基于多樣性指標(biāo)的病蟲(chóng)害系統(tǒng)聚類防治區(qū)劃研究
——以主要碳匯森林類型楠竹林為例

顧卿先，潘志舟，賀 琦，支 華，劉德波

（1.黔東南州林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院，貴州 凱里 556000；2.黔東南州森林資源站，貴州 凱里 556000；3.黔東南州森林植物檢疫站，貴州 凱里 556000）

黔東南州是全國(guó)重點(diǎn)林區(qū)之一，也是貴州省主要用材林基地[1]。黔東南地處云貴高原向湘桂丘陵盆地過(guò)渡地帶，森林資源豐富，森林覆蓋率達(dá)69.63%，境內(nèi)森林資源組成以杉木、馬尾松、竹林等人工林為主，現(xiàn)有竹林面積2.01萬(wàn)hm2，其中1.83萬(wàn)hm2為楠竹林。楠竹是森林資源的重要組成部分，是黔東南州森林固碳的主要森林類型之一。楠竹[Phyllostachys heterocycla(Carr.)Mitford cv.Pubescens]屬禾本科竹亞科剛竹屬，單軸散生型常綠喬木狀竹類植物，是中國(guó)栽培歷史悠久、分布最廣、面積最大以及具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值、生態(tài)效益的竹種[2]，是我國(guó)南方重要的森林類型之一，具有生長(zhǎng)速度快、可以隔年連續(xù)采伐及永續(xù)利用等特點(diǎn)[3]。近年來(lái)隨著種植面積逐年擴(kuò)大病蟲(chóng)害發(fā)生日益頻繁，種類不斷增加，竹林遭受的危害日趨嚴(yán)重[4]，一旦感病并且表現(xiàn)出衰敗現(xiàn)象后就很難復(fù)壯，嚴(yán)重破壞竹林生態(tài)環(huán)境，造成經(jīng)濟(jì)損失[5]，病蟲(chóng)害成為制約楠竹產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要因素之一[6]。楠竹林是森林固碳的重要森林類型，在“雙碳”戰(zhàn)略背景下做好楠竹病蟲(chóng)害的防治是楠竹資源保護(hù)、精準(zhǔn)提升楠竹林固碳效益，促進(jìn)楠竹生態(tài)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要抓手。隨著林區(qū)經(jīng)濟(jì)多元化發(fā)展和區(qū)域民族特色優(yōu)勢(shì)的凸顯，楠竹資源的開(kāi)發(fā)利用，特別是生態(tài)資產(chǎn)的開(kāi)發(fā)在林區(qū)群眾生產(chǎn)生活中發(fā)揮了重要作用。

系統(tǒng)聚類分析法[7]是一門(mén)多元統(tǒng)計(jì)分類法，是將每個(gè)樣品各看成一類，規(guī)定類與類之間的歐式距離，最靠近的樣品合并成新的一類，再將已聚合的新類和其他類按類間距離再合并，重復(fù)步驟，直至所有的子類合為一類[8]。目前諸多學(xué)者將系統(tǒng)聚類分析法應(yīng)用到碳儲(chǔ)量的空間分布區(qū)劃、暴雨高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃、種植氣候區(qū)劃、杉木人工林氣候區(qū)劃、水資源功能區(qū)劃、生態(tài)農(nóng)業(yè)功能區(qū)劃、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)分區(qū)等領(lǐng)域[9-15]。在分析指標(biāo)選取方面：王金秀[16]在對(duì)山東省森林病蟲(chóng)災(zāi)害區(qū)劃分析時(shí)選用了病蟲(chóng)害的發(fā)生面積、成災(zāi)面積、成災(zāi)率和綜合指標(biāo)；ZUO 等[17]結(jié)合云模型采用危險(xiǎn)性、敏感性、脆弱性和病蟲(chóng)害防災(zāi)減災(zāi)能力4大類8個(gè)指標(biāo)，對(duì)玉米薊馬災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃與預(yù)測(cè)。而在防治方法方面出現(xiàn)了利用高分辨率環(huán)境數(shù)據(jù)、多元聚類算法和物種分布模型的集成，促進(jìn)了一種新的eSSPM 方法的發(fā)展，但目前該方法仍需進(jìn)一步評(píng)價(jià)[18]。

