氣溫和降水對銀杏超小卷葉蛾發生的影響及預測模型構建

陳立勇,劉娜,葉軍,朱妍妍,張露,于齊

(1.泰州市林業技術指導中心，江蘇泰州 225300；2.泰州市海陵區農業技術推廣中心，江蘇泰州 225300)

銀杏超小卷葉蛾Pammene ginkgoicolaLiu，又名銀杏超小卷蛾，屬鱗翅目Lepidoptera小卷葉蛾科Olethreutidae，廣泛分布于我國各銀杏產區[1]。第三次全國林業有害生物普查結果顯示，全國銀杏超小卷葉蛾發生面積3 793 hm2，危害指數0.352 3，在全國范圍內危害性評價低，對林木危害性較小[2]。但由于其危害的主要寄主植物銀杏Ginkgo biloba是有較高生態和經濟價值的經濟林果樹種，故將銀杏超小卷葉蛾種群密度控制在安全范圍內，盡可能消除成災隱患，對于促進銀杏產業健康發展、林農增收致富和生態建設具有重要的現實意義。

目前，關于銀杏超小卷葉蛾的研究主要集中在形態特征、生物學特性和測報防治等方面[3-6]，尚沒有氣候因素影響其發生發展方面的研究。因此，筆者深入分析銀杏超小卷葉蛾發生率與各月份氣溫和降水因子的相關性，構建基于顯著相關性氣候因子的發生率預測模型，為進一步研究其生物學特性和發育特點，科學預測和防治銀杏超小卷葉蛾提供參考。

1 材料與方法

1.1 數據來源 江蘇省泰州市是我國著名的“銀杏之鄉”，是全國重要的銀杏產地之一[7]，也是銀杏超小卷葉蛾的主要發生地之一。為保證數據的可靠性，在泰州市選取設有國家級林業有害生物中心測報點的泰興市及市轄區姜堰區進行研究分析。2007—2020年銀杏超小卷葉蛾發生數據來自國家林業和草原局林業有害生物防治管理信息系統(因2011年系統內數據缺失，故本研究去除該年份，下同)；2007—2020年江蘇省泰州市平均氣溫和降水量月值數據來自《江蘇統計年鑒》和泰州市氣象局網站。

為消除不同年際間寄主總面積的變化對銀杏超小卷葉蛾發生總面積造成的影響，采用發生率反映蟲害年際間變化情況[8]。發生率(%)=發生總面積/寄主總面積×100。2007—2017年林業有害生物防治管理信息系統未統計寄主總面積，考慮到近年來泰州市林業有害生物監測覆蓋率達到95%以上和銀杏超小卷葉蛾1 a 1代的生物學特性，故利用監測總面積代替2007—2017年寄主總面積。

1.2 氣候因素對銀杏超小卷葉蛾發生率影響程度分析 銀杏超小卷葉蛾發生情況受林分結構、樹齡構成、樹體營養情況、防治技術水平、防治力度、氣候條件、生長環境、監測準確性等多方面因素影響，某一個因素發生改變都會引起蟲害發生率年際波動，但各個因素對蟲害發生率年際波動的影響程度不同。確定研究期內氣候因素是否是影響泰州市銀杏超小卷葉蛾發生的主要因素是本研究的首要環節。

通過泰州市銀杏超小卷葉蛾生活史得知[5]，銀杏超小卷葉蛾4月上旬至下旬為成蟲羽化期，4月中旬至5月上旬為卵期，4月下旬至5月中旬為幼蟲危害高峰期。4月份為銀杏超小卷葉蛾的羽化和孵化期。

由于泰州市氣候條件差異不大，如果氣候因素對銀杏超小卷葉蛾發生率年際波動有較大影響，相鄰地區蟲害發生的年際變化特征應基本一致。因此，將泰興市和姜堰區2007—2020年銀杏超小卷葉蛾發生程度進行比較，兩地發生程度完全對應或相差一個等級則認為銀杏超小卷葉蛾年際變化特征基本一致[9]。

1.3 相關性分析及線性回歸模型建立 利用SPSS 17.0軟件對數據進行Pearson相關性分析，確定銀杏超小卷葉蛾發生率與不同月份平均氣溫和降水量的關系[10]。利用SPSS 17.0軟件建立害蟲發生率與顯著相關性因子的線性回歸模型[10]，預測銀杏超小卷葉蛾發生率。使用Excel 2013軟件進行數據整理和圖表繪制。

由于銀杏超小卷葉蛾1 a發生1代，泰州市每年的5月份對其發生防治情況進行統計上報，所以將上一年6月份至當年5月份劃為1個周期，分析同一周期內各月份平均氣溫和降水因子與銀杏超小卷葉蛾發生率的相關性。

