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樟巢螟幼虫虫巢的空间分布格局与抽样技术研究

2018-09-22翁雪锋上海奉贤园林绿化工程有限公司上海市奉贤区201499

上海农业科技 2018年4期
关键词:样方香樟樟树

翁雪锋 (上海奉贤园林绿化工程有限公司,上海市奉贤区 201499)

香樟(Cinnamomum camphora)是樟科的一种代表性植物,该树种材质优良、树体高大、树姿优美,集用材、观赏等优点于一身,是我国特有的优质用材和园林绿化树种[1]。近年来,香樟作为主要绿化树种在上海地区大面积推广种植,在道路两旁、公园防护林、涵养林等地随处可见,在改善生态环境、丰富城市景观等方面发挥了不可替代的作用[2]。

樟巢螟(Orthag aachatina)属鳞翅目螟蛾科,是为害香樟的主要食叶性害虫。樟巢螟在我国多数省份均有分布[3],主要以幼虫取食叶片为害,大发生时可将全树叶片啃食殆尽,且幼虫辍叶结巢,严重影响树木生长和景观效果。近年来,一些学者针对樟巢螟开展了许多研究,但侧重点都在研究其生物学习性和防治策略上,对樟巢螟幼虫虫巢空间分布格局的研究较少。而明确昆虫的空间分布型,可揭示种群的行为习惯、环境因子对其的叠加影响以及空间异质性程度等,且在进行昆虫种群密度的抽样调查以及考察受害形成过程和确定必须防治密度时,空间分布格局的确定是最基础的工作。因此,研究樟巢螟幼虫虫巢空间分布格局有利于明确樟巢螟的生态学特点和发生规律。为此,笔者特对樟巢螟幼虫虫巢在香樟树上的空间分布格局进行调查,并对樟巢螟幼虫虫巢的抽样技术进行研究,以期明确樟巢螟的生态学特点和发生规律,为樟巢螟的防治提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 调查地点及取样方法

由于樟巢螟幼虫具有结巢习性,因此,在每年年底统计幼虫虫巢数即可反映该虫害当年的发生情况。试验于2017年10月—11月进行,以上海奉贤区平庄西路道路两侧樟巢螟发生严重的香樟树为调查对象,对樟巢螟幼虫虫巢的空间分布格局进行了全面调查。本次调查以单株香樟树为1个统计单元,将每株植株分为东、西、南、北4个方位,每个方位分为上、下两层,共划分为8个子单位,统计每个子单位中的幼虫虫巢数。调查取样以30株香樟树为1个样方,共调查5个样方。调查地的香樟树植株生长基本一致,平均高度为10 m。调查前1年(2016年)年底剪除所有樟巢螟幼虫虫巢,2017年均未进行药剂防治和人工修剪。

1.2 聚集指标测定

采取以下聚集度指标分析樟巢螟幼虫虫巢的空间分布情况[4-10]:(1)Cassie(1962)的扩散系数C=S2/m(其中m代表平均虫口密度,S2代表方差,下同);(2)Davidh & Moore(1954)的丛生指数I=(S2-m)/m;(3)Kuno(1968)的久野指数CA=(S2-m)/m2;(4)Waters(1959)的负二项分布值(K)K=m2/(S2-m);(5)Morisita(1959)的扩散指数Iδ=n(Σfmi2-N)/[N(N-1)](N为总虫数,n为抽样数,mi为i样本的虫口数);(6)平均拥挤度指标m*=m+m/K;(7)Lloyd(1967)的聚块性指标m*/m;(8)Arbous(1951)&Blackith(1961)的聚集均数λ=mr/2K;r为自由度为2K时的值。(9)Iwao(1968,1971,1972)的m*-m回归分析法m*=α+βm。

1.3 抽样技术研究

应用Iwao理论抽样数模型计算樟巢螟幼虫虫巢的最适抽样数,并建立樟巢螟幼虫虫巢的序贯抽样分析模式。

Iwao理论抽样数模型:N=t2[(α+1)/m+β-1]/D2,式中,m为田间调查时的虫口密度,N为所需抽样数目,D为允许误差,t为D的概率保证值,α和β是m*-m线性回归方程式中的两个参数,下同。

在实施序贯抽样过程中,为避免抽样调查时的过量抽样,可预先给定抽样的允许误差和置信水平,计算出理论上的最大抽样数量(Nmax)。其公式为:

