馬沖 張?zhí)锾铩≈艹?/p>
摘要:
利用聚集度指標法和回歸模型分析法系統(tǒng)研究了韭菜根蛆種群的空間分布型。結果表明,韭菜根蛆在田間為聚集分布,符合負二項分布型,此聚集與其生物習性有關,或由自身生物習性和環(huán)境因素共同作用所致;相關分析表明,韭菜根蛆的蟲口密度和產(chǎn)量損失率呈直線正相關,蟲口密度越大,產(chǎn)量損失率越高。
關鍵詞:韭菜根蛆;聚集度;分布型;損失率
中圖分類號:S436.33文獻標識號:A文章編號:1001-4942(2016)08-0113-04
AbstractThe aggregation index and regression analysis methods were used to investigate the spatial distribution pattern of Bradysia odoriphaga. The results showed that B. odoriphaga aggregated in the filelds and its distribution mode obeyed negative binomial model. Biological characteristics or both biological characteristics and environmental factors were related to the aggregation. The population density of B. odoriphaga was positively and linearly correlated with yield loss. The larger the population density was, the higher the yield loss rate would be.
KeywordsBradysia odoriphaga Larva; Aggregation; Distribution pattern; Loss rate
韭菜根蛆(Bradysia odoriphaga)是遲眼蕈蚊幼蟲的俗稱,是我國特有的害蟲種類,主要群集在韭菜的鱗莖和柔嫩莖部蛀食,致使根莖腐爛、葉片枯死。由于韭菜的重茬栽培方式及設施栽培條件特有的溫濕度環(huán)境,使得韭菜根蛆的為害逐年加重,一般為害株率可達20%~30%,嚴重的可達100%,常造成毀種或改種[1]。該害蟲在田間分布不均勻,發(fā)生規(guī)律錯綜復雜,致使田間取樣和調查困難,難以得到準確代表田間真實情況的結果[2]。
近年來,我國研究人員在室內和田間針對韭菜根蛆的生活習性[3]、生殖發(fā)育特點[4]、蟲情預測預報[5]以及高效低毒防治藥劑篩選[6]等開展了多方面的研究,為韭菜根蛆防治提供了詳實的技術資料。調查了解韭菜根蛆的空間分布規(guī)律,有利于幫助制定準確通用、簡單可行的田間試驗方法。生物種群田間分布型常因生物種類和發(fā)育階段的差異而不同,亦隨種群密度的改變而有所變化,同時還受地形、土壤和氣候等環(huán)境因素的影響。梅增霞[7]和盧巧英[8]等曾對濱州濱海地區(qū)和西部地區(qū)韭菜根蛆的空間分布及抽樣技術進行過研究分析,魯中地區(qū)氣候條件下韭菜根蛆的分布情況尚未見報道,因此,作者在田間調查和試驗的基礎上,對泰安市韭菜根蛆空間分布型進行了測定,并對韭菜根蛆為害程度與韭菜植株生物產(chǎn)量的關系進行了研究分析,以期為蟲情監(jiān)測及為害控制提供參考。
1材料與方法
1.1試驗地概況
泰安市位于山東省中部,地處東經(jīng)116°02′~117°59′、北緯35°38′~36°28′之間,東西長約176.6 km,南北寬約93.5 km。泰安屬溫帶半濕潤大陸性季風氣候區(qū),年平均氣溫13℃,7月份氣溫最高,平均26.4℃,1月份最低,平均-2.6℃。年平均降水量697 mm。全市多年平均太陽輻射總量為508.69 kJ/cm2,全年平均日照數(shù)2 627.1 h。
試驗地點位于岱岳區(qū)汶口鎮(zhèn)的綠色韭菜生產(chǎn)基地,該地區(qū)土地肥沃,栽培條件良好,水利設施完善。
1.2調查方法
