降香黃檀林灰卷裙夜蛾幼蟲空間分布型研究

閃瑤

摘要為了研究灰卷裙夜蛾在降香黃檀林內(nèi)的空間分布情況，調(diào)查了廣西國(guó)有高峰林場(chǎng)長(zhǎng)客分場(chǎng)降香黃檀林受害情況和蟲口密度，應(yīng)用擴(kuò)散系數(shù)（C）、平均擁擠度（m*）等8種聚集度指標(biāo)分析灰卷裙夜蛾空間分布型。結(jié)果表明，該蟲在降香黃檀林中的空間分布類型為聚集分布，通過(guò)計(jì)算聚集參數(shù)λ，分析出灰卷裙夜蛾的聚集原因是由于自身的生活習(xí)性和環(huán)境因素中的一個(gè)方面，或是由于2個(gè)因素共同作用導(dǎo)致的。在此基礎(chǔ)上，建立了該蟲林間理論抽樣數(shù)公式：N=3.841 6×[2.229 2/m+1.589 2]/D2，計(jì)算出不同蟲口密度下及其不同誤差條件下的最適理論抽樣數(shù)。

關(guān)鍵詞降香黃檀;灰卷裙夜蛾;空間分布型

中圖分類號(hào)S?763.42文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611（2019）18-0147-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.18.039

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Study on the Spatial Distribution Pattern of Plecoptera subpallida （Walker） Larval on Dalbergia odorifera T.C.Chen

SHAN Yao

（ Gaofeng Forest?Farm in Guangxi，Nanning，Guangxi 530001）

AbstractIn order to investigate the spatial distribution of Plecoptera subpallida（Walker）， it was studied by six aggregation indices of diffusion coefficient（C），mean crowding （m*） and so on in Dalbergia odorifera T.C.Chen forest of Gaofeng forest farm. The results showed that the spatial distribution pattern was assembly distribution. The aggregation was caused by one of its behavior and environment or both its behavior and environment. Based on this distribution pattern， the model was proposed which was N=3.841 6×[2.229 2/m+1.589 2]/D2. Meanwhile， the optimum theoretical sampling number in requirement of diffrent population density and error was also determined.

Key wordsDalbergia odorifera T.C.Chen;Plecoptera subpallida（Walker）; Spatial distribution pattern

降香黃檀（Dalbergia odorifera T.C.Chen）屬蝶形花科（Papilionaceae），又稱花梨木、黃花梨等，常綠或半落葉喬木，原產(chǎn)于海南島，國(guó)家Ⅱ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生植物[1]，該樹(shù)種可為木雕、家具、香料提供上乘材料，市場(chǎng)需求緊缺，產(chǎn)品價(jià)格高昂。為優(yōu)化廣西樹(shù)種結(jié)構(gòu)，加快廣西珍貴樹(shù)種的發(fā)展，滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平日益提高對(duì)高端林木產(chǎn)品的需求，廣西自2011年開(kāi)始規(guī)劃發(fā)展珍貴樹(shù)種，并向林農(nóng)免費(fèi)贈(zèng)送降香黃檀等珍貴樹(shù)種苗木。廣西國(guó)有高峰林場(chǎng)按照珍貴樹(shù)種規(guī)劃，自2011年至今共種植降香黃檀30.0 hm2，從2012年起，連續(xù)出現(xiàn)一種降香黃檀的重要食葉害蟲——灰卷裙夜蛾（Plecoptera subpallida（Walker）），大發(fā)生時(shí)，受害株的葉片全部被吃光，下一代幼蟲危害期將在植株重新萌發(fā)嫩芽新葉時(shí)再次出現(xiàn)，繼續(xù)吃光葉芽，使枝條或單株枯萎，影響林木的正常生長(zhǎng)[2-3]。

灰卷裙夜蛾屬鱗翅目（Lepidoptera）夜蛾科（Noctuidae）卷裙夜蛾屬（Plecoptera），早期文獻(xiàn)記載分布于海南，寄主為花梨[2]，是危害降香黃檀樹(shù)種的主要害蟲之一。筆者應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析灰卷裙夜蛾在降香黃檀林的空間分布格局，進(jìn)一步掌握灰卷裙夜蛾的空間格局分布規(guī)律，明確了抽樣技術(shù)，旨在為灰卷裙夜蛾的種群調(diào)查、監(jiān)測(cè)和有效科學(xué)的防控提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地點(diǎn)位于廣西南寧市西鄉(xiāng)塘區(qū)高峰林場(chǎng)長(zhǎng)客分場(chǎng)（108°15′46″E，20°54′20″N），地形地貌主要為丘陵、低山，平均海拔170 m，屬南亞熱帶氣候，夏長(zhǎng)冬短，熱量豐富，四季分明，雨量充沛。年平均氣溫21 ℃左右，≥10 ℃活動(dòng)積溫7 500 ℃左右，極端最高氣溫40 ℃，極端最低溫度為-2 ℃，相對(duì)濕度超過(guò)80%，全年降雨量和蒸發(fā)量均超過(guò)?1 200 mm，而蒸發(fā)量稍大于降雨量，降雨主要集中在6—9月，年日照時(shí)數(shù)超過(guò)1 400 h，氣候適宜大多數(shù)用材林樹(shù)種和經(jīng)濟(jì)林樹(shù)種的生長(zhǎng)。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1調(diào)查方法。

