摘 要 概述重慶開縣地區(qū)的馬尾松毛蟲災(zāi)害情況,針對馬尾松毛蟲害發(fā)生特點(diǎn),分析當(dāng)前幾種馬尾松毛蟲的預(yù)測預(yù)報(bào)方法。
關(guān)鍵詞 馬尾松毛蟲;預(yù)測預(yù)報(bào);蟲害防治;重慶市開縣
中圖分類號:S763.421 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B 文章編號:1673-890X(2016)4-032-03
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重慶開縣地區(qū),近幾年爆發(fā)過大面積的馬尾松毛蟲蟲害事件,數(shù)百公頃馬尾松林短時(shí)間內(nèi)枝干枯萎,樹木無葉。村民種植的大片馬尾松林,轉(zhuǎn)眼間就由茂密翠綠的景象變成了一片焦黃,仿佛遭遇了森林大火的席卷。然而馬尾松毛蟲帶來的影響遠(yuǎn)不止這些,它們會遷移,將蟲害從森林轉(zhuǎn)移到土地,阻礙農(nóng)作物的生長;還會爬行到村民的居所中,嚴(yán)重影響村民的正常生活和耕作。馬尾松毛蟲害的爆發(fā)不僅會造成數(shù)額巨大的經(jīng)濟(jì)損失,而且危害人們的生活安全。因此,開縣地區(qū)開展馬尾松毛蟲預(yù)測預(yù)報(bào)工作,具有重要意義。簡介馬尾松毛蟲的特征和生活習(xí)性,分析馬尾松毛蟲主要的預(yù)測預(yù)報(bào)方法,以期為馬尾松毛蟲的預(yù)防工作提供參考。
1馬尾松毛蟲的特點(diǎn)及生活習(xí)性
1.1馬尾松毛蟲的形態(tài)特征
馬尾松毛蟲是昆蟲綱鱗翅目枯葉蛾科松毛蟲屬的一種食葉害蟲,一生經(jīng)歷卵、幼蟲、蛹、成蟲4個(gè)時(shí)期[1]。雄性成蟲主體顯茶褐色,具有羽毛狀的觸角;雌性成蟲主體為灰褐色,觸角呈短節(jié)齒狀。雌雄性比是馬尾松毛蟲預(yù)測預(yù)報(bào)的一個(gè)重要參數(shù),一般而言,當(dāng)雌雄比約等于或高于50%時(shí),對松林的破壞情況較弱;而當(dāng)雌雄比低于50%時(shí),則代表松林生長狀態(tài)并不良好。
1.2馬尾松毛蟲的生活習(xí)性
研究馬尾松毛蟲的生活習(xí)性對預(yù)測和預(yù)防工作具有重要意義。就馬尾松毛蟲遷移習(xí)性來講,當(dāng)某片松林的受害情況達(dá)到70%以上時(shí),馬尾松毛蟲就會進(jìn)行集體遷移,遷移距離300~1900 m不等,有時(shí)還會更遠(yuǎn)[2]。我們可以根據(jù)某片松林的破壞程度來考慮該地區(qū)馬尾松毛蟲是否會產(chǎn)生遷移。相關(guān)資料表明,當(dāng)某片松林的破壞程度達(dá)到50%以上時(shí),則表明該地區(qū)松林剩余的松葉不足為該地區(qū)馬尾松蟲總量的20%提供食物進(jìn)行繁衍,這時(shí)馬尾松蟲趨向于進(jìn)行遷移。因此,當(dāng)某地區(qū)松林損壞程度大于或高于50%時(shí),則代表有馬尾松蟲害的遷移性爆發(fā)將要產(chǎn)生。
2蟲情的調(diào)查方法和危害等級預(yù)測
對蟲情進(jìn)行調(diào)查是開展馬尾松蟲預(yù)測預(yù)報(bào)工作的基礎(chǔ)。對幼蟲可以在蛹期,越冬帶的前、后期分別進(jìn)行調(diào)查工作;對成蟲則可采用燈誘或者性誘來開展調(diào)查。對于幼蟲期的調(diào)查,可以采用對2 m及以下的松樹進(jìn)行全樹清查的方法調(diào)查幼蟲數(shù);也可以在保護(hù)好松樹的情況下,噴灑農(nóng)藥,統(tǒng)計(jì)中毒下落的幼蟲數(shù)量等。對成蟲期的調(diào)查,可使用帶有性信息素的誘捕裝置對異性成蟲進(jìn)行誘捕,對于誘捕量和誘捕周期的判斷則可以大致推斷出當(dāng)前環(huán)境下各個(gè)蟲態(tài)經(jīng)歷的周期。一般來說,以第1次誘捕到成蟲為始見期,至連續(xù)3~4 d沒有誘捕到成蟲為1個(gè)周期進(jìn)行推算。在數(shù)據(jù)分析調(diào)查時(shí),可根據(jù)樹木的受危害程度分為4個(gè)等級,其中A級為無危害,即地下沒有蟲糞;B級為輕害,即樹木危害不明顯,針葉保存較為完整;C級為中害,樹木整體枯黃,針葉稀疏;D級為重害,即樹木針葉十分稀疏,樹冠呈火燒狀,受損面積達(dá)50%以上。通過分級的方式便于研究人員直觀表示危害程度。
