周書永，陳繪畫，朱壽燕

（1.浙江省臨海市森林病蟲防治檢疫站，浙江臨海317000；2.浙江省仙居縣林業(yè)局，浙江仙居317300；3.浙江省仙居縣氣象局，浙江仙居317300）

基于多元回歸法的松墨天牛成蟲發(fā)生期預(yù)測

周書永1，陳繪畫2，朱壽燕3

（1.浙江省臨海市森林病蟲防治檢疫站，浙江臨海317000；2.浙江省仙居縣林業(yè)局，浙江仙居317300；3.浙江省仙居縣氣象局，浙江仙居317300）

[目的]預(yù)測松墨天牛成蟲發(fā)生期。[方法]根據(jù)浙江省仙居縣2006－2011年3個試驗點林間松墨天牛誘捕記錄和當?shù)氐臍庀筚Y料，采用相關(guān)系數(shù)法和逐步回歸法建立松墨天牛發(fā)生期預(yù)測預(yù)報的多元回歸模型。[結(jié)果]用未參與建模的2012年誘捕數(shù)據(jù)進行發(fā)生期預(yù)測效果檢驗，結(jié)果表明有較高的預(yù)測精度。[結(jié)論]15組數(shù)據(jù)的預(yù)測成功率為80%。

松墨天牛；發(fā)生期；預(yù)測預(yù)報；逐步回歸；DPS軟件

松墨天牛（MonochamusalternatusHope）成蟲需要取食馬尾松（Pinus masoniana）、黑松（P.thunbergii）、黃山松（P.taiwanensis）、油松（P.tabuleaformis）等針葉樹種的1～2年生嫩枝作為補充營養(yǎng)[1]，同時松墨天牛還是我國松材線蟲病Bursaphelenchus xylophilus（Steiner&Buhere，1934）Nickle的主要媒介昆蟲。松墨天牛一生中的大部分時間都生活在寄主體內(nèi)，只有成蟲階段才離開寄主暴露在外，是控制松墨天牛成蟲種群的有利時期。但松墨天牛成蟲的體壁及鞘翅堅厚、耐藥力較強、羽化期不整齊，所以在實際生產(chǎn)中多采用引誘劑進行成蟲誘殺[2-6]，近年來推廣應(yīng)用噻蟲啉進行成蟲防治[7-9]。

準確掌握松墨天牛成蟲的林間羽化動態(tài)是及時開展防治的基礎(chǔ)，韓兵等曾進行過松墨天牛卵期預(yù)測預(yù)報的研究[10]，翁少容則研究了松墨天牛發(fā)生面積與氣溫及雨量的關(guān)系[11]，有關(guān)松墨天牛成蟲林間發(fā)生期與氣象因子的關(guān)系則尚未見報道。浙江省仙居縣從2006年開始在官路鎮(zhèn)、白塔鎮(zhèn)和橫溪鎮(zhèn)進行松墨天牛誘捕試驗，在此基礎(chǔ)上結(jié)合仙居縣氣象部門提供的數(shù)據(jù)，根據(jù)DPS數(shù)學分析軟件，分別建立3個試驗點的林間松墨天牛初現(xiàn)期、始盛期、高峰期、盛末期和終現(xiàn)期15個逐步回歸模型，并用未參與建模的2012年誘捕數(shù)據(jù)作為預(yù)測效果的檢驗，旨在為有效防控松墨天牛提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗點概況。仙居縣地處浙江省東南部，東西長63.6 km、南北寬57.6 km，縣域總面積2 003.5 km2，其中松林面積6.32×104hm2，以純馬尾松林為主，3個試驗地點設(shè)在官路鎮(zhèn)、橫溪鎮(zhèn)和白塔鎮(zhèn)，試驗點的概況及懸掛的誘捕器數(shù)量見表1。

表1 3個試驗點的概況及懸掛的誘捕器數(shù)量

1.1.2 供試材料。試驗中的松樹蛀干類害蟲引誘劑由浙江省林業(yè)有害生物防治檢疫局和中國林業(yè)科學研究院亞熱帶林業(yè)研究所研制、寧波中化化學品有限公司生產(chǎn)（2010年后由浙江黃巖鼎正化工有限公司生產(chǎn)），規(guī)格為300 mL/瓶，以及與其配套的小型折疊式誘捕器。

1.2 方法

1.2.1 監(jiān)測方法及發(fā)生期的劃分。試驗在2006—2012年的4—10月進行，選擇仙居縣官路鎮(zhèn)、橫溪鎮(zhèn)和白塔鎮(zhèn)的部分馬尾松人工林和天然林，架設(shè)的誘捕器下端離地面1.5 m，各誘捕器的間距在80 m以上，離林緣至少40 m。將直徑3 cm的引誘劑瓶口打直徑0.5 cm小洞3個。每3～4周更換1次引誘劑，每周收蟲1次，在室內(nèi)對所誘集的昆蟲進行分類、計數(shù)。

