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云南錦斑蛾幼蟲(chóng)空間分布型及抽樣技術(shù)*

榮昌鶴1，王紹景1，楊帆1，鄔琰1，趙聲玖1,劉凌2，閆爭(zhēng)亮2

(1.云南林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，云南昆明650224；2.云南省林業(yè)科學(xué)院，云南昆明650201)

摘要：云南錦斑蛾是云南櫻花的一個(gè)重要食葉害蟲(chóng),為揭示其幼蟲(chóng)的行為、習(xí)性及活動(dòng)規(guī)律以及確定其在林間的適宜抽樣調(diào)查方法。應(yīng)用聚集度指數(shù)法、線形回歸方程檢驗(yàn)法、頻次分布檢驗(yàn)研究探討了云南錦斑蛾的空間分布型及抽樣技術(shù)。結(jié)果表明，云南錦斑蛾的空間分布型屬聚集型的負(fù)二項(xiàng)分布。在了解云南錦斑蛾空間分布型的基礎(chǔ)上，利用Iwao的m*-m回歸方程，建立了精度為0.1和0.2時(shí)的理論抽樣數(shù)表，在幼蟲(chóng)為1頭/株、2頭/株、4頭/株時(shí),其累計(jì)蟲(chóng)口數(shù)的上、下限分別為485和121，274和69，169和42。利用Iwao提出的序貫抽樣模式制定列出序貫抽樣表。為野外抽樣調(diào)查、密度估計(jì)及預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)提供了依據(jù)。

關(guān)鍵詞：云南錦斑蛾；櫻花；序貫抽樣；預(yù)測(cè)

Spatial Distribution Patterns and Sampling Techniques of

昆明素有“高原櫻花城”之稱，從元代就開(kāi)始種植櫻花(Cerasusspp.)。每年3月初，昆明圓通山公園，數(shù)千株云南櫻花(Cerasusyunnansis)競(jìng)相開(kāi)放，形成了一片美麗的花海。2012年，昆明市在實(shí)施22條道路的綜合整治工程中，穿金路的道路兩側(cè)種植大量云南櫻花被打造成為昆明市第一條櫻花大道。昆明市呈貢區(qū)在對(duì)城市道路實(shí)施景觀提升改造中，也在彩云路兩側(cè)種植云南櫻花和冬櫻花(C.cerasoides)，將其打造成櫻花景觀大道。此外昆明的許多街道、單位、小區(qū)都種植了大量云南櫻花、冬櫻花和日本櫻花(C.yedoensis)。櫻花已成為昆明非常重要的綠化和觀賞樹(shù)種。

云南錦斑蛾(AchelurayunnanensisHorie&Xue)為鱗翅目(Lepidoptera)斑蛾科(Zygaenidae)錦斑蛾屬(Achelura)的昆蟲(chóng)[1]，分布于我國(guó)西南部到印度等地區(qū)，幼蟲(chóng)主要危害云南櫻花、冬櫻花等薔薇科李屬植物。近幾年在昆明金殿公園附近、黑龍?zhí)豆珗@附近、西山團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)、呈貢等地的云南櫻花、冬櫻花均發(fā)生云南錦斑蛾危害，嚴(yán)重時(shí)每株樹(shù)有幼蟲(chóng)上百頭，櫻花樹(shù)葉全被吃光，形如火燒，無(wú)數(shù)幼蟲(chóng)吐絲下墜，傷及行人，造成極壞的社會(huì)影響。

目前，國(guó)內(nèi)對(duì)云南錦斑蛾的研究資料極少，黃圣卓[1]對(duì)云南錦斑蛾幼蟲(chóng)體表分泌物氰苷類(lèi)成分進(jìn)行分離與鑒定，并以黑頭酸臭蟻(Tapinomamelanocephalum)為試蟲(chóng)進(jìn)行生物活性測(cè)定，黑頭酸臭蟻有明顯拒食活性，而云南錦斑蛾的其他方面研究均無(wú)報(bào)道。因此，研究云南錦斑蛾的空間分布型及抽樣技術(shù)，對(duì)于云南錦斑蛾的野外抽樣調(diào)查、密度估計(jì)及預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)有著重要意義。

