全 文 ：收稿日期:2005-02-16初稿;2005-09-12二改稿
基金项目:原林业部[ 1995] “中”字第 20号项目“金钱松小卷蛾性信息素应用技术”的部分内容
作者简介:邓建宇(1970-), 男 , 博士 , 副研究员 ,主要从事昆虫化学生态及害虫综合治理的研究。联系电话:(021)62208660-4023 ,
E-mail:jydeng70@yahoo.com.cn
　上海农业学报　2005 , 21(4):45～ 47
　Acta Agriculturae Shanghai
文章编号:1000-3924(2005)04-45-03
金钱松小卷蛾幼虫种群在不同树冠层上的空间格局与应用
邓建宇1 , 黎丽霞2 , 谢　伟3 , 王淑芬4 , 王问学4
(1 上海市农业科学院植物保护研究所 ,上海 201106;　2 海南省儋州市林业局 , 儋州 571700;
3四川省南充市林业科学研究所 ,南充 637000;　4 中南林学院环境与资源系 ,株洲 412006)
摘　要:采用多种方法分别考查了金钱松小卷蛾幼虫在金钱松树内不同树冠层上的空间格局 ,结果表明属
于聚集分布 ,同时探讨了聚集原因 , 确定了抽样方法 ,根据 Iawo的统计方法 , 计算出不同虫口密度下的最适抽样
数 ,根据 Kuno模型(1969)建立了序贯抽样模型 。
关键词:金钱松小卷蛾;金钱松树冠层;空间格局;抽样方法;最适抽样数;序贯抽样
中图分类号:S791.23　　　　文献标识码:A
种群空间格局的研究是现代理论生态学的重要内容之一 ,在实际应用中亦具有重要意义 ,它不仅提示
出种群的空间结构特征 ,而且还是确定抽样技术和资料代换的基础[ 1] 。金钱松是我国特有的珍贵用材树
种 ,它具有很高的观赏价值 ,是园林绿化的重要树种之一 ,同时也是我国二级保护树种 ,大量栽培后 ,引起
金钱松小卷蛾(Celpha pseudolaxicola Liu)的严重危害 ,轻则使金钱松叶枯 ,长势弱 ,重则使金钱松枯死[ 2] 。
方志刚等基于整株树为研究对象 ,研究了金钱松小卷蛾幼虫的空间分布型[ 3] 。本项目调查中发现在金钱
松不同冠层上金钱松小卷蛾的分布存在显著差异 。因此 ,如采用分层抽样技术能够减少抽样误差。根据
金钱松种子园的系统调查资料 ,对金钱松小卷蛾幼虫种群在不同树冠层上的空间格局及抽样技术进行了
研究 ,以期为该虫的测报和防治提供科学依据 。本文报道该项研究结果。
1　材 料与 方 法
1.1　实验地基本概况　试验地点在湖南涟源龙山林场 ,地处北纬 27°27′～ 27°33′,东经 111°43′～ 111°49′,
涟源龙山林场气候属于亚热带气候 ,冬冷夏凉 ,空气湿度大 ,云雾降水多 ,年平均降水量 1650mm ,年平均气温
12℃,最高气温 34℃,最低气温-20℃。试验地的种子园在海拔900 ～ 1000m ,总面积约为26.7hm2 ,多数为金钱
松纯林 ,林龄为 20 ～ 25年 ,郁闭度为 0.3 ～ 0.6。金钱松的密度为 20 ～ 60 株 666.7m2 ,树高 3.5 ～ 8.0m ,
土壤为黄壤 ,pH4 ～ 5 ,土壤有机质含量丰富 ,平均达 10.61%。林下灌木杂草丛生 ,灌木以冬青科 、蔷薇科
为主 ,金钱松种子园山地坡度较大 ,但一般不超过 37°。
1.2　调查方法 　于 1997 年 4 月 29 ～ 30 日在金钱松种子园选取 6 块标准地 ,每块样地的面积约为
0.267hm2 ,在每块样地以双平行线跳跃式抽取 12 ～ 31株标准树 , 在每个标准树的树冠上分东 、南 、西 、北 4
个方位 ,每个方位分上 、中 、下(树冠 3等分)3个层次 ,同时中层分内 、外 2个层次 ,上下 2层摘取树冠的外
缘部分 ,摘取共计 16个枝条 ,每个枝条以 30个叶丛为标准抽样单位 ,中层内部枝条叶丛数由内向外数 ,外
部枝条叶丛数由外向内数 ,分别统计30个叶丛中的幼虫。
1.3　分析方法[ 4, 5] 　应用 Iwao 模型和丛生指标 I 、聚块性指标 m﹡ m 、聚集度指数 Ca 、扩散系数 C 、扩散型
指数 Iδ、Taylor幂指数法 7种聚集性指标综合分析金钱松小卷蛾的空间格局 ,应用种群聚集均数(λ)分析
其聚集原因。
2　结 果与 分 析
2.1　上 、中 、下 3段树冠的空间格局
2.1.1　聚集度指标法　从表 1中可知 ,金钱松小卷蛾幼虫在上 、中 、下3段树冠的 I >0 、Ca >0 、m﹡ m >
1 、C >1均属聚集分布 。
2.1.2　Iwao 的 m﹡ -m 回归法 　上层树冠:m﹡ =1.6102 +1.2156m , r =0.8716﹡;中外层树冠:m﹡ =1.
7777+1.1052m , r =0.9330﹡;下层树冠:m﹡ =1.2110+1.2715m , r =0.9847﹡。上 、中 、下 3段树冠的α值
