全 文 ：第 12卷 第 3期
2 0 0 4年 7月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco-Agriculture
V01．12 No．3
July， 2004
杉木炭疽病空问格局及其变化研究
朱建华 陈红梅 傅瑞树
(福建省三明市林业局 三明 365000)
叶剑雄 杨爱民
(福建省林业科学研究院 福州 350012)(福建省三明市三元区林业局 三明 365001)
摘 要 对杉木炭疽病空间格局类型及其变化规律研究结果表明，杉木炭疽病在林间呈聚集分布，林间小生境异
质性是其空间聚集分布的主要原因；随林龄增长，其聚集程度下降，7～8年生林分与5～6年生林分聚集程度差异
显著，大量病原孢子存在及林分生长不良等导致林分中该病大发生；不同立地条件 由于林分生长势不同导致抗病
性差异，这是杉木炭疽病空间分布类型不同的主要原因；不同坡位杉木炭疽病种群均为聚集分布，且聚集强度指数
差异不明显。
关键词 杉木炭疽病 空间格局 聚集度指标 动态规律
Spatial pattern and variance of the Chinese fn"anthracnose Glomerella cingualta．ZHU Jian—Hua，CHEN Hon4g-Mei，FU
Rm-Shu(Forestry Bureau of Sanming City，Fujian Province，Sanming 365000)，YE Jian—Xiong(Fujian Academy of
Forestry，Fuzhou 350012)，YANG Ai—Min(Forestry Bureau of Sanyuan Region，Sanming City，Fujian Pmvince，San—
ming 365001)，CJEA，2004，12(3)：169～171
Abstract The spatial pattern and variance of Chinese fir anthracnose Glomerella cingualta were studied．The results
show that the Chinese fir anthracnose is distributed in aggregate pattern and the environment heterogeneity is the r~lson
for its aggregation．The aggregation decreases with the increase of stands age．The stands at 7～8 years of age is different
from those at 5～6 years of age by the reason that the disease occurred severely owing tO the existing I／laSS bore and forest
ill growth．Diferent anti—infections in different site classes for their different growths is the major factor for different spa—
tial patterns of the disease，but the aggregation indexes axe nearly in different positions on slope．
Key words Chinese fir anthracnose，Spatial pattern，Index of aggregate，Variance law
有关不同生态条件杉木炭疽病空间分布格局及其形成原因的研究迄今尚未见报道。本研究分析了不同
林龄、立地条件和坡位对杉木炭疽病空间格局变化的影响，为有效防治杉木炭疽病提供科学依据。
l 试验材料与方法
试验在福建省三明市杉木炭疽病发生普遍的建宁、永安和尤溪等地杉木人工林内进行，按调查规则设
点，选择 3年生以上杉木林设立标准地。每标准地 0．13～0．33hm2，随机抽样调查样株 200株以上。以 10
株为 1个样方统计发病株，并记录标准地内林龄、立地条件、坡位和林分密度等因子指标。试验共调查标准
地 485块，其中按林龄分3～4年生标准地 102块，5～6年生标准地 175块，7～8年生标准地 126块，9～10
