白斑新灰蝶幼蟲空間分布型的初步研究

賈彥霞，王新譜，田會剛，常春燕，伏芳偉

(1．寧夏大學農學院，寧夏 銀川 750021;2．寧夏羅山國家級自然保護區管理處，寧夏 吳忠 751900)

檸條錦雞兒Caragana korshinskii為豆科錦雞兒屬的落葉大灌木，俗稱檸條。近年來，在“三北”地區檸條種植面積不斷擴大，寧夏全區面積約46萬hm2，其中人工純林占94%。由于全球氣候變暖，災害性天氣頻發，西北荒漠半荒漠地區特殊的地理環境等因素的影響，檸條林蟲害發生日益嚴重，造成大面積檸條林長勢衰弱，甚至成片枯死，嚴重影響了西北地區的生態、經濟安全［1］。近幾年，白斑新灰蝶Neolycaena tengstroemi(Erschoff)在寧夏中部干旱帶檸條林發生危害，每年4月中旬至5月上旬幼蟲蛀害檸條花蕾，食去花冠和子房。幼蟲行動遲鈍，頭部常插入花蕾靜伏不動，食空一花后又轉害它花。5月上旬幼蟲老熟，爬向樹基，以腹端粘附物體上蛻皮化蛹，5月中旬成蟲達到羽化盛期。晴天成蟲活動旺盛，采食花蜜，交配產卵［2］。目前，國內外尚無有關白斑新灰蝶生態學方面的研究報道。為了掌握白斑新灰蝶林間發生規律，有效進行預測和防治，筆者從2013年開始對其幼蟲空間分布型進行了初步研究。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況調查樣地位于寧夏回族自治區中部干旱帶羅山國家級自然保護區。保護區地理坐標為N37°11'～37°25'，E106°04'～106°24'，海拔高度1560～2624．5 m，南北長36 km，東西寬18 km，區域總面積3．371萬hm2。羅山地處內陸，屬中溫帶大陸性干旱氣候;全年平均日照為2881．5 h，年平均氣溫8．8℃，晝夜平均溫差為10．2℃，年平均降水量261．8 mm，年平均蒸發量為2460 mm，是降水量的9．5倍，年平均相對濕度49%［3］。2003年羅山國家級自然保護區轄區開始種植檸條林，現有人工檸條林2．5萬hm2，主要分布于羅山西側。

1.2 取樣方法試驗林地為10～15 a人工純林，樹高1．5～2．1 m，株距1．0～1．5 m，行距3 m。試驗在羅山西坡山腳下任意選取面積50 m×75 m樣地5塊，按“Z”字形抽樣方法隨機選取30株，每株大約有10～13個枝條。分別在樹冠的不同方位(東、南、西、北)選取大約50 cm長的枝條，觀察并記錄不同方位枝條上白斑新灰蝶幼蟲數量，再以整株為單位，計算幼蟲在樹上的空間分布情況。5月上旬調查采樣。調查前未進行藥劑防治。

1.3 空間分布型測定根據各樣地的調查資料計算均值ˉx、方差S2、平均擁擠度m*，選用Kuno擴散系數C、Daivd和Moore叢生指數I、Cassie聚集度指標CA、Waters負二項分布K值、Morisita擴散指標Iδ、Lloyd聚塊性指標m*/ˉx［4-5］6個聚集指標和Taylor冪函數法則［6］、Iwao的m*/ˉx回歸法［7］2種回歸模型，分析白斑新灰蝶幼蟲空間分布型，重點考察幼蟲種群聚集度的變化及其格局所屬類型，以種群聚集均數分析聚集原因［8-9］。

1.4 數據統計分析數據采用Excel 2007進行統計分析，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 空間分布型的聚集度指標檢驗對調查數據統計分析，白斑新灰蝶幼蟲種群聚集度指標測定結果見表1。根據不同樣地的均值ˉx和方差S2計算，各樣地的擴散系數C值均大于1，叢生指數I值均大于0，聚集度指標CA值均大于0，擴散指標Iδ值均大于1，平均擁擠度m*值均大于ˉx，聚塊性指數m*/ˉx值均大于1。根據各參數空間分布型判定標準，白斑新灰蝶幼蟲種群在檸條上的空間分布為聚集分布。

K值就是負二項分布中的參數K，Waters認為，K值與蟲口密度無關，K值越小，則表示種群的聚集度愈大，若K值趨于∞時(一般為8以上)，則逼近Poisson分布［10］。表1中的K值均依據矩法求得，且0＜K＜8，因此白斑新灰蝶幼蟲的分布型不符合Poisson分布。

