聚塊大小對(duì)雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲空間分布的影響

畢守東 張書(shū)平 余燕 王振興 李尚

摘要為了明確聚塊大小對(duì)茶園雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲空間分布的影響，為確定最佳樣方面積提供科學(xué)依據(jù)。用聚塊樣方方差分析方法和聚集強(qiáng)度指數(shù)法研究?jī)煞N茶園兩年雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲空間分布的規(guī)律性，聚集格局的差異和種群聚集均數(shù)變化。不同大小聚塊的均方差均出現(xiàn)1～2個(gè)峰值，聚塊中有1～8個(gè)基本樣方（K）時(shí)，隨著K的增大，聚集格局的擴(kuò)散系數(shù)C和種群聚集均數(shù)λ都不斷增大，其他格局時(shí)C和λ不斷變小，聚塊內(nèi)基本樣方數(shù)K為2、4、8時(shí)與K為1時(shí)的聚集程度|w|值均小于|w|0.05。茶園雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲存在1～2種不同尺度的聚集空間，空間分布具有規(guī)律性，個(gè)體群占據(jù)最小范圍為2個(gè)基本樣方，即4 m2，為最佳樣方的選擇提供了科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲;空間分布格局;聚塊樣方方差分析;種群聚集均數(shù)

中圖分類號(hào)：Q 968.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.16688/j.zwbh.2018147

雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲Monolepta hieroglyphica （Motschulsky） 國(guó)外主要分布于東亞和東南亞的俄羅斯（西伯利亞地區(qū)）、朝鮮、日本、越南、印度、新加坡、菲律賓、馬來(lái)西亞、印度尼西亞等國(guó)家，在中國(guó)分布較廣，為多食性害蟲(chóng)，主要為害玉米、棉花、向日葵、谷子、豆類和十字花科蔬菜等多種經(jīng)濟(jì)作物，還取食蒼耳、葎草、馬齒莧、苘麻、藜、龍葵等數(shù)十種雜草[1]，也是茶樹(shù)上的重要害蟲(chóng)之一，成蟲(chóng)、幼蟲(chóng)均可為害茶樹(shù)，是近年南方茶區(qū)為害成災(zāi)的新害蟲(chóng)[2]。張聰?shù)萚35]研究了玉米田中該蟲(chóng)的發(fā)生特點(diǎn)和抽樣方法，王立仁等[6]通過(guò)研究為害玉米等作物的雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲，提出了搶種、深翻和施藥相結(jié)合的防治措施。李廣偉等[7]和袁海濱等[8]研究了溫度對(duì)雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲成蟲(chóng)壽命及生殖力的影響。土地含水量、溫度等理化特性對(duì)雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲的產(chǎn)卵量影響作用很大[913]，聶強(qiáng)等[14]研究了該蟲(chóng)的取食選擇性。李尚等[15]和余燕等[16]研究了雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲的優(yōu)勢(shì)種天敵動(dòng)態(tài)。植保工作中野外抽樣調(diào)查是重要的內(nèi)容，樣本容量和樣本范圍大小影響總體真值估計(jì)的準(zhǔn)確性。雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲種群的聚塊大小對(duì)其聚塊均方差及分布格局的影響以及種群聚集原因和個(gè)體群聚集的最小范圍均未見(jiàn)報(bào)道。本文利用聚塊樣方方差分析等研究‘烏牛早和‘白毫早茶園2015年和2016年雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲聚塊大小對(duì)聚塊均方差及對(duì)分布格局的影響，并研究種群聚集原因和個(gè)體群聚集的最小范圍，為雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲抽樣調(diào)查時(shí)采用的樣方大小提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1調(diào)查地點(diǎn)和時(shí)間

調(diào)查地點(diǎn)為安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)科技示范園茶園，調(diào)查茶樹(shù)品種為‘烏牛早和‘白毫早，樹(shù)齡13年。每品種茶園面積為0.2 hm2?！疄跖Ｔ绮鑸@和‘白毫早茶園調(diào)查時(shí)間均為2015年3月28日—11月14日，2016年3月27日—11月17日。約15 d調(diào)查一次，2015年調(diào)查17次，2016年調(diào)查16次。兩種茶園周邊為其他品種茶園，茶園按常規(guī)措施管理，但不施用農(nóng)藥。

