趙志國(guó)，李亞林，賀曉紅，榮二花，張利軍，王茂林，馬瑞燕*

(1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，山西 太谷 030801；2.太谷縣農(nóng)委植保植檢站，山西 太谷 030801)

梨小食心蟲(chóng)(GrapholitamolestaBusck)屬鱗翅目卷蛾科，是世界性的主要蛀果害蟲(chóng)之一[1]。梨小食心蟲(chóng)既蛀食桃樹(shù)嫩梢，造成“折梢”，又蛀食果實(shí)形成蟲(chóng)果，為害后桃樹(shù)流膠，遇雨季大量霉?fàn)€、落果[2]。因幼蟲(chóng)具有鉆蛀性，為害具有隱蔽性，導(dǎo)致化學(xué)防治效果不佳，已成為桃園害蟲(chóng)中的優(yōu)勢(shì)種群[3]。

梨小食心蟲(chóng)在我國(guó)一年發(fā)生多代，昆蟲(chóng)在一年內(nèi)發(fā)生的世代數(shù)稱為化性[4]。害蟲(chóng)的發(fā)生世代與害蟲(chóng)危害程度相關(guān)，年發(fā)生代數(shù)多，世代重疊嚴(yán)重，防治困難。研究發(fā)現(xiàn)梨小食心蟲(chóng)在我國(guó)東北地區(qū)一年發(fā)生3代[5]，華北、西北地區(qū)1年發(fā)生4～5代，長(zhǎng)江以南年發(fā)生達(dá)到5～7代[4]。目前梨小食心蟲(chóng)調(diào)查研究在我國(guó)成點(diǎn)狀分布，為明確梨小食心蟲(chóng)在我國(guó)分布及化性分布特點(diǎn)，借助ArcGIS 10軟件，將昆蟲(chóng)發(fā)生地點(diǎn)進(jìn)行地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析[6]，同時(shí)與地理信息系統(tǒng)融合在一起，通過(guò)昆蟲(chóng)空間結(jié)構(gòu)插值方法與GIS中空間分析功能相結(jié)合[7]，完成對(duì)GIS空間數(shù)據(jù)昆蟲(chóng)分布及世代預(yù)測(cè)[8]，以期研究梨小食心蟲(chóng)潛在地區(qū)的化性，為發(fā)生地區(qū)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)提供理論支持。

1 材料和方法

1.1 梨小食心蟲(chóng)發(fā)生地點(diǎn)

基于中國(guó)知網(wǎng)CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)，以梨小食心蟲(chóng)為關(guān)鍵詞檢索庫(kù)中現(xiàn)有相關(guān)論文數(shù)據(jù)。篩選梨小食心蟲(chóng)發(fā)生的地點(diǎn)及發(fā)生世代，建立行政地區(qū)數(shù)據(jù)表。在檢索結(jié)果的每個(gè)論文中查找“發(fā)生世代”并收錄世代數(shù)據(jù)，存在多篇論文涉及同一個(gè)地點(diǎn)，去除冗余后收錄整理不同行政區(qū)梨小食心蟲(chóng)世代數(shù)據(jù)集。

1.2 定位地理信息

通過(guò)Google earth軟件對(duì)行政地區(qū)進(jìn)行準(zhǔn)確定位，記錄生成地理信息數(shù)據(jù)集，包括經(jīng)度、緯度、海拔數(shù)據(jù)。

1.3 化性預(yù)測(cè)

應(yīng)用ARC GIS 10軟件錄入地理信息數(shù)據(jù)集，獲取梨小食心蟲(chóng)在我國(guó)不同地區(qū)發(fā)生世代，使用Geostatistics Analyst模塊讀取梨小食心蟲(chóng)世代數(shù)據(jù)集，運(yùn)用反距離權(quán)重內(nèi)插法(inverse distance weight，IDW)預(yù)測(cè)梨小食心蟲(chóng)世代在我國(guó)可能的分布范圍。

反距離加內(nèi)插值法[9]的公式為：

其中，Z(x0)為未知點(diǎn)x0處的預(yù)測(cè)值，Z(xi)為已知點(diǎn)xi處的值，n為樣點(diǎn)的數(shù)量，λ為樣點(diǎn)的權(quán)重值，其計(jì)算公式為：