本研究選用成熟的系統(tǒng)聚類區(qū)劃法，但在聚類指標(biāo)上基于病蟲(chóng)害多樣性指標(biāo)的防治區(qū)劃研究尚未見(jiàn)報(bào)道。為全面掌握黔東南州楠竹林病蟲(chóng)害種類、危害程度、物種多樣性和防治區(qū)域劃分，首次提出基于病蟲(chóng)害多樣性指標(biāo)的系統(tǒng)聚類進(jìn)行防治區(qū)域劃分；對(duì)于保護(hù)和高質(zhì)量經(jīng)營(yíng)楠竹資源，精準(zhǔn)提升楠竹林資源的固碳能力，以期在生態(tài)文明建設(shè)上出新績(jī)和林業(yè)高質(zhì)量發(fā)展中提供技術(shù)支撐，探索和拓展林農(nóng)收入“碳”渠道，促進(jìn)新造和現(xiàn)有楠竹林經(jīng)營(yíng)在“碳達(dá)峰、碳中和”戰(zhàn)略中發(fā)揮積極作用。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查時(shí)間、地點(diǎn)及內(nèi)容

2021年4月至2023年6月對(duì)黔東南州16 縣（市）楠竹主要病蟲(chóng)害種類、危害程度、物種多樣性、群落相似性等進(jìn)行調(diào)查。各縣調(diào)查樣線、調(diào)查樣方和楠竹資源量見(jiàn)表1。

表1 調(diào)查樣線（樣方）及資源量Table 1 Survey sample lines (plots) and resource levels

1.2 調(diào)查方法

樣線（樣方）調(diào)查：以第4 次森林資源調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，參照《貴州省森林、草原、濕地生態(tài)系統(tǒng)外來(lái)入侵物種普查技術(shù)方案》設(shè)置調(diào)查樣線。踏查過(guò)程中，在病蟲(chóng)害發(fā)生地段設(shè)置10 m×10 m 的調(diào)查樣方記錄海拔、坡度、坡向、坡位、林分年齡、郁閉度、林分組成、林分密度等基本因子，記錄主要病蟲(chóng)害種類、危害部位、危害程度等。

蟲(chóng)害調(diào)查：根部害蟲(chóng)，在調(diào)查樣方中隨機(jī)選取5株樣竹，以根際為中心，設(shè)置半徑1 m的小樣圓，刨開(kāi)土壤查數(shù)根部害蟲(chóng)種類和數(shù)量；干、枝梢、食葉類害蟲(chóng)在調(diào)查樣方內(nèi)按5 點(diǎn)取樣法抽取不少于10 株樣竹，統(tǒng)計(jì)每株樣竹上害蟲(chóng)種類和數(shù)量，目測(cè)葉部害蟲(chóng)危害竹冠、枝梢、枝干的嚴(yán)重程度；對(duì)于蟲(chóng)體小、數(shù)量多，著生在幼嫩枝梢的害蟲(chóng)，在樣竹的上、中、下部位選取樣枝，查數(shù)蟲(chóng)口密度并記錄害蟲(chóng)種類；竹筍病蟲(chóng)害調(diào)查，在調(diào)查點(diǎn)隨機(jī)選取10株當(dāng)年生的竹筍，查數(shù)病蟲(chóng)害種類和蟲(chóng)口密度。

病害調(diào)查：枝干病害調(diào)查以蟲(chóng)害的調(diào)查株為樣本，葉部病害調(diào)查同樣選取蟲(chóng)害的調(diào)查株為樣竹，每株按照不同部位和不同方位選取50片葉片進(jìn)行調(diào)查，記錄病葉數(shù)和相應(yīng)的病害種類。病蟲(chóng)害危害程度分別用“+++”“++”“+”符號(hào)表示，分別代表重度、中度、輕度，分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2 危害程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[19]Table 2 Hazard level grading standards

