章古台地区樟子松梢斑螟的空间分布分析_马庆辉.pdf

辽 宁 林 业 科 技Liaoning Forestry Science&Technology2023年第3期2023No3收稿日期：2023-02-22基金资助：民生科技计划联合计划（20211030340-JH2102）。作者简介：马庆辉，助理工程师，主要从事森林病虫害防治研究，E-mail：。章古台地区樟子松梢斑螟的空间分布分析马庆辉，马庆（辽宁省沙地治理与利用研究所，辽宁 阜新123000）摘要：为了预报和防控章古台地区樟子松梢斑螟的危害，运用 6 种聚集度指标、Taylor 幂法则、Iwao 回归模型，分析了章古台地区樟子松梢斑螟 Dioryctria mongolicella 幼虫的空间分布型。结果表明，梢斑螟对樟子松的危害不存在方位偏好，除后坨子北以外的 5 块样地都处于重度危害程度，这 6 块样地之间球果被害率和虫口密度都无显著差异，种群呈聚集分布，聚集原因是由于环境因素影响，且具有密度依赖性。通过对樟子松梢斑螟的危害状况和分布情况进行分析，为今后虫害预测预报和防治策略制定提供理论基础。关键词：樟子松；梢斑螟幼虫；危害状况；空间分布中图分类号：S763.42文献标识码：A文章编号：1001-1714（2023）03-0009-04Spatial distribution analyses of Dioryctria mongolicella in Zhanggutai areaMA Qinghui，MA Qing（Liaoning Institute of Sandy Land Control and Utilization，Fuxin 123000，China）Abstract：The spatial distribution pattern of Dioryctria mongolicella larvae in Zhanggutai area was investigated by using six aggregation indexes，Taylor s Power Law and Iwao s regression model，so as to predict and control the damageof Dioryctria mongolicella to Pinus sylvestris var.mongolica in Zhanggutai area.The results showed that there was noorientation preference for the damage of D.mongolicella to P.sylvestris var.mongolica，and the five plots except thenorth of Houtuozi were in the severe damage degree.There was no significant difference in the damage rate and population density of cones between the six plots.The population showed an aggregated distribution，which was due tothe combined effects of environment and its density dependence.Through the analysis of damage and distribution of D.mongolicella，it provides a theoretical basis for the future pest prediction and prevention strategies.Key Words：Pinus sylvestris var.mongolica；Dioryctria mongolicella larvae；damage investigation；spatial distribution樟子松 Pinus sylvestris var.mongolica 属松科松属的常绿乔木，是“三北”地区主要的固沙造林树种，具有降低风速、减缓风蚀、固定沙地、保护土地免受风沙侵袭等作用1。截至 2019 年底章古台地区共有樟子松人工林 1 474.3 hm2，占已有林地面积的 68.4%；蓄积量达 89 648 m3，占总蓄积的 66.3%。近些年其中的 30%已被改造成混交林，纯林面积由原来的 68.4%下降至 40%50%，但纯林比例依旧较高，一旦遇上恶劣的气候，就很容易发生林分生长量下降和病虫害暴发2。樟子松梢斑螟 Dioryctria mongolicella，属鳞翅目 Lepidoptera、螟蛾科 Pyralidae、梢斑螟属 Dioryctria3。是樟子松的一种常见钻蛀性害虫，主要分布于黑龙江及内蒙古大兴安岭等地区。该虫于 1976年黑龙江省爱辉县卡伦山林场首次被发现，而后在1982 年正式命名为樟子松梢斑螟4-5。