桂花網(wǎng)蝽成蟲(chóng)空間分布型及抽樣技術(shù)

蔡婷婷 周 軍 高永茜 金 蔚 夏嘉禹 李冬梅 李 彪

（1. 云南林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，云南 昆明 650224；2. 西南林業(yè)大學(xué)數(shù)理學(xué)院，云南 昆明 650233）

桂花樹(shù)（Osmanthus fragrans）又名九里香、木樨、巖桂，木樨科喬木或灌木，其形、色、香俱佳，深受人們的青睞，是我國(guó)重要的園林觀賞植物之一。桂花樹(shù)分布廣泛、數(shù)量多，在我國(guó)有著2 500多年的栽培歷史，是我國(guó)十大傳統(tǒng)名花之一。桂花樹(shù)適宜在偏酸性的土層深厚、排水良好的砂質(zhì)壤土中生長(zhǎng)[1-5]。云南昆明地處云貴高原中部，土壤條件和生長(zhǎng)環(huán)境都適宜栽種桂花樹(shù)，在昆明的各大公園、小區(qū)綠地及道路等均有大量栽植。長(zhǎng)期以來(lái)，由于氣候條件和生長(zhǎng)環(huán)境的不斷變化，桂花樹(shù)上不斷發(fā)現(xiàn)有病蟲(chóng)害新種危害，如粉虱、扁刺蛾、吹綿蚧、紅蠟蚧、吉丁蟲(chóng)、木虱、蚜蟲(chóng)[6-9]等害蟲(chóng)。

桂花網(wǎng)蝽（Eteoneus sigillatus）是近年來(lái)云南省昆明市桂花植株的重要蟲(chóng)害之一[10]。桂花網(wǎng)蝽以成蟲(chóng)或若蟲(chóng)通過(guò)口針刺入桂花樹(shù)葉背面吸取汁液[11-12]，被害葉正面有密集的退綠斑點(diǎn)，受害嚴(yán)重時(shí)，葉片上斑點(diǎn)成片，遠(yuǎn)看整個(gè)樹(shù)冠一片灰白，受害葉背面常伴有黑色黏性分泌物（網(wǎng)蝽的排泄物或分泌物）及網(wǎng)蝽若蟲(chóng)蛻皮，桂花網(wǎng)蝽的排泄物或分泌物，黏性高，糖分高，這嚴(yán)重影響桂花樹(shù)葉片的光合作用和生長(zhǎng)環(huán)境，導(dǎo)致整個(gè)受害葉片背面呈銹黃色，樹(shù)勢(shì)減弱，提早落葉，也為桂花樹(shù)葉煤污病的病原物侵入創(chuàng)造條件，桂花樹(shù)木的生長(zhǎng)也受到嚴(yán)重影響[13-16]，更大大降低了桂花樹(shù)的觀賞價(jià)值[17]。

桂花網(wǎng)蝽個(gè)體小、數(shù)量多，繁殖速度快，近年來(lái)，在云南隨著桂花樹(shù)的栽植面積不斷增大，桂花網(wǎng)蝽暴發(fā)成災(zāi)，危害面積和危害程度不斷擴(kuò)大，嚴(yán)重影響桂花樹(shù)的健康成長(zhǎng)。國(guó)內(nèi)對(duì)桂花網(wǎng)蝽的報(bào)道甚少，1992年，扈克明等[18]在云南西雙版納發(fā)現(xiàn)桂花網(wǎng)蝽的存在，但其寄主植物未明，2006年，李傳仁[19-20]確認(rèn)了桂花樹(shù)是其寄主植物，2011年吳躍開(kāi)[10]對(duì)該蟲(chóng)的鑒定及生物學(xué)特性進(jìn)行了報(bào)道，除此之外，關(guān)于該蟲(chóng)其他方面的研究報(bào)道較少，對(duì)桂花網(wǎng)蝽成蟲(chóng)的種群空間分布以及抽樣技術(shù)鮮有報(bào)道，因此，于2018年7月上旬對(duì)西南林業(yè)大學(xué)校內(nèi)云南桂花樹(shù)為研究對(duì)象，調(diào)查其成蟲(chóng)空間的分布特性，了解其種群數(shù)量動(dòng)態(tài)及空間結(jié)構(gòu)，揭示云南桂花網(wǎng)蝽的行為習(xí)性規(guī)律。

