江清霞
摘要
漯河楊樹食葉害蟲以楊小舟蛾危害最為嚴(yán)重,通過對近5年來?xiàng)钚≈鄱隉粽T數(shù)量與氣象條件的分析,確定了楊小舟蛾不適宜存活、出現(xiàn)和大量出現(xiàn)的氣象條件;建立了Y=lg(X+1)(X為楊小舟蛾燈誘數(shù)量)為氣象適宜程度等級計(jì)算方法,并分析得出楊小舟蛾月發(fā)生氣象適宜度與月平均氣溫、月平均最高氣溫、月平均最低氣溫和月降水量相關(guān)性較強(qiáng),最終建立楊小舟娥發(fā)生氣象適宜度月預(yù)測預(yù)報(bào)模型為Y=1.311+0.238X1-0.240X2+0.126X3-0.001X4。
關(guān)鍵詞 ?楊樹食葉害蟲;氣象因素;預(yù)報(bào)模型;漯河
中圖分類號 S763.3 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A ?文章編號 0517-6611(2014)34-12187-03
楊樹適應(yīng)性廣、綜合性狀好,是漯河營造綠色通道的主要樹種。隨著漯河市大力發(fā)展實(shí)施重點(diǎn)林業(yè)生態(tài)工程,漯河市楊樹種植面積迅速擴(kuò)大,2012年漯河全市林地面積7.07萬hm2,其中楊樹6.53萬hm2,占林地面積的92.45%。楊樹食葉害蟲的發(fā)生日趨加劇,經(jīng)常大面積暴發(fā)成災(zāi),楊樹食葉害蟲的發(fā)生和危害已成為當(dāng)前漯河森防工作的重心,2012年漯河市楊樹食成葉害蟲又一次暴發(fā)災(zāi),再次在7月份出現(xiàn)了“夏樹冬景”的現(xiàn)象,楊樹食葉害蟲發(fā)生面積3.33萬hm2,成災(zāi)1.43萬hm2,成災(zāi)率219.4‰。
楊樹食葉害蟲的發(fā)生、發(fā)展和傳播與氣象條件以及氣候變化關(guān)系密切。氣象因素是楊樹生產(chǎn)重要的環(huán)境因子和自然資源,也是影響楊樹食葉害蟲的重要因子,對楊樹食葉害蟲的分布發(fā)生及發(fā)展有著顯著的影響。氣候條件與昆蟲的生命活動的關(guān)系非常密切。如昆蟲的生命活動在一定的溫度下才能正常進(jìn)行,超過一定的溫度范圍,生命活動將受到抑制,甚至引起死亡;水(濕度)也是生命活動不可缺少的條件;其他氣候因素對生命活動也會發(fā)生顯著的作用[1-3]。筆者在此研究楊樹食葉害蟲發(fā)生流行與氣象條件的關(guān)系,揭示其發(fā)生流行的氣候背景及其耦合機(jī)制,對于建立楊樹食葉害蟲氣象預(yù)測預(yù)報(bào)模式、提高楊樹食葉害蟲中長期預(yù)測預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率具有重要的現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)意義,為楊樹病蟲害的綜合防治提供更加及時(shí)、準(zhǔn)確、科學(xué)的決策依據(jù)。
1 資料與方法
1.1 資料選取
漯河楊樹食葉害蟲主要有楊小舟蛾、楊扇舟蛾、楊卷葉螟、楊直角葉蜂等,其中以楊小舟蛾危害較為嚴(yán)重,其他害蟲在楊樹林內(nèi)混合分布,交替發(fā)生危害[4]。所以該研究選取楊小舟蛾為主要研究對象。楊小舟蛾在漯河市一年發(fā)生5代。其中,幼蟲期10~20 d,5齡;5月6~9日第1代幼蟲開始出現(xiàn),5月14~18日是第1代幼蟲孵化的高峰期;第2代幼蟲出現(xiàn)于6月中旬~6月下旬,6月18~23日是第2代幼蟲孵化的高峰期;第3代幼蟲孵化高峰期為7月10~16日;第4代于8月下旬發(fā)生,第5代于9月上旬發(fā)生危害至10月越冬。成蟲期6~8 d,遷飛距離2~8 m。卵歷期4~5 d,孵化率達(dá)80%以上。蛹除越冬代外,一般歷期為5~7 d[5-6]。該研究選用2009~2013年每日氣象觀測資料和楊小舟蛾測報(bào)燈誘成蟲日觀測數(shù)據(jù)資料。
1.2 ?分析方法
