設施油白菜地藜科雜草的空間分布型及其抽樣技術

李平

摘要：采用空間分布型檢驗、聚集強度指標檢驗和線性回歸法，研究了設施油白菜地苗期藜科雜草田間分布型及其抽樣方法，結果表明：設施油白菜地苗期藜科雜草田間分布型呈聚集分布，聚集受栽培環境影響較大。建立了設施栽培環境下油白菜地苗期藜科雜草理論抽樣模型。

關鍵詞：油白菜;藜科;空間分布型;理論抽樣模型

中圖分類號：S451.1 ? ? ?文獻標志碼：A ? ? ?文章編號：1001-1463（2021）07-0063-04

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2021.07.013

Abstract：The field distribution pattern and sampling method of Chenopodiaceae weeds in seedling stage of protected Chinese cabbages were studied by using spatial distribution pattern test， aggregation intensity index test and linear regression methods. The results showed that the field distribution pattern of Chenopodiaceae weeds in seedling stage of protected Chinese cabbages was aggregation distribution. The aggregation was highly influenced by the growing environment. The theoretical sampling model of Chenopodiaceae weeds at seedling stage of Chinese cabbage was established under protected cultivation environment.

Key words：Chinese cabbage; Chenopodiaceae; Spatial distribution pattern; Theoretical sampling model

設施油白菜是甘肅特色產業之一[1 - 2 ]。藜科雜草是我國西北旱區主要雜草類型之一，也是甘肅河西灌區設施蔬菜地的主要雜草。藜科多數為一年生草本植物，少數為半灌木或灌木，極少數為小喬木。全球藜科植物共約有130屬1 500余種，廣泛分布于各大洲，主要分布于歐亞大陸、南北美洲、非洲和大洋洲的沙漠、荒漠、半干旱及鹽堿地區，其中中亞地區是現存藜科植物的分布中心。我國有藜科植物39屬180余種，廣泛分布于各地，主要生長在鹽堿地區和北方干旱地區。其特點是根系發達，多數器官組織液中富含鹽分，通過與其他植物競爭地上和地下的空間、光照、空氣、水分、養分等來抑制其他植物的生長[3 - 4 ]。近年來，筆者在甘肅省金昌市永昌縣、武威市涼州區以及古浪縣設施蔬菜基地調查發現，藜科雜草成為設施油白菜苗期最主要的雜草類型。筆者調查研究了設施油白菜地苗期藜科雜草的田間分布型及其抽樣方法，旨在為其防治和預測預報提供參考。

1 ? 材料與方法

1.1 ? 調查地點和方法

調查地點位于甘肅省武威市涼州區中壩鎮上壩村。當地平均海拔1 501 m，土壤類型薄層灌漠土，年均降水161 mm，土壤有機質含量14.8 g/kg。指示油白菜品種為精選四月慢，播量2 g/m2。2021年3月28 — 29日于油白菜3葉1心期隨機調查5座油白菜日光溫室，每座日光溫室為1個樣本田塊，每個樣本田塊均按棋盤式橫向選擇5個點，縱向選擇10個點，每點即1個樣方，每樣方面積0.25 m2。每個樣田調查50個樣方，統計樣方內藜科雜草密度，制作χ2頻次表。

1.2 ? 空間分布型檢驗

1.2.1 ? 聚集度指標檢驗 ? 采用擴散系數C、Cassie指標CA、Lloyd聚集指數M*/m、David &Moore叢生指數I以及聚集均數λ檢驗空間分布型。

1.2.2 ? 線性回歸檢驗 ? 將平均擁擠度M*與平均密度 ?值做Iwao回歸M*=α+β。α為基本擴散指數，β為密度擴散系數。當α > 0，個體間相互吸引，分布的基本成分是個體群;當α=0，分布的基本成分是單個個體;當α < 0，個體間相互排斥。當β=1時，隨機分布;當β < 1時，均勻分布;當β > 1時，聚集分布。將方差S2與平均密度取對數值后做Taylor回歸lg（S2）=lga+blg（ ?）。當b=1時，空間分布為隨機分布;當b > 1時，空間分布為聚集分布;當b趨近于0時，空間分布為均勻分布。

1.3 ? 理論抽樣模型和序貫抽樣模型

Iwao理論抽樣模型n=t2/D2[（α+1）/+ β-1]，n為最適抽樣數或理論抽樣數，為平均密度，D為允許誤差，t為置信度分布值，α、β同Iwao回歸模型參數。

Iwao序貫抽樣模型T（1、2）=nm0 ± t，加號計算可得到雜草密度的上限值T1，減號計算可得到雜草密度的下限值T2。n即抽樣數，m0為防治指標，t為置信度分布值，一般取95%置信區間即t=1.96;α、β同Iwao理論抽樣模型參數。田間調查時，若累計查得雜草數量大于上限值T1，說明雜草密度高于防治指標，需要進行防治;若累計查得雜草數量低于下限值T2，說明雜草密度低于防治指標，不需要防治;若累計查得雜草數量處于上下限值之間，需繼續取樣調查。