3主要的預(yù)測預(yù)報(bào)方法
3.1回歸方程式預(yù)測法
通過分析開縣地區(qū)的馬尾松毛蟲生存環(huán)境,研究溫度因素帶來的影響,建立1個(gè)馬尾松毛蟲爆發(fā)的回歸方程式,再將這個(gè)回歸方程式轉(zhuǎn)變成數(shù)學(xué)模型,以此來計(jì)算蟲害的下次爆發(fā)預(yù)計(jì)日期,達(dá)到預(yù)測預(yù)報(bào)蟲災(zāi)的效果。
這種預(yù)測方法需要大量觀察和數(shù)據(jù)記錄。將馬尾松毛蟲各蟲態(tài)發(fā)生期溫度、空氣濕度等數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)、比較,并建立圖形以直觀表達(dá)。通過分析圖像后可以發(fā)現(xiàn),溫度對馬尾松毛蟲的各蟲態(tài)發(fā)生期有直接的線性關(guān)系,于是可以基于之前實(shí)驗(yàn)的數(shù)值建立1個(gè)線性方程式,將各關(guān)系值的具體參數(shù)求出。在進(jìn)行實(shí)際預(yù)測時(shí),將開縣地區(qū)的溫度作為參數(shù)帶入到針對該地區(qū)情況建立的回歸方程式中,即可預(yù)測到馬尾松毛蟲災(zāi)害的大致發(fā)生期,達(dá)到提前預(yù)防的效果。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)記載的實(shí)踐記錄,應(yīng)用回歸方程式的效果是可行的,能在一定程度上對馬尾松蟲災(zāi)害進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測預(yù)報(bào)。但關(guān)鍵在于大量的實(shí)地考察和記錄有一定復(fù)雜性,而且隨著全球氣候的不斷變化,也可能影響回歸方程式的實(shí)用價(jià)值。
3.23S技術(shù)檢測法
國際上采用了一種新的技術(shù)手段來預(yù)測預(yù)報(bào)馬尾松蟲災(zāi)害發(fā)生,它主要是通過遙感技術(shù)——高分辨率遙感影像來大面積監(jiān)測蟲害是否發(fā)生[3]。
這種檢測方法是利用衛(wèi)星來進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,將衛(wèi)星監(jiān)控結(jié)果以遙感技術(shù)用光譜的形式表現(xiàn)出來。當(dāng)蟲害初期發(fā)生時(shí),由于被馬尾松蟲侵害的樹木,其樹冠呈火燒形狀,與正常的馬尾松樹冠明顯不同,則會引起遙感圖像光譜的變化。通過對監(jiān)視區(qū)遙感圖像光譜的觀察,可以在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)馬尾松毛蟲災(zāi)害爆發(fā)的前兆現(xiàn)象,并采取應(yīng)對措施,從而有效抑制蟲害的發(fā)生。這種手段在技術(shù)上已經(jīng)實(shí)現(xiàn),但是由于經(jīng)費(fèi)和人員配置方面的問題,很難在全國大面積范圍推廣。
3.3馬爾科夫鏈預(yù)測法
馬爾科夫鏈近幾年來被廣泛應(yīng)用在地理統(tǒng)計(jì)學(xué)和生物信息學(xué)中[4],它本質(zhì)上是1個(gè)隨機(jī)變量數(shù)列,在馬尾松毛蟲的預(yù)測預(yù)報(bào)中,可以把爆發(fā)時(shí)期當(dāng)作變量參考值來得到預(yù)期結(jié)果。
