城市園林害蟲預警指標體系的構建

夏文勝，胡澤龍，歐克芳，董立坤，劉超，李鵬

摘要：為了探索城市園林害蟲信息化防控，構建綠地害蟲災害預警體系，采用多指標綜合計算法，將害蟲災變過程分為警源、警兆和警情共3個指標層，每個指標層下設定10項指標內(nèi)涵進行1-5級賦值，并給合權重系數(shù)進行運算，設定警源、警兆和警情的最大值分別為30、30、40，并將害蟲災變的綜合警度值分為0-40、40-60、60-80、80-100共4個級段，分別對應為輕警、中警、重警、巨警。

關鍵詞：城市園林害蟲；預警；指標體系

中圖分類號：S436.8 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）05-1057-03

Construction of Early-Warning Index System to the Pests of Urban Greenbelt

XIA Wen-sheng1，HU Ze-long2，OU Ke-fang1，DONG Li-kun1，LIU Chao1，LI Peng1

（1.Wuhan Institute of Landscape Gardening Science， Wuhan 430081，China； 2.Wuhan Park of Heping， Wuhan 430081， China）

Abstract： The aim of this study is on one hand to explore defence and control of insect pests in urban landscape， on the other hand to construct forecast system of insect pests on green land. Three indicators（alarm origin， alarm aura and alarm situation） were set up to evaluate process of insect pests occurrence， and within each indicator 30 sub-indicators were set up and coded from level 1 to level 5. Using comprehensive calculation method of multiple indicators and combining with weighted coefficient， the value of each indicator and comprehensive values of the three indicators were obtained. The maximal values of the three set indicators were 30， 30 and 40 respectively， and the comprehensive values were classified into four regions， 0-40、40-60、60-80、80-100， to represent four levels. These four levels respectively indicated the degrees of alarm： mild， moderate， important and serious.

Key words： pests of urban greenbelt； early-warning； index system

中國城市化建設推進了城市綠地迅速擴增，城市綠地是典型的人工生態(tài)群落，其建造、演替和管理均受人工的制約和影響，系統(tǒng)穩(wěn)定性差，園林害蟲發(fā)生種類和為害規(guī)律的變數(shù)大，部分害蟲易局部暴發(fā)為害。

據(jù)2003-2006年武漢地區(qū)園林有害生物普查，查出園林害蟲563種，分屬13個目96個科，害蟲種類比20年前普查結果新增5個科113種；當前園林發(fā)生較為嚴重的害蟲種類多達90余種。以往憑園林植保專業(yè)人員經(jīng)驗為基礎的害蟲預測預報難以滿足現(xiàn)在園林害蟲信息化防控和數(shù)值化預測的需要，所以有必要建立城市園林害蟲預警體系，構建一系列數(shù)值化指標，利用現(xiàn)化信息技術進行建模預測。

1 園林害蟲預警指標體系原理

園林害蟲預警是通過若干變量特征對城市綠地系統(tǒng)中害蟲災害形成和產(chǎn)生進行解析，并把這些變量定為統(tǒng)計指標，形成害蟲災害監(jiān)測預警的指標體系，對指標體系各指標進行定量賦值，將害蟲預警工作定量化，形成系統(tǒng)的綜合體系。對此，參考農(nóng)林害蟲災害預警指標體系[1-4]，結合園林害蟲類別和發(fā)生現(xiàn)狀，從害蟲與天敵、寄主情況、氣候條件、防治水平和其他社會因素等方面，圍繞警源、警兆、警情3個指標層，構建預警指標體系；警源指標層是害蟲災害風險潛在發(fā)生的根源，顯現(xiàn)時間早，對應為害蟲越冬期；警兆指標層是害蟲災害風險發(fā)生表現(xiàn)出來的征兆，對應為害蟲的始發(fā)期；警情指標層是害蟲災害風險的形成期，對應為害蟲的為害期。城市綠化植物害蟲的災害風險警度依次為警源（A序列）、警兆（B序列）、警情（C序列）三位一體，整個預警指標層或預警體系綜合作用的結果。因此，可以將警源、警兆、警情指標層的指標值分別以Y警源、Y警兆、Y警情表示。

2 園林害蟲指標層各指標的分級賦值

城市園林害蟲發(fā)生的種類相當多，通常將害蟲歸為食葉類、刺吸類、蛀干類、地下類等4類；分析警源、警兆、警情3個指標層下的各個指標內(nèi)涵，每個指標層下設定10個指標內(nèi)涵進行定量或定性的指標賦值標準，各指標內(nèi)涵的賦值分為5個級別，然后參考柏立新等[5]組建的農(nóng)業(yè)害蟲災變監(jiān)測預警體系的權重設置標準對權重系數(shù)進行局部調(diào)整；根據(jù)指標對災害的影響因子決定數(shù)值，數(shù)值范圍為0-1。