式中di0為未知點(diǎn)與各已知點(diǎn)之間的距離，p是距離的冪。

2 結(jié)果與分析

2.1 檢索結(jié)果

在CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)中，以“梨小食心蟲(chóng)”為主題共檢索到1 273篇文章，由于一個(gè)地理位置多篇論文報(bào)道，整理獲得地理上發(fā)生的地點(diǎn)(表1)，結(jié)果顯示海南、西藏、香港、澳門未見(jiàn)報(bào)道梨小食心蟲(chóng)發(fā)生及危害。使用Googel Earth對(duì)下述地點(diǎn)定位，獲取GPS信息數(shù)據(jù)集。

2.2 梨小食心蟲(chóng)的空間分布

梨小食心蟲(chóng)的在我國(guó)的空間分布如圖1所示，從圖中可知梨小食心蟲(chóng)在我國(guó)的空間分布情況：梨小食心蟲(chóng)分布于北緯25°09′07.78″到44°33′14.96″，最南到云南的祿豐縣，最北到黑龍江的牡丹江市，跨度為19°24′7.18″約1 747 km(每度取20°到40°跨度均值90 km)。梨小食心蟲(chóng)從東經(jīng)129°37′40.01″到76°00′15.90″都有發(fā)生，最東到黑龍江牡丹江市，最西到新疆喀什地區(qū)，跨度為53°37′24.11″約5 152 km(以北回歸線23.5°橫貫東西)。從東部海濱城市海拔1 m的煙臺(tái)到海拔2 075 m的四川省茂汶縣都有發(fā)生，垂直分布范圍在2 075 m以上未見(jiàn)分布。

2.3 梨小食心蟲(chóng)的化性分布

使用GIS對(duì)化性分布進(jìn)行估測(cè)，圖2顯示梨小食心蟲(chóng)世代在我國(guó)地圖上的分界線呈現(xiàn)3個(gè)大的區(qū)塊。第一區(qū)塊為北方區(qū)域?yàn)?～4代，以秦嶺淮河及賀蘭山脈為界，梨小食心蟲(chóng)世代數(shù)為2～4代，包括了黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古、北京、天津、河北、山西、寧夏、陜西北部、甘肅、青海、新疆東部、西藏；第二區(qū)塊位于我國(guó)中部、南部、西部為4～5代，以新疆喀什為中心的邊疆區(qū)域，包括新疆西部，還有山東、河南、陜西南部、四川、重慶、湖北、湖南、江西西部、云南、貴州、廣東西部、海南大部；第三區(qū)塊是東部沿海一帶，長(zhǎng)江以南、太湖地區(qū)主要為5～6代，福建周邊地區(qū)及福建以南為5～7代，包括山東南部、江蘇、安徽、上海、浙江、江西東部、福建、廣東東部、臺(tái)灣。

表1 梨小食心蟲(chóng)在中國(guó)的分布Table 1 Distribution of OFM in China

注：√有梨小食心蟲(chóng)發(fā)生，×未見(jiàn)報(bào)道。

Note: √ORF occurrence，× No reported.

海拔影響了梨小食心蟲(chóng)世代的發(fā)生，云貴高原以東，隨海拔的降低梨小食心蟲(chóng)世代增加。在同緯度海拔上，海拔300～500 m的福建為5～7代，海拔800～1 300 m的貴州省貴州市為5代，海拔1 300～1 600 m的云南省祿豐縣為4代；海拔1 600 m以上的青藏高原的四川省茂汶縣發(fā)生世代為3代。以四川省梨小食心蟲(chóng)發(fā)生世代和海拔顯示表明：海拔500～600 m的蓬溪5代，海拔800～1 300 m的成都市龍泉區(qū)為4～5代，海拔1 600 m～2 075 m的茂汶縣發(fā)生世代為3代。

圖1 梨小食心蟲(chóng)在中國(guó)的地理分布Fig.1 Distribution of OFM in China

圖2 梨小食心蟲(chóng)在我國(guó)化性分布Fig.2 Distribution of generation of OFM in China

2.4 我國(guó)氣溫等溫線與化性分布的關(guān)系

我國(guó)的緯線與等溫線與大體上平行，溫度從低緯向高緯依次降低[10]。分析可知梨小食心蟲(chóng)化性分布與我國(guó)等溫線分布基本一致，溫度在梨小食心蟲(chóng)空間分布上起到了主要作用，發(fā)育起點(diǎn)溫度決定了此地區(qū)梨小食心蟲(chóng)能否發(fā)育，而世代的多少是由年積溫決定的，年積溫越高，世代數(shù)也越多。

