四季锦带黑斑病病斑在叶片上的空间分布及抽样技术1)

崔欣 段显德 郑义 李艳玲 杨信东

(长春科技学院，长春，130600) (辽东学院农学院) (长春科技学院) (吉林农业大学)

四季锦带黑斑病病斑在叶片上的空间分布及抽样技术1)

崔欣 段显德 郑义 李艳玲 杨信东

(长春科技学院，长春，130600) (辽东学院农学院) (长春科技学院) (吉林农业大学)

对长春市四季锦带(Weigelaflorida)黑斑病病斑在叶片上的空间分布型进行了研究。结果表明：四季锦带黑斑病病斑在叶片上的空间分布型为聚集分布，分布的基本成分是个体群。四季锦带黑斑病的理论抽样数研究表明，在常见的发病条件下(每片叶上的病斑数1～5个)，调查820～1 700片叶片，可获得较为精确的调查结果；在常见的发病条件下(每片叶上的病斑数1～5个)，调查90～190片叶片，可获得大体精确的调查结果。制定了指导防治工作的序贯抽样检索表。

四季锦带；黑斑病；空间分布型；理论抽样数；序贯抽样检索表

四季锦带(Weigelaflorida)为忍冬科(Caprifoliaceae)锦带属落叶小灌木，性喜光耐寒，花期较长，开花时如锦带而得名。四季锦带多片植或群植，盛花时十分艳丽壮观，适宜栽植于庭院、校园，亦可在公园的林缘、树丛中作花篱配置。

2012年6—7月份，在长春科技学院和吉林农业大学校园内的四季锦带上发现了一种新的叶斑病——黑斑病。经鉴定，四季锦带黑斑病的病原菌为Alternariaalternate，属半知菌类真菌，链格孢属[1]。黑斑病主要危害四季锦带叶片，初期为黑色点状小病斑，周围有黄色晕圈，逐步发展成为近圆形大斑，有轮纹，后期病斑连片可导致整叶干枯。在潮湿条件下病斑上出现黑色霉状物，即病原菌的分生孢子及孢子梗。黑斑病虽不使寄主死亡，但常造成叶早落，削弱生长势，降低观赏性。

鉴于四季锦带黑斑病是当时国内外均未报道过的病害[2]，其发生规律中的不少问题，如病斑在叶片上的空间分布型及抽样技术等均不明确，笔者对四季锦带黑斑病病斑在叶片上的空间分布型及抽样技术进行了研究，期望为进一步的研究提供依据。

1 材料与方法

田间所有调查均在长春科技学院校园教学基地进行，四季锦带的管理与当地一般校园观赏植物相同。

1.1 空间分布型的测定

2012年6—7月份，对9个地点的空间分布型进行调查，每个地点随机选择200片叶片，调查每个叶片上发生黑斑病的病斑数。

采用扩散系数、聚集指数等空间分布型指标法以及平均拥挤度和均值的回归关系确定病害的空间分布型。

数据的处理均用刘影等的程序进行[3]。

扩散系数是检验生物种群空间分布的基本指数[4]，其公式为：

(1)

(2)

聚集指数=1，为随机分布；聚集指数<1，为均匀分布；聚集指数>1，为聚集分布。

平均拥挤度和均值的回归式：

(3)

式中：α、β是判断空间分布型的指标[6]。α为截距，说明分布基本成分内的平均拥挤程度。当α>0时，个体间相互吸引，分布的基本成分是个体群；当α=0时，分布的基本成分是单个个体；当α<0时，个体间相互排斥。β为斜率，说明基本成分的空间分布。若β<1为均匀分布；β=1为随机分布；β>1为聚集分布。

1.2 理论抽样数的确定

(4)

1.3 序贯抽样检索表的编制

序贯抽样是根据田圃调查实况，在一定的置信范围内利用取得的样本信息确定合适的抽样量或是否达到防治的指标。

制作四季锦带黑斑病的序贯抽样检索表，利用公式[8]来确定停止线的上、下限，公式为：

T(高/低)=NX±t(N(α+1)X+N(β-1)X2)1/2。

(5)

式中：T为调查叶片累计病斑数；N为抽样叶片数；X为防治指标(每叶病斑定为0.3)；t=1.645(保证可靠概率90%条件下的正态离差值)；α、β为平均拥挤度和均值回归式中的参数。

实际抽样过程中如果累计病级值总是介于序贯抽样表所列的上下限之间而难以确定是否需要防治时，可依据下述公式确定最大抽样植株数(达到此最大抽样植株数时，抽样即可终止，并以累计病级值最接近的那个界限值来作结论)：

Nmax=t2/D2((α+1)X+(β-1)X2)。

(6)

式中：Nmax为最大抽样植株数；t=1.645；D为允许相对误差值(本例中设为10%)；α、β、X的意义同式(5)。

2 结果与分析

2.1 四季锦带黑斑病的空间分布型

扩散系数法和聚集指数指标法的判断结果表明，四季锦带黑斑病病斑在叶片上的空间分布型为聚集分布。每叶病斑数越少，则聚集指数相对越大(表1)。

表1 四季锦带黑斑病病斑在叶片上的空间分布型

2.2 四季锦带黑斑病理论抽样数的计算

根据公式(4)，计算不同发病程度及不同精确度要求下的理论抽样数；将α=1.89、β=2.54、t=1.96代入(4)式，计算结果见表2。由表2可见，为保证调查的精度，调查时，每个叶片上的病斑数越少，需要调查的叶片数就越多。若想获得精确的调查结果，在常见的发病条件下(每片叶片上的病斑数1～5个)，需要调查820～1 700片叶，即使每个叶片上的病斑数达到几十个，仍然需要调查620片以上的叶片。若想获得较为精确的调查结果，在常见的发病条件下(每片叶片上的病斑数1～5个)，需要调查200～430片叶片，即使每个叶片上的病斑数达到几十个，仍然需要调查150片以上的叶片。如果想获得大体准确的调查结果，在常见的发病条件下(每片叶上的病斑数1～5个)，需要调查90～190片叶片，当每片叶片上的病斑数达到几十个时，需要调查70个左右的叶片即可。

