樟巢螟幼蟲蟲巢的空間分布格局與抽樣技術(shù)研究

翁雪鋒 （上海奉賢園林綠化工程有限公司，上海市奉賢區(qū) 201499）

香樟（Cinnamomum camphora）是樟科的一種代表性植物，該樹種材質(zhì)優(yōu)良、樹體高大、樹姿優(yōu)美，集用材、觀賞等優(yōu)點(diǎn)于一身，是我國特有的優(yōu)質(zhì)用材和園林綠化樹種[1]。近年來，香樟作為主要綠化樹種在上海地區(qū)大面積推廣種植，在道路兩旁、公園防護(hù)林、涵養(yǎng)林等地隨處可見，在改善生態(tài)環(huán)境、豐富城市景觀等方面發(fā)揮了不可替代的作用[2]。

樟巢螟(Orthag aachatina)屬鱗翅目螟蛾科，是為害香樟的主要食葉性害蟲。樟巢螟在我國多數(shù)省份均有分布[3]，主要以幼蟲取食葉片為害，大發(fā)生時(shí)可將全樹葉片啃食殆盡，且幼蟲輟葉結(jié)巢，嚴(yán)重影響樹木生長和景觀效果。近年來，一些學(xué)者針對樟巢螟開展了許多研究，但側(cè)重點(diǎn)都在研究其生物學(xué)習(xí)性和防治策略上，對樟巢螟幼蟲蟲巢空間分布格局的研究較少。而明確昆蟲的空間分布型，可揭示種群的行為習(xí)慣、環(huán)境因子對其的疊加影響以及空間異質(zhì)性程度等，且在進(jìn)行昆蟲種群密度的抽樣調(diào)查以及考察受害形成過程和確定必須防治密度時(shí)，空間分布格局的確定是最基礎(chǔ)的工作。因此，研究樟巢螟幼蟲蟲巢空間分布格局有利于明確樟巢螟的生態(tài)學(xué)特點(diǎn)和發(fā)生規(guī)律。為此，筆者特對樟巢螟幼蟲蟲巢在香樟樹上的空間分布格局進(jìn)行調(diào)查，并對樟巢螟幼蟲蟲巢的抽樣技術(shù)進(jìn)行研究，以期明確樟巢螟的生態(tài)學(xué)特點(diǎn)和發(fā)生規(guī)律，為樟巢螟的防治提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查地點(diǎn)及取樣方法

由于樟巢螟幼蟲具有結(jié)巢習(xí)性，因此，在每年年底統(tǒng)計(jì)幼蟲蟲巢數(shù)即可反映該蟲害當(dāng)年的發(fā)生情況。試驗(yàn)于2017年10月—11月進(jìn)行，以上海奉賢區(qū)平莊西路道路兩側(cè)樟巢螟發(fā)生嚴(yán)重的香樟樹為調(diào)查對象，對樟巢螟幼蟲蟲巢的空間分布格局進(jìn)行了全面調(diào)查。本次調(diào)查以單株香樟樹為1個(gè)統(tǒng)計(jì)單元，將每株植株分為東、西、南、北4個(gè)方位，每個(gè)方位分為上、下兩層，共劃分為8個(gè)子單位，統(tǒng)計(jì)每個(gè)子單位中的幼蟲蟲巢數(shù)。調(diào)查取樣以30株香樟樹為1個(gè)樣方，共調(diào)查5個(gè)樣方。調(diào)查地的香樟樹植株生長基本一致，平均高度為10 m。調(diào)查前1年（2016年）年底剪除所有樟巢螟幼蟲蟲巢，2017年均未進(jìn)行藥劑防治和人工修剪。

