空心莲子草 [黑点切叶野螟幼虫在空心莲子草上空间分布与抽样技术研究]

摘要:在黑点切叶野螟[Herpetogramma basalis (Walker)]幼虫盛期,应用扩散系数C、扩散型指数Iδ、负二项分布K值、CA指标、聚集度指标I、平均拥挤度(m*)和平均密度(X)的比值m* / X、Taylor幂法则及Iwao的m*-X回归分析法等8个聚集度指标,对黑点切叶野螟幼虫在空心莲子草[Alternanthera philoxeroides (Mart.)Grisb]样田的空间格局进行研究。结果表明,黑点切叶野螟幼虫在空心莲子草样田内呈聚集分布。在空间格局的基础上提出了理论最适抽样数和复合序贯抽样方案的计算模型,提高了田间调查效率。关键词:黑点切叶野螟[Herpetogramma basalis(Walker)];空心莲子草[Alternanthera philoxeroides (Mart.)Grisb];空间分布型;抽样技术中图分类号:S451;Q969.432.8 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2012)23-5357-03Spatial Distribution Pattern and Sampling Technique of Larvae ofHerpetogrammabasalis(Walker) on Alternanthera philoxeroidesWU Huai-heng,WAN Peng,HUANG Min-song,CHU Shi-hai(Institute of Plant Protection and Soil Fertilizer / Hubei Key Laboratory of Crop Diseases, Insect Pests and Weeds Control, Hubei Academy of Agricultural Sciences, Wuhan 430064,China)Abstract: The spatial distribution pattern of larvae of Herpetogramma basalis(Walker)in Alternanthera philoxeroides field was studied by Iwao method, Taylor method models and eight indices of aggregation (C,Iδ,K,CA,I,m*/X). The indices indicated that the larvae of H. basalis belonged to the pattern of aggregation distribution. A sampling mode with theoretical optimum sampling number and the compound sequential sampling method was presented on the base of the spatial distribution pattern to improve survey efficiency.Key words: Herpetogramma basalis(Walker); Alternanthera philoxeroides (Mart.) Grisb; spatial distribution pattern; sampling technique空心莲子草[Alternanthera philoxeroides(Mart.) Grisb]又名水花生、喜旱莲子草、革命草、空心苋、螃蜞菊、猪笼草,是苋科(Amaranthaceae)莲子草属(Alternanthera)多年生宿根草本植物。从生物学角度看,空心莲子草具有不定根系,茎节能生根,有分枝,可在旱地和水域中生长,具有繁殖迅速、适应性强等特点[1]。空心莲子草起源于南美洲,现分布于南美洲、北美洲、东南亚、欧洲南部和非洲东西部等国家和地区[2]。其中,在亚洲分布于中国、印度、印度尼西亚、老挝、缅甸、泰国、越南等,成为全球性的一种严重的恶性杂草,也是中国公布的首批重要入侵物种之一[3,4]。空心莲子草的危害主要表现在阻塞水上交通、降低作物产量、影响农田排灌、危害人畜健康、危及生物多样性、破坏生态环境、入侵公园、林地、草坪、河塘、河流、湖泊等风景名胜,影响旅游业[3]。目前防除空心莲子草的主要方法有农药防除、人工拔除与生物防治。农药防除容易杀伤天敌、药物残留和使杂草产生抗药性、污染环境、危害生态;而人工拔除浪费人力物力,这两种方法都不可取。综合实际情况来看,利用天敌生物防治空心莲子草取得了巨大的成功,其应用前景最为广阔[2]。利用从原产地引入食性较专一的天敌来控制外来杂草是杂草生物防治的传统方法,也是目前行之有效的主要手段之一,具有保护环境、一劳永逸的效果。已引入的莲草直胸跳甲(Agasicles hygophila)是目前证明控制空心莲子草最有效的天敌昆虫,但是莲草直胸跳甲对于水生型和湿生型草防治效果好,而对陆生型效果不佳,甚至影响化蛹。鉴于陆生型空心莲子草的防治是目前生物防治的首要难点,在水陆生空心莲子草都丰富的地区,莲草直胸跳甲可从水生地向周边湿生草上扩散,起到抑制生物总量的作用[2]。在许多国家陆生型空心莲子草的危害比水生型严重,因而迫切需要寻求一种陆生型空心莲子草的天敌。1 研究方法1.1 调查方法在黑点切叶野螟幼虫盛发期选择陆生型空心莲子草地8块,每块地逐株调查幼虫数,以株为单位分别记录幼虫数,按田间位置填入相应的方格纸内,制成田间分布实况图。以每田块为一组进行统计分析。