2 結果與分析

2.1 氣候因素對銀杏超小卷葉蛾發生率影響程度

2007—2018年兩地銀杏超小卷葉蛾年際變化特征基本一致(圖1)，說明該時間段內氣候因素是影響泰州市銀杏超小卷葉蛾發生的主要因素。所以選取2007—2018年兩地銀杏超小卷葉蛾發生數據進行氣候因素影響分析。

圖1 2007—2020年銀杏超小卷葉蛾發生率Fig.1 Occurrence rate of P.ginkgoicola in 2007—2020

經調查得知，近2年來，受銀杏果實價格低迷影響，姜堰區大部分樹勢差的老樹被砍伐，老齡樹占比減少，且林農普遍抑制銀杏樹結果，使樹體營養充足，長勢較好，2019和2020年該區銀杏超小卷葉蛾輕度發生。

2.2 氣溫和降水量與銀杏超小卷葉蛾發生的相關性 銀杏超小卷葉蛾發生率與4月份平均氣溫呈顯著負相關關系(P＜0.05)，相關系數-0.704；與4月份平均降水量呈極顯著正相關關系(P＜0.01)，相關系數0.805。羽化和孵化期平均降水量的影響大于羽化和孵化期平均氣溫的影響。(表1)

表1 不同時間銀杏超小卷葉蛾發生率與氣溫和降水量的相關性Tab.1 Correlation of incidence of P.ginkgoicola with temperature and precipitation at different time

2.3 銀杏超小卷葉蛾發生率預測模型的構建 將羽化和孵化期平均氣溫和平均降水量兩個相關性顯著的因子采用逐步回歸法構建銀杏超小卷葉蛾發生率線性回歸方程。為得到擬合效果最優的預測模型，系統自動將羽化和孵化期平均氣溫因子移除，只保留羽化和孵化期平均降水量一個因子。

預測方程Y=0.04X-0.692(P＜0.01)，模型擬合性較好(圖2)。可以利用羽化和孵化期平均降水量提前預測銀杏超小卷葉蛾發生率，為5月上中旬的防治關鍵期制訂相應的防治預案提供重要參考。

圖2 銀杏超小卷葉蛾發生率與羽化和孵化期平均降水量的關系Fig.2 Relationship between incidence of P.ginkgoicola and average precipitation during emergence and hatching stage

3 結論與討論

銀杏超小卷葉蛾在我國分布廣泛，華東、華中、華南和西北地區均有分布[2]，不同地理區域氣候條件差異較大。氣候因素通過干擾銀杏超小卷葉蛾生長發育、銀杏樹體自身健康條件和防治效果等方面影響蟲害發生。本研究表明:羽化和孵化期平均降水量是影響銀杏超小卷葉蛾發生的最關鍵因子，與蟲害發生率呈極顯著正相關關系；銀杏超小卷葉蛾蛹期和滯育期氣溫和降水量對蟲害發生率無顯著影響。4月份既是銀杏超小卷葉蛾羽化和孵化期，也是銀杏展葉期和銀杏超小卷葉蛾防治關鍵期。多雨高濕條件下，可能有利于銀杏超小卷葉蛾羽化、孵化和幼蟲成活發育，導致蟲口基數增大。多雨高濕環境有利于銀杏病害孢子萌發，低溫條件延長銀杏萌芽展葉時間，即延長了病害侵染時間，使銀杏病害加重，導致樹體抗性下降助長了銀杏超小卷葉蛾侵入。防治關鍵期低溫多雨條件導致防治效果差，也會導致當年蟲害加重發生。研究發現，銀杏超小卷葉蛾蛹期與滯育期氣溫和降水量對蟲害發生率無顯著影響，可能是銀杏超小卷葉蛾在蛹期和滯育期對氣候因素變化不敏感。氣候因子對銀杏超小卷葉蛾發生的具體影響機制還待進一步研究。

利用羽化和孵化期平均降水量可以預測銀杏超小卷葉蛾發生率，進而預測發生量。由于銀杏超小卷葉蛾防治關鍵期在4月下旬至5月中旬，通過預測模型可以提前對銀杏超小卷葉蛾發生率做出量化預測，并根據預測結果在5月上中旬的防治關鍵期采取相應的防治措施。本研究結果可以反映華東地區氣候因素對銀杏超小卷葉蛾發生的影響。但其他地理區域，氣候因素與銀杏超小卷葉蛾發生的相關性與本研究是否一致，預測模型是否適用還有待進一步驗證。