黑光燈誘捕法調(diào)查昆蟲(chóng)種群密度的幾點(diǎn)釋疑

于彥軍 馬惠嬌

(新疆烏蘇市第一中學(xué) 烏蘇 833000)

人教版高中生物學(xué)教材必修3的第四章第一節(jié)對(duì)樣方法和標(biāo)志重捕法進(jìn)行了詳細(xì)講解，而對(duì)于黑光燈誘捕法僅有簡(jiǎn)單描述。學(xué)生對(duì)黑光燈誘捕法有許多困惑和不解。

例如，黑光燈真的發(fā)“黑光”嗎？黑光燈為什么能誘殺趨光性昆蟲(chóng)？用黑光燈誘捕法能否估算出種群的密度和數(shù)量？黑光燈誘捕法和標(biāo)志重捕法的估算值與實(shí)際值的偏差是否一樣大？本文就上述問(wèn)題進(jìn)行闡述，以供參考。

1 黑光燈真的發(fā)“黑光”嗎

黑光燈是一種特制的氣體放電燈，它能發(fā)出長(zhǎng)波UV-A光(330～400nm的紫外光)，該波長(zhǎng)的光是人眼看不見(jiàn)的紫外線，故人們把能發(fā)出人眼看不見(jiàn)的紫外光的燈叫做黑光燈。黑光燈的燈管的結(jié)構(gòu)和電特性與一般照明熒光燈的相同，它們的區(qū)別只是管壁內(nèi)涂的熒光粉不同。燈管型黑光燈均涂有一定的磷光粉，它的涂層及“黑色”玻璃燈管本身會(huì)阻擋大部分可見(jiàn)光，最后只有長(zhǎng)波UV-A光、部分紫色和藍(lán)色的可見(jiàn)光從燈管中發(fā)射出來(lái)。

可見(jiàn)，黑光燈不發(fā)“黑光”，在黑暗中可見(jiàn)到微弱或紫或藍(lán)的可見(jiàn)光。

2 黑光燈為什么能誘殺趨光昆蟲(chóng)

黑光燈之所以能在夜間誘殺趨光性昆蟲(chóng)，是因?yàn)橼吂庑岳ハx(chóng)的視網(wǎng)膜上有一種色素，這種色素能吸收某一特殊波長(zhǎng)的光，并且昆蟲(chóng)也喜好這一特殊的光。當(dāng)該光刺激了視覺(jué)神經(jīng)后，通過(guò)神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，從而引起昆蟲(chóng)的趨光運(yùn)動(dòng)。

昆蟲(chóng)可見(jiàn)光區(qū)的波長(zhǎng)要比人類(lèi)可見(jiàn)光區(qū)(390～770nm)的波長(zhǎng)更短。大多數(shù)趨光性昆蟲(chóng)喜好波長(zhǎng)330～400nm的紫外光和紫光，尤其鞘翅目和鱗翅目昆蟲(chóng)對(duì)這一波段的光更加敏感。據(jù)此，人們便設(shè)計(jì)出了能放射光波360nm左右的黑光燈，用于對(duì)大多數(shù)害蟲(chóng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和誘殺。

3 用黑光燈誘捕法能否估算出種群的密度和數(shù)量

有人認(rèn)為用黑光燈誘捕法調(diào)查趨光性昆蟲(chóng)的密度時(shí)，僅憑每晚誘捕到的幾只昆蟲(chóng)，似乎無(wú)法計(jì)算出該昆蟲(chóng)的密度來(lái)。事實(shí)果真如此嗎？相關(guān)理論[1]認(rèn)為： 在一個(gè)封閉的種群中，用同一方法連續(xù)捕捉被調(diào)查動(dòng)物，該種群內(nèi)個(gè)體數(shù)隨著連續(xù)捕捉次數(shù)的增加而逐漸減少，導(dǎo)致每次捕獲數(shù)依次遞減，但捕獲的總累積數(shù)在逐次增加，當(dāng)單次捕獲數(shù)降低到0時(shí)，捕獲的總累積數(shù)就等于該種群的總個(gè)體數(shù)。

其實(shí)，這個(gè)理論就是去除取樣法的原理，依據(jù)該原理，若以捕獲累積數(shù)(xi)為橫軸，單次捕獲數(shù)(Yi)為縱軸建立直角坐標(biāo)系，并將點(diǎn)(xi，Yi)繪在該坐標(biāo)系中，可得到呈直線變化趨勢(shì)的散布圖，因此每次捕獲數(shù)與捕獲的總累積數(shù)的關(guān)系符合一元線性回歸方程y=a+bx[2](y表示每次捕獲數(shù)，x表示捕獲的總累積數(shù)，a表示一元線性回歸方程擬合線在縱坐標(biāo)上的截距，b表示一元線性回歸方程擬合線的斜率)，故可用兩種分析方法(即制作直線回歸圖和一元線性回歸方程)，估算出該種群的密度和數(shù)量。

4 黑光燈誘捕法的估算值與實(shí)際值的偏差

對(duì)于個(gè)體小、活動(dòng)能力強(qiáng)、難以標(biāo)記的生物，去除取樣法是首選方法。因此，黑光燈誘捕法就是調(diào)查趨光昆蟲(chóng)的首選方法。去除取樣法原理有苛刻的假設(shè)條件： ①在封閉種群即調(diào)查期間沒(méi)有出生、死亡、遷入和遷出；②種群中的個(gè)體被捕獲的概率均相等，不受年齡、性別、行為和氣候等的影響；③捕捉活動(dòng)不影響未被捕動(dòng)物被捕的概率，而且每次捕捉方法、捕捉努力度等都應(yīng)相同。實(shí)際上是很難滿(mǎn)足去除取樣法假設(shè)條件的，雖可通過(guò)多次取樣調(diào)查來(lái)減小偏差，但所得到的估計(jì)值與實(shí)際值之間的偏差仍然要大于標(biāo)志重捕法。