1.3 病蟲(chóng)害鑒定

野外調(diào)查未能鑒定到種的病蟲(chóng)害，采集病蟲(chóng)害標(biāo)本，拍攝野外病蟲(chóng)害生態(tài)照片。病害參照《植物病原真菌學(xué)》[20]，利用顯微成像系統(tǒng)對(duì)病原進(jìn)行拍攝和種類鑒定；昆蟲(chóng)依據(jù)《中國(guó)動(dòng)物志》[21]《中國(guó)竹子主要害蟲(chóng)》[22]《竹子病蟲(chóng)害防治》[23]《竹子病蟲(chóng)害防治彩色圖鑒》[24]《中國(guó)經(jīng)濟(jì)昆蟲(chóng)志》[25]《中國(guó)昆蟲(chóng)生態(tài)大圖鑒》[26]《中國(guó)常見(jiàn)地下害蟲(chóng)圖鑒》[27]《中國(guó)地下害蟲(chóng)》[28]等資料進(jìn)行鑒定。

1.4 多樣性及相似性分析

以物種豐富度（S）、優(yōu)勢(shì)集中性指數(shù)（C）、香濃-維納多樣性指數(shù)（Shannon-Wiener指數(shù)）、均勻度指數(shù)(J)對(duì)楠竹林病蟲(chóng)害物種多樣性進(jìn)行分析。

物種豐富度（S）即物種的數(shù)目：衡量群落多樣性程度的最初、最簡(jiǎn)單指標(biāo)是群落中的生物種類數(shù)，即物種數(shù)[29]?？芍苯佑蒙愁愋椭形锓N數(shù)表示，也可用物種數(shù)與個(gè)體數(shù)的比值來(lái)表示[30]，本研究采用前者。

優(yōu)勢(shì)集中性指數(shù)（C）[19,31-32]：，其中，N為生境中物種總個(gè)體數(shù)量，Ni為第i種中的個(gè)體數(shù)量。

香濃-維納多樣性指數(shù)（Shannon-Wiener 指數(shù)）（H′）[33-34]：表達(dá)式為，式中：Pi為第i種的個(gè)體比例；Ni為第i種中的個(gè)體數(shù)量；N為全部物種的個(gè)體總數(shù)。

均勻度指數(shù)(J)采用Pielou的方法[19,29,35]：表達(dá)式為J=H′lnS，式中H′為香濃-維納多樣性指數(shù)，S為物種總數(shù)。群落相似性采用Jaccard 公式計(jì)算[36]：，j為兩種生境中共有的物種數(shù)，a、b分別為生境類型A、B所具有的物種數(shù)。

1.5 聚類分析和判別分析

利用SPSS Statistics 25.0以物種豐富度、物種個(gè)體數(shù)、優(yōu)勢(shì)集中性指數(shù)、香濃-維納多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)為主要指標(biāo)對(duì)病蟲(chóng)害進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析。利用Fisher 判別分析[37]驗(yàn)證基于多樣性分析指標(biāo)的系統(tǒng)聚類防治區(qū)劃結(jié)果。

2 結(jié)果與分析

2.1 病蟲(chóng)害種類及危害程度

通過(guò)實(shí)地調(diào)查和室內(nèi)分類鑒定，共鑒定出主要害蟲(chóng)39 種，分屬8 目、30 科；病害12 種,分屬8 目。蟲(chóng)害直翅目1 科2 種，占比5.13%；鱗翅目6 科8 種，占比20.51%；半翅目13 科17 種，占比43.59%；鞘翅目4科6種，占比15.39%；蜚蠊目1科1種，占比2.56%；膜翅目2科2種，占比5.13%；雙翅目2科2種，占比5.13%；蜱螨目1科1種，占比2.56%。