松墨天牛成蟲林間發(fā)生期的劃分標準為：每年成蟲第1次出現(xiàn)的日期為始見期；按正態(tài)分布曲線的特點，將誘集到的成蟲累計蟲數(shù)占總蟲數(shù)16%、50%、84%時對應(yīng)的日期作為始盛期、高峰期、盛末期[12]；最后一次出現(xiàn)的日期則為終見期。相應(yīng)的氣象數(shù)據(jù)由仙居縣氣象局提供。

1.2.2 預(yù)測因子的選擇。將每年的4月30日作為基準日，然后確定3個試驗點每年林間松墨天牛的始見期、始盛期、高峰期、盛末期和終見期5個時期具體發(fā)生時間并作為因變量。選擇從上年10月開始至當年4—8月的月平均氣溫、月平均最高氣溫、月極端最高氣溫、月降雨量、月平均相對濕度等15個氣象因子作為各發(fā)生期的預(yù)報因子，即自變量。由于自變量個數(shù)太多（最少也達到105個）及與各因變量相關(guān)關(guān)系密切的自變量個數(shù)不同，因此分2步選取預(yù)測因子。第1步，用相關(guān)系數(shù)法選取，若某氣象因子與因變量的相關(guān)系數(shù)大于R0.90的即選入；第2步，由相關(guān)系數(shù)法選出的氣象因子再與因變量進行逐步回歸，從而確定預(yù)報因子并建立發(fā)生期與氣象因子的預(yù)測模型。

該研究的計算由DPS統(tǒng)計軟件完成[13]。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)生期預(yù)測模型的建立

根據(jù)3個試驗點2006—2012年林間松墨天牛成蟲的觀測結(jié)果，松墨天牛在仙居縣的始見日為5月5日—6月14日、始盛日為5月29日—7月31日、高峰日為6月23日—8月16日、盛末日為7月25日—8月31日、終見日為8月15日—10月21日（表2）。由相關(guān)系數(shù)法初選出與官路鎮(zhèn)試驗點2006—2011年始見期、始盛期、高峰期、盛末期和終見期相關(guān)關(guān)系較密切的氣象因子數(shù)分別為8、8、13、12和14個；白塔鎮(zhèn)試驗點的分別為11、6、10、17和25個；橫溪鎮(zhèn)試驗點的分別為15、12、14、6和17個。然后再對2006—2011年各試驗點的發(fā)生期與初選出的氣象因子進行逐步回歸，確定最終的預(yù)測因子（表3），回歸模型的參數(shù)見表4。

2.2 發(fā)生期預(yù)測效果的檢驗

由表4可以看出，3個試驗點15個發(fā)生期回歸模型的相關(guān)系數(shù)都通過95%可靠性的檢驗（其中11個還通過99%可靠性檢驗），因此可以用這15個模型進行發(fā)生期預(yù)測。對未參與建模的2012年林間松墨天牛成蟲發(fā)生日期進行預(yù)測，結(jié)果見表5。由表5可以看出，2012年預(yù)測發(fā)生日期與實際發(fā)生日期的最大相對誤差為64.71%、最小相對誤差為0.51%，平均相對誤差為11.97%。以相對誤差小于15%作為預(yù)測成功，則預(yù)測成功率為80%。

表3 3個試驗點各發(fā)生期最終確定的預(yù)測因子

表4 3個試驗點各發(fā)生期回歸模型的參數(shù)

3 結(jié)論與討論

（1）根據(jù)2006—2012年的林間誘捕松墨天牛成蟲和相應(yīng)的氣象數(shù)據(jù)，采用逐步回歸法選擇與松墨天牛成蟲發(fā)生日期相關(guān)密切的預(yù)測因子，建立林間松墨天牛成蟲發(fā)生期預(yù)測模型并預(yù)測未參與建模的2012年林間松墨天牛成蟲發(fā)生期，取得了較為滿意的預(yù)測效果?；趯嶋H的林間觀測和模型預(yù)報，每年的7月底至8月初80%以上的松墨天牛成蟲都已羽化，如果用林間持效期為40 d左右的噻蟲啉微膠囊劑進行防治，防治的關(guān)鍵時期定在6月底為最佳，在此時期進行引誘劑誘捕或噴灑噻蟲啉防治可以有效降低林間松墨天牛密度。

