項(xiàng)移娟,管劍鋒,李 健,黃繼玉,馬良進(jìn)
(1.浙江農(nóng)林大學(xué) 森林保護(hù)研究所,浙江 臨安 311300;2.寧??h森林病蟲(chóng)防治檢疫站,浙江 寧海315600;3.東陽(yáng)市千祥鎮(zhèn)林業(yè)站,浙江 東陽(yáng)322100;4.安吉縣林業(yè)局,浙江 安吉 313300)
松材線(xiàn)蟲(chóng)病又稱(chēng)松樹(shù)萎蔫病或松樹(shù)枯萎病,由松材線(xiàn)蟲(chóng)Bursaphelenchus xylophilus引起[1]。該病主要寄生于松屬Pinus植物,主要傳播媒介是松墨天牛Monochamus alternatus,松樹(shù)感病后可在數(shù)月內(nèi)枯萎死亡。目前經(jīng)濟(jì)有效的防治辦法不多。由于其危害嚴(yán)重且防治困難,許多國(guó)家和地區(qū)將它列為檢疫對(duì)象[2]。截至2009年,中國(guó)已有15個(gè)?。▍^(qū)、市)的193個(gè)縣(市、區(qū))發(fā)生松材線(xiàn)蟲(chóng)疫情[3]。松材線(xiàn)蟲(chóng)病已對(duì)林業(yè)經(jīng)濟(jì)和森林生態(tài)造成了巨大損失和自然景觀(guān)的嚴(yán)重破壞,并對(duì)中國(guó)廣大適生區(qū)的松林構(gòu)成嚴(yán)重威脅[4-5]。浙江省是松材線(xiàn)蟲(chóng)病危害最為嚴(yán)重的區(qū)域之一。據(jù)浙江省林業(yè)廳的數(shù)據(jù)顯示,自1991年發(fā)現(xiàn)疫情以來(lái),全省疫點(diǎn)數(shù)以平均5 a翻一番的速度在增加,已公布的松材線(xiàn)蟲(chóng)病疫區(qū)達(dá)33個(gè)縣。歷年來(lái),全省因松材線(xiàn)蟲(chóng)病枯死、砍伐的松樹(shù)累計(jì)已經(jīng)超過(guò)2億株,相當(dāng)于減少8.67萬(wàn)hm2松林,僅木材損失就達(dá)數(shù)十億元。目前,有關(guān)松材線(xiàn)蟲(chóng)病發(fā)生程度預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方面的研究在國(guó)內(nèi)尚未見(jiàn)報(bào)道,因此,建立松材線(xiàn)蟲(chóng)病發(fā)生程度的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型,對(duì)及時(shí)制定松材線(xiàn)蟲(chóng)病預(yù)防對(duì)策與控制措施具有現(xiàn)實(shí)意義。
浙江寧海縣2004-2008年各項(xiàng)氣象資料從當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)獲取。
根據(jù)面積、地貌、海拔、坡向和坡度,確定小班四周界線(xiàn),先利用全球定位系統(tǒng)(GPS)的定位功能對(duì)小班四周界線(xiàn)主要點(diǎn)定位,然后把小班四周界線(xiàn)主要點(diǎn)的縱橫坐標(biāo)值轉(zhuǎn)繪在地形圖上,再結(jié)合地形圖上的明顯地物點(diǎn)校核,把小班四周界線(xiàn)上的主要點(diǎn)連成線(xiàn),完成小班的定位。
對(duì)浙江省寧??h的松材線(xiàn)蟲(chóng)病疫情區(qū)域進(jìn)行全面性的調(diào)查,結(jié)合原有的森林資源二類(lèi)調(diào)查資料,在受害小班范圍內(nèi)隨機(jī)布設(shè)圓形樣地,調(diào)查因松材線(xiàn)蟲(chóng)病枯死的馬尾松Pinus massoniana,計(jì)算平均單位面積枯死樹(shù)數(shù)量以及馬尾松枯死率,再根據(jù)樣地單位面積蓄積推算小班枯死木的蓄積量。
誘捕器觀(guān)察點(diǎn)分別設(shè)置在寧??h石家岙村的1~4號(hào)小班和提樹(shù)村的5~9號(hào)小班內(nèi)。每年5月中旬至9月上旬,是松墨天牛成蟲(chóng)羽化高峰期。將紐康誘捕器懸掛于高于地面1.5 m的林間通風(fēng)處,誘捕器之間距離約為50 m,總共設(shè)置20個(gè)誘捕器。試驗(yàn)每3 d調(diào)查1次(雨天順延),每次調(diào)查時(shí)統(tǒng)計(jì)各誘捕器內(nèi)松墨天牛數(shù)量,并更換引誘劑,最后統(tǒng)計(jì)平均每旬天牛羽化數(shù)。
確定表示松材線(xiàn)蟲(chóng)病發(fā)生程度的馬尾松枯死率為因變量y,相關(guān)氣象因子以及松材線(xiàn)蟲(chóng)病監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為變量x。利用Statistical Analysis System(SAS)軟件對(duì)整理的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析,采用逐步回歸分析法,建立松材線(xiàn)蟲(chóng)病發(fā)生嚴(yán)重程度的回歸預(yù)測(cè)模型。
對(duì)2004-2008年浙江省寧??h氣象數(shù)據(jù)及松材線(xiàn)蟲(chóng)病監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)整理,得圖1和表1~2。
