李勝華 路廣亮 高磊
摘要:為明確杜鵑冠網(wǎng)蝽在上海地區(qū)的越冬蟲態(tài),掌握其空間分布規(guī)律和抽樣技術(shù),通過在冬季杜鵑植株上的蟲態(tài)進(jìn)行定期調(diào)查確定越冬情況;在4處公園對越冬蟲態(tài)的分布情況進(jìn)行取樣調(diào)查,采用聚集度分析法和Iwao、Taylor回歸法測定杜鵑冠網(wǎng)蝽越冬蟲態(tài)的空間分布型,并根據(jù)Iwao回歸方程計算確定杜鵑冠網(wǎng)蝽越冬蟲態(tài)的最適理論抽樣數(shù)。結(jié)果表明,杜鵑冠網(wǎng)蝽在上海地區(qū)以卵越冬,其越冬卵在整株上的空間分布型為聚集性的負(fù)二項分布,且聚集強度隨著密度增加而增強,個體之間相互吸引,分布的基本成分為個體群;越冬卵在水平方向上的東、南、西、北4個方位的分布差異不顯著(P=0.47>0.05),在垂直方位的分布存在顯著差異(P<0.05),計算出越冬卵的理論抽樣數(shù)公式為N=1/D2(8.49/x+1.49),并根據(jù)此空間分布參數(shù)確定抽樣技術(shù)。
關(guān)鍵詞:杜鵑冠網(wǎng)蝽;越冬卵;越冬方式;聚集分布;理論抽樣數(shù)
中圖分類號:S433.3;S436.8+1文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號:1002-1302(2023)20-0133-04
杜鵑花(Rhododendron spp.)是杜鵑花科(Ericaceae)杜鵑花屬(Rhododendron)植物的統(tǒng)稱,是一類常綠灌木,該屬種類高度多樣化,已記錄的種類超過1 000種,我國有530余種杜鵑花,資源豐富,是世界杜鵑花的分布中心[1]。杜鵑花栽培歷史悠久,包含的文化底蘊深厚,尼泊爾、朝鮮等國家將其作為國花,深受中外人民的喜愛;杜鵑花的花色艷麗、品種繁多、花期長、適應(yīng)性強、分布廣,近百年來,世界各地的人們通過雜交或芽變不斷選育出新的后代。目前,杜鵑花的園藝品種已經(jīng)達(dá)近萬種,很多品種成為園林綠化的理想材料[2]。
杜鵑冠網(wǎng)蝽(Stephanitis pyriodes)是杜鵑花上一種主要的刺吸性害蟲,屬半翅目(Hemiptera)網(wǎng)蝽科(Tingidae)冠網(wǎng)蝽屬(Stephanitis),主要分布于江蘇、浙江、上海、廣東、廣西、浙江、江西、福建、遼寧、臺灣等地區(qū)[3-6]。杜鵑冠網(wǎng)蝽的成蟲、若蟲在葉片背面刺吸危害,會造成葉片正面出現(xiàn)蒼白色斑點,葉背面出現(xiàn)銹黃色或黑褐色糞斑,不僅影響景觀效果,也對杜鵑花的正常光合作用產(chǎn)生影響,嚴(yán)重時會導(dǎo)致植株出現(xiàn)干枯[7]?,F(xiàn)有的文獻(xiàn)多數(shù)認(rèn)為,杜鵑冠網(wǎng)蝽是以成蟲或若蟲在枯枝落葉、樹縫、土隙中越冬[8-9]。2018—2023年,筆者在上海多個公園綠地對杜鵑冠網(wǎng)蝽的越冬情況開展調(diào)查,同時針對越冬蟲態(tài)的空間分布情況展開調(diào)查,以期進(jìn)一步提高該蟲今后的測報準(zhǔn)確度,從而為其精準(zhǔn)防治提供依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 杜鵑冠網(wǎng)蝽越冬蟲態(tài)調(diào)查