1.2調(diào)查方法

采用平行跳躍法隨機(jī)在茶園選取3行，茶樹(shù)行距為1 m，每行間隔1 m取2 m長(zhǎng)的樣方。每行10個(gè)樣方，共取30個(gè)樣方，先目測(cè)調(diào)查，每樣方隨機(jī)選取10片葉，調(diào)查一些不易振落害蟲(chóng)及天敵種類和個(gè)體數(shù)，然后用沾有洗衣粉水液的搪瓷盤(pán)對(duì)樣方中的所有枝條進(jìn)行盤(pán)拍（搪瓷盤(pán)口長(zhǎng)為40 cm，寬30 cm，洗衣粉水溶液濃度為1 000倍），調(diào)查記載害蟲(chóng)及其天敵物種數(shù)和個(gè)體數(shù)，對(duì)于一部分不能準(zhǔn)確鑒定的物種樣本編號(hào)保存，裝毒瓶帶回室內(nèi)鑒定或請(qǐng)專家鑒定。

1.3數(shù)學(xué)分析方法

根據(jù)聚塊樣方方差分析的要求，參與數(shù)學(xué)分析的資料是第一個(gè)樣方連續(xù)至第24個(gè)樣方的調(diào)查資料。

1.3.1雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲空間動(dòng)態(tài)的聚塊樣方方差分析

聚塊樣方方差分析是在不同大小樣方上的方差分析，是一種簡(jiǎn)單、有效的生態(tài)學(xué)空間格局分析方法。該法要求供試田塊上的樣方在空間上相互連接，隨著聚塊所包含的基本樣方數(shù)目K從1，2，4，8…（指數(shù)級(jí)數(shù)）不斷增加，聚塊方差值常隨之改變，通過(guò)不同大小聚塊方差值的變化，了解研究對(duì)象隨尺度增大的變化動(dòng)態(tài)[17]。

2.1‘烏牛早茶園雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲的聚塊樣方方差分析

本文選擇雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲種群數(shù)量多、數(shù)量較多和數(shù)量少三種調(diào)查資料作為研究材料，2015年選擇數(shù)量多的6月8日（84頭）、6月20日（74頭）和數(shù)量較多的5月10日（42頭）、7月4日（45頭）、10月11日（42頭）、10月28日（39頭）以及數(shù)量少的4月26日（25頭）、5月24日（17頭）和8月2日（15頭）作為研究資料。2016年選擇數(shù)量多的11月19日（72頭）、數(shù)量較多的4月11日（39頭）、4月28日（33頭）、5月30日（38頭）、6月14日（26頭）以及數(shù)量少的6月29日（15頭）、7月29日（8頭）作為研究資料。將用聚塊樣方方差分析方法求得的均方差值繪于圖2，2015年5月24日、6月8日、7月4日，2016年4月11日、4月28日、5月30日、6月29日和11月19日均方差均出現(xiàn)兩個(gè)峰值，其余為一個(gè)峰值，說(shuō)明雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲空間分布具有規(guī)律性，可對(duì)其進(jìn)行深入研究。

2.1.1聚塊大小對(duì)雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲空間分布格局的影響

為了比較聚塊大小對(duì)雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲空間分布格局的影響，將求得的擴(kuò)散系數(shù)C和聚塊指數(shù)列于表1，按照F0.05值判斷擴(kuò)散系數(shù)C確定聚塊大小對(duì)雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲空間分布格局的影響。2015年的5月10日和2016年4月28日K為8時(shí)與K為1、2、4時(shí)格局類型不同，以及2016年K為1、2與K為4、8時(shí)分布格局類型不同，其余的K為1、2、4、8時(shí)分布格局卻相同。表1中16組數(shù)據(jù)只有3組分布格局不一致，表明聚塊大小對(duì)雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲空間分布格局有影響，但作用較小。按照聚塊指數(shù)的判斷標(biāo)準(zhǔn)，16組數(shù)據(jù)有2015年5月10日、5月24日、7月4日、10月28日和2016年4月11日、4月28日、6月14日、6月29日、7月29日、11月29日共10組分布格局一致，2015年6月8日、10月11日，K為1時(shí)與其他三個(gè)的格局不同，6月20日K為8時(shí)與其他三個(gè)的格局不同，其余的是K為1、2或K為1、8與其他不同。綜合分析表明聚塊大小對(duì)雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲的空間分布有影響，但影響較小。

2.1.2聚塊大小對(duì)雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲種群聚集程度的影響

將聚塊內(nèi)基本樣方數(shù)K為2、4、8時(shí)與K為1時(shí)的雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲的聚集程度差異值|w|列于表2，可看出所有的|w|值均小于|w|0.05值，K為2、4、8時(shí)與K為1時(shí)的|w|值差異均不顯著，表明聚塊大小對(duì)雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲的聚集程度影響不顯著。

