云南松毛蟲幼蟲空間格局及其抽樣技術(shù)研究

張雯

（寧德市林業(yè)局，福建 寧德352100）

云南松毛蟲（Dendrolimus houi Lajorquiere）屬鱗翅目（Lepidoptera）枯葉蛾科（Lasiocampidae）［1］，又名大柏毛蟲或柳杉毛蟲，是一種危害馬尾松的森林食葉害蟲，也是福建省寧德地區(qū)重要鄉(xiāng)土樹種柳杉的歷史性成災(zāi)害蟲［2］。近年來，云南松毛蟲依然是寧德地區(qū)的主要食葉害蟲，危害較大。目前，關(guān)于云南松毛蟲預(yù)測預(yù)報、防治技術(shù)試驗、蟲災(zāi)級數(shù)表的研制以及生物學(xué)特性等方面的研究已有報道［3－6］。但對了解該蟲種群的猖獗、擴散行為和種群管理具有實際應(yīng)用價值的空間格局研究則少有人研究，尤其是寧德地區(qū)柳杉林地中云南松毛蟲幼蟲空間格局的研究仍屬空白。為揭示云南松毛蟲幼蟲種群的空間結(jié)構(gòu)，進一步了解該蟲的行為習(xí)性，提高蟲情預(yù)報的準(zhǔn)確性，筆者于2014年對該蟲幼蟲的空間格局及林間調(diào)查抽樣技術(shù)進行了探討，以期為云南松毛蟲的綜合防治策略提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣地概況

試驗地點位于福鼎市后坪國有林場長后工區(qū)1－7－2小班樓坪鐺一塊面積為14.10hm2的柳杉純林中，柳杉為林場于1985年所造，平均樹高13.1 m，胸徑14.8cm，造林密度為1 300株·hm－2，林下植被以芒箕骨為主。試驗地地處27°09′56″N，128°01′8″E，海拔742～905m。試驗地所在區(qū)域年無霜期長達270d，平均氣溫18.5℃，年均降雨量1 661.6mm，常年風(fēng)向以東北風(fēng)為主。試驗地土壤為黃紅壤，平均土層厚度為60cm左右，腐殖質(zhì)層厚8cm左右，立地質(zhì)量等級為中等肥沃級。

1.2 調(diào)查方法

2014年3月中下旬，參照何中聲等調(diào)查馬尾松毛蟲的方法［7］，根據(jù)實際情況，在試驗地南坡的上、中、下坡位，分別設(shè)立30m×30m標(biāo)準(zhǔn)地9塊，每種坡位設(shè)3塊。每塊標(biāo)準(zhǔn)地應(yīng)用棋盤式抽樣法調(diào)查30株柳杉，統(tǒng)計各樣株的云南松毛蟲幼蟲數(shù)，記錄林分狀況、坡向、坡位、坡度和地被種類，并統(tǒng)計歸類。

1.3 研究方法及數(shù)據(jù)處理

采用叢生指標(biāo)I、聚塊性指標(biāo)M＊/－x、CA指標(biāo)、擴散系數(shù)C、負二項分布中的K指標(biāo)、蘭星平Lα指標(biāo)、張連翔Z/V 指標(biāo)等7個指標(biāo)分析云南松毛蟲幼蟲的空間格局［8－10］；分別采用Iwao的 M＊－M 回歸分析法、Taylor的冪法則、蘭星平的Lα＝a＋b－x回歸模型、張連翔的Z＝a＋bV回歸模型對云南松毛蟲幼蟲聚集度指標(biāo)進行判定和分析［7－9］，采用Blackith（1961）的種群聚集均數(shù)（λ）檢驗分析云南松毛蟲幼蟲聚集的原因［7］；采用Iwao研究的最佳抽樣模型和序貫分析模型進行抽樣技術(shù)研究［11］；采用Excel 2003和DPS v7.05版軟件進行數(shù)據(jù)處理［12］。

2 結(jié)果與分析

2.1 云南松毛蟲幼蟲空間分布型的測定

將各標(biāo)準(zhǔn)地中調(diào)查所得的云南松毛蟲幼蟲進行統(tǒng)計，并采用各種聚集度指標(biāo)對云南松毛蟲幼蟲在柳杉林間的空間分布型進行測定，結(jié)果見表1。由表1可知，9塊標(biāo)準(zhǔn)地叢生指標(biāo)（I）、Kunou指標(biāo)（CA）和K指標(biāo)均＞0，聚塊性指標(biāo)M＊/－x、擴散系數(shù)（C）、Lα指標(biāo)和Z/V 指標(biāo)均＞1，這表明云南松毛蟲幼蟲在各標(biāo)準(zhǔn)地中均屬聚集分布。由于各標(biāo)準(zhǔn)地均測得0＜K＜8、λ＞2，說明云南松毛蟲幼蟲在柳杉林間存在較強的聚集度，且聚集的原因是由于其自身的生物學(xué)特性所引起的。