年生标准地 82块；按立地类型分 工类标准地 29块，Ⅱ类标准地 282块，Ⅲ类标准地 151块，Ⅳ类标准地 22
块；按坡位分上坡标准地 165块，中坡标准地 192块，下坡标准地 126块。采用聚集度指标进行杉木炭疽病
空间分布型测定，并对其平均拥挤度指标 M 和平均密度 x作回归分析。其中聚集度指标包括扩散系数 C：
C = S (1)
当 C≈ 0时杉木炭疽病为均匀分布，C>1时为聚集分布，C≈ 1时为随机分布。扩散型指数 J ：
J = ×(∑x2 一N)／~N(N一1)] (2)
式中，n为样方数，N为总株数，x 为每样方病株数， 为株数X 的频数。当 J =1时杉木炭疽病为随机分
*福建省科技项目“杉木炭疽病流行动态及预测预报技术研究”部分研究内容
收稿日期：20o3—01—07 改回日期：2003—02—19
170 中 国 生 态 农 业 学 报 第 l2卷
布，J <1时为均匀分布，J >1时为聚集分布。CasSie指标 C ：
= (S 一 ) (3)
当Ca≈0时杉木炭疽病为随机分布，当C <0时为均匀分布，当Ca>0时为聚集分布。平均拥挤度指
标 M ：
M =∑x；／∑X 一1 (4) ‘—一 ‘—一 ‘ 、’，
式中，∑X；为每个小样方病株数平方总和，∑X 为每个小样方病株种群个体总和。聚块性指标M ／ ，当
M >X时杉木炭疽病为聚集分布，当M ≈ 时为随机分布，当M < 时为均匀分布。1wrdo’ M 与
回归模型：
M =a+ (5)
式中，a表示样方中病株个体的平均拥挤度， 表示每单位中集群数的聚块性 。
聚集度指标克服了频次分布检验法出现的 1个种群同时符合多种分布的混乱解释状态，能定量度量某个
种群空间格局聚集程度，被广泛应用于空间格局测定。本研究将标准地调查数据按照不同生态因子水平进行
分组，计算各组内杉木炭疽病聚集度指标并测定其空间格局，比较不同生态因子水平对其空间格局的影响。
2 结果与分析
2．1 杉木炭疽病空间格局及其变化
不同林龄杉木炭疽病病株空间格局变化。杉木炭疽病主要危害10年生以下杉木幼林，将所调查的标准
地按2年为 1个龄级进行分组，按聚集度指标测定不同林龄杉木炭疽病病株空间格局结果见表 1。表 1表
明各林龄林分中杉木炭疽病均呈聚集分布，其成因主要取决于该病的发生发展规律及生态环境条件的共同
表 1 不同林龄杉木炭疽病空间格局变化
Tab．1 Indexes of aggregation of Chinese fir anthracnose with different stand ages
作用。杉木炭疽病首先在发病植株上形成侵染源，并由风、雨传播进行扩散，从而形成以发病植株为中心的
聚集块。同时受植株生长势、坡度、地势、海拔高度和抚育情况等林间生境异质性影响，病原孢子传播后出现
非均匀分布，并影响孢子侵入杉木后的发病程度以及病原菌的生长发育。但随林龄的增大，1O年生以下杉
木林中不同时期患病枝叶此起彼伏、周年交替并不断提供大量菌源，病菌虽致病力较弱，但侵入寄主的能力
则很强，潜伏侵染现象普遍存在且潜伏数量较大，时间较长，因此杉木炭疽病发生程度也随之加重，逐渐在林
间大面积发生，一定程度减弱了聚集强度，但不足以排除由于侵染源的存在所形成的聚集分布。研究发现
3～4年生林分中该病人侵时间较短，发病较轻，存在一定范围的中心病源区且聚集程度较高。随林龄的增
大，发病中心病源逐渐向相邻感病寄主侵染扩散，杉木炭疽病在林间的聚集强度逐渐减小，但 5～6年生林分
中杉木炭疽病尚处于潜伏期，无大面积表现症状，仍表现为林分中发病的聚集分布。7～8年生林分中该病
病原菌已累积到一定数量，且缺乏修枝等抚育管理措施，针叶间互相磨擦造成伤口，为病原菌侵染提供了机
会，导致该病在林间大面积发生，空间分布的聚集程度也随之下降，近趋于随机分布。同时该病病原菌孢子
量大易侵入、有潜伏侵染现象和分布范围广，且其传播途径为风雨传播而具随机性，由于针叶互相摩擦、干旱
日灼、刺吸性害虫危害等原因造成伤口，也是该病发生程度加重而聚集程度下降的原因之一。
不同立地条件与坡位杉木炭疽病病株空间格局变化。根据李天佐等 标准将标准地立地条件分为 4
级，分别测定不同立地条件杉木炭疽病病株聚集度指标(见表 2)结果表明立地条件较好的工、Ⅱ类样地杉木
炭疽病发病率明显低于Ⅲ和Ⅳ类样地，杉木炭疽病呈聚集分布。立地条件较差的Ⅲ、Ⅳ类样地林木基本被
害，杉木炭疽病空间格局趋于随机分布。其原因是立地条件较差的林分长势较弱，植株抗病力较低，有利于