1材料與方法

1.1樣地設(shè)置及調(diào)查方法

2014年9月下旬，在昆明金殿公園附近、穿金路、黑龍?zhí)豆珗@附近、西山團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)、呈貢等地，對(duì)所定植云南櫻花的行道樹(shù)，調(diào)查云南錦斑蛾幼蟲(chóng)的蟲(chóng)口數(shù)量。每個(gè)地點(diǎn)設(shè)置2個(gè)樣地，每塊樣地隨機(jī)選擇50株樹(shù)，共設(shè)置樣地10塊。詳細(xì)記錄每株櫻花的云南錦斑蛾幼蟲(chóng)數(shù)量，計(jì)算蟲(chóng)口密度。

1.2分布型的測(cè)定方法

1.2.1聚集度指標(biāo)法

(1)擴(kuò)散系數(shù)C[2]C=s2/m，式中s2為樣本方差，m為樣本平均值。當(dāng)C=1時(shí)，為隨機(jī)分布；C>1時(shí)，為聚集分布；C<1時(shí)，為均勻分布。

(2)Caasssie指標(biāo)CA[2]CA=(s2/m-1)/m，式中,s2為樣本方差，m為樣本平均值。當(dāng)CA=0時(shí)，為隨機(jī)分布;CA>0時(shí)，為聚集分布;CA<0時(shí)，為均勻分布。

(3)聚塊性指標(biāo)m*/m[2]m*/m=1+(s2-m)/m2(其中，m*=m+s2/m-1，m*為平均擁擠度,m為樣本平均值)。當(dāng)m*/m=1時(shí)為隨機(jī)分布；m*/m>1時(shí)，為聚集分布；m*/m<1時(shí)，為均勻分布。

(4)叢生指標(biāo)I[2]：I=s2/m-1，當(dāng)I=0時(shí)，為隨機(jī)分布；I>0時(shí)，為聚集分布；I<0時(shí)，為均勻分布。

(5)負(fù)二項(xiàng)分布k值[2]k=m2/(s2-m),k值愈小，聚集度愈大，k值趨于∞時(shí)(一般在8以上)隨機(jī)分布；8>k>0，為聚集分布；k<0均勻分布。

1.2.2回歸分析法

(1)Taylor的冪法則回歸模型[2]lgs2=lga+blgm。式中,s2為樣本方差，m為樣本平均數(shù)，a、b為引入的參數(shù)。當(dāng)lga=0，b=l時(shí)，種群此時(shí)為隨機(jī)分布；當(dāng)lga>0，b=l時(shí)，種群此時(shí)為聚集分布，此時(shí)b的值恒定，分布不具密度依賴性；當(dāng)lga>0，b>l時(shí)，種群此時(shí)為聚集分布，分布具有密度依賴性；當(dāng)lga<0，b=l時(shí)，種群此時(shí)為均勻分布，且密度越高，分布越均勻。

(2)Iwao的回歸模型[2]m*=α+βm。當(dāng)α=0、β=1時(shí)，種群分布型為隨機(jī)型，分布的基本成分為單個(gè)個(gè)體；當(dāng)α>0，β=1時(shí)，種群分布型為聚集分布，個(gè)體間相互吸引，分布的基本成分為個(gè)體群，個(gè)體群為隨機(jī)分布；當(dāng)α=0，β>1時(shí)為具有公共k值的負(fù)二項(xiàng)分布；當(dāng)α>0，β>1時(shí)為個(gè)體群的聚集分布。當(dāng)α=0，β<1或0>α>-1，β=1時(shí)為均勻分布。

1.2.3空間分布型頻次分布檢驗(yàn)