2018年3月開始,挑選3處上海地區(qū)杜鵑冠網(wǎng)蝽嚴(yán)重危害的綠地(金科路綠地、東陸路綠地和浦興公園綠地),每隔7 d到現(xiàn)場調(diào)查1次,每個調(diào)查點每次隨機調(diào)查杜鵑葉片30張,觀察并記錄首次見到杜鵑冠網(wǎng)蝽成蟲、若蟲的日期。
在2018—2023年期間,每年的1—2月到上海市各公園綠地杜鵑植株上檢查杜鵑冠網(wǎng)蝽的發(fā)生情況,每年檢查地點不少于3處公園,主要包括共青森林公園、上海植物園、世紀(jì)公園、濱江森林公園、辰山植物園、徐家匯公園、復(fù)興公園、桂林公園、上海動物園、閔行體育公園、古猗園和海灣森林公園等12處公園,在每處公園檢查的杜鵑植株數(shù)不少于100株,重點檢查是否有杜鵑冠網(wǎng)蝽成蟲或若蟲的發(fā)生。并將部分葉片帶回實驗室,在解剖鏡下檢查。
1.2 杜鵑冠網(wǎng)蝽越冬卵分布情況研究
2023年2月,在上海共青森林公園、上海植物園、世紀(jì)公園和濱江森林公園等4座公園的杜鵑上對杜鵑冠網(wǎng)蝽越冬卵的分布情況進(jìn)行調(diào)查,每個地點采取棋盤式取樣法選取10株植株,每株頂部和底部各取1個枝梢,側(cè)面東、西、南、北4個方向各1個枝梢,帶回實驗室在解剖鏡下統(tǒng)計每張葉片上越冬卵的數(shù)量。
1.3 空間分布型測定方法
1.3.1 聚集度分析方法
用Excel處理調(diào)查數(shù)據(jù),使用DPS分別計算出各個方位越冬蟲態(tài)的平均數(shù)(x)和方差(S2)。再計算每個調(diào)查地區(qū)所對應(yīng)的聚集度指標(biāo)[10-11],主要包括:(1) 擴散系數(shù)C=S2/x。C>1表示聚集分布,C<1表示均勻分布,C=1則為隨機分布;(2)平均擁擠度M*=x+S2/x-1;(3) 聚塊性指標(biāo)=M*/x,M*/x>1表示聚集分布,M*/x=1表示隨機分布,M*/x<1表示均勻分布;(4)負(fù)二項分布指標(biāo)K=x2-2/(S2-x),K<0表示均勻分布,K>0表示聚集分布,而K→∞為隨機分布(通常K>8為逼近隨機分布);(5) 聚集指數(shù)I=S2[KF(]x-1[KF)],I<0表示均勻分布,I>0表示聚集分布,I=0表示隨機分布;(6) 指數(shù)CA=(S2-x)/x2,CA<0 表示均勻分布,CA=0表示隨機分布,CA>0表示聚集分布。
1.3.2 回歸方程檢驗
Iwao回歸方程[12-13]:M*=α+βx,詳細(xì)內(nèi)容參考王鳳的研究[10]。
Taylor冪法則模型[14]:lgS2=lga+blgx,詳細(xì)內(nèi)容參考高磊等的研究[11]。
1.3.3 越冬卵空間分布差異測定
匯總調(diào)查數(shù)據(jù),計算出各方位越冬卵的平均數(shù),并對各方位平均卵量進(jìn)行方差分析,分別比較水平和垂直方位的方差差異,確定越冬卵在各空間方位是否存在差異。
1.4 杜鵑冠網(wǎng)蝽越冬卵抽樣方位和理論抽樣數(shù)的確定
根據(jù)杜鵑冠網(wǎng)蝽越冬卵的空間分布差異情況確定抽樣方位,如果杜鵑冠網(wǎng)蝽越冬卵在垂直或水平方位上的分布存在差異,則選取卵量分布多的方位作為取樣部位;如果越冬卵在各方位空間上分布無明差異,則采用隨機取樣的方法進(jìn)行采樣。
杜鵑冠網(wǎng)蝽越冬卵最適理論抽樣數(shù)根據(jù)Iwao公式計算:
N=(t/D)2[(α+1)/x+β-1]。
