翁雪鋒 (上海奉賢園林綠化工程有限公司,上海市奉賢區(qū) 201499)
香樟(Cinnamomum camphora)是樟科的一種代表性植物,該樹種材質(zhì)優(yōu)良、樹體高大、樹姿優(yōu)美,集用材、觀賞等優(yōu)點(diǎn)于一身,是我國特有的優(yōu)質(zhì)用材和園林綠化樹種[1]。近年來,香樟作為主要綠化樹種在上海地區(qū)大面積推廣種植,在道路兩旁、公園防護(hù)林、涵養(yǎng)林等地隨處可見,在改善生態(tài)環(huán)境、豐富城市景觀等方面發(fā)揮了不可替代的作用[2]。
樟巢螟(Orthag aachatina)屬鱗翅目螟蛾科,是為害香樟的主要食葉性害蟲。樟巢螟在我國多數(shù)省份均有分布[3],主要以幼蟲取食葉片為害,大發(fā)生時可將全樹葉片啃食殆盡,且幼蟲輟葉結(jié)巢,嚴(yán)重影響樹木生長和景觀效果。近年來,一些學(xué)者針對樟巢螟開展了許多研究,但側(cè)重點(diǎn)都在研究其生物學(xué)習(xí)性和防治策略上,對樟巢螟幼蟲蟲巢空間分布格局的研究較少。而明確昆蟲的空間分布型,可揭示種群的行為習(xí)慣、環(huán)境因子對其的疊加影響以及空間異質(zhì)性程度等,且在進(jìn)行昆蟲種群密度的抽樣調(diào)查以及考察受害形成過程和確定必須防治密度時,空間分布格局的確定是最基礎(chǔ)的工作。因此,研究樟巢螟幼蟲蟲巢空間分布格局有利于明確樟巢螟的生態(tài)學(xué)特點(diǎn)和發(fā)生規(guī)律。為此,筆者特對樟巢螟幼蟲蟲巢在香樟樹上的空間分布格局進(jìn)行調(diào)查,并對樟巢螟幼蟲蟲巢的抽樣技術(shù)進(jìn)行研究,以期明確樟巢螟的生態(tài)學(xué)特點(diǎn)和發(fā)生規(guī)律,為樟巢螟的防治提供理論依據(jù)。
由于樟巢螟幼蟲具有結(jié)巢習(xí)性,因此,在每年年底統(tǒng)計幼蟲蟲巢數(shù)即可反映該蟲害當(dāng)年的發(fā)生情況。試驗(yàn)于2017年10月—11月進(jìn)行,以上海奉賢區(qū)平莊西路道路兩側(cè)樟巢螟發(fā)生嚴(yán)重的香樟樹為調(diào)查對象,對樟巢螟幼蟲蟲巢的空間分布格局進(jìn)行了全面調(diào)查。本次調(diào)查以單株香樟樹為1個統(tǒng)計單元,將每株植株分為東、西、南、北4個方位,每個方位分為上、下兩層,共劃分為8個子單位,統(tǒng)計每個子單位中的幼蟲蟲巢數(shù)。調(diào)查取樣以30株香樟樹為1個樣方,共調(diào)查5個樣方。調(diào)查地的香樟樹植株生長基本一致,平均高度為10 m。調(diào)查前1年(2016年)年底剪除所有樟巢螟幼蟲蟲巢,2017年均未進(jìn)行藥劑防治和人工修剪。
采取以下聚集度指標(biāo)分析樟巢螟幼蟲蟲巢的空間分布情況[4-10]:(1)Cassie(1962)的擴(kuò)散系數(shù)C=S2/m(其中m代表平均蟲口密度,S2代表方差,下同);(2)Davidh & Moore(1954)的叢生指數(shù)I=(S2-m)/m;(3)Kuno(1968)的久野指數(shù)CA=(S2-m)/m2;(4)Waters(1959)的負(fù)二項(xiàng)分布值(K)K=m2/(S2-m);(5)Morisita(1959)的擴(kuò)散指數(shù)Iδ=n(Σfmi2-N)/[N(N-1)](N為總蟲數(shù),n為抽樣數(shù),mi為i樣本的蟲口數(shù));(6)平均擁擠度指標(biāo)m*=m+m/K;(7)Lloyd(1967)的聚塊性指標(biāo)m*/m;(8)Arbous(1951)&Blackith(1961)的聚集均數(shù)λ=mr/2K;r為自由度為2K時的值。(9)Iwao(1968,1971,1972)的m*-m回歸分析法m*=α+βm。
應(yīng)用Iwao理論抽樣數(shù)模型計算樟巢螟幼蟲蟲巢的最適抽樣數(shù),并建立樟巢螟幼蟲蟲巢的序貫抽樣分析模式。
Iwao理論抽樣數(shù)模型:N=t2[(α+1)/m+β-1]/D2,式中,m為田間調(diào)查時的蟲口密度,N為所需抽樣數(shù)目,D為允許誤差,t為D的概率保證值,α和β是m*-m線性回歸方程式中的兩個參數(shù),下同。
在實(shí)施序貫抽樣過程中,為避免抽樣調(diào)查時的過量抽樣,可預(yù)先給定抽樣的允許誤差和置信水平,計算出理論上的最大抽樣數(shù)量(Nmax)。其公式為:
利用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。r用比例內(nèi)插法求得,用DPS 16.05數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行單因素方差分析。