目前，国内已有大量报道，卢孟等5通过 COI 基因序列分析得出，樟子松梢斑螟和赤松梢斑螟 D.sylvestrella 形态特征一致，基因序列高度相似，在亲缘关系上属于同一分支。闫敦梁等6对樟子松梢斑螟危害方式及 9第 3 期2023 年辽 宁 林 业 科 技症状、原始分布及扩散情况等特点进行收集整理，提出具有较强的潜在危险性。宋玉双等7对我国存在的 15 种梢斑螟属害虫进行有害生物风险分析，发现微红梢斑螟 D.rubella 和果梢斑螟 D.pryeri 的指标赋分值最高，但樟子松梢斑螟也位于前列，需高度重视，加强防控管理工作。因此，本文调查了章古台地区樟子松梢斑螟危害状况，开展了其空间分布结构研究，为今后预报和防控工作奠定基础。1材料与方法1 1.1 1研究区概况研究区概况调查样地位于科尔沁沙地的东南边缘彰武县章古台（1215312222E，42434251N）林场，针对树龄在 15 年生以上和 20 年生以下樟子松幼龄林进行樟子松梢斑螟虫害调查。调查对象为樟子松人工防护林。该地属于温带大陆性季风气候，其特点是温湿同步。年均风速为 3.3 ms-1。年均气温为 6.1，最高气温可达 43.2，最低气温可达-34.1。平均大气湿度 58%59%，年降水量400500 mm，年蒸发量 1 717.31 783.4 mm，全年降水的 80%集中在夏季 68 月，冬季少雪，春季降雨少，常出现春旱现象。土壤类型为风沙土。植被以草原植物为主，中旱生植物占优势。1 1.2 2调查方法调查方法2022 年 6 月上旬调查 6 块林区，每块林区各设置一块面积为 100 m100 m 的样地（表 1），采用对角线 5 点采样法对样地进行抽样调查，每个采样点选取 3 株树，每块样地共计 15 株，在每株样树的东、西、南、北 4 个方向各采集 10 个球果，统计每个样地的单株受害率，每株样树的球果被害率。将采集的所有球果做好标记并装入塑封袋带回实验室，立即对采集的球果从基部到顶部逐一剥查，记录樟子松梢斑螟幼虫在球果中的数量8-9。其中危害程度划分 3 级，被害率30%为轻度危害，30%60%为重度危害10。表1采样地坐标序号123456采样地种子园万亩林后坨子（北）后坨子（东北）两家子三家子坐标12238E，4243N12232E，4244N12232E，4243N12228E，4210N12230E，4242N12234E，4240N1 1.3 3空间分布指标空间分布指标1 1.3 3.1 1聚集度指标法聚集度指标法依据调查数据，计算出每块样地的平均虫口密度 m，虫口数的方差 S2和平均拥挤度 m*。聚集度指标公式如下11-12。Beall 扩散系数：C=S2/m（C1，聚集分布；C=1，随机分布；C0，聚集分布；I=0，随机分布；I0，均匀分布）Waters 负二项分布值：K=m2/（S2m）（0K8，聚集分布；K8，随机分布；K0，聚集分布；Ca=0，随机分布；Ca1，聚集分布；La/m=1，随机分布；La/m1，聚集分布；m*/m=1，随机分布；m*/m0，b=1 时，种群为聚集分布，分布不具密度依赖性；当 lga0，b1 时，种群为聚集分布，分布具有密度依赖性；当 lga0，b=1 时，种群为均匀分布。（2）Iwao 回归模型公式13：m*=+m式中：m*和 m 同 1.3.1；当 0 时，樟子松梢斑螟幼虫的基本成分为种群，且种群内个体之间呈相互吸引；=0 时，樟子松梢斑螟幼虫个体之间呈单个个体。=1，基本成分为随机分布；1，基本成分为聚集分布。1 1.3 3.3 3聚集因素分析聚集因素分析对梢斑螟幼虫的聚集原因进行分析，采用Blackith 的聚集均数公式14：=m/2K式中：m 和 K 同 1.3.1，是当自由度为 2K、概率为 0.5 的卡方值。当 2 时，聚集原因是由其自身的习性和环境因素共同作用引起的；当 0.05）。2 2.1 1.2 2梢斑螟幼虫分布特点梢斑螟幼虫分布特点由表 2 可知，在 6 块样地中，单株受害率均为100%。樟子松东南西北 4 个方位上的梢斑螟虫口密度无显著差异（P0.05）。且除后坨子北以外的 5块样地，都处于重度危害。注：相同小写字母表示不同样地之间无显著差异（P0.05）。图1梢斑螟幼虫危害的球果被害率图2梢斑螟幼虫的虫口密度表2梢斑螟幼虫在樟子松树冠的不同方位分布采样地种子园万亩林后坨子北后坨子东北两家子三家子株受害率/%100100100100100100每株梢斑螟/头东5.711.82a4.122.14a4.532.04a4.861.93a4.252.12a4.881.35a南5.911.65a3.862.65a4.181.78a4.671.54a4.312.06a4.951.56a西5.652.04a3.512.36a4.623.17a3.872.59a4.392.21a4.772.19a北5.991.75a3.102.11a5.021.58a4.082.07a4.371.35a4.612.01a危害程度+注：表中数据为平均数标准差（n=15）；相同小写字母表示差异不显著（P0.05）；+为中度危害，+为重度危害。