（2）昆蟲種群內(nèi)所有個體隨時間推移的變化進度符合正態(tài)分布是開展發(fā)生期預(yù)測的理論基礎(chǔ)，若昆蟲的所有個體各蟲態(tài)數(shù)量變化規(guī)律不符合正態(tài)分布就會影響到發(fā)生期的計算或預(yù)測結(jié)果，如官路鎮(zhèn)試驗點2012年8月14日—8月28日21d內(nèi)誘集到的松墨天牛成蟲數(shù)量占全年誘集量的66%，而松墨天牛成蟲在該試驗點的林間活動天數(shù)為112 d，末期為9月11日，導(dǎo)致該試驗點的始見期與始盛期預(yù)測都不準確。影響林間松墨天牛成蟲羽化的因素除了其自身的生物學特性外，還有各種外部環(huán)境因子，因而是眾多生態(tài)因子綜合作用的結(jié)果。短時間的松墨天牛成蟲觀測資料難以準確地反映林間松墨天牛成蟲發(fā)生期隨氣象因子的變化，觀測資料的積累可以進一步提高回歸法預(yù)測松墨天牛成蟲林間發(fā)生期的精度，更好地為林業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。

表5 預(yù)測2012年的效果檢驗

[1]趙錦年，應(yīng)杰.松墨天牛取食為害與松樹枯死關(guān)系的研究[J].林業(yè)科學，1989，25（5）：432-438.

[2]IKEDA T，ODA K，YAMANE A，et al.Volatiles from Pine Logs as the attractant for the Japanese Pine Sawyer，Monochamus alternatus Hope（Coleoptera：Cerambycidae）[J].Jap For Soc，1980，62（4）：150-152.

[3]IKEDA T，ENDA N，YAMANE A，etal.Attractants forthe Japanese Pine Sawyer，Monochamus alternatusHope（Coleoptera：Cerambycidae）[J].ApplEnt Zool，1980，15：358-361.

[4]王玉嬿，舒超然，孫永春.松褐天牛引誘劑試驗初報[J].林業(yè)科學，1991，27（2）：186-189.

[5]趙錦年，林長春，姜禮元，等.M99-1引誘劑誘捕松墨天牛等松甲蟲的研究[M].林業(yè)科學研究，2001，14（5）：523-529.

[6]崔相富，陳繪畫，趙錦年，等.括蒼山北麓松林間鞘翅目主要昆蟲種群動態(tài)研究[J].林業(yè)科學研究，2008，21（3）：340-345.

[7]常國彬，溫小遂，熊惠龍，等.噻蟲啉林問防治松褐天牛藥效試驗[J].遼寧林業(yè)科技，2011，（1）：22-24，45.

[8]張華峰，魏招云，魏初獎，等.1%噻蟲啉微膠囊顆粒劑防治松墨天牛林間試驗[J].中國森林病蟲，2010，29（5）：35-37.

[9]謝嶸，康國華，溫小遂，等.噻蟲啉防治松褐天牛試驗初報[J].江西植保，2009，32（4）：147-149.

[10]韓兵，濮厚平，王蒙，等.松墨天牛卵期的預(yù)測預(yù)報[J].安徽農(nóng)業(yè)大學學報，2000，27（3）：247-249.

[11]翁少容.松墨天牛發(fā)生面積與氣溫及雨量的關(guān)系[J].福建林業(yè)科技，2006，33（1）：94-95，109.

[12]薛賢清.森林害蟲預(yù)測預(yù)報[M].北京：中國林業(yè)出版社，1992.

[13]唐啟義，馮明光.實用統(tǒng)計分析及其DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)[M].北京：科學出版社，2002.

（責任編輯 張楊林）

Forecasting Occurring Periods ofMonochamus alternatus Based on Multiple Linear Regression

ZHOU Shu-Yonget al.（Forest Pest Management and Quarantine Station of Linhai,Linhai,Zhejiang 317000）

[Objective]The aim was to forecast occurring periods ofMonochamus alternatus.[Method]Based on data of trapMonochamus alternatusat 3 trapping sites in Xianju County of Zhejiang Province from 2006 to 2011,combining local meteorological data,the multiple linear regression model was established by the methods of correlation coefficients and step regression.[Result]Using this model to predict emergence period of 2012 which were not involved in the model construction,the result indicated that the model has relatively high accuracy.[Conclusion]The prediction success rate was 80%at 15 trap datas.

Monochamus alternatus;Emergence period;Prediction;Step regression;The statistic analysis software of DPS

S763

A

2095-0896（2014）01-007-04

周書永（1963-），男，浙江臨海人，工程師，從事林業(yè)有害生物防治和檢疫管理工作。

2013-12-22