菠萝蜜园黄翅绢野螟幼虫的空间分布格局和抽样技术①

2020-09-25 14:34杜浩刘学敏高梅李宗锴张光勇杨绍琼邓成菊孙寅虎
热带农业科学 2020年8期
关键词:菠萝蜜虫口样地

杜浩刘学敏高梅 李宗锴 张光勇 杨绍琼 邓成菊 孙寅虎

(云南省红河热带农业科学研究所云南河口661300)

菠萝蜜(Artocarpus heterophyllus)又称木菠萝、树菠萝,是典型热带果树,原产于印度南部。多分布于东南亚国家,主产国为印度、孟加拉国及马来西亚等,在中国主要分布于海南、广东、台湾、福建、广西、云南和四川等热带、亚热带地区[1]。黄翅绢野螟(Diaphania caesa‐lisWalker)属鳞翅目(Lepidoptera)、螟蛾科(Pyralidae),是热带木本粮食作物菠萝蜜主要的钻蛀性害虫[2]。其雌成虫产卵于寄主嫩梢、果柄或花芽表面,幼虫孵出后就近在组织表面取食,约2龄后蛀入嫩枝、花苞及果实取食,老熟幼虫可在蛀道内化蛹,或钻出后吐丝于叶片包裹化蛹[3],蛀道内、外均有粪便堆积,易引起果蝇幼虫进入取食,使果实受害部位变褐腐烂,导致果实发育不良、脱落,严重时造成50%以上的减产,同时由于该虫始发期不易发现,暴发成灾后难以有效防控,因此,成为制约菠萝蜜产业发展的关键因素之一[4]。

目前,关于菠萝蜜园黄翅绢野螟的研究主要是关于其形态鉴定[5]、触角感器的电镜观察[2]、生物学特性和田间种群动态[4]等方面,关于其幼虫的空间分布规律和抽样技术,尚无相关报道。为探明菠萝蜜园黄翅绢野螟幼虫的空间分布特征,本研究在云南河口地区6块菠萝蜜园地开展调查,并进行空间分布模型分析,以期为开展黄翅绢野螟幼虫的科学调查、发生趋势预测等提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

在河口县选定南溪镇、蚂蝗堡农场、坝洒农场、莲花滩乡、老范寨乡和红河热科所共6个样地开展调查,选定样地种植面积均在2 hm2以上,主栽品种均为‘马来西亚1号’。为确保调查时一定的虫口密度,调查开展前2个月内不采取任何农药防治措施。样地概况如表1所示。

表1调查区域概况

1.2 方法

1.2.1 取样

在黄翅绢野螟的爆发高峰期8月,采用5点取样法,每取样点调查9株(3×3),共45株,调查时对选定样株分4个方位进取样,每个方位随机取菠萝蜜枝尖10枝,并用解剖刀剖开,发现幼虫则计入该株虫口数,当枝尖数不足40枝时,采用全株调查。

1.2.2 空间分布分析

采 用Iwao直 线 回 归 方程[6]:m*=α+βm和Taylor方差与均数经验公式[7]:lgS2=lga+blgm。3个常用聚集度指标:聚块性指标m*/m,丛生指标:I=S2/m-1,Cassie指标:CA=(S2-m)/m2。以上表达式中,m为平均每株虫口数,m*为平均拥挤度,S2为样本方差。回归模型和聚集度指标取值范围与空间分布型关系参考李召波等[8]方法。

1.2.3 抽样技术分析

采用Iwao提出的理论抽样公式和最佳序贯模型。理论抽样数计算公式:n=(t2/D2)[(α+1)/m+β-1],其中n为最佳抽样数,t为保证概率,本文取1.96(置信度95%),D为允许误差,通常取值为0.1~0.3[9]。序贯抽样模型公式:其中,m0为防治指标,T(n)为田间抽样数为n时对应的累计虫口数[10]。

1.2.4 数据统计

以上数据均采用Microsoft Excel 2007和SPSS 22.0进行处理分析。

2 结果与分析

2.1 黄翅绢野螟幼虫空间分布格局

采用Iwaom*-m模型和Taylor幂法则进行回归分析。根据Iwao直线回归方程m*=α+βm,黄翅绢野螟幼虫的m*-m模型方程为m*=1.502m-0.051(r=0.927**),其中α=-0.051<0,说明其个体间存在相互排斥,β=1.502>1,说明其基本成分为聚集分布(图1);根据Taylor提出的方差与均数经验公式lgS2=lga+blgm,黄翅绢野螟幼虫Tay‐lor幂法则模型方程为lgS2=1.366lgm+0.162(r=0.935**),其中,lga=0.162>0,b=1.366>1,可见黄翅绢野螟幼虫种群为依赖于密度的聚集分布(图2)。从聚集指标测定结果表2来看,6块样地中,除样地4为均匀分布外,其余5块样地均为聚集分布。