選擇韭菜根蛆為害較重、田間一致性較好的10樣方韭菜田,每樣方面積固定在50~100 m2,于2015年5月下旬采用“Z”字形抽樣法,每樣方調查40樣點,以韭菜行中為中心,每點面積0.0225 m2(0.15 m×0.15 m),調查韭菜根蛆數(shù)量,稱量每樣點韭菜植株重量,計算產(chǎn)量損失率。每樣方選取10 m2面積作為產(chǎn)量對照區(qū),施用常規(guī)藥劑70%辛硫磷乳油6 000 g/hm2(有效成分)防治韭菜根蛆。產(chǎn)量損失率(%)=(防治區(qū)產(chǎn)量-為害區(qū)產(chǎn)量)/防治區(qū)產(chǎn)量×100。
1.3空間分布型分析方法
采用聚集度指標測定法:其主要指標有平均密度(m);平均擁擠度(m*);叢生指標(I),當I<0時為均勻分布, 當I=0時為隨機分布, 當I>0時為聚集分布;聚集性指標(m*/m),當m*/m<1時為均勻分布,當m*/m=1時為隨機分布,當m*/m>1時為聚集分布;Cassie 指標(CA),當CA<0時為均勻分布,當CA=0時為隨機分布, 當CA>0時為聚集分布;擴散系數(shù)(C),當C<1時為均勻分布,當C=1時為隨機分布,C>1時為聚集分布;負二項分布指標(K),當K<0時為均勻分布,當K→+∞時為隨機分布,當K>0時為聚集分布。
Iwao m*-m回歸分析法:m*和m的回歸方程m*=α+βm,截距 α和回歸系數(shù)β揭示種群分布特征,α說明分布的基本成分按大小分布的平均擁擠度,β說明基本成分的空間分布型。當 α=0時,分布的基本成分為單個個體;當 α>0時,個體間相互吸引,分布的基本成分為個體群;當 α<0時,個體之間相互排斥。當β<1時,為均勻分布;當β=1時,為隨機分布;當β>1時,為聚集分布。
Taylor冪法則:樣本平均數(shù)與方差的對數(shù)值之間存在的回歸關系為:lg(S2)=lga+blgm, a表示抽樣因素,b為聚集特征指數(shù)。當b→0時為均勻分布,b=1時為隨機分布,b>1時為聚集分布。
聚集均數(shù)(λ):λ=mγ/2k,其中m為平均密度,k為上述負二項分布參數(shù),γ為 χ2分布表中自由度等于2k與 P=0.5所對應的 χ2值。 若 λ>2,其聚集原因主要是由昆蟲自身的生物學特性和環(huán)境因素引起,若 λ<2,其聚集原因主要是由環(huán)境因素引起的。
所獲數(shù)據(jù)利用DPS7.05數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行分布型分析[9]。
2結果與分析
2.1韭菜根蛆空間分布型
2.1.1聚集度指標對所調查的10方地塊的400個樣點的韭菜根蛆數(shù)量進行統(tǒng)計分析(表1)顯示,各地塊平均擁擠度(m*)在38.36~110.39之間,種群擁擠度較高;叢生指標(I)均大于0;聚集性指標(m*/m)均大于1;CA均大于1;擴散系數(shù)(C)均大于1;負二項分布指標(K)均大于0,各項聚集度指標均表明,所調查的樣點韭菜根蛆空間分布為聚集分布。
2.1.2 m*-m回歸分析法(Iwao) 聚集度指標及回歸模型反映的是種群聚集或離散的情況[10]。使用m*-m回歸分析法對所調查韭菜根蛆平均密度和平均擁擠度進行回歸分析,擬合得如下直線回歸方程:m*=14.0398+1.0412m(R=0.9899),對回歸關系進行方差分析可知,回歸關系極顯著。方程式中,α=14.0398>0,β=1.0412>1,說明韭菜根蛆在韭菜根部為害時個體間相互吸引,以個體群存在,空間分布格局為聚集分布。
2.1.3Taylor冪法則根據(jù)Taylor冪法則,對韭菜根蛆平均密度和樣本方差的對數(shù)進行回歸分析,擬合得直線回歸方程:lg(S2)=1.088+1.086 lgm(R=0.9235**),對其回歸關系進行方差分析,回歸關系極顯著。對方程式分析可知,lga=1.088>0,b=1.086>1,表明韭菜根蛆在田間的空間分布為聚集分布,且在任何密度下均屬聚集分布。
2.1.4聚集原因分析采用 Blackith 提出的聚集均數(shù)(λ)分析韭菜根蛆聚集原因,利用所調查的10方樣地的韭菜根蛆平均密度和負二項分布值計算出各樣方地塊的λ值。結果(表2)顯示,所調查10方樣地的韭菜根蛆λ值均大于2,說明韭菜根蛆在韭菜根部為害時呈典型的負二項聚集分布,聚集是由韭菜根蛆自身的生物習性或其自身的生物習性與環(huán)境因素共同作用所致。
將m與λ進行回歸分析,得出直線回歸方程:λ=0.951m-4.255(R=0.9762),經(jīng)方差分析,回歸關系極顯著。從圖1可以看出,韭菜根蛆在田間分布的聚集程度隨著種群密度的增加而提高。