圖1 浙江寧海縣月平均降水量(1),溫度(2)及相對(duì)濕度(3)Figure 1 Monthly average rainfall(1),temperature(2),relative humidity(3)in Ninghai County,Zhejiang Pronvince
利用SAS軟件中的相關(guān)分析,對(duì)整理好的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析。將匯總整理的數(shù)據(jù)材料,導(dǎo)入到SAS的數(shù)據(jù)庫(kù)中,總共55個(gè)變量包括:x1枯死木量;x2總發(fā)病株數(shù);x3平均每公頃枯死樹(shù)數(shù)量;x4~x14是5月下旬至9月上旬、平均每旬誘松墨天牛羽化數(shù);剩下的變量為年最高溫度、年最低溫度、年平均日照、年平均蒸發(fā)量、年平均相對(duì)濕度、各月份平均溫度、各月平均降水量、各月平均相對(duì)濕度等氣象因子。編輯相關(guān)性分析的程序,從而確定與y相關(guān)的x變量[6]。
表1 浙江寧??h2004-2008年松材線(xiàn)蟲(chóng)病疫情調(diào)查數(shù)據(jù)Table 1 Epidemic survey date of pine-wilt disease in Ninghai City in 2004-2008
表2 2004-2008年平均每旬松墨天牛羽化數(shù)Table 2 Trap date of Monochamus alternatus every ten-days in 2004-2008
在多元回歸分析中,由于各變量之間往往存在多重共線(xiàn)性,直接建立依變量與全部自變量的線(xiàn)性回歸模型,往往會(huì)給偏回歸系數(shù)估計(jì)值帶來(lái)不合理的解釋。為了得到一個(gè)穩(wěn)健可靠的回歸模型,運(yùn)用逐步回歸的分析方法,建立浙江省松材線(xiàn)蟲(chóng)病發(fā)生程度預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型。模型運(yùn)算結(jié)果如表3。
表3 方程的相關(guān)模擬結(jié)果Table 3 Correlated simulation of formula
由表3可得回歸方程:y=0.300 67+1.578 97x3-0.012 22x9+0.001 84x26(其中y為馬尾松枯死率,x3為平均每公頃枯死樹(shù)數(shù)量,x9為7月中旬天牛羽化數(shù),x26為7月平均氣溫)。
從本研究建立的模型可知,在55個(gè)變量中平均每公頃枯死樹(shù)數(shù)量(x3),7月中旬松墨天牛羽化數(shù)(x9)和7月份平均氣溫(x26)為松材線(xiàn)蟲(chóng)病發(fā)生程度的主導(dǎo)因子。由表3方程的相關(guān)模擬結(jié)果可以得出:x3的P<0.000 1,x9的P值為0.000 6,x26的P值為0.020 4,均小于0.05,說(shuō)明x3,x9,x26與模型y均呈顯著相關(guān)。即平均單位面積枯死樹(shù)數(shù)(x3),7月中旬松墨天牛羽化量(x9)和7月平均氣溫(x26)3個(gè)因子對(duì)來(lái)年松材線(xiàn)蟲(chóng)病的發(fā)生程度影響最大。
由于松材線(xiàn)蟲(chóng)病是近年來(lái)才流行起來(lái)的病害,獲得的病情資料年限較少,所以得出的測(cè)報(bào)模型還需要進(jìn)一步修正與改進(jìn)。不同年份不同地區(qū)松材線(xiàn)蟲(chóng)病的發(fā)生程度、發(fā)生期和松墨天牛數(shù)量及氣象因素都存在顯著差異,因此掌握松墨天牛的動(dòng)態(tài)規(guī)律、氣象資料,建立實(shí)用的預(yù)測(cè)模型,對(duì)本地區(qū)松材線(xiàn)蟲(chóng)病的防治工作具有現(xiàn)實(shí)意義。測(cè)報(bào)模型應(yīng)為動(dòng)態(tài)模型,隨著時(shí)間的推移,發(fā)生程度、發(fā)生范圍也將有所改變,加上人為的干擾,在一定程度上影響著松材線(xiàn)蟲(chóng)病疫情監(jiān)測(cè)結(jié)果。在不同地區(qū)應(yīng)用時(shí),應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況對(duì)模型進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修改,如應(yīng)考慮不同地區(qū)氣候以及松墨天牛羽化高峰差異,以使預(yù)警更準(zhǔn)確,效率更高。因此,在應(yīng)用過(guò)程中,需要不斷地進(jìn)行調(diào)整、修正,以期得到最佳預(yù)測(cè)效果。
目前,航空勾繪遙感技術(shù)[7-8]、 航空攝像系統(tǒng)[9]、 地理信息系統(tǒng)[10]及全球定位系統(tǒng)[11]為監(jiān)測(cè)松材線(xiàn)蟲(chóng)病的發(fā)生情況和松墨天牛的種群動(dòng)態(tài)提供了快捷、可靠的方法。測(cè)報(bào)模型在應(yīng)用過(guò)程中還應(yīng)結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),實(shí)行快速準(zhǔn)確的病蟲(chóng)害災(zāi)情評(píng)估,提升病蟲(chóng)害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的科技含量和準(zhǔn)確性。
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