2.1.3聚塊大小對(duì)雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲的種群聚集均數(shù)λ值的影響

聚塊大小對(duì)雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲λ值的影響，即對(duì)雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲空間分布聚集強(qiáng)度的影響，λ值也列于表2?？煽闯靓酥禐檎禃r(shí)隨著聚塊變大，λ值也隨之變大，如2016年11月19日，λ值為負(fù)值時(shí)隨著聚塊變大，λ值隨之變小，因?yàn)棣?2kv，K=2S2-，聚集分布時(shí)，K>0時(shí)，2>0，S2-必大于0，其他分布時(shí)K<0，2>0，S2-必小于0，所以出現(xiàn)以上情況。按照Blackith的標(biāo)準(zhǔn)，λ>2時(shí)是害蟲(chóng)自身原因引起的聚集，λ<2時(shí)是環(huán)境中某一因子引起的，表2中2015年5月10日、6月8日、10月11日、10月28日和2016年4月11日都是K為2、4、8時(shí)，λ都大于2，而K為1時(shí)，λ小于2，表明聚塊大小對(duì)λ值有影響。

2.1.4不同聚塊大小條件下雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲的ρ指數(shù)

將‘烏牛早茶園2015年和2016年聚塊內(nèi)基本樣方數(shù)由1至2，2至4，4至8個(gè)變化的ρ指數(shù)分別列于表3和表4，表3可看出，聚塊內(nèi)樣方數(shù)由2至4變化時(shí)ρ的平均值為1.019 9±0.050 8，大于聚塊內(nèi)樣方數(shù)K由1至2和由4至8變化的ρ指數(shù)的平均數(shù)，表4聚塊中K由2至4變化時(shí)ρ指數(shù)平均值為1.128 7±0.114 4，也大于其他兩種情況，表明雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲個(gè)體群聚集的最小范圍為2個(gè)基本樣方即4 m2。

2.2‘白毫早茶園聚塊大小對(duì)雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲空間分布格局的影響

為了進(jìn)一步分析聚塊大小對(duì)雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲空間分布的影響，用與‘烏牛早茶園同樣的方法研究‘白毫早茶園雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲不同聚塊下的空間格局變化，2015年選擇數(shù)量多的10月28日（85頭）、數(shù)量較多的4月26日（63頭）以及數(shù)量少的8月2日（18頭）;2016年選擇數(shù)量多的11月19日（92頭）、數(shù)量較多的5月30日（51頭）以及數(shù)量少的7月29日（18頭）作為研究材料。2015年3個(gè)時(shí)間點(diǎn)的MS（i）均有一個(gè)峰值。

2016年5月30日和11月19日均有兩個(gè)峰值，7月29日有一個(gè)峰值，表明雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲的空間分布具有規(guī)律性。按照C值判斷標(biāo)準(zhǔn)，6組數(shù)據(jù)有5組的K為1、2、4、8同屬一種分布格局，只有2015年10月28日K為1、2為聚集格局，K為4、8時(shí)為非聚集格局。由C值大小可看出，C值大小與樣方中個(gè)體總數(shù)沒(méi)有直接關(guān)系，如2015年的數(shù)量較多的4月26日，K為1、2、4、8時(shí)都是聚集格局，數(shù)量多的10月28日反而不全是聚集格局，2016年數(shù)量較多的5月30日，K為1、2、4、8時(shí)都是聚集格局，數(shù)量多的11月19日只有K為1時(shí)是聚集格局。用David等1954年提出的|w|公式分析的結(jié)果表明，不同聚塊大小的雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲的空間分布聚集程度差異不顯著?！缀猎绮鑸@該蟲(chóng)的種群聚集均數(shù)λ值的變化與‘烏牛早茶園相同。

將‘白毫早茶園2015年和2016年的ρ值列于表5，可看出聚塊樣方數(shù)由2個(gè)變?yōu)?個(gè)時(shí)的ρ的平均值為1.005 3±0.088 4，大于其他情況，表明雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲個(gè)體群占據(jù)的最小范圍為2個(gè)基本樣方，即4 m2，同‘烏牛早茶園的結(jié)果一致。

3小結(jié)與討論

利用聚塊樣方方差分析法研究‘烏牛早茶園和‘白毫早茶園2015年和2016年聚塊大小對(duì)雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲空間分布的影響以及個(gè)體群占據(jù)最小范圍的確定，結(jié)果是：

1）不同大小聚塊的聚塊均方差值均出現(xiàn)1～2個(gè)峰值，雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲的空間分布是有規(guī)律性的。

