浙江省松材線蟲病發(fā)生程度預(yù)測預(yù)報模型

項移娟，管劍鋒，李 健，黃繼玉，馬良進

（1.浙江農(nóng)林大學(xué) 森林保護研究所，浙江 臨安 311300；2.寧?？h森林病蟲防治檢疫站，浙江 寧海315600；3.東陽市千祥鎮(zhèn)林業(yè)站，浙江 東陽322100；4.安吉縣林業(yè)局，浙江 安吉 313300）

松材線蟲病又稱松樹萎蔫病或松樹枯萎病，由松材線蟲Bursaphelenchus xylophilus引起［1］。該病主要寄生于松屬Pinus植物，主要傳播媒介是松墨天牛Monochamus alternatus，松樹感病后可在數(shù)月內(nèi)枯萎死亡。目前經(jīng)濟有效的防治辦法不多。由于其危害嚴重且防治困難，許多國家和地區(qū)將它列為檢疫對象［2］。截至2009年，中國已有15個?。▍^(qū)、市）的193個縣（市、區(qū)）發(fā)生松材線蟲疫情［3］。松材線蟲病已對林業(yè)經(jīng)濟和森林生態(tài)造成了巨大損失和自然景觀的嚴重破壞，并對中國廣大適生區(qū)的松林構(gòu)成嚴重威脅［4－5］。浙江省是松材線蟲病危害最為嚴重的區(qū)域之一。據(jù)浙江省林業(yè)廳的數(shù)據(jù)顯示，自1991年發(fā)現(xiàn)疫情以來，全省疫點數(shù)以平均5 a翻一番的速度在增加，已公布的松材線蟲病疫區(qū)達33個縣。歷年來，全省因松材線蟲病枯死、砍伐的松樹累計已經(jīng)超過2億株，相當(dāng)于減少8.67萬hm2松林，僅木材損失就達數(shù)十億元。目前，有關(guān)松材線蟲病發(fā)生程度預(yù)測預(yù)報方面的研究在國內(nèi)尚未見報道，因此，建立松材線蟲病發(fā)生程度的預(yù)測預(yù)報模型，對及時制定松材線蟲病預(yù)防對策與控制措施具有現(xiàn)實意義。

1 數(shù)據(jù)獲取

1.1 氣象資料獲取

浙江寧?？h2004－2008年各項氣象資料從當(dāng)?shù)貧庀蟛块T獲取。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)置

根據(jù)面積、地貌、海拔、坡向和坡度，確定小班四周界線，先利用全球定位系統(tǒng)（GPS）的定位功能對小班四周界線主要點定位，然后把小班四周界線主要點的縱橫坐標(biāo)值轉(zhuǎn)繪在地形圖上，再結(jié)合地形圖上的明顯地物點校核，把小班四周界線上的主要點連成線，完成小班的定位。

1.3 疫情調(diào)查

對浙江省寧?？h的松材線蟲病疫情區(qū)域進行全面性的調(diào)查，結(jié)合原有的森林資源二類調(diào)查資料，在受害小班范圍內(nèi)隨機布設(shè)圓形樣地，調(diào)查因松材線蟲病枯死的馬尾松Pinus massoniana，計算平均單位面積枯死樹數(shù)量以及馬尾松枯死率，再根據(jù)樣地單位面積蓄積推算小班枯死木的蓄積量。

1.4 松墨天牛的引誘監(jiān)測

誘捕器觀察點分別設(shè)置在寧海縣石家岙村的1～4號小班和提樹村的5～9號小班內(nèi)。每年5月中旬至9月上旬，是松墨天牛成蟲羽化高峰期。將紐康誘捕器懸掛于高于地面1.5 m的林間通風(fēng)處，誘捕器之間距離約為50 m，總共設(shè)置20個誘捕器。試驗每3 d調(diào)查1次（雨天順延），每次調(diào)查時統(tǒng)計各誘捕器內(nèi)松墨天牛數(shù)量，并更換引誘劑，最后統(tǒng)計平均每旬天牛羽化數(shù)。

2 數(shù)據(jù)分析

2.1 分析方法

確定表示松材線蟲病發(fā)生程度的馬尾松枯死率為因變量y，相關(guān)氣象因子以及松材線蟲病監(jiān)測數(shù)據(jù)為變量x。利用Statistical Analysis System（SAS）軟件對整理的數(shù)據(jù)進行相關(guān)性分析，采用逐步回歸分析法，建立松材線蟲病發(fā)生嚴重程度的回歸預(yù)測模型。

2.2 整理相關(guān)數(shù)據(jù)

