象因子對草地螟種群數量變動決定程度

2015年6個氣象因子及其交互效應對草地螟種群數量變動的總決定系數為0.299 9，按照各因子決策系數大小排序為：日照時數(X5)﹥降雨量(X6)﹥平均溫度(X1)﹥最高溫度(X2)﹥平均空氣相對濕度(X4)﹥最低溫度(X3)。2016年6個氣象因子及其交互效應對草地螟種群數量變動的總決定系數為0.229 4，按照各因子決策系數大小排序為：日照時數(X5)﹥平均空氣相對濕度(X4)﹥降雨量(X6)﹥最高溫度(X2)﹥最低溫度(X3)﹥平均溫度(X1)。

3 討 論

環境因素在自然界中相互影響并共同作用于昆蟲。影響昆蟲的生長、發育、繁殖、生存、分布、行為和種群數量動態。已有研究證明，魯北地區5～7月溫雨情況與一代、二代玉米螟種群發生量有密切關系[19]。何善勇等[20]報道當氣溫為25～35℃、相對濕度為30%～37%有利于棗實蠅成蟲羽化。太紅坤等[21]報道，二化螟種群數量變動與月平均溫度、最低溫度、雨日數和土壤濕度呈正相關，與日照時數呈負相關，且各相關性極顯著。平均氣溫、日照時數、降水量和平均地溫是影響小地老虎蟲口密度的主要氣候因子，并決定了小地老虎蟲口密度[22]。溫、濕度是影響草地螟種群增長，發生為害和爆發成災的主要關鍵因子。一般適宜的條件為21～22℃，RH60%～80%[23]，阿勒泰地區2015和2016年6～8月的平均溫度和空氣相對濕度接近于此范圍，故平均溫度和相對濕度導致6～8月草地螟種群數量增長的重要因子。阿勒泰地區草地螟種群數量與這6項氣象因子有密切的關系。從逐步回歸分析得知，平均溫度、最高溫度、最低溫度、平均空氣相對濕度、日照時數和降雨量是影響草地螟種群數量變動的主要氣象因子。平均空氣相對濕度和平均溫度的上升有利于草地螟數量增多。最高溫度、最低溫度的增大限制草地螟數量的增多。通徑分析表明，平均溫度和平均空氣相對濕度是直接影響阿勒泰地區草地螟種群數量變動的最重要因子。6項氣象因子對草地螟種群數量變動的綜合作用大，是草地螟種群數量變動的最主要決策系數。分析認為，近2年6項氣象因子除分別單獨地作用于草地螟種群數量變動外，彼此之間還相互影響，相互關聯對草地螟種群數量變動形成了綜合效應。研究區域草地螟越冬代成蟲的發生量影響第一代成蟲的發生量。2015年草地螟的發生量比2016年嚴峻。由于2015年的氣候條件較適合草地螟的長時間生存，可能顯著提高了草地螟的發生量。試驗僅在阿勒泰地區進行，草地螟對氣象因子的適應范圍是否用于其他區域還有待于進一步研究。

4 結 論

阿勒泰地區草地螟種群數量變動與平均溫度、最高溫度、最低溫度、平均空氣相對濕度、日照時數和降雨量有較密切關系。通過逐步回歸分析揭示，草地螟種群數量變動主要是受平均溫度、空氣相對濕度、最低溫度、最高溫度和日照時數等氣象因子綜合影響的結果。2015年草地螟種群數量與平均空氣相對濕度偏相關系數最大(0.224 9)，其次為平均溫度(0.163 8)。2016年草地螟種群數量與平均溫度偏相關系數最大(0.426 4)，其次為平均空氣相對濕度(0.163 2)。平均空氣相對濕度和平均溫度的上升有利于草地螟生長發育。近2年平均溫度和平均空氣相對濕度對草地螟種群數量變動的直接作用最大。其他氣象因子間接對草地螟種群數量起動作用。研究區域草地螟6、7月的種群數量達到了最高峰，因此，防治草地螟危害應以高峰期出現以前為宜，避免在草地螟為害高峰期出現后實施防治。

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