由圖1可知,樟巢螟幼蟲蟲巢在香樟樹不同方位的分布情況,從垂直分布情況看,西上方位的平均樟巢螟幼蟲蟲巢數(shù)最多,達(dá)4.8個,顯著多于其它方位(p<0.05),北下方位的平均蟲巢數(shù)量最少,為2.3個。除東面方位外,南、西、北3個方位的上部的樟巢螟幼蟲蟲巢數(shù)均多于下部,且在南上與南下、西上與西下方位間樟巢螟幼蟲蟲巢數(shù)存在顯著差異(p<0.05)。從水平分布情況看,西、南面的樟巢螟幼蟲的分布多于東、北面。
圖1 樟巢螟幼蟲蟲巢在單株香樟樹不同方位的分布情況
樟巢螟幼蟲蟲巢在香樟樹上空間分布的各聚集度指標(biāo)見表1。由表1可知,5個樣方均表現(xiàn)出C〉1、I〉0、K〉0、CA〉0、m*〉m、m*/m〉1 和Iδ〉1,通過檢驗(yàn),均符合聚集分布,即可判定樟巢螟幼蟲蟲巢在5個樣方的空間分布型是一致的,均呈現(xiàn)出聚集分布的狀態(tài)。5個樣方的λ值均大于2,說明樟巢螟幼蟲蟲巢的聚集是由環(huán)境因素差異和樟巢螟幼蟲的聚集習(xí)性共同作用造成的。
表1 樟巢螟幼蟲蟲巢在香樟樹上空間分布的各聚集度指標(biāo)
根據(jù)表1中m和m*值建立回歸方程,得出Iwao的m*-m線性回歸分析方程為m*=0.651+1.101m(R2=0.9806),即α=0.651、β=1.101,進(jìn)一步得出樟巢螟幼蟲蟲巢的理論抽樣數(shù)計算公式為N=t2[1.651/m+0.101]/D2,其中,D在不同允許誤差下取不同數(shù)值(0.1、0.2、0.3),若以95%的置信概率保證其允許誤差(即t=1.96),最終得出樟巢螟幼蟲蟲巢的理論抽樣數(shù)見表2。
由表2可知,當(dāng)防治密度為4個/株時,如果允許誤差為0.1和0.2,則至少要分別調(diào)查197株和49株才具有代表性。在允許誤差固定時,樟巢螟幼蟲蟲巢的理論抽樣數(shù)隨著平均防治密度的增大而下降,且下降幅度逐漸縮?。辉谙嗤姆乐蚊芏认?,隨允許誤差的增大,所需調(diào)查的樟巢螟幼蟲蟲巢抽樣數(shù)也相應(yīng)減少,如當(dāng)防治密度為10個/株時,在允許誤差為0.3時,僅需調(diào)查11棵就具有代表性。
表2 樟巢螟幼蟲蟲巢的理論抽樣數(shù)
設(shè)定臨界防治密度m0=4個/株,取t=1.96(即置信概率為0.95),已知α=0.651、β=1.101,則上限下限T”=4n-5.5528Nmax=8.364×(1.96/D)2。當(dāng)D在不同允許誤差下取不同數(shù)值(0.1、0.2、0.3)時,理論最大抽樣數(shù)分別為3213、803、357株。但當(dāng)實(shí)際抽取的樣本單元數(shù)N=Nmax時,不論實(shí)際觀察統(tǒng)計的累計樟巢螟幼蟲蟲巢數(shù)量是多少,抽樣都要終止,并得出相應(yīng)的結(jié)論。
在實(shí)際調(diào)查過程中,若設(shè)定的臨界防治密度m0=4個/株,則樟巢螟幼蟲蟲巢的序貫抽樣分析模式見圖2。以此標(biāo)準(zhǔn)對照本次調(diào)查的5個樣方,調(diào)查的30株香樟的累計樟巢螟幼蟲蟲巢數(shù)均大于150個,高于上限,表明這5個樣方均需防治樟巢螟。
圖2 樟巢螟幼蟲蟲巢的序貫抽樣分析模式
樟巢螟是我國園林綠化樹種香樟樹上的主要害蟲,主要以幼蟲取食葉片為害,嚴(yán)重發(fā)生時可將香樟樹枝葉全部吃光,且樹上掛滿鳥巢狀幼蟲蟲巢,嚴(yán)重影響綠化效果和城市景觀。目前,許多害蟲的分布格局都得到了相應(yīng)的研究[15-19],因此本試驗(yàn)也對樟巢螟幼蟲蟲巢的空間分布情況進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,樟巢螟幼蟲蟲巢在香樟樹上為聚集分布,其聚集原因是環(huán)境因素差異和樟巢螟幼蟲聚集習(xí)性的共同作用,這與調(diào)查地香樟樹為行道樹,且樟巢螟喜好產(chǎn)卵于附近香樟樹葉片、飛翔擴(kuò)散能力不強(qiáng)等特性相吻合。同時,根據(jù)Iwao理論抽樣數(shù)公式計算出的不同防治密度,以及理論抽樣數(shù)和序貫抽樣分析模式等,可為香樟樹作為行道樹種植時進(jìn)行樟巢螟防治提供理論依據(jù)。此外,本文選用的防治密度m0=4個/株,是參照上海市工程建設(shè)規(guī)范《綠化植物保護(hù)技術(shù)規(guī)程》執(zhí)行的[20],該序貫抽樣分析模式僅對上海地區(qū)香樟樹上樟巢螟的防治具有指導(dǎo)意義,其他防治標(biāo)準(zhǔn)下的序貫抽樣分析模式可將防治標(biāo)準(zhǔn)代入序貫抽樣公式求得。