由表3 可知，蟲(chóng)害嚴(yán)重危害2 種，分別是剛竹毒蛾和竹蚜蟲(chóng)，占比5.13%。剛竹毒蛾嚴(yán)重危害出現(xiàn)在黎平、榕江和天柱；竹蚜蟲(chóng)嚴(yán)重危害出現(xiàn)在從江和榕江。中等危害10 種，占比25.64%，分別是黃脊竹蝗、青脊竹蝗、竹織葉野螟、竹筍夜蛾、竹斑蛾、竹縷舟蛾、竹卵圓蝽、竹梢凸唇斑蚜、竹葉扁蚜、大竹象；其中黃脊竹蝗在全州境內(nèi)均有分布，雖尚未達(dá)到嚴(yán)重危害，僅在10個(gè)縣為中等危害，其余6縣為輕微危害，易筑剛等[38]在貴州省楠竹病蟲(chóng)害調(diào)查初報(bào)中黃脊竹蝗出現(xiàn)相對(duì)嚴(yán)重的危害程度，說(shuō)明黃脊竹蝗的潛在威脅最大，成災(zāi)隱患和防范壓力最大；其次是竹縷舟蛾除三穗縣，大竹象除施秉縣在本次調(diào)查中未發(fā)現(xiàn)分布外，其余各縣均有分布，同樣存在相對(duì)較大潛在威脅。華竹毒蛾、竹篦舟蛾、兩色綠刺蛾、山竹緣蝽、竹尖胸沫蟬等27 種蟲(chóng)害的危害程度為輕微危害。侵害同一植株多個(gè)部位的蟲(chóng)害有12種，占比30.77%。由表4 可知，竹叢枝病和竹枯梢病在黎平、從江、榕江、劍河、錦屏、天柱出現(xiàn)中等危害，竹葉銹病在黎平、從江、錦屏、天柱出現(xiàn)中等危害，竹黑痣病、竹煤污病、竹赤團(tuán)子病、竹干銹病、竹干炭疽病、毛竹爛腳病、竹黑粉病、楠竹筍腐病、毛竹葉斑枯病等9種病害為輕微危害。

表3 黔東南州楠竹主要害蟲(chóng)種類Table 3 Main pest species of phyllostachys pubescens in Qiandongnan prefecture

續(xù)表

表4 黔東南州楠竹主要病害種類Table 4 Main disease types of phyllostachys pubescens in Qiandongnan prefecture

2.2 病蟲(chóng)害主要侵害部位

根據(jù)病蟲(chóng)害的生活方式和侵害部位的不同，本次調(diào)查將楠竹病蟲(chóng)害劃分為根部、干部（竹材）、枝梢部、葉部和竹筍5 種。由圖1 可知，蟲(chóng)害主要以葉部害蟲(chóng)為主，物種數(shù)量24 種，占比達(dá)到61.54%；枝梢害蟲(chóng)10 種，占比25.64%；干部害蟲(chóng)8 種，占比20.51%；竹筍害蟲(chóng)7 種，占比17.95%；根部害蟲(chóng)3 種，占比7.69%；危害兩個(gè)以上部位的害蟲(chóng)12 種，占比30.77%。病害葉部病害4 種，占比33.33%；枝梢病害4種，占比33.33%；干部病害3 種，占比25.00%；竹筍病害2 種，占比16.67%；危害兩個(gè)以上部位的1 種，占比8.33%；沒(méi)有根部病害。

圖1 黔東南州楠竹病蟲(chóng)害危害部位分布Figure 1 Parts of phyllostachys pubescens harmed by diseases and insects in Qiandongnan prefecture

2.3 多樣性分析

由圖2可知，全州16個(gè)縣蟲(chóng)害種類7～36種之間，病害種類3～12種。由表5可知，蟲(chóng)害物種豐富度(S)最低是麻江縣的7，最高分別是榕江縣和黎平縣，均為36；病害物種豐富度(S)最低為臺(tái)江縣3，最高為錦屏、天柱、黎平、從江和榕江，均為12；全州病蟲(chóng)害物種豐富度(S)東南部地區(qū)高于西北部地區(qū)。蟲(chóng)害優(yōu)勢(shì)集中指數(shù)（C）最高是鎮(zhèn)遠(yuǎn)的0.1779，錦屏最低0.0484；病害優(yōu)勢(shì)集中指數(shù)（C）最高是臺(tái)江的0.6296，同樣也是錦屏最低0.1264；病蟲(chóng)害優(yōu)勢(shì)集中指數(shù)（C）總體趨勢(shì)由西北向東南逐漸減小。蟲(chóng)害香濃-維納多樣性指數(shù)(H′)小于2.0的有1個(gè)縣，2.03.0有3個(gè)縣；蟲(chóng)害香濃-維納多樣性指數(shù)(H′)最小為麻江縣1.888 2，最大是錦屏縣3.233 2，表明麻江楠竹蟲(chóng)害多樣性水平低，穩(wěn)定程度最低，其多樣性易受外界干擾，而錦屏蟲(chóng)害多樣性豐富，穩(wěn)定程度較高。病害香濃-維納多樣性指數(shù)(H′)均在3.0 以下，其中2.0～3.0 有5 個(gè)縣，占比為31.25%；H′<2.0 有11 個(gè)縣，占比68.75%；充分說(shuō)明全州病害多樣性穩(wěn)定水平低，抵御外界干擾能力不足，易受外界不確定因素的干擾。從全州的病蟲(chóng)害均勻度指數(shù)看，蟲(chóng)害均勻度指數(shù)(J)全州各縣都在0.8 以上，最小為黎平縣0.8237；最大為臺(tái)江縣0.9765；病害均勻度指數(shù)(J)主要集中在0.80～0.90 之間，最小為臺(tái)江縣0.6224，最大為施秉縣0.9253。除臺(tái)江縣病害的均勻度小于0.80外，其他各縣均大于0.80，全州各縣病蟲(chóng)害物種分布都相對(duì)均勻。