式中:N代表理論抽樣數(shù);x為越冬卵平均密度;D為允許誤差,分別取10%、20%和30%;t為保證概率,此處取值為1;α、β為Iwao方程中的參數(shù)[12]。
2 結(jié)果與分析
2.1 杜鵑冠網(wǎng)蝽越冬蟲態(tài)調(diào)查
調(diào)查從2018年3月17日起至2018年4月21日止,每隔1周調(diào)查1次,定點調(diào)查了浦東新區(qū)金科路、東陸路、浦興公園綠地中具有明顯網(wǎng)蝽危害癥狀的杜鵑葉片,記錄首次見到杜鵑冠網(wǎng)蝽的日期(表1)。
至調(diào)查結(jié)束,3處綠地調(diào)查過程中都沒有觀察到杜鵑冠網(wǎng)蝽成蟲活體,均是在杜鵑老葉葉背上首先見到蟲體很小且透明的初孵若蟲,并且少量聚集。由此推斷,杜鵑冠網(wǎng)蝽以卵在葉片上越冬,不可能以成蟲或若蟲越冬。
在2018—2023年的1—2月調(diào)查發(fā)現(xiàn),僅在上海植物園杜鵑的落葉中發(fā)現(xiàn)過1頭杜鵑冠網(wǎng)蝽的成蟲,其他地區(qū)在調(diào)查過程中均未發(fā)現(xiàn)杜鵑冠網(wǎng)蝽的成若蟲;帶回到實驗室的葉片中多次發(fā)現(xiàn)數(shù)量較多的卵,進(jìn)一步證明其以卵越冬。
2.2 杜鵑冠網(wǎng)蝽越冬卵分布情況
2.2.1 杜鵑冠網(wǎng)蝽越冬卵的聚集度指標(biāo)
杜鵑冠網(wǎng)蝽越冬卵在杜鵑上空間分布參數(shù)匯總見表2,在所調(diào)查的4個樣本中,擴散系數(shù)C(8.90~13.41)、平均擁擠度M*(9.24~15.95)、聚塊性指標(biāo)M*/x(4.50~7.81)都大于1,聚集指數(shù)I(7.90~12.41)、負(fù)二項分布指標(biāo)K(0.15~0.29)、指數(shù)CA(3.50~6.81)都大于0。根據(jù)判定分布型的標(biāo)準(zhǔn)得知,杜鵑冠網(wǎng)蝽越冬卵在杜鵑上呈聚集分布。
2.2.2 Iwao回歸分析
根據(jù)表2中的M*和x,運用回歸模型對杜鵑冠網(wǎng)蝽越冬卵在杜鵑上的平均密度和平均擁擠關(guān)系進(jìn)行檢驗,其回歸方程為 M*=7.49+2.49x,M*與x[KG*3]呈顯著相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)r=0.870 7,參數(shù)α=7.49>0,表明個體間相互吸引,呈個體群分布;β=2.49>1,表明個體群為聚集分布;α>0,β>1,表明杜鵑冠網(wǎng)蝽越冬卵在杜鵑上的空間分布型屬于聚集型的一般負(fù)二項分布,個體間相互吸引。
2.2.3 Taylor冪法則分析
根據(jù)表2中的S2和x,運用Taylor冪法則公式對杜鵑冠網(wǎng)蝽越冬卵平均密度和方差的對數(shù)關(guān)系進(jìn)行檢驗,所得方程為lgS2=0.96+1.34lgx,S2與x顯著相關(guān),相關(guān)系數(shù)r=0.978 7,lga=0.96,b=1.34,可知杜鵑冠網(wǎng)蝽越冬卵是聚集分布的,聚集強度與密度呈正相關(guān)。
2.2.4 杜鵑冠網(wǎng)蝽卵在水平方向的空間差異
杜鵑冠網(wǎng)蝽越冬卵在水平方向上東、南、西、北等方位的方差分析結(jié)果見表3,由此可知,杜鵑冠網(wǎng)蝽越冬卵在杜鵑植株上4個方位的分布雖然存在差異,但差異不顯著(P=0.47>0.05),說明杜鵑冠網(wǎng)蝽的越冬卵在水平方向上的分布是隨機的。