利用近幾年楊樹主要食葉害蟲——楊小舟蛾調(diào)查資料,采用相關(guān)分析、回歸分析(多元線性回歸)等方法相結(jié)合找出影響楊小舟蛾發(fā)生的主要?dú)庀笠蜃?,并利用主要?dú)庀笠蜃幼鳛轭A(yù)報(bào)因子,以月末的楊小舟蛾燈誘數(shù)量作為因變量,建立多元回歸模型,建立的模型應(yīng)能用于從氣象角度對漯河地區(qū)楊小舟蛾的發(fā)生情況進(jìn)行預(yù)測和預(yù)報(bào)。
2 結(jié)果與分析
2.1 氣象因素對楊小舟蛾發(fā)生的影響分析
2.1.1
氣溫對楊小舟蛾發(fā)生的影響。 ? ? 燈誘的楊小舟蛾成蟲數(shù)量隨氣溫的升高而增多,當(dāng)日平均氣溫13 ℃以上,且日最高氣溫17 ℃以上、日最低氣溫7 ℃以上時(shí),楊小舟蛾開始出現(xiàn);日平均溫度在23~30 ℃,且日最高氣溫在25 ℃以上、日最低氣溫在16 ℃以上時(shí),楊小舟蛾數(shù)量明顯增加。在每年的7~9月日平均氣溫較高時(shí),楊小舟蛾的發(fā)生比較嚴(yán)重;10月以后隨著溫度的逐漸降低,楊小舟蛾的發(fā)生量也明顯減少。說明溫度主要影響楊小舟蛾的發(fā)育和產(chǎn)卵量。每年春季,氣溫較低,楊小舟蛾各蟲態(tài)發(fā)育緩慢,自然死亡率較高,成蟲產(chǎn)卵較少,此時(shí)影響楊小舟蛾種群數(shù)量增長的主要因子為溫度。夏季氣溫較高,楊小舟蛾各蟲態(tài)發(fā)育加快,世代縮短,產(chǎn)卵量增加,第3代燈誘成蟲數(shù)量為全年最高值。
2.1.2
降水對楊小舟蛾發(fā)生的影響。 ? ? 降水量對楊小舟蛾發(fā)生起重要的作用,在日降水量<84 mm、月平均降水量為50~150 mm時(shí),燈誘成蟲數(shù)量較多,數(shù)據(jù)比較集中,說明楊小舟蛾的發(fā)育需要一定的降水量,但降水量太大(日降水量>84 mm)又對它的存活不利。降水對楊舟蛾類害蟲的影響有2個(gè)方面:①一般性降水,增加了空氣的含水量,空氣濕度上升,有利于舟蛾的生長發(fā)育;②強(qiáng)降水,能沖刷卵和小幼蟲,致使其死亡,減少下一代發(fā)生基數(shù)[7]。
2.1.3
濕度對楊小舟蛾發(fā)生的影響。
濕度對楊小舟蛾發(fā)生存在一定影響,濕度過小或過大均影響楊小舟蛾的生長,當(dāng)日平均相對濕度在29%~97%,且日最小相對濕度>8%時(shí)適合楊小舟蛾的生存,但在日相對平均濕度為80%左右時(shí),成蟲的數(shù)量急劇增加。
2.2 漯河楊樹食葉害蟲發(fā)生發(fā)展氣象適宜度預(yù)報(bào)模型
2.2.1
楊小舟蛾發(fā)生氣象適宜度分級。
考慮到不同月份楊小舟蛾的分布情況,將每月楊小舟蛾發(fā)生氣象適宜度分為5個(gè)量級(表1),計(jì)算方法如公式
Y=lg(X+1),
其中,Y為氣象適宜度級別;X為楊小舟蛾燈誘數(shù)量(頭)。
2.2.2
楊小舟蛾月發(fā)生情況與氣象因素相關(guān)分析與回歸分析。
從2009~2013年楊小舟蛾月燈誘數(shù)量分布(圖1)可以看出,楊小舟蛾燈誘數(shù)量從4月份開始出現(xiàn),然后逐漸增多,至7月份達(dá)到高峰,后逐漸減少,至10月份基本消失。由氣象因子與楊小舟蛾燈誘數(shù)量相關(guān)分析(表2)可知,楊小舟蛾發(fā)生氣象適宜度與月平均氣溫、月平均最高氣溫、月平均最低氣溫和月降水量相關(guān)性較強(qiáng),相關(guān)系數(shù)分別為0.866、0.846、0.881和0.622;與濕度和日照相關(guān)性較小,相關(guān)系數(shù)
均小于0.450。所以選取楊小舟蛾月發(fā)生氣象適宜度為因變
量,月平均氣溫、月平均最高氣溫、月平均最低氣溫和月降水量為自變量進(jìn)行多元線性回歸,由表3可知回歸方程為:
Y=1.311+0.238X1-0.240X2+0.126X3-0.001X4
式中,Y為楊小舟娥發(fā)生氣象適宜度級別;X1為月平均氣溫;X2為月平均最高氣溫;X3為月平均最低氣溫;X4為月降水。