2.2 黄翅绢野螟幼虫抽样技术

2.2.1 理论抽样数

图1菠萝蜜园黄翅绢野螟幼虫Iwao m*-m模型函数

图2菠萝蜜园黄翅绢野螟幼虫Taylor幂法则函数

表2菠萝蜜园黄翅绢野螟幼虫空间分布聚集度指标

将m*-m回归方程中的α和β,带入最适理论抽样数模型中,得到菠萝蜜园黄翅绢野螟幼虫最适理论抽样公式为n=t2/D2(0.949/m+0.502),通过计算可得,t值取1.96,允许误差D值为0.1~0.3,不同虫口密度(m)条件下的最适理论抽样见表3。由理论抽样表可发现,随着虫口密度的增大,最适理论抽样数逐渐减小。在实际运用中,通过初步调查预估样地虫口密度后,即可查阅或计算不同允许误差条件下的最适理论抽样数。

2.2.2 序贯抽样模型

将m*-m回归方程中α、β带入序贯抽样模型公式可得,菠萝蜜园黄翅绢野螟幼虫的序贯抽样公式为因目前对菠萝蜜园黄翅绢野螟幼虫没有统一防治指标,根据本次调查结果,拟设定防治指标m0为0.6头,将一序列抽样数(n=20,30,40……)带入以上序贯抽样模型可计算出对应虫口数上限值(T(n)′)和下限值(T(n)′′),建立序贯抽样表(表4)。实际运用中,在一定的抽样数下,若调查所得黄翅绢野螟幼虫的累计虫口数T(n)<T(n)′′,即虫量低于防治指标,不需要采取防治措施;若T(n)′′<T(n)<T(n)′,则需要继续进行调查;若T (n)>T(n)′,则需要采取防治措施。

表3菠萝蜜园黄翅绢野螟幼虫最适理论抽样表

表4菠萝蜜园黄翅绢野螟幼虫序贯抽样表

3 讨论

昆虫的空间分布格局是昆虫种群的重要特性之一,研究昆虫的空间分布能够揭示其种群动态结构和田间发生规律,对虫情预测预报、防治阈值确定、防治策略制定等意义重大[11]。昆虫的空间分布由物种的遗传特性和环境因子的协同进化所致,它反映了昆虫种内种间关系、环境适应力、行为特征等对寄主和环境因子的响应[12],所以,研究某一作物地昆虫的空间分布特征需要考虑寄主、天敌、地形、气候和田间管理措施等因素的差异[13]。在本研究选定的6块样地中,地形、海拔、树龄和栽培管理等因素均存在差异,通过空间分布模型分析和聚集度指标测定发现,其种群密度存在明显差异,整体表现为树龄越高,种群密度越大,这可能是由于相对树龄较大的菠萝蜜为黄翅绢野螟幼虫提供了更多的取食条件;同时,黄翅绢野螟幼虫的聚集强度和虫口密度存在相关性,主要表现为,虫口密度越大,聚集强度越大,但样地6中菠萝蜜和香蕉套栽,其虫口密度相对较低,聚集强度却相对较大,这可能与该样地中香蕉相对菠萝蜜植株更为高大,一定程度上削弱了黄翅绢野螟的扩散分布所致。此外,由于本研究中设置样本有限,黄翅绢野螟幼虫的空间分布格局对其他环境因子响应还有待更多的研究加以论证。

黄翅绢野螟幼虫取食菠萝蜜嫩枝后,其老熟幼虫多在蛀道内化蛹,完成其整个生活史,几乎无转移为害其他枝条的情况发生,且在本调查中发现,较多枝条虽有为害症状,但在其蛀道内未解剖到其幼虫,结合王政等[4]的研究结果黄翅绢野螟的平均世代历期为50.5 d,在海南地区一年发生8代,考虑是由于黄翅绢野螟的世代重叠等因素导致大多数受害枝条中未解剖到其幼虫。所以在菠萝蜜黄翅绢野螟幼虫的为害规律研究和防治策略制定中,除考虑其幼虫虫口密度外,还应结合实际为害程度,以及其他虫态虫口数量加以考量。本研究通过解剖菠萝蜜枝尖的方式调查黄翅绢野螟幼虫的虫口数,而对于菠萝蜜花苞及果实中的黄翅绢野螟幼虫未作统计,其空间分布格局还有待进一步研究。另外,本研究选择五点取样法开展调查,对于各取样方法之间的评估还有待进一步研究。

综上所述,本研究初步探明了菠萝蜜园黄翅绢野螟幼虫的空间分布格局主要为聚集分布或均匀分布。同时,根据Iwao提出的抽样模型,本研究建立了菠萝蜜园黄翅绢野螟幼虫的最适理论抽样公式和最佳序贯抽样模型,据于此,在抽样调查工作中,可在尽可能减轻工作强度的同时,保证抽样数据的准确性与代表性。这为菠萝蜜园黄翅绢野螟幼虫的虫情测报调查、防治指标确定和防治效果评估等工作的开展提供了基础支撑。

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