在調(diào)查地設(shè)置15個(gè)樣方，每個(gè)樣方隨機(jī)抽取25株樹(shù)，以整株樹(shù)（地上部分）為最小樣方，采用樣木全查法，記錄每株樣木的蟲口數(shù)，共計(jì)調(diào)查375株。

1.2.2灰卷裙夜蛾空間分布格局檢測(cè)方法[4-13]。

（1）根據(jù)擴(kuò)散系數(shù)（C）：C=s2/m（式中，m為蟲口密度，s2為方差，下同）。其中當(dāng)C小于1時(shí)，幼蟲的種群呈均勻分布型;當(dāng)C等于1時(shí)，幼蟲的種群呈隨機(jī)分布型;當(dāng)C大于1時(shí)，幼蟲的種群呈聚集分布型。

（2）根據(jù)叢生指標(biāo)（I）：I=s2/m-1。其中當(dāng)I小于0時(shí)幼蟲的種群呈均勻分布型;當(dāng)I等于0時(shí)幼蟲的種群呈隨機(jī)分布型;當(dāng)I大于0時(shí)幼蟲的種群呈聚集分布型。

（3）根據(jù)CA指數(shù)：CA=（s2-m）/m2。其中當(dāng)CA小于0時(shí)幼蟲種群呈均勻分布型;當(dāng)CA等于0時(shí)幼蟲的種群呈隨機(jī)分布型;當(dāng)CA大于0時(shí)幼蟲的種群呈聚集分布型。

（4）根據(jù)負(fù)二項(xiàng)分布K值：K=m/（s2/m-1）。其中K值越小，聚集程度越強(qiáng)。

（5）根據(jù)擴(kuò)散指數(shù)（Iδ）：Iδ=n∑（fx2-N）/[N（N-1）]（式中，N表示調(diào)查的總蟲數(shù)，n表示抽樣數(shù)）。其中Iδ小于1幼蟲種群呈正二項(xiàng)分布型;Iδ等于1幼蟲種群呈隨機(jī)分布型;Iδ大于1幼蟲種群呈聚集分布型。

（6）根據(jù)平均擁擠度指標(biāo)（m*）：m*=m+s2/m-1。其中當(dāng)m*小于1幼蟲的種群呈均勻分布型，當(dāng)m*等于1幼蟲的種群呈隨機(jī)分布型;當(dāng)m*大于1幼蟲的種群呈聚集分布型。

（7）根據(jù)聚塊性指標(biāo)m*/m，也就是平均擁擠度和平均值的比值，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。

（8）根據(jù)Iwao的回歸關(guān)系式：m*=α+βm，由α和β值分析種群的分布情況。

1.2.3聚集原因[11-12]。

利用聚集公式：λ=mr/2K，分析灰卷裙夜蛾幼蟲在林間分布的聚集原因，K為負(fù)二項(xiàng)分布的值，r表示自由度等于2K時(shí)，卡方分布表中概率值取0.05時(shí)對(duì)應(yīng)的X2分布函數(shù)值。其中當(dāng)λ小于2時(shí)，幼蟲種群聚集的原因是由于某些環(huán)境因素導(dǎo)致的;當(dāng)λ大于等于2時(shí)，幼蟲種群聚集原因是由于自身的聚集行為和環(huán)境因素之一的因子或者兩者共同作用導(dǎo)致[3]。

1.2.4理論抽樣數(shù)[6-8，10-12]。

采用Iwao的理論抽樣數(shù)公式：N=t2[（α+1）/m+β-1]/D2，計(jì)算出不同平均蟲口密度?（頭/株）情況下的最適合理論抽樣數(shù)。Iwao的理論抽樣數(shù)表示在允許誤差范圍內(nèi)應(yīng)抽取的最少理論樣本數(shù)[3]。

2結(jié)果與分析

2.1灰卷裙夜蛾每株蟲口數(shù)

由表1可知，降香黃檀每株受30頭以下（含30頭）危害（占52.0%～100.00%）的較多，其中0頭的有8株，占?0.02%。受61～90頭（含90頭）以上危害的相對(duì)較少，受90頭以上危害的僅1株，未發(fā)現(xiàn)121頭以上的受害植株。