將調(diào)查獲得的數(shù)據(jù)列成頻次分布表，利用進(jìn)行頻次分布檢驗(yàn)，求得二項(xiàng)分布、泊松分布、復(fù)合泊松分布、泊松-二項(xiàng)分布、奈曼分布的理論頻次，確定其所屬分布型。

1.3最適抽樣數(shù)的確定

1.4序貫抽樣模式

2結(jié)果與分析

2.1聚集度指標(biāo)測(cè)定法

利用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(V9.5)將調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，應(yīng)用分布型指數(shù)法測(cè)定云南錦斑蛾幼蟲(chóng)的突然間分布型，得到云南錦斑蛾的聚集度指標(biāo)[5]，見(jiàn)表1。

表1　云南錦斑蛾幼蟲(chóng)聚集度指標(biāo)

5種聚集度指標(biāo)測(cè)定結(jié)果表明，在測(cè)定的10組數(shù)據(jù)中，C>1；CA>0；m*/m>1；I>0，k>0，說(shuō)明云南錦斑蛾幼蟲(chóng)在云南櫻花的空間分布型是聚集分布。

2.2線形回歸方程檢驗(yàn)結(jié)果

利用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，得到線形回歸方程檢驗(yàn)結(jié)果。

(1)Talor(1961)冪法則lgs2與lgm的回歸方程lgs2=0.352 39+1.671 71lgm，r=0.970 6。

方程中，lga>0，b>1，說(shuō)明云南錦斑蛾呈聚集分布型，分布具有密度依賴性。

(2)Iwao(1968，1971，1972)的m*與m回歸模型m*=3.207 15+1.641 137m,r=0.967 0

方程中，α>0，β>1時(shí)，說(shuō)明云南錦斑蛾呈聚集分布型。

2.3空間分布型頻次分布檢驗(yàn)結(jié)果

將調(diào)查獲得的數(shù)據(jù)列成頻次分布表，利用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行頻次分布檢驗(yàn)，得出6種分布的頻次測(cè)定擬合圖(圖1～6)和6種分布的頻次測(cè)定卡方值(表2)。

圖1 二項(xiàng)分布頻次測(cè)定擬合圖圖2 泊松分布頻次測(cè)定擬合圖Fig.1 Binomialdistributionfrequencydetermination fittingfigureFig.2 Poissondistributionfrequencydetermination fittingfigure

圖3 負(fù)二項(xiàng)分布頻次測(cè)定擬合圖圖4 復(fù)合泊松分布頻次測(cè)定擬合圖Fig.3 Negativebinomialdistributionfrequency determinationfittingfigureFig.4 CompoundPoissondistributionfrequency determinationfittingfigure

圖5 泊松-二項(xiàng)分布頻次測(cè)定擬合圖圖6 奈曼分布頻次測(cè)定擬合圖Fig.5 Poisson-binomialdistributionfrequency determinationfittingfigureFig.6 Neymandistributionfrequencydetermination fittingfigure

表2　6種分布型頻次測(cè)定卡方值

由圖1～6和表2可知，負(fù)二項(xiàng)分布擬合效果最好，且卡方值最小，說(shuō)明云南錦斑蛾的空間分布型屬于聚集分布中的負(fù)二項(xiàng)分布。

2.4最適抽樣數(shù)的確定

表3　云南錦斑蛾幼蟲(chóng)理論抽樣數(shù)

由表3可知，隨云南錦斑蛾密度的增大，抽樣數(shù)減少，允許誤差越大，抽樣數(shù)越小。

2.5序貫抽樣

表4　云南錦斑蛾序貫抽樣表

由表4可知，例如調(diào)查20株時(shí)，防治指標(biāo)為5頭/株，累計(jì)蟲(chóng)數(shù)超過(guò)145頭時(shí)須進(jìn)行防治，累計(jì)蟲(chóng)數(shù)少于55頭則不需防治，累計(jì)蟲(chóng)數(shù)在上限和下限之間，應(yīng)繼續(xù)增加抽樣數(shù)。