最大抽樣數模型Nmax=t2/d2[（α+1）m0+（β-1）m02）]，d即允許誤差D，m0、t、α、β同Iwao序貫抽樣模型參數。當田間調查到最大抽樣數時，若累計查得雜草數量仍在上下限之間，則根據該點最靠近的那一邊界限值判斷是否需要防治。

采用Excel 2003和DPS17.10軟件處理數據。

2 ? 結果與分析

2.1 ? 空間指標檢驗

從表1可知，1～5號田的χ2值均小于該自由度下奈曼分布、P-E分布、負二項分布P0.05時的χ2值，表示上述田塊雜草實際分布與對應上述各分布模型顯著相符。奈曼分布、P-E分布和負二項分布均為聚集分布，因此可認為1～5號樣田的藜科雜草空間分布型均顯著呈聚集分布。

由表2可知，1～5號樣田的擴散系數C > 1，Lloyd聚集指數M*/m> 1，Cassie指數CA > 0，叢生指數I > 0，表示藜科雜草在設施油白菜苗期的田間分布型呈聚集分布。所有田塊的聚集均數λ< 2，表示雜草田間聚集分布是受環境因素決定。聚集均數λ和平均密度模型方程式為λ=0.459 6+0.089 7，R2=0.506 8，F=3.08< F0.05，表示藜科雜草的聚集程度與平均密度模型無顯著相關性。

2.2 ? 線性回歸檢驗

2.2.1 ? Iwao回歸 ? 平均擁擠度M*和平均密度的值回歸模型顯著，方程式為M*=2.195 2x- 0.217 3，R2=0.709 0，F=14.2>F0.05。式中密度擴散系數β=2.195 2>1，表示藜科雜草的空間分布型呈聚集分布。

2.2.2 ? Taylor回歸 ? 方差S2和平均密度取對數值的回歸模型極顯著，方程式為lg（S2）= 0.265 2+1.413 lg（x），R2=0.938 0，F=66.9>F0.01。式中b=1.413>1，表示藜科雜草田間分布型呈聚集分布。

2.3 ? 理論抽樣模型和序貫抽樣模型

根據Iwao回歸模型和Iwao理論抽樣模型，取95%置信度（即t=1.96），可得出藜科雜草最適抽樣模型為n=3.8416/D2（0.782 7/+ 1.195 2）。一般允許誤差D可取0.1、0.2和0.3，可得出相應雜草密度（例如平均密度= 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10株/0.25 m2）的最適抽樣數（表3）。若雜草密度相同，則抽樣數隨允許誤差增大而減小;若允許誤差相同，則抽樣數隨雜草密度增多而減少。

根據Iwao序貫抽樣模型，選擇藜科雜草防治指標為4株/0.25 m2，即m0=4.0;取95%置信區間即t=1.96，可得出藜科雜草密度序貫抽樣方程為T（1、2）=4n±9.212。例如取調查樣方數（單位：個）n=10、15、20、25、30、35、40、45、50、55時，可得相應雜草數量的序貫抽樣表（表4）。在田間調查中，若累計查得雜草數量大于表中上限值T1，即雜草密度高于防治指標，需要防治;若累計查得雜草數量小于表中下限值T2，即雜草密度低于防治指標，不需要防治;若查得雜草數量處于T1和T2之間，仍需繼續取樣調查。

根據最大抽樣模型，取95%置信范圍即t=1.96。當允許誤差d=0.1時，可得出Nmax≈855 0，即在防治指標（4.0±0.1）株/0.25 m2時田間調查的最大抽樣數是8 550個。當允許誤差d=0.2時，可得出Nmax≈2 138，即在防治指標（4.0±0.2）株/0.25 m2時田間調查的最大抽樣數是2 138個。當允許誤差d= 0.3時，可得出Nmax≈950，即在防治指標（4.0±0.3）株/0.25 m2時田間調查的最大抽樣數是950個。實際應用中，在一定允許誤差內調查到最大抽樣數時，若累計查得的雜草數量仍在T1和T2之間，則根據該數值最靠近邊界限值決定是否進行防治。

3 ? 結論與討論

藜科雜草在設施油白菜地苗期田間分布型呈聚集分布，該結論與其他類型雜草例如酸模葉蓼在蔬菜地的空間分布規律一致[5 - 7 ]。田間藜科雜草聚集分布受栽培環境影響較大，受雜草本身特性影響較小，建立了設施油白菜地苗期田間藜科雜草最適抽樣模型n=3.841 6/D2（0.782 7/x+1.195 2）和序貫抽樣模型T（1、2）=4n±9.212。

本研究結論為設施蔬菜地藜科雜草的科學防治和預測預報提供了基礎理論與技術依據，研究建立的序貫抽樣方法可供設施蔬菜生產基地或基層專業化統防統治組織參考。在實際應用中，我們可根據序貫抽樣表適時開展藜科雜草數量調查，決定是否開展科學防治。

參考文獻：

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（本文責編：陳 ? 珩）