1.2 聚集指標(biāo)測定

采取以下聚集度指標(biāo)分析樟巢螟幼蟲蟲巢的空間分布情況[4-10]：（1）Cassie(1962)的擴(kuò)散系數(shù)C=S2/m（其中m代表平均蟲口密度，S2代表方差，下同）；（2）Davidh & Moore(1954)的叢生指數(shù)I=(S2-m)/m；（3）Kuno(1968)的久野指數(shù)CA=(S2-m)/m2；（4）Waters(1959)的負(fù)二項(xiàng)分布值(K）K=m2/（S2-m）；（5）Morisita(1959)的擴(kuò)散指數(shù)Iδ=n(Σfmi2-N)/[N(N-1)](N為總蟲數(shù)，n為抽樣數(shù)，mi為i樣本的蟲口數(shù)）；（6）平均擁擠度指標(biāo)m*=m+m/K；（7）Lloyd(1967)的聚塊性指標(biāo)m*/m；（8）Arbous(1951)＆Blackith（1961）的聚集均數(shù)λ=mr/2K；r為自由度為2K時(shí)的值。（9）Iwao(1968，1971，1972)的m*-m回歸分析法m*=α+βm。

1.3 抽樣技術(shù)研究

應(yīng)用Iwao理論抽樣數(shù)模型計(jì)算樟巢螟幼蟲蟲巢的最適抽樣數(shù)，并建立樟巢螟幼蟲蟲巢的序貫抽樣分析模式。

Iwao理論抽樣數(shù)模型：N=t2[(α+1)/m+β-1]/D2，式中，m為田間調(diào)查時(shí)的蟲口密度，N為所需抽樣數(shù)目，D為允許誤差，t為D的概率保證值，α和β是m*-m線性回歸方程式中的兩個(gè)參數(shù)，下同。

在實(shí)施序貫抽樣過程中，為避免抽樣調(diào)查時(shí)的過量抽樣，可預(yù)先給定抽樣的允許誤差和置信水平，計(jì)算出理論上的最大抽樣數(shù)量(Nmax)。其公式為：

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。r用比例內(nèi)插法求得，用DPS 16.05數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行單因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 樟巢螟幼蟲蟲巢在單株香樟樹上的分布情況

由圖1可知，樟巢螟幼蟲蟲巢在香樟樹不同方位的分布情況，從垂直分布情況看，西上方位的平均樟巢螟幼蟲蟲巢數(shù)最多，達(dá)4.8個(gè)，顯著多于其它方位（p＜0.05），北下方位的平均蟲巢數(shù)量最少，為2.3個(gè)。除東面方位外，南、西、北3個(gè)方位的上部的樟巢螟幼蟲蟲巢數(shù)均多于下部，且在南上與南下、西上與西下方位間樟巢螟幼蟲蟲巢數(shù)存在顯著差異（p＜0.05）。從水平分布情況看，西、南面的樟巢螟幼蟲的分布多于東、北面。

圖1 樟巢螟幼蟲蟲巢在單株香樟樹不同方位的分布情況

2.2 聚集度指標(biāo)測定

樟巢螟幼蟲蟲巢在香樟樹上空間分布的各聚集度指標(biāo)見表1。由表1可知，5個(gè)樣方均表現(xiàn)出C〉1、I〉0、K〉0、CA〉0、m*〉m、m*/m〉1 和Iδ〉1，通過檢驗(yàn)，均符合聚集分布，即可判定樟巢螟幼蟲蟲巢在5個(gè)樣方的空間分布型是一致的，均呈現(xiàn)出聚集分布的狀態(tài)。5個(gè)樣方的λ值均大于2，說明樟巢螟幼蟲蟲巢的聚集是由環(huán)境因素差異和樟巢螟幼蟲的聚集習(xí)性共同作用造成的。

2.3 理論抽樣數(shù)

表1 樟巢螟幼蟲蟲巢在香樟樹上空間分布的各聚集度指標(biāo)

根據(jù)表1中m和m*值建立回歸方程，得出Iwao的m*-m線性回歸分析方程為m*=0.651+1.101m（R2=0.9806），即α=0.651、β=1.101，進(jìn)一步得出樟巢螟幼蟲蟲巢的理論抽樣數(shù)計(jì)算公式為N=t2[1.651/m+0.101]/D2，其中，D在不同允許誤差下取不同數(shù)值(0.1、0.2、0.3)，若以95%的置信概率保證其允許誤差(即t=1.96)，最終得出樟巢螟幼蟲蟲巢的理論抽樣數(shù)見表2。

