斑膜合墊盲蝽若蟲在國槐上的空間分布型及抽樣技術

朱惠英,沈 平, 吳建華,王新東,常承秀, 田 煒

(1. 甘肅省臨夏回族自治州森林病蟲害防治檢疫站，臨夏 731100；2. 甘肅省臨夏回族自治州農業學校，臨夏 731100)

斑膜合墊盲蝽若蟲在國槐上的空間分布型及抽樣技術

朱惠英1,沈 平1,*, 吳建華2,王新東1,常承秀1, 田 煒1

(1. 甘肅省臨夏回族自治州森林病蟲害防治檢疫站，臨夏 731100；2. 甘肅省臨夏回族自治州農業學校，臨夏 731100)

斑膜合墊盲蝽Orthotylus(O.)sophoraeJosifov是近年來臨夏地區國槐SophorajaponicaLinnaeus上嚴重發生的害蟲之一。應用6種分布型指數法分析判定了斑膜合墊盲蝽若蟲在國槐上的空間分布型，利用Taylor冪法則和Iwao回歸方程分析聚集原因，結果表明，斑膜合墊盲蝽若蟲在國槐上呈聚集分布，公共kc值為0.6169，且符合負二項分布；其種群聚集是由某些環境作用引起的。在此基礎上，采用Iwao的方法確定了斑膜合墊盲蝽若蟲的田間最適抽樣數和序貫抽樣表；并根據Gerrard的零頻率模型建立了估計該種群平均密度的零頻率公式：x=1.7457(-lnP0)1.1119。

斑膜合墊盲蝽；空間分布型；抽樣技術

斑膜合墊盲蝽Orthotylus(O.)sophoraeJosifov, 屬半翅目Hemiptera，盲蝽科Mlridae，合墊盲蝽屬 Orthotylus[1]。在國內分布于四川省、河南省、甘肅省、陜西省、湖北省、天津市，近年來在臨夏地區國槐SophorajaponicaLinnaeus 上發生危害，1年發生1代，6月下旬成蟲開始交尾產卵，塊產，以卵在國槐主干樹皮縫內及2—3年生分枝處絲織的巢內越冬；翌年4月下旬開始孵化。以成蟲、若蟲聚集于新梢葉背刺吸為害，葉面呈現失綠斑點，致使葉片皺縮干枯，葉柄下垂提前脫落。Josifov[1]根據朝鮮的標本形態描述該種，劉國卿[2]報道斑膜合墊盲蝽為中國新記錄種；目前，國內外尚無有關斑膜合墊盲蝽生態學方面的研究報道。2011年對斑膜合墊盲蝽若蟲在國槐上的空間分布型進行了調查，在此基礎上，提出了操作簡便、快捷的田間抽樣設計方案，確定出能夠在允許誤差和可信區間范圍內對總體參數進行估計的樣本數據，為獲取準確、系統的蟲情調查資料提供了依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

調查樣地位于蘭郎公路臨夏市西川段(安多園—后楊村口)，該路段距離10km，海拔1917.2m，2011年年均氣溫7.8℃，年日照時數2171.3h，無霜期144d以上，年降水量378mm；栽植地土質堅硬、貧瘠，順其生長，管理粗放，整體樹勢衰弱，東西走向，單排栽植，樹齡20n，樹高5—6m，株距5m，調查前未進行藥劑防治。

1.2 取樣方法

2011年6月上旬，采用線路調查法，在公路北側每間隔50m設1樣段，共設12組樣段；樣段內每隔1株取1樣株，每樣段調查10株；每樣株從東、西、南、北4個方位，每方位上、中、下分層隨機選1年生枝條為樣枝，每樣枝調查長度為10cm，分別統計不同方位樣枝上的若蟲和葉片數。

1.3 分布型測定

根據調查數據，計算均值(若蟲數/葉)(m)、方差(s2)、平均擁擠度 (m*)。依據Lloyd聚塊性指數(m*/m)、Beall擴散系數(c)、Waters負二項分布k值、森下正明擴散型指數(Iδ)、David和Moore叢生指數(I)、Cassie聚集度指數(Ca)參數標準判定空間分布型[3- 4]。

1.4 聚集原因檢驗

利用Taylor冪法則[5]和Iwao的m*-m回歸模型[6]，測定種群的分布格局和內部結構；以Blackith種群聚集均數λ分析聚集原因[3]。

1.5 抽樣方法

根據Iwao最適理論抽樣數模型[4]計算最適抽樣數；應用Iwao的方法[4]確定序貫抽樣表；依據Gerrard等的零頻率模型[9]估計種群密度和理論抽樣[10]。