圖2 黔東南州楠竹病蟲(chóng)害分布Figure 2 Distribution of phyllostachys pubescens diseases and pests in Qiandongnan prefecture

表5 黔東南州楠竹病蟲(chóng)害多樣性分析Table 5 Diversity analysis of phyllostachys pubescens diseases and pests in Qiandongnan prefecture

2.4 相似性分析

采用杰卡特(Jaccard)群落相似性指數(shù)，對(duì)全州16 個(gè)縣域生境楠竹病蟲(chóng)害群落進(jìn)行相似性分析。Jaccard 相似性系數(shù)為常用的相似度計(jì)算方法，Jaccard 相似性系數(shù)的最大值為1；當(dāng)2個(gè)群落所含有的種完全相同時(shí)，其系數(shù)為最大值；當(dāng)2個(gè)群落所含有的種完全不同時(shí)，其系數(shù)為0；系數(shù)自0至最大值之間，順次表示2個(gè)群落相似程度大小[32]。按Jaccard相似性原理：相似性指數(shù)在0

表6 黔東南州楠竹病蟲(chóng)害群落相似性指數(shù)表Table 6 The table of similarity Index of phyllostachys pubescens disease and pest communities in Qiandongnan prefecture

2.5 系統(tǒng)聚類分析

因物種豐富度、物種個(gè)體數(shù)、優(yōu)勢(shì)集中指數(shù)、香濃-維納多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)等指標(biāo)，能夠充分反映物種個(gè)體和群落基本屬性，也可以較好地衡量物種所處生態(tài)環(huán)境具體狀況。本研究首次以物種豐富度、物種個(gè)體數(shù)、優(yōu)勢(shì)集中指數(shù)、香濃-維納多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)為變量指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析，選擇合適的類間距離將病蟲(chóng)害聚為同一類。由圖3 和圖4 可知，當(dāng)類間距離為3 時(shí)楠竹蟲(chóng)害群落系統(tǒng)聚類組合為3類，病害群落也系統(tǒng)聚類組合為3類，結(jié)果見(jiàn)表7。

圖3 黔東南州楠竹蟲(chóng)害聚類圖Figure 3 Cluster map of phyllostachys pubescens pests in Qiandongnan prefecture

圖4 黔東南州楠竹病害聚類圖Figure 4 Cluster map of phyllostachys pubescens diseases in Qiandongnan prefecture

表7 類間距離為3時(shí)黔東南州楠竹病蟲(chóng)害聚類結(jié)果Table 7 Clustering results of phyllostachys pubescens diseases and pests in Qiandongnan prefecture at a distance of 3 classes