對2004－2008年浙江省寧海縣氣象數(shù)據(jù)及松材線蟲病監(jiān)測數(shù)據(jù)整理，得圖1和表1～2。

圖1 浙江寧海縣月平均降水量（1），溫度（2）及相對濕度（3）Figure 1 Monthly average rainfall（1），temperature（2），relative humidity（3）in Ninghai County，Zhejiang Pronvince

2.3 篩選測報因子

利用SAS軟件中的相關(guān)分析，對整理好的數(shù)據(jù)進行相關(guān)性分析。將匯總整理的數(shù)據(jù)材料，導(dǎo)入到SAS的數(shù)據(jù)庫中，總共55個變量包括：x1枯死木量；x2總發(fā)病株數(shù)；x3平均每公頃枯死樹數(shù)量；x4～x14是5月下旬至9月上旬、平均每旬誘松墨天牛羽化數(shù)；剩下的變量為年最高溫度、年最低溫度、年平均日照、年平均蒸發(fā)量、年平均相對濕度、各月份平均溫度、各月平均降水量、各月平均相對濕度等氣象因子。編輯相關(guān)性分析的程序，從而確定與y相關(guān)的x變量［6］。

表1 浙江寧?？h2004－2008年松材線蟲病疫情調(diào)查數(shù)據(jù)Table 1 Epidemic survey date of pine-wilt disease in Ninghai City in 2004－2008

表2 2004－2008年平均每旬松墨天牛羽化數(shù)Table 2 Trap date of Monochamus alternatus every ten-days in 2004－2008

2.4 建立回歸模型

在多元回歸分析中，由于各變量之間往往存在多重共線性，直接建立依變量與全部自變量的線性回歸模型，往往會給偏回歸系數(shù)估計值帶來不合理的解釋。為了得到一個穩(wěn)健可靠的回歸模型，運用逐步回歸的分析方法，建立浙江省松材線蟲病發(fā)生程度預(yù)測預(yù)報模型。模型運算結(jié)果如表3。

表3 方程的相關(guān)模擬結(jié)果Table 3 Correlated simulation of formula

由表3可得回歸方程：y=0.300 67+1.578 97x3－0.012 22x9+0.001 84x26（其中y為馬尾松枯死率，x3為平均每公頃枯死樹數(shù)量，x9為7月中旬天牛羽化數(shù)，x26為7月平均氣溫）。

3 結(jié)果與分析

從本研究建立的模型可知，在55個變量中平均每公頃枯死樹數(shù)量（x3），7月中旬松墨天牛羽化數(shù)（x9）和7月份平均氣溫（x26）為松材線蟲病發(fā)生程度的主導(dǎo)因子。由表3方程的相關(guān)模擬結(jié)果可以得出：x3的P＜0.000 1，x9的P值為0.000 6，x26的P值為0.020 4，均小于0.05，說明x3，x9，x26與模型y均呈顯著相關(guān)。即平均單位面積枯死樹數(shù)（x3），7月中旬松墨天牛羽化量（x9）和7月平均氣溫（x26）3個因子對來年松材線蟲病的發(fā)生程度影響最大。

4 結(jié)論與討論

由于松材線蟲病是近年來才流行起來的病害，獲得的病情資料年限較少，所以得出的測報模型還需要進一步修正與改進。不同年份不同地區(qū)松材線蟲病的發(fā)生程度、發(fā)生期和松墨天牛數(shù)量及氣象因素都存在顯著差異，因此掌握松墨天牛的動態(tài)規(guī)律、氣象資料，建立實用的預(yù)測模型，對本地區(qū)松材線蟲病的防治工作具有現(xiàn)實意義。測報模型應(yīng)為動態(tài)模型，隨著時間的推移，發(fā)生程度、發(fā)生范圍也將有所改變，加上人為的干擾，在一定程度上影響著松材線蟲病疫情監(jiān)測結(jié)果。在不同地區(qū)應(yīng)用時，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況對模型進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修改，如應(yīng)考慮不同地區(qū)氣候以及松墨天牛羽化高峰差異，以使預(yù)警更準(zhǔn)確，效率更高。因此，在應(yīng)用過程中，需要不斷地進行調(diào)整、修正，以期得到最佳預(yù)測效果。

目前，航空勾繪遙感技術(shù)［7－8］、 航空攝像系統(tǒng)［9］、 地理信息系統(tǒng)［10］及全球定位系統(tǒng)［11］為監(jiān)測松材線蟲病的發(fā)生情況和松墨天牛的種群動態(tài)提供了快捷、可靠的方法。測報模型在應(yīng)用過程中還應(yīng)結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，實行快速準(zhǔn)確的病蟲害災(zāi)情評估，提升病蟲害預(yù)測預(yù)報的科技含量和準(zhǔn)確性。

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