1.4 数据处理

利用Excel 2010进行数据处理。r用比例内插法求得,用DPS 16.05数据处理系统进行单因素方差分析。

2 结果与分析

2.1 樟巢螟幼虫虫巢在单株香樟树上的分布情况

由图1可知,樟巢螟幼虫虫巢在香樟树不同方位的分布情况,从垂直分布情况看,西上方位的平均樟巢螟幼虫虫巢数最多,达4.8个,显著多于其它方位(p<0.05),北下方位的平均虫巢数量最少,为2.3个。除东面方位外,南、西、北3个方位的上部的樟巢螟幼虫虫巢数均多于下部,且在南上与南下、西上与西下方位间樟巢螟幼虫虫巢数存在显著差异(p<0.05)。从水平分布情况看,西、南面的樟巢螟幼虫的分布多于东、北面。

图1 樟巢螟幼虫虫巢在单株香樟树不同方位的分布情况

2.2 聚集度指标测定

樟巢螟幼虫虫巢在香樟树上空间分布的各聚集度指标见表1。由表1可知,5个样方均表现出C〉1、I〉0、K〉0、CA〉0、m*〉m、m*/m〉1 和Iδ〉1,通过检验,均符合聚集分布,即可判定樟巢螟幼虫虫巢在5个样方的空间分布型是一致的,均呈现出聚集分布的状态。5个样方的λ值均大于2,说明樟巢螟幼虫虫巢的聚集是由环境因素差异和樟巢螟幼虫的聚集习性共同作用造成的。

2.3 理论抽样数

表1 樟巢螟幼虫虫巢在香樟树上空间分布的各聚集度指标

根据表1中m和m*值建立回归方程,得出Iwao的m*-m线性回归分析方程为m*=0.651+1.101m(R2=0.9806),即α=0.651、β=1.101,进一步得出樟巢螟幼虫虫巢的理论抽样数计算公式为N=t2[1.651/m+0.101]/D2,其中,D在不同允许误差下取不同数值(0.1、0.2、0.3),若以95%的置信概率保证其允许误差(即t=1.96),最终得出樟巢螟幼虫虫巢的理论抽样数见表2。

由表2可知,当防治密度为4个/株时,如果允许误差为0.1和0.2,则至少要分别调查197株和49株才具有代表性。在允许误差固定时,樟巢螟幼虫虫巢的理论抽样数随着平均防治密度的增大而下降,且下降幅度逐渐缩小;在相同的防治密度下,随允许误差的增大,所需调查的樟巢螟幼虫虫巢抽样数也相应减少,如当防治密度为10个/株时,在允许误差为0.3时,仅需调查11棵就具有代表性。

表2 樟巢螟幼虫虫巢的理论抽样数

2.4 Iwao序贯抽样分析模式

设定临界防治密度m0=4个/株,取t=1.96(即置信概率为0.95),已知α=0.651、β=1.101,则上限下限T”=4n-5.5528Nmax=8.364×(1.96/D)2。当D在不同允许误差下取不同数值(0.1、0.2、0.3)时,理论最大抽样数分别为3213、803、357株。但当实际抽取的样本单元数N=Nmax时,不论实际观察统计的累计樟巢螟幼虫虫巢数量是多少,抽样都要终止,并得出相应的结论。

在实际调查过程中,若设定的临界防治密度m0=4个/株,则樟巢螟幼虫虫巢的序贯抽样分析模式见图2。以此标准对照本次调查的5个样方,调查的30株香樟的累计樟巢螟幼虫虫巢数均大于150个,高于上限,表明这5个样方均需防治樟巢螟。

图2 樟巢螟幼虫虫巢的序贯抽样分析模式

3 结果与讨论

樟巢螟是我国园林绿化树种香樟树上的主要害虫,主要以幼虫取食叶片为害,严重发生时可将香樟树枝叶全部吃光,且树上挂满鸟巢状幼虫虫巢,严重影响绿化效果和城市景观。目前,许多害虫的分布格局都得到了相应的研究[15-19],因此本试验也对樟巢螟幼虫虫巢的空间分布情况进行了研究,结果表明,樟巢螟幼虫虫巢在香樟树上为聚集分布,其聚集原因是环境因素差异和樟巢螟幼虫聚集习性的共同作用,这与调查地香樟树为行道树,且樟巢螟喜好产卵于附近香樟树叶片、飞翔扩散能力不强等特性相吻合。同时,根据Iwao理论抽样数公式计算出的不同防治密度,以及理论抽样数和序贯抽样分析模式等,可为香樟树作为行道树种植时进行樟巢螟防治提供理论依据。此外,本文选用的防治密度m0=4个/株,是参照上海市工程建设规范《绿化植物保护技术规程》执行的[20],该序贯抽样分析模式仅对上海地区香樟树上樟巢螟的防治具有指导意义,其他防治标准下的序贯抽样分析模式可将防治标准代入序贯抽样公式求得。

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