表1 白斑新灰蝶幼蟲種群空間分布聚集指標

2.2 空間分布型的回歸模型分析將5個樣地的平均蟲口密度ˉx值和方差S2值進行回歸模型分析，結果見表2。利用Taylor冪法則將數值進行對數代換，用最小二乘法作lgˉx對lg S2的回歸分析，求得lg a=0．2398，b=1．1276，r=0．9714，即lga＞0，b＞1，說明白斑新灰蝶幼蟲在任何密度下都呈聚集分布，且其聚集強度隨種群密度的升高而增強。

表2 白斑新灰蝶幼蟲回歸模型

利用Iwao的線性回歸模型求m*對ˉx的回歸，求得α=0．5377，β=1．1754，相關系數r=0．9581(見圖1)。α值大于0，說明白斑新灰蝶幼蟲個體間相互吸引，分布的基本成分是個體群;β值大于1，說明種群基本成分呈聚集分布，且符合負二項分布。測定結果與聚集度指標檢驗相一致。

圖1 幼蟲平均擁擠度與蟲口平均數的關系

2.3 影響幼蟲聚集分布的因素分析應用Bliackith的聚集均數公式［8］，得到聚集均數λ與平均蟲口密度ˉx的關系(表1)。計算聚集均數λ應用0．5的概率值，λ的自由度等于2k與0．5概率值對應處的χ2值。由表1可知，白斑新灰蝶幼蟲的聚集均數隨著平均蟲口密度增大而增大，其直線回歸式為λ=-0．4326+1．1138ˉx(r=0．9886＊＊)。經統計，當白斑新灰蝶幼蟲密度ˉx=2．18頭/m2時，λ=2。因此，將ˉx=2．18作為判別白斑新灰蝶幼蟲聚集原因的臨界值(圖2)。當幼蟲平均密度在2．18頭/株以下時，λ值均在2以下，幼蟲聚集的原因是環境作用引起的。當幼蟲平均密度不小于2．18頭/株，λ值不小于2，則說明幼蟲聚集的原因不僅與檸條林的生長狀況及環境條件有關，而且與成蟲的聚集行為有關，這很可能是由于成蟲在產卵期間自身密度較大，彼此接近的機會增加，從而使聚集度λ增大。

圖2 聚集均數與蟲口平均數的關系

3 結論與討論

空間分布型是昆蟲種群的重要屬性之一，是種群在相對靜止狀態下的空間分布狀況，揭示了種群個體在某一時刻的行為習性，是昆蟲的生物學特性和特定條件相互作用、協同進化的結果。研究昆蟲種群的空間分布格局，無論在蟲情資料統計分析上還是在指導預測預報及綜合治理上都具有重要的意義［11-12］。本文就白斑新灰蝶幼蟲在5塊樣地的調查結果用6種聚集指標法與Taylor冪法則、Iwao的m*-ˉx回歸模型分析法進行空間分布型檢驗分析。白斑新灰蝶幼蟲在寧夏羅山自然保護區檸條林內空間分布型呈聚集分布，且符合負二項分布。λ值檢測白斑新灰蝶幼蟲的聚集原因:幼蟲平均密度小于2．18頭/株時，聚集原因主要是與檸條林生態環境因素有關;但白斑新灰蝶幼蟲行動遲緩，擴散能力很有限，當幼蟲平均密度不小于2．18/株時，聚集原因主要是種群生物學特性與環境的共同作用。

國內外已有不少學者做了關于環境條件對昆蟲種群密度和空間分布方面影響的研究:季榮 等報道了飛蝗卵塊主要集中在土壤含鹽量低(＜1．9%)、含水量適中(10．1%～29．9%)的區域［13］;Marcelo等報道了頻繁降雨和高濕環境導致咖啡果小蠹Hypothenemus hampei種群密度的迅速下降［14］。影響昆蟲種群動態的因子有很多，包括研究區域的地理位置、海拔、氣候(溫度、濕度、降雨量)、天敵、土壤等［15］，這些因素都直接或間接地影響昆蟲種群數量變化和結構演變。因此，對于影響白斑新灰蝶幼蟲空間分布的環境因子還有待于進一步深入探討。

志謝:承蒙華南農業大學王敏先生鑒定白斑新灰蝶Neolycaena tengstroemi(Erschoff)學名，特此志謝!

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