對模型的方差分析(表4)可以看出,由于顯著性<1%,認(rèn)為回歸方程有意義。且該模型復(fù)相關(guān)指數(shù)R= 0.891 4、R2=0.794 6,調(diào)整后R2=0.779 6,說明此方程是可信的。
2.2.3
結(jié)果檢驗(yàn)。利用所建立的楊小舟蛾發(fā)生氣象等級與氣象因素回歸模型對模型以內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測,并將預(yù)測值與實(shí)際值進(jìn)行比較,檢驗(yàn)所建模型的準(zhǔn)確性。由楊小舟蛾發(fā)生氣象等級實(shí)際值與預(yù)測值的曲線(圖2)可知,預(yù)測曲線與實(shí)際曲線變化趨勢比較吻合,說明該方程用來進(jìn)行楊小舟蛾發(fā)生氣象等級預(yù)報(bào)預(yù)測可行。
圖2 ?月楊小舟蛾發(fā)生氣象適宜度級別實(shí)際值與預(yù)測值分布
3 結(jié)論與討論
(1)氣溫、降水、濕度等氣象因素影響楊小舟蛾發(fā)生。楊小舟蛾燈誘數(shù)量隨氣溫的升高而增多,當(dāng)日平均氣溫13 ℃以上、日最高氣溫17 ℃以上且日最低氣溫7 ℃以上時(shí),楊小舟蛾開始出現(xiàn);日平均溫度在23~30 ℃,且日最高氣溫在25 ℃以上、日最低氣溫在16 ℃以上,楊小舟蛾數(shù)量明顯增加。降水量對楊小舟蛾發(fā)生起重要的作用,在日降水量<84 mm、月平均降水量為50~150 mm時(shí),楊小舟蛾燈誘數(shù)量較多。濕度對楊小舟蛾發(fā)生存在一定影響,濕度過小或過大均影響楊小舟蛾的生長,當(dāng)日平均相對濕度在29%~97%,且日最小相對濕度>8%時(shí)適合楊小舟蛾的生存,但當(dāng)日相對平均濕度為80%左右時(shí),楊小舟蛾成蟲的數(shù)量急劇增加。
(2)楊小舟蛾月發(fā)生氣象適宜度與月平均氣溫、月平均
最高氣溫、月平均最低氣溫和月降水量相關(guān)性較強(qiáng),相關(guān)系
數(shù)分別為0.866、0.846、0.881和0.622;與濕度和日照相關(guān)性較小,相關(guān)系數(shù)均小于0.450。漯河地區(qū)楊小舟蛾發(fā)生量的月預(yù)測預(yù)報(bào)模型為Y=1.311+0.238X1-0.240X2+0.126X3-0.001X4(R2=0.794 6),經(jīng)過模型內(nèi)外的檢驗(yàn),可靠性極大,能實(shí)際預(yù)測楊小舟蛾的發(fā)生情況。
參考文獻(xiàn)
[1]
張建新,包云軒,李芬,等.林業(yè)有害生物發(fā)生發(fā)展與氣象條件關(guān)系研究進(jìn)展[J].世界林業(yè)研究,2010,23(1):33-37.
[2] 王閆利,王茹琳,姜淦,等.森林害蟲發(fā)生發(fā)展與氣象因素關(guān)系的研究進(jìn)展[J].四川林業(yè)科技,2012,33(4):20-23.
[3] 彩萬志,龐雄飛,花保禎,等.普通昆蟲學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2001.
[4] 齊曉紅,陳琦,范志業(yè),等.漯河市楊樹食葉害蟲種類及防治研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2012(12):106-107.
[5] 李慧杰.鄭州地區(qū)主要林業(yè)害蟲燈光誘測動態(tài)研究[D].鄭州:河南農(nóng)業(yè)大學(xué),2010:3-48.
[6] 鄭茂燦,吳小芹,錢范俊,等.楊小舟蛾在上海地區(qū)的發(fā)生規(guī)律及其預(yù)測預(yù)報(bào)[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2006,30(3):113-116.
[7] 吳新勝,賈延安,盛桂蓮,等.蘇北楊樹主要蟲害與氣象條件的相關(guān)分析[J].氣象科學(xué),2006,26(4):456-461.