2.6 聚類結(jié)果判別分析

判別分析是基于判別準(zhǔn)則，建立判別函數(shù)，根據(jù)研究對(duì)象的特征值判別其歸屬于哪一組的統(tǒng)計(jì)判別和分組技術(shù)[40-41]。利用Fisher判別分析建立典則判別函數(shù)對(duì)聚類結(jié)果的準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證。由表8可知，當(dāng)類間距離為3時(shí)楠竹蟲(chóng)害群落系統(tǒng)聚類組合為3類，判別函數(shù)1和判別函數(shù)2的特征值解釋總方差的比例分別為96.9%和3.1%，典型相關(guān)性分別為0.991和0.794，說(shuō)明判別函數(shù)可以作為判別楠竹蟲(chóng)害系統(tǒng)聚類結(jié)果準(zhǔn)確性的依據(jù)；同樣當(dāng)類間距離為3 時(shí)病害群落系統(tǒng)聚類組合為3 類，判別函數(shù)1 和判別函數(shù)2的特征值解釋總方差的比例分別為86.0%和14.0%，典型相關(guān)性分別為0.997和0.985，同樣說(shuō)明判別函數(shù)可以作為判別楠竹病害系統(tǒng)聚類結(jié)果準(zhǔn)確性的依據(jù)。

表8 典則判別函數(shù)摘要特征值Tabble 8 Summary eigenvalues of canonical discriminant functions

從病蟲(chóng)害的聚類結(jié)果可知，類間距離的不同，聚類數(shù)不同，各類別組的組質(zhì)心Fisher 判別函數(shù)圖分布情況也不相同。當(dāng)類間距離為3時(shí)，蟲(chóng)害分成3類，各組質(zhì)心的Fisher判別函數(shù)分布如圖5。當(dāng)類間距離為3時(shí)，病害分成3類，各組質(zhì)心的Fisher判別函數(shù)分布如圖6。由圖5和圖6可知，類間距離為3時(shí)，各類別組的組質(zhì)心分散均勻，不同組間的病蟲(chóng)害具有較強(qiáng)的區(qū)分性。

圖5 蟲(chóng)害判別函數(shù)分布圖Figure 5 Distribution of pest discrimination function

圖6 病害判別函數(shù)分布圖Figure 6 Distribution of disease discrimination function

利用Fisher判別函數(shù)模型進(jìn)行原始分類驗(yàn)證和交叉分類驗(yàn)證。當(dāng)蟲(chóng)害聚類為3類時(shí)，原始分類正確率為100%，交叉驗(yàn)證正確率為100%；當(dāng)病害聚類為3類時(shí)，原始分類正確率為100%，交叉驗(yàn)證正確率為100%。充分驗(yàn)證了基于病蟲(chóng)害多樣性指標(biāo)的系統(tǒng)聚類分析能正確地將黔東南州楠竹病蟲(chóng)害分類識(shí)別出來(lái)。

3 討論與結(jié)論

本研究結(jié)果表明，全州蟲(chóng)害分屬8 目30 科39 種，病害為12 種，分屬8 目。相較易筑剛等[38]報(bào)道貴州省楠竹病蟲(chóng)害7 目13 科17 種，楠竹病害5 種，本次調(diào)查研究蟲(chóng)害增加1 目17 科22 種，病害增加7種。可見(jiàn)隨著時(shí)間、氣候、生態(tài)環(huán)境的改善以及生態(tài)文明化建設(shè)的推進(jìn)，全州楠竹病蟲(chóng)害在種類上發(fā)生了較大的變化。

病蟲(chóng)害取食或者危害楠竹葉片會(huì)直接影響CO2的吸收效率，同時(shí)也會(huì)影響到次年楠竹的出筍和生長(zhǎng)；另外當(dāng)年新生竹筍的受害，影響楠竹林分主要固碳部位竹材的形成，從而嚴(yán)重影響到楠竹林的固碳功能和潛力。從受害部位情況看，葉部病蟲(chóng)害種類數(shù)量最多，達(dá)到了28 種，其中蟲(chóng)害達(dá)到24 種，病害4 種。在吸碳方面，葉部病蟲(chóng)害成為了影響楠竹林分固碳最為嚴(yán)重受害部位，是從吸收CO2的角度精準(zhǔn)提升楠竹林分固碳潛力關(guān)注的焦點(diǎn)。竹葉將CO2吸收后，絕大部分的碳是被儲(chǔ)存在竹材中。而直接影響竹材形成的竹筍、干部及其枝、梢部位病蟲(chóng)害，種類達(dá)到了34 種，其中：竹筍病蟲(chóng)害達(dá)到9種，枝、梢病蟲(chóng)害14 種，干部病蟲(chóng)害11 種。從儲(chǔ)碳角度精準(zhǔn)提升楠竹林分固碳潛力，防治工作要重點(diǎn)聚焦到竹筍、竹干及其枝、梢部位的病蟲(chóng)害的種類和發(fā)生。

