韭菜迟眼蕈蚊幼虫的空间格局及抽样技术.doc

韭菜迟眼蕈蚊幼虫的空间格局及抽样技术
摘要：应用ｔａｙｌｏｒ的幂法则、ｉｗａｏ ｍ*－ｍ回归分析法及６个聚集指标，对韭菜迟眼蕈蚊（ｂｒａｄｙｓｉａ ｏｄｏｒｉｐｈａｇａ ｙａｎｇ ｅｔ ｚｈａｎｇ）幼虫的空间分布型和抽样技术进行研究，以期指导韭菜迟眼蕈蚊田间防治。结果表明，韭菜迟眼蕈蚊幼虫呈聚集分布，分布的基本成分是个体群，其聚集性随密度的增加而增大；可运用ｉｗａｏ ｍ*－ｍ回归分析法中的两个参数α和β值确定在不同精度下的理论抽样数及序贯抽样数。
关键词：韭菜迟眼蕈蚊；幼虫；空间分布；抽样技术
spatial distribution pattern and sampling technique of bradysia odoriphaga larva
ｍｅｉ ｚｅｎｇ－ｘｉａ，ｌｉ ｊｉａｎ－ｑｉｎｇ
（ｓｈａｎｄｏｎｇ ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｋｅｙ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｎ ｅｃｏ－ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ ｏｆ ｙｅｌｌｏｗ ｒｉｖｅｒ ｄｅｌｔａ， ｂｉｎｚｈｏｕ ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ｂｉｎｚｈｏｕ ２５６６０３，ｓｈａｎｄｏｎｇ，ｃｈｉｎａ）
ａｂｓｔｒａｃｔ： tｈｅ ｓｐａｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎ and sampling technique ｏｆ ｂｒａｄｙｓｉａ ｏｄｏｒｉｐｈａｇａ yang et zhang ｌａｒｖａ were ａｎａｌｙｚｅｄ ｕｓｉｎｇ ｔａｙｌｏｒ’ｓ ｐｏｗｅｒ ｌａｗ，ｉｗａｏ’ｓ m*-m regression equation，ａｎｄ ｓｉｘ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘｅｓ． ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｐａｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎ ｏｆ ｂｒａｄｙｓｉａ ｏｄｏｒｉｐｈａｇａ ｌａｒｖａ ｗａｓ ａｇｇｒｅｇａｔｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｗａｓ ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ ｃｏｌｏｎｙ ｗｈｏｓｅ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ｄｅｎｓｉｔｙ． ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ α ａｎｄ β ｉｎ ｉｗａｏ’ｓ ｍ*－ｍ ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ｅｑｕａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ａｎｄ ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｎｕｍｂｅｒｓ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．
ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｂｒａｄｙｓｉａ ｏｄｏｒｉｐｈａｇａ ｙａｎｇ ｅｔ ｚｈａｎｇ； ｌａｒｖａ； ｓｐａｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ； ｓａｍｐｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ
韭菜迟眼蕈蚊（ｂｒａｄｙｓｉａ ｏｄｏｒｉｐｈａｇａ ｙａｎｇ ｅｔ ｚｈａｎｇ） 隶属双翅目（diptera）眼蕈蚊科（mycetop hilidea）， 幼虫俗称韭蛆，是韭菜的重要害虫，主要以幼虫在韭菜根内部蛀食危害，一般地块虫株率２０％～３０％，严重的可达１００％，产量损失３０％～８０％，常造成毁种或改种［１，２］。由于其潜土危害，生产中防治难度很大，韭菜迟眼蕈蚊造成的虫害已成为我国韭菜生产的主要限制因子。
韭菜迟眼蕈蚊是我国特有害虫，国内外研究相对较少，多集中于简单的生物学习性观察、田间危害调查以及有效药剂的筛选和防治技术等［３，４］，近年来，开展了组织学和生理学研究［５］以及温度对其发育的影响［６］等研究，这些研究为韭菜迟眼蕈蚊防治奠定了基础。卢巧英等［７］通过聚集度指标等方法分析西安地区的韭菜迟眼蕈蚊幼虫的田间分布型，并确定“ｚ”字形、棋盘式和平行线法为韭菜田较为理想的抽样方式，但在调查过程中未作不同精度下的理论抽样数及序贯抽样数的深入计算分析。本研究主要针对山东滨州地区的韭菜迟眼蕈蚊幼虫危害情况进行调查，厘清其空间分布格局及调查过程中不同精度下的抽样数，对掌握韭菜迟眼蕈蚊幼虫的发生危害情况、搞好虫情预测预报、指导大田防治等工作均有重要参考价值。
１ 材料与方法
１．１ 研究地概况
研究样地位于山东省东北部的滨州市（北纬３７°４１′－３８°１６′，东经１１７°１６′－１１８°３７′），地处黄河下游，北依河北，东邻渤海，属黄河冲积平原，东亚暖温带半干旱半湿润性季风气候，年平均降雨量５８４ ｍｍ，年平均气温１２．３ ℃，极端最低气温－２２．７ ℃，极端最高气温４０．８ ℃，年光照时数２ ４００～２ ７００ ｈ。
调查地点在滨州市滨城区赵四勿村，位于黄河北岸的大坝内，韭菜地为黄河泥沙冲积土壤，土地平整，土壤肥沃。
１．２ 调查方法
２００９年９月在不同韭菜畦选取１０个韭菜迟眼蕈蚊危害较重的样地，每样地面积２．４ ｍ２ （１．２ ｍ×２．０ ｍ），用“ｚ”字形抽样法，取７个点，每点面积０．０１ ｍ２０．１ ｍ×０．１ ｍ），每点挖出并挑选完整韭菜１株，共７０株植株，调查韭菜迟眼蕈蚊幼虫的数量。
１．３ 分布型的测定
采用聚集指标法［８］，其主要指标有：丛生指标（ｉ）；聚集性指标（ｍ*／ｍ），ｍ*为平均拥挤度，ｍ为平均密度；ｃａｓｓｉｅ指标（ｃａ）；扩散系数（ｃ）；负二项分布指标（ｋ）；聚集均数（λ）。
ｉｗａｏ ｍ*-ｍ回归分析法：ｍ*和平均密度ｍ的回归方程ｍ*＝α＋βｍ，截距α和回归系数β揭示种群分布特征，α说明分布的基本成分按大小分布的平均拥挤度，β说明基本成分的空间分布型。
ｔａｙｌｏｒ指数ｂ、ｔａｙｌｏｒ分析ｓ２与ｍ的关系为：ｓ２＝ａｍｂ或ｌｇｓ２＝ｌｇａ＋ｂｌｇｍ，式中，ａ表示抽样因素，ｂ为聚集特征指数。
聚集均数：λ＝ｍγ／２ｋ，其中ｍ为平均密度，ｋ为上述负二项分布参数，γ为χ２分布表中自由度等于２ｋ与p＝０．０５所对应的χ２值。若λ＞２，其聚集原因为昆虫本身的习性或环境因素引起，若λ＜２，其聚集原因是由于环境因素引起的。
数据采用ｄｐｓ ８．５０数据处理系统进行空间分布型分析［９］。
２ 结果与分析
２．１ 韭菜迟眼蕈蚊幼虫的空间分布情况及分布型的聚集度指标
调查发现，韭菜迟眼蕈蚊幼虫主要在韭菜根部取食，发生量小时地上部分受害状不明显，发生较严重的韭菜枯黄萎蔫、植株变软、倒伏，严重时韭菜断茎、基部腐烂、整墩死亡，根部多被蛀食一空。受害严重、濒临死亡韭菜的根部已很少有韭菜迟眼蕈蚊幼虫存在，因缺乏食物，幼虫已转移或化蛹羽化而导致剩余数量极少。因此在采集和调查韭菜迟眼蕈蚊幼虫数量时，尽量不要选取受害症状严重的韭菜植株。
根据１０个样地７０株韭菜植株根部的韭菜迟眼蕈蚊幼虫数量的相关数据，统计分析出有关韭菜迟眼蕈蚊幼虫的聚集度指标值（表１），从表１看出，ｉ值均大于０，ｍ*／ｍ值均大于１，ｃａ值均大于０，ｃ值均大于１，ｋ值均大于０，说明韭菜迟眼蕈蚊幼虫在韭菜根部危害时的空间分布格局为聚集分布。
２．２ ｉｗａｏ ｍ*－ｍ回归关系
将韭菜迟眼蕈蚊幼虫的ｉｗａｏ ｍ*-ｍ回归方程进行拟合并对回归关系做方差分析（图１），结果表明，韭菜迟眼蕈蚊幼虫的回归方程为ｍ*＝１．２７ ｍ＋１０．３３（ｒ＝０．９６），对回归关系进行方差分析表明，回归关系极显著（ｆ＝９３．８７，ｐ＝０．０００ １＜０．０１），而且回归方程中α＞０、β＞１，说明韭菜迟眼蕈蚊幼虫在韭菜根部危害时空间格局为聚集分布，并且个体间相互吸引，分布的基本成分为个体群。