1 材料與方法

1.1 樣地設(shè)置及調(diào)查方法

調(diào)查樣地在云南省昆明市盤龍區(qū)白龍路西南林業(yè)大學(xué)校園內(nèi)，隨機(jī)選擇面積為20 m×20 m的云南桂花樹(shù)樣地8塊，每塊樣地隨機(jī)調(diào)查20株，按植株上部、中部、下部及其東、南、西、北方向分別采取從樹(shù)枝頂端向內(nèi)20 cm枝梢進(jìn)行調(diào)查。分別記錄桂花網(wǎng)蝽成蟲(chóng)的數(shù)量。

1.2 空間分布型的測(cè)定方法

1.2.1 聚集度指標(biāo)法

運(yùn)用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（V7.05），以8塊樣地的調(diào)查原始數(shù)據(jù)為研究單位，得各樣地均值m和樣本方差值S2，再利用m和S2，得出各樣地桂花網(wǎng)蝽成蟲(chóng)的聚集度指標(biāo)值。

聚集度指標(biāo)判斷標(biāo)準(zhǔn)[6]：

擴(kuò)散系數(shù)C，C=1為隨機(jī)分布；C＞1為聚集分布；C＜l為均勻分布。

指標(biāo)CA，CA=0為隨機(jī)分布；CA＞0為聚集分布；CA＜0為均勻分布。

聚塊性指標(biāo)m*/m，m*/m=1為隨機(jī)分布；m*/m＞l為聚集分布；m*/m＜1為均勻分布。

叢生指標(biāo)I，I=0為隨機(jī)分布；I＞0為聚集分布；I＜0為均勻分布。

負(fù)二項(xiàng)分布指標(biāo)K，K＜0為均勻分布，0＜K＜8為聚集分布，K≥8為隨機(jī)分布，K值趨于∞，K值愈小，聚集度愈大。

各聚集度指標(biāo)計(jì)算公式分別為：C=s2/m，CA=(s2-m)/m2，m*/m=1+(s2-m) /m2，I=s2/m-1，k=m2/(s2-m)[6]。

1.2.2 回歸分析法

運(yùn)用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（V7.05），將8塊樣地的調(diào)查原始數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)統(tǒng)計(jì)，得出各樣地均值m和樣本方差值s2，再利用m和s2，得出各樣地桂花網(wǎng)蝽成蟲(chóng)的線性回歸方程。再利用Taylor的冪法則回歸模型[20]和Iwao的回歸模型[20]判斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷。

1）lgs2=lga+blgm。當(dāng)lga=0，b=l時(shí)，種群為隨機(jī)分布；當(dāng)lga＞0，b=l種群為聚集分布，聚集度對(duì)密度不具依賴性；當(dāng)lga＞0，b＞l種群為聚集分布，聚集度對(duì)密度具有依賴性；當(dāng)lga＜0，b=l種群為均勻分布，密度越高，分布越均勻[20]。

2）Iwao的回歸模型。m*=α+βm；α、β為參數(shù)，再根據(jù)α、β值判斷種群分布型的類型[20]。

1.2.3 空間分布型頻次分布檢驗(yàn)

運(yùn)用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，將樣方調(diào)查的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)統(tǒng)計(jì)，生成頻次分布表，得到每一個(gè)樣地的頻數(shù)，并對(duì)其進(jìn)行頻次數(shù)據(jù)的空間分布型分布檢驗(yàn)，確定所屬分布型。

1.3 最適抽樣數(shù)的確定

利用公式N=t2/D2×[(α+1)/m+β-1]，算出在給定的允許誤差（D）及密度下的最適理論抽樣數(shù)[18]。

2 結(jié)果與分析

2.1 聚集度指標(biāo)