表2 四季锦带黑斑病的理论抽样数值

2.3 序贯抽样检索表

根据经验并参考其他研究者的资料，确定防治指标为单叶病斑数X=0.2；将t=1.645、α=1.89、β=2.54代入序贯抽样公式，得序贯抽样检索表(表3)。由表3可查出，调查叶片数达到N时，若N个叶片上的累计病斑数超过上限则可确定为需防治；若累计病斑数未达到下限时，可确定为不需防治；若累计病斑数在上下限之间，则应继续调查。实际抽样过程中如果累计病斑数值总是介于序贯抽样表的上下限之间时，依据公式(6)确定最大抽样叶片数，本例中得Nmax=390。达到此最大抽样叶片数时，抽样即可终止，并以累计病斑数值最接近的那一个界限值来作结论。

表3 四季锦带黑斑病序贯抽样检索表

3 结论与讨论

国内目前仅见1篇对四季锦带黑斑病的研究报道[2]。本研究获得了四季锦带黑斑病的空间分布及抽样方法的研究结果，亦为国内首次报道。这个研究结果对四季锦带黑斑病病情调查评估工作可提供理论指导。研究表明:四季锦带黑斑病病斑在叶片上分布的基本成分是个体群。其原因可能是因为四季锦带黑斑病的再侵染发生很快(接种5～8d叶片表现症状[2])，病菌孢子较多降落在同一四季锦带的叶片上，侵染后就会在同一叶片上形成若干个病斑，因此就形成基本成分是个体群这种格局。

本研究结果表明，每叶病斑数越少，则集聚指数相对越大。这是因为，每叶病斑数较少的情况下，病菌孢子再侵染后形成的病斑不容易重叠；而每叶病斑数增多后，病菌孢子再侵染后形成的病斑间增加了相互重叠的机会，因此集聚指数会相对变小。

郑义等[9]已经证明，Davaid和Moore的丛生指标、Kuno指标、负二项分布指标三者和扩散系数指标在判断空间分布型的价值上完全等价，故在判断空间分布型时只用一个基本指标即扩散系数指标即可以解决问题，故本研究未进行其它的聚集度指标测定。

[1] 张丽丽,武艳岑,宋杭海.四季锦带的栽培与园林应用[J].特种经济动植物,2012(8):33-34.

[2] 韩双.吉林省萱草等5种园林植物真菌病害研究[D].长春:吉林农业大学,2014:48-52.

[3] 刘影,马海霞,杨信东.用EXCEL中的VBA编写植物病害流行学常用程序软件包[J].吉林农业大学学报,2008,30(4):436-441,476.

[4]BeallG,ResciaRR.AgeneralizationoftheNeyman’scontagiousdistributions[J].Biometrics,1953,9(3):354-386.

[5]LloydM.Meancrowding[J].JAnimEcol,1967,36:1-30.

[6]IwaoS.Anewregressionmethodforanalyzingtheaggregationpatternofanimalpopulations[J].ResPopulEcol,1968,10(1):1-20.

[7]IwaoS,KunoE.Anapproachtotheanalysisofaggregationpatternsinbiologicalpopulations[J].StatisticalEcology,1971,1:461-512.

[8]IwaoS.Anewmethodofsequentialsamplingtoclassifypopulationsrelativetoacriticaldensity[J].ResPopulEcol,1975,16(2):281-288.

[9] 郑义,段显德,崔欣,等.梨树锈病病斑在叶片上的空间分布型及抽样技术[J].东北林业大学学报,2013,41(12):80-83.

Spatial Distribution Pattern and Sampling Method ofWeigelafloridaBlack Spot on Leaves//

Cui Xin

(Changchun University of Science and Technolgy, Changchun 130600, P. R. China); Duan Xiande(Liaodong University); Zheng Yi, Li Yanling(Changchun University of Science and Technolgy); Yang Xindong(Jilin Agricultural University)//Journal of Northeast Forestry University，2015,43(9)：104-106.

Weigelafloridaleaf samples with leaf spot disease were collected in Changchun, Jilin Province. The spatial distribution of theW.floridablack spot was in an aggregated distribution and the basic component of distribution was individual group. The optimum sampling number forW.floridablack spot disease was determined. By the field survey, under normal disease condition, 820-1 700 leaf samples (1-5 black spots per leaf) were required to analyze data with relatively high precision, while 90-190 leaf samples (1-5 black spots per leaf) were required to analyze data with relatively low precision. A sequential sampling search table was established to directW.floridablack spot disease control.

Weigelaflorida; Black spot disease； Spatial distribution pattern; Optimum sampling number; Sequential sampling search table

1)辽东学院博士启动基金项目(20100008)。

崔欣，女，1982年11月生，长春科技学院生物食品学院，讲师。E-mail：29878050@qq.com。

杨信东，吉林农业大学农学院，教授。E-mail：1092911272@qq.com。

2015年5月22日。

S436.8

责任编辑：程 红。