２．３ ｔａｙｌｏｒ的幂指数
ｔａｙｌｏｒ的幂指数分析结果（图２）表明，韭菜迟眼蕈蚊幼虫的ｓ２与ｍ回归直线方程为ｌｇｓ２＝１．４２ ｌｇｍ＋０．６６（ｒ＝０．９３），式中ｂ值大于１，表明韭菜迟眼蕈蚊幼虫为聚集分布。对回归关系进行方差分析表明，回归关系极显著（ｆ＝４８．５３，ｐ＝０．０００ １＜０．０１）。
２．４ 影响聚集的因素分析
某一种群在空间的聚集原因，既可能是受某些环境因素的影响，也可能是物种本身的聚集习性所致，应用ｂｌａｃｋｉｔｈ的种群聚集均数（λ），检验韭菜迟眼蕈蚊幼虫聚集原因，将平均密度与聚集均数进行回归分析（图３），得回归方程为λ＝０．７７ｍ－３．６０（ｒ＝０．８８），对回归关系进行方差分析表明，回归关系极显著（ｆ＝２６．８９，ｐ＝０．０００ ８＜０．０１）。可见，韭菜迟眼蕈蚊幼虫的聚集均数随种群密度的增大而增大。当λ＜２时，种群的聚集原因可能是由某些环境作用引起的，当λ≥２时，其聚集原因是由种群自身习性和环境因素中任一因子引起的。经计算，１０个样地的韭菜迟眼蕈蚊幼虫聚集均数（λ）大于２（表１），说明其聚集原因是韭菜迟眼蕈蚊幼虫自身习性与环境因素共同影响所致。这一分析结果符合韭菜迟眼蕈蚊成虫有集中产卵习性，也符合幼虫更喜欢在受到一定危害、略有腐烂的韭菜根部危害的习性。
２．５ 抽样技术
在抽样调查时，需确定抽取多少样本数量即可达到所需要的精度，因此需要确定最适抽样数。根据ｉｗａｏ ｍ*－ｍ回归分析法，得知ｍ*－ｍ回归方程的α、β值及平均密度ｍ，再给定允许误差ｄ与置信概率９０％相应的ｔ值，ｔ＝１．９６，根据公式ｎ＝（■）2+（■+β-1），得不同抽样允许误差下的抽样数公式为：ｎ０．１＝４ ３５２．６７／ｍ＋１０４．９１，ｎ０．２＝１ ０８０．１３／ｍ＋２６．２３，ｎ０．３＝４８３．１１／ｍ＋１１．６４。根据公式，即可获得韭菜迟眼蕈蚊幼虫在不同株均虫口数下的最适抽样数（表２）。从表２可见，随韭菜迟眼蕈蚊幼虫株均虫口数的增加，所需调查的样本数逐渐减少，但在相同的密度下，抽样数又随允许误差的减小而增加。在实际调查中，可根据具体人力与时间情况选择相应的允许误差，并调查韭菜植株的虫口密度，然后查表确定调查时所需要调查的韭菜株数。
2．６ 序贯抽样
根据ｉｗａｏ ｍ*－ｍ回归分析法，设临界防治密度指标为ｍ0，其上下限计算公式为：ｔ０（ｎ）＝ｎｍ０±■。将韭菜迟眼蕈蚊幼虫株均虫口数５头暂定为临界防治密度，即ｍ0＝５，将ｍ0及α、β值和ｔ＝１．９６分别代入上式，得公式：ｔ０（ｎ）＝5n±■。若将韭菜迟眼蕈蚊幼虫株均虫口密度划分为３个层次，分别为高、适中和低，在调查过程中如果调查３０株韭菜，韭菜迟眼蕈蚊幼虫累积数量达２３６头时，则认为韭菜迟眼蕈蚊幼虫虫口密度高，危害重，需立即开展防治；低于６４头时，则认为虫口密度低，危害较轻，无需防治（表3）。
在调查过程中，韭菜迟眼蕈蚊幼虫株虫口累积数量在上限和下限之间，则继续往下抽样，当不易下结论时，通过公式ｎｍａｘ＝■［（α+1）ｍ0+（β+1）ｍ02］，确定最大抽样数，估计密度所允许的置信限，取ｔ＝１，d＝０．３，得空间公式ｎｍａｘ＝７０４．５５，即韭菜株的最大抽样数为７０５株。
３ 讨论
空间分布型是昆虫种群的重要特性之一，反映了某生物种群在空间相对静止时的分布状况，目前对种群分布型及抽样技术的研究报道较多［１０－１２］，韭菜迟眼蕈蚊幼虫在韭菜根部蛀食危害，活动范围和空间狭窄，相对静止，故其空间分布的研究更具实际意义。
卢巧英等［７］对韭菜迟眼蕈蚊幼虫的空间分布型作了分析，通过多种抽样方法的分析，确认“ｚ”字形抽样法较有代表性，可作为测报和防治的依据。本研究采用“ｚ”字形抽样法，运用聚集度指标、ｉｗａｏ ｍ*－ｍ回归分析法和ｔａｙｌｏｒ的幂指数等方法，分析确定在山东滨州地区韭菜迟眼蕈蚊幼虫是呈聚集分布，这与卢巧英等［７］的分析结论一致。本试验还对抽样技术做了较深入研究，运用ｉｗａｏ ｍ*－ｍ回归分析法中的２个参数α和β值确定在不同精度下的理论抽样数及序贯抽样数，对韭菜迟眼蕈蚊幼虫的危害调查和虫情测报及防治具有较高的应用价值。
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