1.6 數據統計分析

采用Excel2003進行數據統計，參數均采用最小二乘法估計，并利用相關系數r進行相關性檢驗。

2 結果與分析

2.1 分布型檢驗

依據斑膜合墊盲蝽若蟲12組樣段的均值(m)、方差(s2)和平均擁擠度(m*)，計算出各樣段的聚塊性指數(m*/m)、擴散系數(c)、擴散型指數(Iδ)均大于1，叢生指數(I)、聚集度指數(Ca)大于0(表1)，根據各參數空間分布型判定標準[3- 4]，得出斑膜合墊盲蝽若蟲在國槐上呈聚集分布。

Waters認為，k值與蟲口密度無關，k值愈小，種群的聚集度愈大，若k值趨于∞時(一般在8以上時)，則逼近Poisson分布[7]。表1中的k值均依據矩法求得，且0

2.2 聚集原因分析

式中， lgα=0.2249>0，b=1.1622>1，s2=1.0274m1.1622，說明種群在一切密度下均是聚集分布，且具密度依賴性，聚集強度隨種群密度的升高而增強。

表1 斑膜合墊盲蝽若蟲聚集度指標

應用Blackith種群聚集均數λ=mγ/2k分析聚集原因[3]。

式中，m為平均蟲口密度，k為負二項分布的指數，γ是自由度等于2k，以0.5概率值對應處的χ2值，應用內插法得出。經計算，12組樣段的總λ=0.0922，因此根據Blackith對昆蟲的聚集原因分析可知：λ=0.0922<2，說明斑膜合墊盲蝽若蟲聚集可能是由某些環境作用引起的。

2.3 抽樣技術

2.3.1 理論抽樣數技術

應用Iwao最適理論抽樣數模型N=(t/D)2[(α+1)/m+β-1][4]，確定出最適抽樣數公式：N=(t/D)2(1.0224/m+1.5011)

取t=1.96(置信概率為0.95)，相對誤差(D=d′/m)為0.1、0.2和0.3時，平均若蟲數(m)在0.5、0.10、0.15、0.20、…、0.80的條件下，得出斑膜合墊盲蝽若蟲的最適抽樣數(N)(表2)。

表2 斑膜合墊盲蝽若蟲理論抽樣數

由表2可知，在相對誤差(D)固定時，斑膜合墊盲蝽若蟲的最適抽樣數(N)隨平均若蟲數(m)的增大而下降，只是下降幅度逐漸縮小；在相同的平均若蟲數(m)下，隨著相對誤差(D)的增大，所需抽樣數(N)依次減少。

2.3.2 序貫抽樣技術

用上述兩式，計算出斑膜合墊盲蝽若蟲序貫抽樣表(表3)供防治參考。

d為m=m0時估計密度所允許的置信限，當d=0.1時，最大抽樣數為170株；d=0.2時，最大抽樣數為42株。

表3 斑膜合墊盲蝽若蟲序貫抽樣表

2.3.3 零頻率估計法

根據Gerrard等的零頻率回歸模型：x=α(-lnP0)b[9]，得出膜合墊盲蝽若蟲的平均密度(x)與零頻率(P0)回歸模型：

x=1.7457(-lnP0)1.1119

根據Gerrard的方法對種群進行理論抽樣(n)[10]，其公式為：

n=β2(1-P0)/[P0(-lnP0)2(D)2]

式中,β為模型中-lnP0的指數,P0為零頻率,D抽樣精度。已知P0=0.8715，D=0.2時，理論抽樣數(n)為240.9，即需要調查241片葉是否有蟲，求得P0值后代入Gerrard模型x=1.7457(-lnP0)1.1119，即可得出每葉的蟲口密度。

將田間按理論抽樣數(n)調查取得的P0值代入已知Gerrard模型進行驗證，得出理論值x與實測值m的比較結果(表4)。

表4 Gerrard模型理論值與實測值的比較1)

由表4可見，該模型的抽樣精度除樣段2略大于預定D值0.2，其余11個樣段均小于預定D值0.2。因此利用Gerrard模型x=1.7457(-lnP0)1.1119，根據0—1抽樣所得P0值，可有效估計國槐葉片上膜合墊盲蝽若蟲的種群密度。