表1 云南松毛蟲幼蟲的聚集度指標(biāo)

2.2 云南松毛蟲幼蟲空間格局的回歸模型分析

經(jīng)計算，云南松毛蟲幼蟲空間格局的回歸模型如表2所示，在Iwao M＊－M模型中，α＝－1.493 3＜0，β＝1.510 8＞1，相關(guān)系數(shù)R＝0.9887；在Taylor冪法則回歸模型中，lga＝－0.281 8＜0，b＝2.079 5＞1，相關(guān)系數(shù)R＝0.975 1；在蘭星平的Lα＝a＋b－x回歸模型中，a＝0.705 7＞0，b＝1.010 0＞1，相關(guān)系數(shù)R＝0.999 9；在張連翔的Z＝a＋bV回歸模型中，a＝2.263 8＞0，b＝1.035 4＞1，相關(guān)系數(shù)R＝0.999 9。這表明云南松毛蟲幼蟲在林間的分布呈聚集型分布，但幼蟲個體之間相互排斥。又由于4個回歸模型的相關(guān)系數(shù)R值均為0.9以上，P值均達到0.01的極顯著水平，說明4個回歸模型擬合效果均較好，皆為有效、合理的回歸模型。

表2 云南松毛蟲幼蟲空間格局的回歸模型

2.3 林間理論抽樣數(shù)確定

在林業(yè)實地抽樣調(diào)查時，確定適合的抽樣數(shù)量可以在提高調(diào)查精度的同時節(jié)省人力物力。由表2可知，Iwao M＊－M 模型的相關(guān)系數(shù)R＝0.988 7，P值為0.000 1，達到0.01的極顯著水平。故可依據(jù)Iwao提出的理論抽樣數(shù)公式N＝t2＊［（α＋1）/－x＋β－1）］/D2計算云南松毛蟲幼蟲在寧德地區(qū)林間的最適理論抽樣數(shù)。由于概率保證值t在林間調(diào)查中通常取1，Iwao M＊－M模型的方程式為M＊＝－1.493 3＋1.510 8－x，即α＝－1.493 3，β＝1.510 8，所以抽樣理論公式為N＝t2＊（－0.493 3/－x＋0.510 8）/D2。當(dāng)允許誤差D分別取0.05、0.1、0.2時，可有計算出不同蟲口密度下云南松毛蟲幼蟲載寧德地區(qū)柳杉林中的最適理論抽樣數(shù)（表4）。由表4可看出，在柳杉林間，允許誤差相同時，抽樣數(shù)隨著云南松毛蟲幼蟲平均蟲口密度的增大而減少；而在云南松毛蟲幼蟲平均蟲口密度相同的林地中，允許誤差越小，則需要的抽樣數(shù)就越大。

表3 不同幼蟲蟲口密度水平下的最適理論抽樣數(shù)

2.4 序貫抽樣研究

根據(jù)寧德地區(qū)柳杉的生長情況和云南松毛蟲在寧德地區(qū)歷年的發(fā)生危害情況，對于林齡20a左右的柳杉林，當(dāng)云南松毛蟲幼蟲蟲口密度在10頭·株－1左右時，有大發(fā)生趨勢。在此次調(diào)查中，每塊標(biāo)準(zhǔn)地的調(diào)查數(shù)均為30株，故取n＝30，m0＝10代入式（1）、（2）。計算得上限指標(biāo)為337，下限指標(biāo)為263。這說明，當(dāng)調(diào)查得到的累計云南松毛蟲幼蟲蟲口數(shù)超過337頭時，需要進行及時防治；當(dāng)介于263頭和337頭之間時，需要進行繼續(xù)調(diào)查抽樣，以確定是否需要防治；當(dāng)?shù)陀?63頭時，不需防治。

3 小結(jié)與討論

云南松毛蟲幼蟲在寧德地區(qū)的柳杉林間呈聚集分布，但個體間相互排斥。幼蟲呈聚集分布的原因是云南松毛蟲成蟲的產(chǎn)卵特性和柳杉林間的生態(tài)環(huán)境因子等共同決定的。而個體間相互排斥，是因為卵孵化成為幼蟲后，幼蟲需取食柳杉針葉和嫩枝，使得個體間因食物存在種內(nèi)競爭，導(dǎo)致個體間相互排斥。

4個回歸模型的相關(guān)系數(shù)R值均為0.9以上，P值均達到0.01的極顯著水平，說明4個回歸模型擬合效果均較好，皆為有效、合理的回歸模型，4種模型均表明云南松毛蟲幼蟲在寧德地區(qū)的柳杉林間呈聚集型分布。本研究依據(jù)Iwao M＊－M模型的直線回歸式在允許誤差一定的情況下，通過預(yù)估林間幼蟲蟲口密度水平，確定調(diào)查時的最適抽樣數(shù)，為云南松毛蟲幼蟲預(yù)測預(yù)報提供理論依據(jù)。

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