第 3期 朱建华等：杉木炭疽病空间格局及其变化研究 171
杉木炭疽病的侵人，其发病程度较高；而 I、Ⅱ类样地林分生长良好，植株具有较强抗病能力，仅少数生长不
良的单株发病，发
病率低且呈聚集
分布。不 同坡 位
杉木炭疽病种群
空间格局的聚集
度指 标 测 定 结 果
(见表 3)表明，各
坡位杉木炭疽病
均呈聚集分布，聚
表2 不同立地条件杉木炭疽病空间格局变化
Tab．2 Indexes of aggregation of Chinese fir anthracnose with different site classes
编 号立地等级 均值( )方差(s )方差／均值(c)扩散型指数( )Cassie指标( )平均拥挤度(M )聚块性指数
No． Site class Mean Variance Variance／ Dispersion Index of Index of mean (M ／x)
mean index Cassie crowding Index of
patchiness
集强度指数差异不明显。杉木炭疽病空间格局由于立地类型不同而存在差异，且寄主不同生长发育阶段亦
有明显差异。随林龄的增长，林分郁闭度提高，聚集强度逐渐减小，但最终具有聚集特性。生态因子对杉木
表3 不同坡位杉木炭疽病空间格局变化 生长越有利，杉木长
Tab．3 Indexes of aggregation of Chinese fir amhracnose with diferem positions on slope 势越佳，杉木炭疽病
坡 位 均值( )方差(S )方差／均值(C)扩散型指数( )Cassie指标(C^ )平均拥挤度(M )聚块性指数
Position on Mean Variance Variance／mean Dispersion Index of Index of mean (M )
the slope index Cassie crowding Index of
patchiness
发病率越低，其空间
聚集程度越高，故当
环境生态因子不利
于杉木生长时，该病
大发生并在林间呈
随机分布。杉木炭
疽病孢子量大、风雨传播、大面积生长不良林分存在是其随机分布格局形成的主要原因，该病发生较轻的林分，
块状中心病源的存在是该病聚集分布的主要原因。
2．2 最适理论抽样数的确定
据式(5)并 N=[(口+1) +|8—1]D 即可列出不同发病株数林问调查的理论抽样数。由表4可知相
同允许误差条件下，平均发病株数越高的林分则其调查样方数可越少。相同发病株数条件下调查样方数随
允许误差的增大而减少，故生产中可根据调查精度要求选择适当的抽样数。本研究根据生产需要列出精度
>90％、3～10年生林分的最适理论抽样数。
表4 不同林龄林间调查理论抽样数
Tab．4 Theoretical sampling nulTlber of various stand ages
林 龄
Stand age
1
3～ 4 319
5～ 6 207
7～ 8 133
9～ 10 169
2
180
121
67
90
3
133
92
45
63
抽样数 Sampling number
平均病株密度( )／株·样方 Density of disease plant
4 5 6 7 8
_ 一
75
56
17
30
9
_ 一
72
54
15
28
10
。 一
68
52
14
26
110
78
34
50
96
69
27
42
87
63
23
37
80
59
20
33
3 小结与讨论
林问杉木炭疽病空问分布格局多呈聚集分布，但在大发生时其聚集强度下降，近趋于随机分布。针对生
产中不同林分的发病情况及林间生境条件，对发病较轻、聚集强度较高的林分，可分别采取以卫生伐和间伐
为主的物理器械防治、以抚育管理为主的营林技术防治、以对病源中心局部喷洒高效低毒杀菌剂为主的化学
防治等措施，减少侵染源并提高林分抗病性，以达到控制病害的目的；对发病较重、趋于随机分布的低残次林
分，可分别采取问伐、改造、调整造林树种等林业技术措施以及对整个林分实施全面化学防治，减少病害造成
的损失。
参 考 文 献
1 赵志模．生态学引论．重庆：科学技术文献出版社重庆分社，1984．93-119
2 朱建华，陈顺立，张再福．森林病虫害预测预报．厦门：厦门大学出版社，2002．63-70
3 李天佐等．杉木立地等级表的编制．林业科技通讯，1979(8)：16～18