2）雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲在聚塊內(nèi)基本樣方數(shù)為2、4、8時(shí)與為1時(shí)的|w|值差異不顯著，即不同聚塊大小條件下雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲的聚集程度差異不顯著。

3）在不同聚塊大小條件下，聚集格局時(shí)雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲的聚集是本身原因引起的，在λ值為正值時(shí)λ值隨K的增大而增大;λ值為負(fù)值時(shí)隨K的增大而變小。

4）不同聚塊大小條件下雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲在聚集格局時(shí)，隨著K的增大，擴(kuò)散系數(shù)C值也增大，在其他格局時(shí)隨著K的增大，C值變小，聚塊指數(shù)沒(méi)有這種情況。

5）用不同大小聚塊的ρ指數(shù)判斷雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲個(gè)體群聚集時(shí)占據(jù)的最小范圍為2個(gè)基本樣方，即4 m2。

采用聚塊樣方方差方法研究動(dòng)物的空間分布格局動(dòng)態(tài)是一種簡(jiǎn)便易行的方法。劉飛飛等[23]還用該法研究蜘蛛類天敵與茶尺蠖幼蟲(chóng)的空間關(guān)系，表明在聚塊內(nèi)有1～32個(gè)基本樣方時(shí)隨著聚塊內(nèi)基本樣方數(shù)的增多，聚集格局的擴(kuò)散系數(shù)C值不斷增大，均勻格局的C值不斷減少，基本樣方數(shù)K為2、4、8、16和32時(shí)與K為1時(shí)之間的空間聚集程度差異均不顯著;在種群聚集均數(shù)λ為正值時(shí)，隨著聚塊內(nèi)基本樣方數(shù)的增加，種群聚集均數(shù)λ不斷增大;茶尺蠖個(gè)體群聚集格局的最小面積是聚塊中具有1個(gè)基本樣方。王建盼等[24]用聚塊樣方方差分析法研究柑橘粉虱Dialeurodes citri的空間格局變化，基本結(jié)論是一致的。

雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲的卵在土壤表面0～15 cm深處越冬，翌年春夏季孵化，幼蟲(chóng)共3齡、主要取食寄主根系，成蟲(chóng)取食寄主葉片，具有假死性，能短距離飛翔，一般一次飛翔2～5 m，雌成蟲(chóng)在25℃時(shí)平均產(chǎn)卵量93.8粒[25]，先把腹部末端插入土中縫隙，一般會(huì)分批產(chǎn)卵[26]，由此可看出該蟲(chóng)受生物學(xué)習(xí)性影響，具有聚集生活習(xí)性，但同時(shí)善于短距離飛行，在一定空間范圍內(nèi)容易擴(kuò)散，小范圍（K=1時(shí)）的隨機(jī)格局可擴(kuò)散形成大范圍（K=2、4、8時(shí)）的隨機(jī)格局，或者小范圍（K=1時(shí)）的聚集分布格局可擴(kuò)散成大范圍（K=2、4、8時(shí)）的聚集格局。從表1可看出，‘烏牛早茶園2015年4月26日、5月24日、6月8日、6月20日、7月4日、8月2日、10月14日和10月28日及2016年5月30日、6月4日和7月29日，聚塊內(nèi)基本樣方數(shù)K為1時(shí)是隨機(jī)分布，K為2、4、8時(shí)也是隨機(jī)分布，2016年4月11日、4月28日、6月29日、11月19日聚塊內(nèi)基本樣方數(shù)K為1時(shí)是聚集分布，K為2、4、8時(shí)仍然是聚集分布，表明聚塊大小對(duì)雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲的空間分布影響較小，該蟲(chóng)空間分布具有明顯的規(guī)律性，這是該蟲(chóng)產(chǎn)卵特性和善飛習(xí)性等生物學(xué)特性所致。

本研究中種群為聚集格局時(shí)種群聚集均數(shù)λ隨著聚塊內(nèi)基本樣方數(shù)的增多，λ值不斷增大，即雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲的聚集強(qiáng)度逐漸加大，究其原因，這是由于當(dāng)處于聚集分布格局時(shí)，其聚集強(qiáng)度指數(shù)K大于零。K>0，K=2S2-，2>0，則S2-必大于0，則S2>。λ=S2-v，將K=2S2-代入λ=2kv式中，則λ=S2-2，因此隨著聚塊內(nèi)基本樣方數(shù)增加，即聚塊范圍增大，種群密度增大，由于S2>，所以λ值不斷增大，聚集強(qiáng)度增大，主要是樣方數(shù)值的離散性作用結(jié)果。

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（責(zé)任編輯：田喆）