杜鵑冠網(wǎng)蝽越冬卵在垂直方向上方差分析結(jié)果見表4,由方差分析結(jié)果可知,杜鵑冠網(wǎng)蝽越冬卵在杜鵑植株上垂直方位的分布存在顯著差異(P<0.05),說明杜鵑冠網(wǎng)蝽的越冬卵在垂直方向上存在一定的聚集性。
2.3 杜鵑冠網(wǎng)蝽越冬卵野外抽樣技術(shù)
2.3.1 抽樣方位
根據(jù)杜鵑冠網(wǎng)蝽卵在水平方向的空間差異分析可知,杜鵑冠網(wǎng)蝽在水平方向上分布是隨機的,因此可在杜鵑植株水平方位隨機進(jìn)行取樣;但在垂直方位上,杜鵑冠網(wǎng)蝽存在一定的聚集性,在取樣時應(yīng)主要取上半部葉片。
2.3.2 理論抽樣數(shù)
根據(jù)Iwao回歸方程中的α、β參數(shù),可得出計算理論抽樣數(shù)的公式為N=1/D2(8.49/x+1.49),根據(jù)該公式,若以90%、80%、70%的概率保證其允許誤差,杜鵑冠網(wǎng)蝽在不同允許誤差D(分別取10%、20%、30%)下的理論抽樣數(shù)見表5,隨著杜鵑冠網(wǎng)蝽越冬卵密度的增大,所需的理論抽樣數(shù)逐漸減少,且允許的誤差越大,理論抽樣數(shù)也越少。
3 結(jié)論與討論
杜鵑冠網(wǎng)蝽是杜鵑花的主要刺吸性害蟲,多地的文獻(xiàn)資料記載,該蟲以成蟲、若蟲等方式在寄主植物根際、枯枝落葉等處越冬[15-18],這與筆者在上海地區(qū)觀察到主要以卵越冬的情況不太一致,這可能是由于不同地域氣候差異所致。有文獻(xiàn)記載,杭州地區(qū)杜鵑冠網(wǎng)蝽越冬成蟲4月下旬開始活動[15],而本研究在3月下旬觀察到杜鵑冠網(wǎng)蝽若蟲開始危害,這也可能是因為若蟲蟲體較小,且越冬代危害不明顯,導(dǎo)致越冬代若蟲危害不受重視,等到杜鵑花出現(xiàn)受害狀時,大部分越冬代的杜鵑冠網(wǎng)蝽已經(jīng)羽化為成蟲,因此導(dǎo)致被誤認(rèn)為該蟲以成蟲越冬。
抽樣調(diào)查結(jié)果顯示,杜鵑冠網(wǎng)蝽越冬卵呈明顯的聚集分布,據(jù)推測,這可能與杜鵑葉片營養(yǎng)分布狀況有關(guān);杜鵑冠網(wǎng)蝽越冬卵多集中于杜鵑小枝中間已經(jīng)展開的葉片上,頂部未展開葉片和下部即將脫落的葉片上幾乎沒有或者僅有少量卵。說明杜鵑冠網(wǎng)蝽成蟲趨向于將卵集中產(chǎn)在營養(yǎng)狀況較好的葉片上,以便提高若蟲孵化后的成活率。
本研究結(jié)果不僅明確了上海地區(qū)杜鵑冠網(wǎng)蝽的越冬方式,還掌握了越冬卵在植株中呈聚集分布,相關(guān)結(jié)果為預(yù)測早春杜鵑冠網(wǎng)蝽的發(fā)生時間和發(fā)生蟲量、制定適當(dāng)?shù)恼{(diào)查方法以及采取合適的防治措施等提供了一定的依據(jù),對保障杜鵑花的正常生長、提升其觀賞價值具有重要意義。
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收稿日期:2023-03-10
基金項目:上海市綠化和市容管理局攻關(guān)項目 (編號:G230202)。
作者簡介:李勝華(1974—),男,江西贛州人,碩士,高級工程師,主要從事綠化林業(yè)有害生物監(jiān)測預(yù)警及防控工作。E-mail:lsh@shsyky.com。