均>0 , β值均>1 ,说明金钱松小卷蛾幼虫在不同层次上均以个体群的形式存在 ,个体群的分布为普通聚
集型 。
2.1.3　Taylor幂指数法　上层树冠:lg s 2=0.4591+1.0807lg x , r =0.5751中外层树冠:lg s2 =0.4745+
1.0402lg x , r =0.8257;下层树冠:lgs 2 = 0.3073 +1.3663lg x , r =0.9821。从以上的回归式可
知 , lga >0 , b>1 ,因此种群在一定密度下都是聚集的 ,聚集强度随着种群密度的升高而增加。
表 1　金钱松小卷蛾幼虫在上层 、中外层和下层树冠的聚集度指标
Table 1　Aggregation indices of Celpha pseudolaxicola in upper , outer-middle , lower crowns of golden larch
样地号
Plot No. 扩散系数C 丛生指标I 聚集度指数Ca
扩散型指数
Iδ
聚块性指标
m﹡ m
Ⅰ 4.624 3.624 0.635 1.637 1.635
Ⅱ 4.756 3.756 1.435 2.449 2.435上层
Upper crown
Ⅲ 3.076 2.076 0.868 1.885 1.868
Ⅳ 2.153 1.153 0.331 1.339 1.331
Ⅴ 2.100 1.100 0.305 1.312 1.305
Ⅵ 3.215 2.215 1.131 2.134 2.840
Ⅰ 3.630 2.630 0.379 1.381 1.379
Ⅱ 3.873 2.873 0.892 1.901 1.892中外层
Outer-middle crown Ⅲ 3.412 2.412 0.650 1.660 1.650Ⅳ 3.541 2.541 0.533 1.540 1.533
Ⅴ 2.040 1.039 0.248 1.254 1.248
Ⅵ 2.834 1.834 0.734 1.750 1.734
Ⅰ 4.039 3.034 0.376 1.377 1.376
Ⅱ 4.199 3.199 0.793 1.800 1.794下层
Lower crown
Ⅲ 3.913 2.913 0.439 1.443 1.439
Ⅳ 3.852 2.852 0.781 1.780 1.781
Ⅴ 2.074 1.274 0.443 1.468 1.443
Ⅵ 2.182 1.182 0.978 2.013 1.978
2.2　聚集原因分析　通过计算分析金钱松小卷蛾在中外层的种群均数(λ)可知 ,除了Ⅱ号样地的种群均
数略<2以外 ,在所有样地的 λ值均>2 ,因此金钱松小卷蛾幼虫的聚集原因主要是由昆虫本身的聚集习
性所引起的 ,这是因为金钱松小卷蛾雌蛾产卵基本上是数粒卵至数十粒卵胶合排列在一起 ,卵孵化成幼虫
有扩散作用 ,但仍相对集中(表 2)。
表 2　树冠中外层种群聚集均数(λ)
Table 2　Mean aggregation(λ)of Celpha pseudolaxicola larvae within middle-outer crown
样地号
Plot No. 平均密度x 负二项分布参数k 自由度为 2k的 x
2
0.5值γ
种群聚集均数λ
Ⅰ 6.934 2.638 4.351 5.719
Ⅱ 3.221 1.121 1.386 1.991
Ⅲ 3.717 1.539 2.366 2.857
Ⅳ 4.769 1.877 3.357 4.264
Ⅴ 4.188 4.031 7.344 3.815
Ⅵ 2.500 1.363 2.366 2.170
2.3　抽样技术
2.3.1　确定抽样方法　调查取样的方法很多 ,对森林食叶性害虫的抽样估计常用随机抽样法 ,在野外调
查中常采用简单的随机抽样 ,或称为系统抽样法 ,通常采用的棋盘式 、平行线式 、“Z”字式 、对角线式(单对
角或双对角)、五点式等取样方法都可视为系统抽样法 。平行线式 , “Z”字式取样法适于聚集分布性的昆
虫 ,而调查随机分布性的昆虫种群时宜采用五点式或对角线式取样 ,而棋盘式取样则既适于随机分布又适
于聚集分布。金钱松小卷蛾幼虫的空间分布型属于聚集分布 。因此 ,取样方法可采用平行线式 、“Z”字
式 ,亦可采用棋盘式 ,这几种方式能够对于样株上的虫口密度疏密兼顾 ,尽量反映真实情况。
2.3.2　确定最适抽样数　最适抽样数是指能使抽样的样本信息最大程度地代表总体而样本单元数最小 ,
由于取样方法是简单随机抽样方法 ,根据 Iwao(1971)的方法 ,在确定了 m﹡ =α+βm 回归方程的参数α、β
后 ,并预定出允许误差(D)就可用利用公式:N =1 D2 [(α+1) x +β -1] , 列出不同虫口密度下的最适抽
样数 。经过计算得出中外层 Iwao 平均拥挤度 m﹡与平均密度m 的回归式m﹡ =1.7777+1.1052m , r =0.