桂花網(wǎng)蝽成蟲(chóng)的聚集度指標(biāo)結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知，5種聚集度指標(biāo)測(cè)定的8組數(shù)據(jù)中，擴(kuò)散系數(shù)C＞1，CA＞0，聚塊性指標(biāo)m*/m＞1，叢生指標(biāo)I＞0，負(fù)二項(xiàng)分布K大于 0小于8，表明桂花網(wǎng)蝽成蟲(chóng)的空間分布型呈聚集分布。

表 1 桂花網(wǎng)蝽成蟲(chóng)聚集度指標(biāo)Table 1 The concentration index of E. sigillatus adult

2.2 回歸分析檢驗(yàn)結(jié)果

將調(diào)查的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行SPSS 17.0數(shù)據(jù)處理得到各組樣本平均值和方差，再將各組樣本平均值和方差進(jìn)行專業(yè)統(tǒng)計(jì)，得到Taylor冪法則[21]回歸方程為lgS2=0.696 41+1.290 75lgm和Iwao的回歸 模型[21]為m*=7.423 39+1.176 04m，相關(guān) 系數(shù)r分別為0.928 6和0.965 5。

lga=0.696 41＞0，b=1.290 75＞1，α=7.423 39＞0，β=1.176 04＞1，表明桂花網(wǎng)蝽成蟲(chóng)呈聚集分布型，且分布具有密度依賴性。

2.3 空間分布型頻次分布檢驗(yàn)結(jié)果

運(yùn)用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)調(diào)查的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)統(tǒng)計(jì)，得到頻次分布表，并對(duì)8個(gè)樣地的總頻次進(jìn)行頻次數(shù)據(jù)的空間分布型分布檢驗(yàn)，再進(jìn)行模型優(yōu)化，得出頻次測(cè)定擬合圖（圖1）和Chisquare值（表2）。

圖 1 空間分布型頻次分布擬合Fig. 1 Fitting of spatial distribution frequency distribution

由圖1和表2可知，負(fù)二項(xiàng)分布卡方值為137.44，卡方值最小，擬合效果最好，這說(shuō)明桂花網(wǎng)蝽成蟲(chóng)屬于聚集分布中的負(fù)二項(xiàng)分布。

2.4 最適抽樣數(shù)的確定

將建立的Iwao回歸模型中的α、β值（α=7.423 39，β=1.176 04）代入Iwao的最適理論抽樣數(shù)模型，N=t2/D2×[(α+1)/m+β-1]，得出最適抽樣公式。式中：D為允許誤差，分別取值0.05、0.1或0.2；t為正態(tài)離差值；m為從樹(shù)枝頂端向內(nèi)20 cm枝梢的平均蟲(chóng)口密度。

當(dāng)D取0.05時(shí)，N=3 369.356/m+70.416；當(dāng)D取0.1時(shí)，N=842.339/m+17.604；當(dāng)D取0.2時(shí)，N=210.585/m+4.401，見(jiàn)表3。

表 2 桂花網(wǎng)蝽成蟲(chóng)分布型頻次測(cè)定卡方值Table 2 The distributed frequency measurement Chi-square value of E. sigillatus adult

表 3 桂花網(wǎng)蝽理論抽樣數(shù)Table 3 Optimum sampling of E. sigillatus adult

由表3可知，桂花網(wǎng)蝽成蟲(chóng)的蟲(chóng)口密度相同，允許的誤差越大，所需的理論抽樣數(shù)越少；允許誤差相同時(shí)，桂花網(wǎng)蝽成蟲(chóng)的蟲(chóng)口密度越大，其所需的理論抽樣數(shù)越少。