黔東南州楠竹病蟲(chóng)害種類豐富，物種豐富度（S）蟲(chóng)害達(dá)到36，病害達(dá)到12，防治和測(cè)報(bào)難度相對(duì)較大。Simpson 優(yōu)勢(shì)集中性指數(shù)是反映各物種種群數(shù)量的變化情況，生態(tài)優(yōu)勢(shì)度指數(shù)越大，說(shuō)明群落內(nèi)物種數(shù)量分布越不均勻，優(yōu)勢(shì)種的地位越突出[32]。一般生態(tài)優(yōu)勢(shì)度指數(shù)大于0.1 的為絕對(duì)優(yōu)勢(shì)種，大于0.01 的為主要優(yōu)勢(shì)種[42]。黔東南州楠竹林蟲(chóng)害優(yōu)勢(shì)度指數(shù)大于0.1 為絕對(duì)優(yōu)勢(shì)種的有8 個(gè)縣，占50%，主要集中在州西北部地區(qū)；優(yōu)勢(shì)度在0.01～0.1之間為主要優(yōu)勢(shì)種的也有8個(gè)縣，占50%，主要集中在州東南部地區(qū)。病害優(yōu)勢(shì)度指數(shù)全州16 個(gè)縣都大于0.1，均為絕對(duì)優(yōu)勢(shì)種。從物種豐富度、主要優(yōu)勢(shì)種、Shannon-Wiener指數(shù)的具體指標(biāo)值，可知楠竹病蟲(chóng)害分布呈現(xiàn)出由州西北部向東南部逐漸增大的趨勢(shì)，除了與總體地勢(shì)和資源總量存在相關(guān)性外，可能與州東南部地區(qū)氣候、土壤等條件的優(yōu)越性有關(guān)。黔東南州處于云貴高原向湘桂丘陵盆地過(guò)渡地帶，適宜的氣候、優(yōu)越的土壤條件、豐富的資源總量極易導(dǎo)致該區(qū)域楠竹病蟲(chóng)害種群及數(shù)量的富集，給防控工作帶來(lái)更多的不確定性，防控技術(shù)面臨諸多挑戰(zhàn)。

為統(tǒng)籌做好全州楠竹病蟲(chóng)害防治工作，精準(zhǔn)提升楠竹林分固碳潛力，有效采取有針對(duì)性、差異化的防治措施，實(shí)現(xiàn)以防為主，治早治小，提高防治成效，提升楠竹林分固碳能力，需要將全州的楠竹病蟲(chóng)害進(jìn)行劃分區(qū)域防治。本研究首次基于病蟲(chóng)害多樣性指標(biāo)，采用系統(tǒng)聚類分析法對(duì)楠竹病蟲(chóng)害防治進(jìn)行防治區(qū)域劃分，并對(duì)防治區(qū)域劃分結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。從典則判別函數(shù)特征值解釋總方差的比例、典型相關(guān)性和Fisher判別函數(shù)各組質(zhì)心均勻分散情況，可知系統(tǒng)聚類結(jié)果準(zhǔn)確性的依據(jù)充分、防治區(qū)域劃分結(jié)果區(qū)分性較高；在進(jìn)行Fisher判別函數(shù)模型驗(yàn)證時(shí)，原始分類和交叉分類驗(yàn)證得到了正確率均為100%的結(jié)果。從相似性分析結(jié)果看，蟲(chóng)害榕江和黎平聚為一類時(shí)相似性指數(shù)達(dá)到0.8947，而天柱、錦屏、從江聚為一類時(shí)相似性指數(shù)都大于0.70；病害錦屏、天柱、榕江、從江、黎平聚為一類時(shí)相似性指數(shù)達(dá)到1.0；也可有力地支持基于多樣性指標(biāo)的系統(tǒng)聚類防治區(qū)劃結(jié)果的科學(xué)性。因此認(rèn)為基于病蟲(chóng)害多樣性指標(biāo)的系統(tǒng)聚類防治區(qū)劃結(jié)果具有準(zhǔn)確性和科學(xué)性，可以應(yīng)用于防治實(shí)踐工作。