2 2.2 2樟子松梢斑螟幼虫聚集指标樟子松梢斑螟幼虫聚集指标樟子松梢斑螟幼虫的 6 种聚集度指标的结果如表 3 所示，各样地 C1，Ca0，m*/m1，I0，8K0，La/m1，结果表明，梢斑螟幼虫在樟子松的空间分布型为聚集分布。表3梢斑螟幼虫空间分布聚集度指标值采样地种子园万亩林后坨子北后坨子东北两家子三家子抽样株数151515151515虫口数/头61.037.341.548.851.039.5虫口密度/头 株-14.852.983.673.784.584.10方差33.7610.6920.8825.8131.2513.84扩散系数6.963.585.706.826.823.38丛生指标5.962.584.705.825.822.38负二项分布值0.811.150.780.650.791.73Ca指标1.230.871.281.541.270.58聚集性指数2.231.872.282.542.271.58La/m1.181.241.221.231.191.17 11第 3 期2023 年辽 宁 林 业 科 技2 2.3 3回归模型分析回归模型分析Taylor 幂 法 则 的 回 归 方 程 为 lgS2=0.0567+2.1206lgm（r=0.647）。方程中 lga0、b1，说明樟子松梢斑螟呈聚集分布型，具有密度依赖性。Iwao 回归分析法的回归方程为 m*=0.7824+2.747 m（r=0.602）。方程中 0、1，说明樟子松梢斑螟呈聚集分布型。2 2.4 4种群聚集原因分析种群聚集原因分析通过 Excel 中的 CHIINV 公式计算得出，再通过聚集因素公式得到。由表 4 可以看出这 6 块样地的 值都小于 2，因此，樟子松梢斑螟幼虫的聚集原因是由于环境因素影响。表4樟子松梢斑螟聚集因素分析采样地种子园万亩林后坨子北后坨子东北两家子三家子2K1.632.311.561.301.583.450.451.390.450.450.452.371.141.490.811.140.981.803结论与讨论昆虫种群的空间分布是虫害预测预报和防治策略制定的重要基础。昆虫空间分布格局揭示了种群当前的生活状态和群落数量，直接影响了种群的扩散方式、种群分布和寄主选择，为我们了解昆虫的分布区域和生物学特性提供基础。本文对樟子松梢斑螟的空间分布进行调查分析，6 种聚集度指标、Taylor 幂法则回归分析和 Iwao 回归模型分析得出一致结果，都为聚集分布，具有密度依赖性。进一步对其种群聚集原因分析得知，聚集原因是由环境因素直接影响，主要原因是樟子松梢斑螟幼虫以入侵宿主韧皮部的方式，来维护自身免受天敌的取食，保护自身安全，所以活动能力较差，向外扩散的能力较差，因此聚集原因受环境影响较大。樟子松梢斑螟危害严重，需要高度重视，加强防控管理工作。在调查的 6 块样地中除后坨子北以外的 5 块样地都处于重度危害，球果被害率均在60%左右，导致樟子松种子大量减产，造成严重的生态损失和经济损失。因此，今后应加强对樟子松梢斑螟的基础研究，包括生物学习性、发生规律、种群动态和有效的防治技术，进而建立有害生物风险评估体系，制定实用、有效、可操作性强的防治技术方案。参 考 文 献：1张日升，迟琳琳，肖巍，等.不同密度樟子松人工林土壤养分变化特征J.辽宁林业科技，2021（6）：1-4，58.2刘敏，郎明翰，杨树军，等.樟子松人工林凋落物不同混合模式对地力维护的影响J.辽宁林业科技，2022（3）：16-19.3王平远，宋士美.中国东北为害樟子松的松梢螟新种和一新种团（鳞翅目：螟蛾科，斑螟亚科）J.昆虫学报，1982（3）：323-327.4钱范俊.樟子松斑螟调查初报J.林业科技通讯，1981（9）：27-30.5卢孟，解丹，宋效惠，等.依据COI基因及形态特征鉴定蛀害红松和樟子松的梢斑螟J.东北林业大学学报，2020，48（5）：83-87.6闫敦梁，李文艳，卢旭弘.樟子松梢斑螟为害症状及其分布与扩散趋势J.防护林科技，2018（10）：77-78.7宋玉双，李娟，张天栋，等.我国梢斑螟属害虫经济重要性分析J.中国森林病虫，2021，40（1）：1-5.8牛豪杰，王琪，严善春.红松人工纯林3种梢斑螟成虫种群动态分析J.中南林业科技大学学报，2020，40（1）：59-66.9王珏，贾婧怡，王伟韬，等.沈阳农业大学校园害虫种类调查J.辽宁林业科技，2021（5）：49-54.10余天林.云南松种质资源保存库松梢斑螟虫害调查分析J.林业调查规划，2021，46（3）：75-78.11吴磊，玉舒中，常明山，等.微红梢斑螟蛀孔在马尾松上空 间 分 布 研 究 J.环 境 昆 虫 学 报，2015，37（1）：193-198.12宋效惠，闫敦梁，解丹，等.樟子松梢斑螟幼虫空间分布型研究J.防护林科技，2022（1）：1-4，17.13牛豪杰，王琪，严善春，等.两种梢斑螟幼虫空间分布型及抽样技术J.东北林业大学学报，2019，47（7）：103-107.14刘平，晏青华，文仕军，等.园林植物害虫桂花网蝽的空间分布特征J.中国森林病虫，2021，40（2）：11-16.（责任编辑：苑辉）12