3 結(jié)論與討論

空間分布型的研究有助于正確制定野外調(diào)查方法、估計(jì)生物種群的數(shù)量動(dòng)態(tài)，有利于抽樣方案的設(shè)定、害蟲(chóng)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)以及綜合治理等都具有重要意義，是生物種群的基本研究?jī)?nèi)容[22]。本研究運(yùn)用5種聚集度指標(biāo)(C、CA、m*/m、I、K)、Taylor冪法則和Iwao的回歸模型，研究了桂花網(wǎng)蝽成蟲(chóng)在桂花樹(shù)上的空間分布型，確定其屬于聚集分布，并具有密度依賴性。利用頻次分布檢驗(yàn)，進(jìn)一步確定桂花網(wǎng)蝽的屬于聚集分布的負(fù)二項(xiàng)分布。在調(diào)查桂花網(wǎng)蝽成蟲(chóng)發(fā)生情況時(shí)，以20 cm枝梢作為抽樣單位，按上、中、下、東、南、西、北分別進(jìn)行調(diào)查，在允許誤差（D=0.05、0.1、0.2）時(shí)，其最適抽樣公式分別為：N=3 369.356/m+70.416；N=842.339/m+17.604；N=210.585/m+4.401。桂花網(wǎng)蝽成蟲(chóng)的最適調(diào)查理論抽樣數(shù)與蟲(chóng)口密度、允許誤差有關(guān)，這一規(guī)律與云南錦斑蛾（Achelura yunnanensis）幼蟲(chóng)[23-24]中華松針蚧（Sonsaucoccus sinensis）[25]成蟲(chóng)抽樣模型研究結(jié)果相同。這為桂花網(wǎng)蝽的蟲(chóng)情調(diào)查、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)提供理論依據(jù)。

桂花網(wǎng)蝽主要靠成蟲(chóng)爬行傳播[9]，其繁殖力強(qiáng)，數(shù)量多，桂花網(wǎng)蝽本身的生活習(xí)性如產(chǎn)卵習(xí)性[26]也可能是形成其空間分布狀況的原因之一。通過(guò)觀察，桂花網(wǎng)蝽一般在桂花樹(shù)嫩葉的葉背面沿主葉脈產(chǎn)卵，產(chǎn)于桂花葉葉肉組織中，卵上面覆蓋一些黑色的網(wǎng)蝽分泌物或排泄物，每片葉上的產(chǎn)卵數(shù)與葉片大小有關(guān)，多達(dá)80～90枚，4周約為一個(gè)產(chǎn)卵歷期，每只桂花網(wǎng)蝽雌蟲(chóng)可產(chǎn)卵100～200個(gè)[10]。桂花網(wǎng)蝽每年4—9月份是其主要的危害期，其成蟲(chóng)及幼蟲(chóng)更傾向危害樹(shù)齡高、樹(shù)勢(shì)衰弱、樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)成分好、樹(shù)體林分大的樹(shù)木；天氣環(huán)境情況也是其重要的影響因子，如寒害會(huì)減少該害蟲(chóng)的種群密度，減少其發(fā)生量；光照條件、相對(duì)濕度、風(fēng)力大小、降雨量以及人為活動(dòng)都是其發(fā)展蔓延速度的影響因子，如桂花網(wǎng)蝽個(gè)體較小，在若蟲(chóng)羽化期遭遇大風(fēng)天氣，易造成其成蟲(chóng)成活率降低，產(chǎn)卵量降低，若在若蟲(chóng)羽化期遭遇連續(xù)大規(guī)模降雨，成蟲(chóng)易大量死亡；人為活動(dòng)頻繁的地域，其危害程度嚴(yán)重，而遠(yuǎn)離人群，人為活動(dòng)較少的區(qū)域，危害程度相對(duì)較輕，這可能與人為活動(dòng)能加速空氣的流動(dòng)、導(dǎo)致風(fēng)折木、影響其天敵捕食有關(guān)。

影響桂花網(wǎng)蝽的空間分布型的因素復(fù)雜，具體是哪個(gè)因素或哪幾個(gè)因素起著主導(dǎo)作用還有待進(jìn)一步研究，可根據(jù)調(diào)查的理論依據(jù)，加強(qiáng)撫育管理措施，適時(shí)間伐，及時(shí)調(diào)整林分密度，清除蟲(chóng)源，伐除衰弱木、畸形木、瀕死木、枯立木、風(fēng)折木、風(fēng)倒木，及時(shí)修除枯葉枯枝，保護(hù)或引進(jìn)天敵，必要時(shí)適當(dāng)運(yùn)用化學(xué)藥劑綜合控制該蟲(chóng)危害。