3結(jié)論

空間分布型研究作為其種群生態(tài)學(xué)研究的一項(xiàng)重要內(nèi)容，它不僅能揭示昆蟲(chóng)種群的空間結(jié)構(gòu)和空間格局特征，對(duì)正確制訂調(diào)查方法、確定或改進(jìn)有效的抽樣設(shè)計(jì)方案、估計(jì)昆蟲(chóng)數(shù)量動(dòng)態(tài)、了解昆蟲(chóng)種群擴(kuò)散行為和種群管理具有一定的實(shí)際意義。利用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)云南錦斑蛾進(jìn)行空間分布型研究，各項(xiàng)聚集度指標(biāo)值以及回歸方程參數(shù)組合均說(shuō)明云南錦斑蛾的空間分布型屬于聚集分布，分布具有密度依賴性。應(yīng)用空間分布型頻次分布檢驗(yàn)進(jìn)一步說(shuō)明云南錦斑蛾的空間分布型屬于聚集分布的負(fù)二項(xiàng)分布。在了解云南錦斑蛾空間分布型的基礎(chǔ)上，以云南錦斑蛾幼蟲(chóng)空間分布型和Iwao模型的平均擁擠度的回歸關(guān)系為基礎(chǔ)建立了該幼蟲(chóng)種群的理論抽樣公式，可在云南錦斑蛾幼蟲(chóng)調(diào)查、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和防治中推廣應(yīng)用，并作為制定各種防治措施的依據(jù)。利用Iwao的序貫抽樣模式，制定了簡(jiǎn)便而適用序貫抽樣表，既節(jié)省人力物力，又能提高調(diào)查精度。

參考文獻(xiàn)：

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the Achelura yunnanensis Horie & Xue

RONG Chang-he1,WANG Shao-jing1,YANG Fan1,WU Yuan1,

ZHAO Sheng-jiu1，LIU Ling2, YAN Zheng-liang2

(1.Yunnan Forestry Technological College,Kunming Yunnan 650224， P.R.China；

2.Yunnan Academy of Forestry,Kunming Yunnan 650201, P.R.China)

Abstract:Achelura yunnanensis is a serious defoliator of the Cerasus spp..To reveal its larvae’s behavior,habits and activity patterns and determine appropriate sampling method among the forest,relevant methods such as the aggregation indices,liner regression analysis and comparative frequency were used.The results showed that its spatial distribution pattern fitted in a negative binomial distribution and belonged to the aggregated distribution.On the basis of understanding the spatial distribution pattern of the Achelura yunnanensis,and by using Iwao m*-m regression equation,a theoretical sampling list with precision of 0.1 and 0.2 was set up.The upper limit and lower limit of accumulated larvae for 1，2 and 4 larvae per tree were 485 and 121，274 and 69，169 and 42 respectively.A sequential sampling list was proposed based upon Iwao’s s sequential sampling mode in this paper,and it could provide some references on field sampling survey and density prediction.

Key words:Achelura yunnanensis；Cerasus spp.； sequential sampling;prediction

中圖分類(lèi)號(hào)：Q 968.1；S 763

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1672-8246(2015)06-0072-05

通訊作者簡(jiǎn)介：楊帆(1972-)，女，實(shí)驗(yàn)師，主要從事昆蟲(chóng)分類(lèi)及其防治技術(shù)研究。E-mail：654720278@qq.com

作者簡(jiǎn)介：第一榮昌鶴(1957-)，男，副教授，從事植物病蟲(chóng)害防治教學(xué)與科研。E-mail：rch186@126.com

基金項(xiàng)目：云南林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院院級(jí)課題“云南錦斑蛾生物學(xué)特性及防治研究(KY201403)”，云南省重點(diǎn)基金項(xiàng)目“楚雄腮扁葉蜂信息化合物對(duì)其行為調(diào)控作用的研究(2011FA027)”。

收稿日期：*2015-06-20

doi10.16473/j.cnki.xblykx1972.2015.06.015