2.2韭菜根蛆種群密度與產(chǎn)量損失率的關系
通過對10方地塊蟲口密度與產(chǎn)量損失率調查數(shù)據(jù)(表3)回歸分析可知,韭菜根蛆為害韭菜的程度與蟲口密度關系密切,產(chǎn)量損失率與蟲口密度呈正相關,回歸方程為Y=0.004119m-0.5594 (R=0.9430),經(jīng)方差分析,回歸關系極顯著。蟲口密度由1 051.1頭/m2增加到4 044.4頭/m2,產(chǎn)量損失率增加13.01個百分點。
3討論與結論
種群的空間分布結構是種群的主要特征之一,對了解昆蟲種群的猖獗、擴散行為,制定種群管理及持續(xù)控制對策等具有科學意義[11]。聚集度指標反映的是一塊樣地中種群的聚集或離散情況,聚集度指標回歸模型反映的則是一組樣地中種群聚集或離散情況。因此后者是前者在分析空間分布型方面的推廣應用,是對一組樣地中種群聚集程度的綜合反映。
慕衛(wèi)等[12]研究表明,韭菜根蛆喜群居在韭菜鱗莖處咬食,盧巧英等的研究結果也證實了這一點。此種行為符合韭菜遲眼蕈成蟲產(chǎn)卵堆產(chǎn)的習性,也符合其產(chǎn)卵位置與韭菜株叢相近習性。翟旭等[13]研究證明,韭菜根蛆成蟲產(chǎn)卵塊產(chǎn)多于散產(chǎn),幼蟲具有群集性,其群集程度除與其生物學特性有關外,還與溫度、土壤濕度和質地有關。梅增霞等[3]經(jīng)研究證實濱海地區(qū)韭菜根蛆為聚集分布;盧巧英等[8]對西部地區(qū)韭菜根蛆的空間分布型也做了詳細的調查分析,與梅增霞的研究結果一致,認為韭菜根蛆屬聚集分布,符合負二項分布。本研究對魯中地區(qū)韭菜根蛆多個聚集度指標采用Taylor回歸與Iwao回歸兩種方法分析韭菜根蛆的田間分布狀況,兩種分析方法結果一致:韭菜根蛆在田間為害時屬聚集分布,且符合負二項分布,其聚集性主要由生物習性或其自身的生物習性與環(huán)境因素共同作用所致,這與盧巧英、梅增霞等的研究結果吻合。本研究同時表明韭菜根蛆聚集程度高低與種群密度正相關,而種群密度與產(chǎn)量損失率也密切相關。了解其聚集性以及與產(chǎn)量損失率的關系,有助于在韭菜根蛆的防治過程中采用田間定向施藥技術,減少防治藥劑的使用量,提高藥劑的利用率,并做到適期防治。
參考文獻:
[1]
馮慧琴,鄭方強.韭蛆的發(fā)生規(guī)律與防治研究[J].山東農(nóng)業(yè)大學學報,1987,18(1):71-80.
[2]劉愛芝,李素娟, 陶嶺梅.花生蠐螬空間分布型研究及藥效評價方法探討[J].昆蟲知識,2003,40(1):45-47.
[3]梅增霞,吳青君,張友軍,等. 韭菜遲眼蕈蚊在不同溫度下的實驗種群生命表[J].昆蟲學報,2004,47(2):219-222.
[4]楊景娟, 孟慶儉, 許永玉,等. 韭菜遲眼蕈蚊的性別分化及其生態(tài)與進化意義[J]. 昆蟲知識,2006,43(4):470-473.
[5]潘秀美,夏玉堂. 韭菜遲眼蕈蚊發(fā)生動態(tài)及其防治研究[J].植物保護,1993(2):9-11.
[6]張華敏,尹守恒,張明,等. 韭菜遲眼蕈蚊防治技術研究進展[J].河南農(nóng)業(yè)科學,2013,42(3):6-9.
[7]梅增霞,李建慶. 韭菜遲眼蕈蚊幼蟲的空間格局及抽樣技術[J].湖北農(nóng)業(yè)科學,2012,51(6):1128-1130,1141.
[8]盧巧英,張文學,郭衛(wèi)龍,等. 韭菜遲眼蕈蚊幼蟲田間分布型及抽樣技術研究初報[J].西北農(nóng)業(yè)學報,2006,15(2):75-77.
[9]唐啟義,馮明光. DPS 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)——實驗設計、統(tǒng)計分析及數(shù)據(jù)挖掘 [M]. 北京: 科學出版社,2007.
[10]蘭星平. 種群聚集度指標回歸模型群在檢驗昆蟲種群空間分布型中的應用[J].貴州林業(yè)科技,1995,23(1):40-52.
[11]王利軍,郭文超,徐建軍,等. 馬鈴薯甲蟲空間分布型及抽樣技術研究[J].環(huán)境昆蟲學報,2011,33(2):147-153.
[12]慕衛(wèi),丁中,何茂華,等. 韭菜遲眼蕈蚊的生測方法及防治藥劑研究[J]. 華北農(nóng)學報,2002,17(增刊):12-16.
[13]翟旭,仲濟學,郭大鳴,等. 韭菜遲眼蕈蚊研究初報[J].昆蟲知識,1988(2):212-215.