由表2可知，當(dāng)防治密度為4個(gè)/株時(shí)，如果允許誤差為0.1和0.2，則至少要分別調(diào)查197株和49株才具有代表性。在允許誤差固定時(shí)，樟巢螟幼蟲蟲巢的理論抽樣數(shù)隨著平均防治密度的增大而下降，且下降幅度逐漸縮?。辉谙嗤姆乐蚊芏认?，隨允許誤差的增大，所需調(diào)查的樟巢螟幼蟲蟲巢抽樣數(shù)也相應(yīng)減少，如當(dāng)防治密度為10個(gè)/株時(shí)，在允許誤差為0.3時(shí)，僅需調(diào)查11棵就具有代表性。

表2 樟巢螟幼蟲蟲巢的理論抽樣數(shù)

2.4 Iwao序貫抽樣分析模式

設(shè)定臨界防治密度m0=4個(gè)/株，取t=1.96（即置信概率為0.95），已知α=0.651、β=1.101，則上限下限T”=4n-5.5528Nmax=8.364×(1.96/D)2。當(dāng)D在不同允許誤差下取不同數(shù)值(0.1、0.2、0.3)時(shí)，理論最大抽樣數(shù)分別為3213、803、357株。但當(dāng)實(shí)際抽取的樣本單元數(shù)N=Nmax時(shí)，不論實(shí)際觀察統(tǒng)計(jì)的累計(jì)樟巢螟幼蟲蟲巢數(shù)量是多少，抽樣都要終止，并得出相應(yīng)的結(jié)論。

在實(shí)際調(diào)查過程中，若設(shè)定的臨界防治密度m0=4個(gè)/株，則樟巢螟幼蟲蟲巢的序貫抽樣分析模式見圖2。以此標(biāo)準(zhǔn)對照本次調(diào)查的5個(gè)樣方，調(diào)查的30株香樟的累計(jì)樟巢螟幼蟲蟲巢數(shù)均大于150個(gè)，高于上限，表明這5個(gè)樣方均需防治樟巢螟。

圖2 樟巢螟幼蟲蟲巢的序貫抽樣分析模式

3 結(jié)果與討論

樟巢螟是我國園林綠化樹種香樟樹上的主要害蟲，主要以幼蟲取食葉片為害，嚴(yán)重發(fā)生時(shí)可將香樟樹枝葉全部吃光，且樹上掛滿鳥巢狀幼蟲蟲巢，嚴(yán)重影響綠化效果和城市景觀。目前，許多害蟲的分布格局都得到了相應(yīng)的研究[15-19]，因此本試驗(yàn)也對樟巢螟幼蟲蟲巢的空間分布情況進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，樟巢螟幼蟲蟲巢在香樟樹上為聚集分布，其聚集原因是環(huán)境因素差異和樟巢螟幼蟲聚集習(xí)性的共同作用，這與調(diào)查地香樟樹為行道樹，且樟巢螟喜好產(chǎn)卵于附近香樟樹葉片、飛翔擴(kuò)散能力不強(qiáng)等特性相吻合。同時(shí)，根據(jù)Iwao理論抽樣數(shù)公式計(jì)算出的不同防治密度，以及理論抽樣數(shù)和序貫抽樣分析模式等，可為香樟樹作為行道樹種植時(shí)進(jìn)行樟巢螟防治提供理論依據(jù)。此外，本文選用的防治密度m0=4個(gè)/株，是參照上海市工程建設(shè)規(guī)范《綠化植物保護(hù)技術(shù)規(guī)程》執(zhí)行的[20]，該序貫抽樣分析模式僅對上海地區(qū)香樟樹上樟巢螟的防治具有指導(dǎo)意義，其他防治標(biāo)準(zhǔn)下的序貫抽樣分析模式可將防治標(biāo)準(zhǔn)代入序貫抽樣公式求得。