2.1 警源指標層的分級賦值

警源是城市綠地害蟲產(chǎn)生災害的根源，分析園林害蟲常規(guī)發(fā)生情況和長期以來園林植保工作者測報經(jīng)驗積累，在警源指標層設定：越冬蟲態(tài)蟲量、適宜寄主植物種類數(shù)量、冬季溫濕條件、害蟲測報水平、適宜寄主植物綠化應用率、害蟲全年發(fā)生世代數(shù)、害蟲抗藥性程度、害蟲綜合防治技術水平、植保技術指導力度以及行政領導重視程度等10個指標內(nèi)涵；由于越冬蟲態(tài)蟲量、適宜寄主植物種類數(shù)量、冬季溫濕條件、害蟲測報水平等4個指標對警源的影響較大，其權重賦值分別為1.0、0.8、0.8、0.7，其他指標的權重為0.5左右，所有警源指標的權重系數(shù)和為6，警源指標的最大值設為30，其警源指標的計算公式為：Y警源=■Aiαi。其中，Ai代表警源指標，αi代表權重系數(shù)；各警源指標內(nèi)涵的分級賦值標準參照表1。

2.2 警兆指標層的分級賦值

所謂的警兆也即是害蟲發(fā)生危害的征兆，通常為害蟲的始發(fā)期，以老熟幼蟲、蛹或成蟲越冬的害蟲大都以始發(fā)代的卵量多少為先兆表現(xiàn)，以卵越冬的害蟲則以始發(fā)代初孵幼蟲或若蟲量來表現(xiàn)，同時始發(fā)期氣候溫濕條件和寄主植物自身長勢對害蟲種群密度的調(diào)控有很關鍵的作用，同時針對害蟲始發(fā)期開展適期防治也十分重要，所以設定警兆指標內(nèi)涵時，以始發(fā)代累計蟲量、危害期溫濕條件、寄主植物長勢為評判警兆的關鍵指標，其權重賦值較高，分別為1.0、0.8、0.8，其他指標的權重賦值設定為0.5左右，警兆指標層的所有指標的權重系數(shù)和為6，警兆指標的最大值設為30，其警兆指標的計算公式為：Y警兆=■Biβi。其中，Bi代表警源指標，βi代表權重系數(shù)；各警兆指標內(nèi)涵的分級賦值標準參照表2。

2.3 警情指標層的分級賦值

通常所說城市園林害蟲發(fā)生情況也就是警情，是害蟲災害的形成期，警情的指標內(nèi)涵則以害蟲當代或下代蟲量為核心，將氣候條件、害蟲生活史長短、害蟲防治難易、防治質量、防治藥效、寄主植物受害率、植物配置環(huán)境以及防治積極性等設定為指標內(nèi)涵，而且各指標內(nèi)涵的權重系數(shù)均在0.5以上，可見警情指標層在害蟲預警指標體系中所占比重較警源、警兆大，作者將警情指標的最大值設定為40，其指標權重系數(shù)和設為8。其警情指標的計算公式為：Y警情=■Ciγi。其中，Ci代表警源指標，γi代表權重系數(shù)；各警情指標內(nèi)涵的分級賦值標準參照表3。

總之，設定城市園林害蟲的災害風險警度的最大值為100，即：Y警源max=■5αi=30，Y警兆max=■5βi=30，Y警情max=■5γi=40。則害蟲綜合預警指標值計算公式為：Y=Y警源+Y警兆+Y警情=■Aiαi+■Biβi+■Ciγi。

2.4 城市園林害蟲警度設置

將城市綠化植物害蟲災害警度分為4個等級，1級警度為輕警，用Y輕警表示，警色為綠色；2級警度為中警，用Y中警表示，警色為黃色；3級警度為重警，用Y重警表示，警色為紅色；4級警度為巨警，用Y巨警表示，警色為黑色。警度判別標準為：Y輕警：Y<（2/5）Ymax；Y中警：（2/5）Ymax≤Y<（3/5）Ymax；Y重警：（3/5）Ymax≤Y<（4/5）Ymax；Y巨警：Y≥（4/5）Ymax。即將整個警度值分為0-40、40-60、60-80、80-100等4個級段，分別對應為輕警、中警、重警、巨警。

3 討論

害蟲預警研究的目的在于在害蟲大發(fā)生前開展事前的應對，找到引發(fā)害蟲災變的主導因子和開展防治的臨界值，通過多角度的防控措施，化解害蟲大發(fā)生的形成。害蟲預警理論在農(nóng)林業(yè)上已開展很多研究，起步也相對較早，但是在城市綠地系統(tǒng)上開展害蟲預警方面的研究較少，目前我國城市綠地害蟲預警仍停留在傳統(tǒng)預測理論和方法上[6]。另外，由于城市綠地系統(tǒng)是人工生態(tài)系統(tǒng)，引起害蟲發(fā)生的因素較農(nóng)林業(yè)復雜，害蟲的種類多，不確定因素多，要全面、及時、準確地掌握和收集害蟲信息的難度較大，而且采集數(shù)據(jù)也不標準，數(shù)據(jù)的連續(xù)性和積累性較差，所以有必要針對城市綠地構建預警體系，選擇與地域性害蟲發(fā)生相匹配的警素指標，建立害蟲預警指標體系，從而量化、信息化和標準化構建預警模型，以便適時發(fā)布警情和預報警度，快速準確地制定綠地害蟲的防治方案和措施。本研究僅在對構建預警指標體系進行初步探討，尚有一定的局限性，特別是一些指標的定性準確度和定量標準有待完善，而且還需要結合不同種類的具體害蟲對象去實際論證，針對具體每個指標進一步開展更細致的調(diào)整與校正，其預警模型也還需要加強與3S技術和計算機技術相結合。

參考文獻：

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