2.2灰卷裙夜蛾空間分布格局

根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)的每株蟲口數(shù)量，計(jì)算出蟲口密度m和S2值，再代入公式中計(jì)算各項(xiàng)聚集參數(shù)，結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知，通過(guò)聚集指標(biāo)計(jì)算的15個(gè)樣地參數(shù)中，擴(kuò)散系數(shù)C大于1，叢生指標(biāo)I大于0，CA大于0，擴(kuò)散指數(shù)Iδ大于0，m*/m 大于1。因此，灰卷裙夜蛾幼蟲在降香黃檀林中的種群空間分布型呈聚集分布類型。

2.3Iwao的分布格局模型

采用Iwao回歸關(guān)系模型：m*=α+βm，得出如下結(jié)果：

m*=1.229 2m+2.589 2（r=0.861 7**）

其中α=1.229 2大于1，說(shuō)明灰卷裙夜蛾在降香黃檀林中分布格局呈現(xiàn)個(gè)體群，同時(shí)個(gè)體之間存在相互吸引;β=?2.589 2大于1，說(shuō)明幼蟲的種群呈現(xiàn)聚集分布類型。

式中，r表示樣本之間的相關(guān)系數(shù)，說(shuō)明m*與m關(guān)聯(lián)程度。r等于1或者-1時(shí)，表示樣本間相關(guān)程度達(dá)到了極值。其中r絕對(duì)值愈接近于1，表示m*和m的相關(guān)程度越緊密[5，11-12]。通過(guò)Iwao計(jì)算出的回歸關(guān)系模型各值可知灰卷裙夜蛾幼蟲的種群空間格局為聚集分布型。

2.4聚集原因

根據(jù)聚集均數(shù)：λ=mr/2K，分析幼蟲分布的聚集原因，從表2可以看出，聚集均數(shù)λ=25.782 822>2，說(shuō)明灰卷裙夜蛾的聚集是由幼蟲自身的生活習(xí)性或環(huán)境因素兩者之一引起的，也有可能是兩者共同作用導(dǎo)致的幼蟲種群呈聚集分布格局。

2.5理論抽樣數(shù)的確定

采用Iwao的理論抽樣數(shù)公式計(jì)算出的理論抽樣數(shù)α和β值，代入模型公式：

N=t2[（α+1）/m+β-1]/D2，

該模型是根據(jù)平均擁擠度和蟲口密度之間的關(guān)系計(jì)算得出。式中，N表示理論抽樣數(shù)，t表示抽樣質(zhì)量概率，D表示允許的誤差。當(dāng)抽樣質(zhì)量概率t=1.96，在已知回歸方程m*=?1.229 2m+2.589 2的前提下，根據(jù)上式，其計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3可知，如果降香黃檀林灰卷裙夜蛾幼蟲的平均蟲口密度增加，則需要進(jìn)行的抽樣數(shù)逐漸降低，同時(shí)在允許誤差0.3以內(nèi)，蟲口密度越大，理論的抽樣數(shù)越少。由表2可知，平均蟲口密度為27頭/株，表3計(jì)算結(jié)果表明，在蟲口密度為27頭/株，允許誤差0.2時(shí)對(duì)應(yīng)的理論抽樣數(shù)為24株，而實(shí)際抽樣數(shù)為25株/樣地，符合理論抽樣要求。

3結(jié)論與討論

目前國(guó)內(nèi)對(duì)灰卷裙夜蛾的研究較少，王緝健[3]對(duì)灰卷裙夜蛾的形態(tài)特征、生活習(xí)性、防治方法等進(jìn)行了初步觀察，并指出由于該蟲形態(tài)不一，發(fā)生頻繁，防治困難。該研究發(fā)現(xiàn)灰卷裙夜蛾在降香黃檀林中的空間分布格局呈聚集分布狀態(tài)，同時(shí)幼蟲個(gè)體之間存在相互吸引，幼蟲的聚集原因是由于其自身的生活習(xí)性和環(huán)境因素二者之一引起，也可能是由于兩者共同作用導(dǎo)致，該研究結(jié)果對(duì)探索防治灰卷裙夜蛾方法提供科學(xué)依據(jù)。

該研究運(yùn)用Iwao的回歸關(guān)系式，提出了灰卷裙夜蛾幼蟲在降香黃檀林中的理論抽樣數(shù)模型，計(jì)算出了在不同平均幼蟲蟲口密度下與允許的最小誤差要求下的最適理論抽樣數(shù)，該結(jié)果為開(kāi)展幼蟲種群科學(xué)調(diào)查和抽樣提供了依據(jù)，也為灰卷裙夜蛾的監(jiān)測(cè)和防控提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

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