3 討論

本文就斑膜合墊盲蝽若蟲的12組樣段的調查結果進行了空間分布型檢驗分析，結果表明，斑膜合墊盲蝽若蟲在田間呈聚集分布；其公共kc值為0.6169，符合負二項分布；聚集原因是由某些環境作用引起的；這主要是由于斑膜合墊盲蝽若蟲對國槐為害部位(新梢葉背)的選擇性所致，其基本上受國槐新梢長勢的影響，趨向于陽面樹冠外圍的新梢。

在蟲情調查時，以葉片為抽樣單位，在應用本文抽樣技術研究確定的模型時，采用隨機抽樣，因為模型建立的基礎是隨機抽樣。利用本研究確定的斑膜合墊盲蝽若蟲理論抽樣數，根據精確度與工作量，在允許誤差和可信區間范圍內，即在試驗研究時，相對誤差要求嚴格取D=0.1，在大田調查時相對誤差可放寬到D=0.2或0.3，確定出所需最適抽樣株數。用序貫抽樣表進行抽樣時，當調查的株數，累計若蟲數超過上限時，就必須進行防治，若累計若蟲數小于下限時，則不需要進行防治；累計若蟲數在上限和下限之間時，應繼續增加抽樣株數。當不易做出判斷時，應需確定最大抽樣數目。Gerrard等的零頻率回歸模型，被廣泛應用于一些體小的有害生物(如蚜蟲、木虱、螨類等)種群密度的估計[11]；在應用時首先需滿足理論抽樣數以保證抽樣的精度，在調查過程中不需要檢查所抽取樣本的蟲口密度，只需記錄有蟲樣數和無蟲樣數，根據建立的零頻率模型，即可估計該環境寄主上的蟲口密度；用零頻率法估計昆蟲田間種群密度，由于避免了直接計數的煩瑣過程，因而具有操作簡便和效率高的優點[12]。因此，在保證一定的蟲情調查準確度情況下，利用合理簡便的抽樣設計方案進行調查就可取得較準確的蟲情資料，為斑膜合墊盲蝽制定有效的防治措施提供參考依據。

致謝：承蒙南開大學劉國卿教授鑒定斑膜合墊盲蝽種名并提供相關文獻資料；中國農業大學彩萬志教授和本站張山林站長幫助寫作，特此致謝。

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Spatial distribution pattern and sampling technique forOrthotylus(O.)sophoraenymphs onSophorajaponica

ZHU Huiying1, SHEN Ping1,*,WU Jianhua2, WANG Xindong1, CHANG Chengxiu1,TIAN Wei1

1StationofForestPestManagementandQuarantineofLinxiaHuiNationalityAutonomousRegion，GansuProvince，Linxia731100，China2AgriculturalSchoolofLinxiaHuiNationalityAutonomousRegion，GansuProvince，Linxia731100，China

Orthotylussophoraehas become a serious pest forSophorajaponicain Linxia Prefecture of Gansu Province in recent years. The spatial distribution pattern ofO.sophoraenymphs inS.japonicagarden was determined by six spatial distribution pattern indices, and the assembling reasons were analyzed using Taylor′s regression model (1961) and lwao′s regression equation (1971). The results indicated that the aggregated distribution ofO.sophoraenymphs in the field fits the negative binomial series (kc=0.6169).Thereasonfortheaggregationmaybeduetosomeenvironmentalfactors.Onthebasisofthedistributionpattern,theoptimalsamplingnumberandsequentialsamplingtablewerecalculatedusinglwao′smethod.ThezerofrequencymodelforthemeandensityestimationofO.sophoraenymphs was established on the basis of Gerrard′s method (1970) as follows：x=1.7457(-lnPo)1.1119.

Orthotylus(O.)sophorae；spatial distribution pattern；sampling technique

甘肅省臨夏州科技計劃資助項目(2011-N-S- 11)

2012- 09- 23;

2013- 03- 15

10.5846/stxb201209231341

*通訊作者Corresponding author.E-mail: lx-sp@sohu.com

朱惠英,沈平, 吳建華,王新東,常承秀, 田煒.斑膜合墊盲蝽若蟲在國槐上的空間分布型及抽樣技術.生態學報,2014,34(4):832- 836.

Zhu H Y, Shen P,Wu J H, Wang X D, Chang C X,Tian W.Spatial distribution pattern and sampling technique forOrthotylus(O.)sophoraenymphs onSophorajaponica.Acta Ecologica Sinica,2014,34(4):832- 836.