在馬尾松毛蟲災(zāi)害爆發(fā)序列中,可以將開縣地區(qū)馬尾松毛蟲可能發(fā)生的狀態(tài)分別以X1、X2、X3、X4來進(jìn)行記載。而馬尾松毛蟲災(zāi)害的發(fā)生狀態(tài)在經(jīng)過n次轉(zhuǎn)移后,由Xn狀態(tài)轉(zhuǎn)移到Xm狀態(tài)的概率為:P=Nm(n)/Nn。其中Nn為馬尾松毛蟲在序列段中總共為Xn的次數(shù),Nm(n)為馬尾松毛蟲由Xn轉(zhuǎn)移到Xm的次數(shù),其具體的概率矩陣也可以根據(jù)計(jì)算得出。而在實(shí)際監(jiān)測時(shí),就開縣地區(qū)而言,可以將2011—2014年馬尾松毛蟲災(zāi)害轉(zhuǎn)移狀態(tài)概率之和的最大值所對應(yīng)的值作為馬尾松毛蟲災(zāi)害發(fā)生級別進(jìn)行預(yù)測。這種預(yù)測方法在短期內(nèi)是有效的,但是因?yàn)槊磕甑念A(yù)防措施有所不同,可能會導(dǎo)致馬尾松毛蟲災(zāi)害發(fā)生的自然條件產(chǎn)生差異,使預(yù)測不夠精準(zhǔn),但是可以作為輔助預(yù)測方法來進(jìn)一步保證其他預(yù)算的準(zhǔn)確性。
3.4性信息素技術(shù)預(yù)測法
這種檢測方法所需時(shí)間久且工作步驟繁雜。首先需要有測報(bào)員在馬尾松毛蟲的常發(fā)區(qū)域設(shè)置數(shù)個(gè)監(jiān)測點(diǎn),然后通過在監(jiān)測點(diǎn)上投放含有性信息素的誘捕裝置來對成蟲進(jìn)行誘捕。同時(shí)還需要工作人員每天到監(jiān)測點(diǎn)觀察記錄誘捕裝置實(shí)際誘捕成蟲的情況。以第1次誘捕到成蟲的時(shí)間為成蟲始見期,至連續(xù)3~4 d沒有捕捉到成蟲為終止期,這段時(shí)間就是1個(gè)實(shí)驗(yàn)周期,通過數(shù)個(gè)實(shí)驗(yàn)周期的參數(shù)對比,確定成蟲羽化的高峰期,并將數(shù)據(jù)與之前得到的結(jié)果綜合分析來預(yù)測馬尾松毛蟲的災(zāi)害爆發(fā),做到提前預(yù)防蟲害的發(fā)生。這種預(yù)測預(yù)報(bào)方法雖然在技術(shù)上并不先進(jìn),但是由于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都是實(shí)地考察得來,其中包含了溫度變化、濕度變化等自然因素,故預(yù)測預(yù)報(bào)的結(jié)果較為準(zhǔn)確,屬于一種有效的馬尾松毛蟲預(yù)測預(yù)報(bào)技術(shù),可以考慮運(yùn)用在實(shí)際工作中。
4小結(jié)
馬尾松毛蟲災(zāi)害的大發(fā)生嚴(yán)重影響了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與人們的正常生活,因此對其的預(yù)測預(yù)報(bào)工作是十分必要的。在進(jìn)行預(yù)測預(yù)報(bào)時(shí),要充分考慮到影響馬尾松毛蟲生殖的各方面因素,建立嚴(yán)謹(jǐn)完善的模型再加以分析。但由于生態(tài)環(huán)境的改變和全球氣候的變化,這項(xiàng)工作不可能一勞永逸,隨時(shí)可能因?yàn)榄h(huán)境條件的改變需要進(jìn)行重新測量和考察,因此要加大對蟲害預(yù)測工作的投入,盡可能多方面進(jìn)行預(yù)測,在不同的預(yù)測方式中選取相近的爆發(fā)期,以達(dá)到預(yù)測的真實(shí)性,加大預(yù)報(bào)工作的可實(shí)用度。
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