3 討論和結(jié)論

中國(guó)被認(rèn)為是梨小食心蟲(chóng)起源地之一，其研究起始于1936年陳方潔等的《中國(guó)果蟲(chóng)名錄》，書(shū)中記述了梨小食心蟲(chóng)的分布地區(qū)，包括浙江(奉化)、湖北和東北三省。1957年梨小食心蟲(chóng)的分布有12省54縣[11]。1960年中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)研究所在果樹(shù)害蟲(chóng)中記錄了梨小食心蟲(chóng)在我國(guó)的分布省份：黑龍江、遼寧、吉林、河北、河南、山東、山西、陜西、甘肅、寧夏、青海、四川、云南、廣西、湖北、江西、安徽、江蘇、浙江、福建、臺(tái)灣[12]。1973年7月我國(guó)新疆報(bào)道除蘋果蠹蛾外，發(fā)現(xiàn)梨小食心蟲(chóng)[13]。到2011年，除西藏、海南未見(jiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道，其它地區(qū)都有梨小食心蟲(chóng)的發(fā)生。

梨小食心蟲(chóng)分布地區(qū)與環(huán)境因子密切相關(guān)，適于寄主生長(zhǎng)的地區(qū)可為梨小食心蟲(chóng)提供豐富的食物，適宜的溫度、濕度和光周期為其正常生長(zhǎng)發(fā)育提供保障。緯度的差異造成了梨小食心蟲(chóng)寄主植物、環(huán)境溫度以及光周期的不同，梨小食心蟲(chóng)發(fā)育起點(diǎn)溫度為7.81 ℃，光照周期15 L∶9D[14]，有效積溫為587.10日·度，最適發(fā)育溫度為26 ℃，低緯度年積溫高于高緯度，可知低緯度世代多于高緯度[15, 16]。在陳元生研究不同地理種群的棉鈴蟲(chóng)發(fā)育起點(diǎn)溫度時(shí)，結(jié)果顯示隨棲息地緯度的降低，幼蟲(chóng)發(fā)育起點(diǎn)溫度逐漸上升，棲息地緯度與發(fā)育起點(diǎn)溫度是負(fù)相關(guān)，據(jù)此推測(cè)在不同地區(qū)發(fā)生世代數(shù)南多北少，為精準(zhǔn)預(yù)測(cè)害蟲(chóng)發(fā)生期提供依據(jù)[17]。王怡研究光周期對(duì)梨小食心蟲(chóng)的影響發(fā)現(xiàn)，緯度造成光周期差異會(huì)影梨小食心蟲(chóng)的世代及種群數(shù)量[18]。除了緯度影響溫度，當(dāng)海拔每升高1 000 m，溫度下降6 ℃，造成不同海拔上梨小食心蟲(chóng)的世代也隨之發(fā)生變化。我國(guó)西部海拔高，東部海拔低，研究結(jié)果顯示高海拔的西藏高原未見(jiàn)梨小食心蟲(chóng)的相關(guān)文獻(xiàn)，臺(tái)灣、香港、澳門、海南及南海諸島未見(jiàn)報(bào)道梨小食心蟲(chóng)，具體原因需進(jìn)一步研究。

基于地統(tǒng)計(jì)學(xué)的梨小食心蟲(chóng)化性研究明確了梨小食心蟲(chóng)分布的區(qū)域及不同世代可能的分布范圍，發(fā)現(xiàn)了緯度與海拔對(duì)梨小食心蟲(chóng)的地理分布及化性起主要作用，對(duì)防控梨小食心蟲(chóng)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)有指導(dǎo)意義，為有效治理梨小食心蟲(chóng)提供了理論支持。但由于本研究基于地統(tǒng)計(jì)學(xué)IDW算法進(jìn)行估測(cè)，存在一定誤差，要更精準(zhǔn)反映梨小食心蟲(chóng)化性的自然分布，需耗費(fèi)大量人力、物力、財(cái)力實(shí)地核查，校驗(yàn)后進(jìn)一步修正才能更精準(zhǔn)。