1.2 分布型及聚集原因分析方法[5-7] 空间分布格局确定依据下列指标和方法:扩散系数C、扩散型指数Iδ、负二项分布K值、CA指标、聚集度指标I、平均拥挤度(m*)和平均密度(X)的比值m*/X、Taylor幂法则及Iwao的m*-X回归分析法。1)扩散系数C。C=S2/X当C1+2时属聚集分布。2)扩散型指数Iδ。Iδ=n(∑fx2-N)/[N(N-1)]Iδ>1时属聚集分布;Iδ3)负二项分布K值。K=■当K>0时属聚集分布;K4)CA指标。CA=1/K当CA>0时属聚集分布;CA5) 聚集度指标I I=(S2-X)/XI>0时属聚集分布;I6)平均拥挤度(m*)和平均密度(X)的比值m*/X。m*/X=(S2/X-1)m*/X>1时属聚集分布;m*/X7)Taylor幂法则。S2=aXb当a=1,且b=1,则为随机分布;当a>1,且b=1,则种群在一切密度下都是聚集的,但其聚集强度不因种群密度的改变而变化;当a>1,且b>1,则种群在一切密度下都是聚集的,聚集强度随种群密度而增加;当08)Iwao的m*-X回归分析法。m*=α+βXα显示分布的基本成分,当α>0说明个体间相互吸引,存在着个体群;α1,β1.3 抽样方法[8]在全田分布实况图上分别按:①五点式,每点100株;②棋盘式;③Z字型;④双对角线;⑤平行跳跃式等方法各取10点,每点50株取样。将抽样结果与全查结果作比较,并进行t检验,确定最佳抽样方式。1.4 理论抽样数[9]应用Iwao的抽样原理,建立理论抽样数模型,然后求出理论抽样数。1.5 种群密度简易估计[9]利用Gerrard等的种群密度估计公式:λ=a[-ln(1-P)]β(式中λ为种群平均密度,P为有虫株率),只需知道有虫株率即可估计出平均密度。1.6 序贯抽样[9]应用Iwao提出的新序贯抽样理论,建立新序贯抽样模型。2 结果与分析2.1 空间分布格局的确定调查统计结果见表1。按标准判定,可见黑点切叶野螟幼虫在空心莲子草样方上(除第六块样方外)主要呈聚集分布。以Taylor的幂法则lgS2=lga+blgX 和Iwao的m*-X回归分析法m*=α+βX对表1有关数据进行计算,结果为:Iwao法:m*=0.029 0+1.579 2X(r=0.897 8**)Taylor幂法:lgS2=0.127 4+1.050 1 lgX(r=0.979 9**)幂法测定结果为lga>0、b>1,说明幼虫种群一切密度下都是聚集分布,而且聚集强度随种群密度的增大而加强。Iwao法测定结果为α>0,说明个体间相互吸引,存在着个体群;β>1代表基本成份的聚集分布。2.2 不同抽样方法的比较将样地全查结果分别与5种抽样结果进行比较和检验,结果如表2所示。除平行跳跃式外各抽样方式t值均小于t0.05=1.982(df=n-1=499),表明另外4种抽样方式所得平均数与总体平均数无显著差异,故这4种抽样方式均可靠。相比较而言,五点式抽样方式调查结果更接近总体平均值,其误差率、t值最小,变异系数较小,其代表性最佳,而棋盘式和双对角线次之。2.3 理论抽样数的确定根据Iwao提出的抽样原理,其公式为:理论抽样数N=t2/D2[(α+1)/X+(β-1)],将保证概率(t)定为1,其允许误差(D)分别取0.1、0.2、0.3的情况下,建立理论抽样数模型,即得:N1=102.9/X+57.9,N2=25.74/X+14.48,N3=11.43/X+6.436。应用上述理论抽样数模型,当分布型和允许误差确定后,即可求得黑点切叶野螟幼虫在不同样方虫口密度(m)下应抽取的理论抽样数(表3)。2.4 种群密度的简易估计本调查1-8号田块的有虫株率分别为0.340、0.280、0.308、0.096、0.208、0.072、0.236和0.036,代入公式计算:lgλ=0.017 6+0.681 0lg[-ln(1-P)](r=0.985 3*)即λ=1.041[-ln(1-P)]0.681。2.5 序贯抽样公式根据Iwao的序贯抽样公式T0=Nm0±t■,其中N为抽查数,t为在给定的显著水平下的t分布值,一般取1,α和β为m*-X回归模型中的参数,m0为防治指标。若取t=1,将α=0.029 0,β=1.579 2代入公式计算:T0=Nm0±t■。3 结论黑点切叶野螟幼虫在水花生田的空间分布格局在一切密度下都是聚集的,且具有密度依赖性,其数量分布概率服从具有公共K值的负二项分布。田间最适抽样方法为五点式。把在空间分布型基础导出的理论抽样数、种群密度简易估计和序贯抽样等公式用于指导田间抽样调查,可节省时间,提高工作效率。参考文献:[1] 张 彪,金银根,淮虎银,等.两种生境条件下空心莲子草叶片解剖结构比较[J].杂草科学,2001(4):6-8.[2] 来小龙,王 慧,马瑞燕.入侵种喜旱莲子草——主要天敌昆虫[J].昆虫天敌,2007,9(29):129-132.[3] 马瑞燕,王 韧.喜旱莲子草在中国的入侵机理及其生物防治[J].应用与环境生物学报,2005,11(2):246-250.[4] 中国国家环境保护总局,中国科学院.关于发布中国第一批外来入侵物种名单的通知[EB].环发(2003)第11号,2003.[5] 丁岩钦.昆虫种群数学生态学原理与应用[M].北京:科学出版社,1980.[6] 赵志模,周新远.生态学引论[M].重庆:科学技术文献出版社重庆分社,1984.[7] 徐汝梅.昆虫种群生态学[M].北京:北京师范大学出版社,1987.[8] 汪恩国,陈克松,李达林,等.玉米田斜纹夜蛾空间分布型及抽样技术[J].昆虫知识,2004,41(6):585-588.[9] 韦德卫,贤小勇,王助引,等.斜纹夜蛾幼虫在烟田的空间分布格局及抽样技术初步研究[J].广西农业科学,1995(6):272-275.(责任编辑 王贵春)

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