9330 >r 0.05 =0.811 , 即 5%水平上相关显著 ,利用上述公式就可得出中外层的金钱松小卷蛾幼虫的最适
抽样数(表 3)。
2.3.3　序贯抽样技术　关于序贯抽样分析 ,可采用Kuno 模型 Kuno 模型是根据 Iwao 的 x﹡ -x 回归 ,在预
先确定估计精度水平 D(允许误差)下进行序贯抽样 ,按 Kuno 模型 ,在一定的允许误差下 , n 个样本单元
累积虫口数 Tn 与n 间存在某一函数关系 , Tn = f(n),如果实际序贯抽样取 n 个样本单元累积虫口的数
Tn′> Tn = f(n),则可停止抽样 ,其种群密度的估计值为 m =Tn′ n 。实际应用时一般用 Tn -n作图确
46 上　　海　　农　　业　　学　　报　　　　　　　　　　　　　　　21卷
定 , Tn 称为截止线模型 。Kuno(1969)提出的截止线模型如下:Tn =(α+1) [ D2 -(β -1) n]
表 3　中外层抽样金钱松小卷蛾幼虫不同虫口密度最适抽样数
Table 3　Optimal sampl ing number for the larvae of Celpha pseudolaxicola within middle-outer crown at the different population densities
允许误差
Permissible error
幼虫密度(幼虫数 30叶丛)[ Density of larvae(larvae 30 leaf clusters)]
1 2 4 6 8 10 12 14 16
0.05 　 1153 　 597 　 319 　 227 　 180 　 153 　 135 　 121 　 116
0.10 288 149 80 57 45 38 33 30 7
0.15 128 66 36 25 20 17 15 13 12
0.20 72 37 20 14 11 10 8 8 7
0.25 46 24 13 9 7 6 5 5 4
0.30 32 17 9 6 5 4 4 3 3
以中外进行抽样 ,则为 Tn =2.7777 (D2 -0.10521 n),设允许误差 D为 0.10 、0.20两个水平 ,其序贯
抽样表见表4。
表 4　序贯抽样表
Table 4　The sequential sampling analysis of the larvae
允许误差
Permissible error
抽样数(Sampling number)
5 10 15 20 30 40 45 50 60 80 100 120
0.10 - - 930 587 428 377 363 352 337 320 310 304
0.20 146 95 85 80 76 74 74 73 73 72 71 71
3　结 论与 讨 论
本次调查的金钱松小卷蛾幼虫龄期为 4 ～ 5龄。采用多种方法对金钱松小卷蛾幼虫的空间格局进行
测定 ,结果表明 ,其幼虫的空间分布型属于聚集分布 ,分布的基本成分是个体群 ,其聚集强度随种群密度升
高而增加 。金钱松小卷蛾幼虫的聚集分布原因主要是由金钱松小蛾卷本身的习性引起的 ,其雌蛾常以卵
块的形式产于叶背。根据金钱松小卷蛾幼虫聚集分布特点 ,在进行抽样调查时以采用平行式 、“Z”字式或
棋盘式的抽样方法为宜 ,这样对于不同虫口密度的树木能疏密兼顾。根据 Iwao 的方法 ,用估计虫口密度
和允许误差确定金钱松小卷蛾幼虫的最适抽样数 。通过对金钱松小卷蛾的序贯抽样分析 ,在实际调查中 ,
序贯抽取 n个样本 ,若累积虫口数 Tn′>预定精度D对应的Tn ,则停止调查 ,由此可得到这种精度下的估
计值 M = Tn′ n , 同时 ,说明调查数目已达到足够的抽样数。
参　考　文　献
[ 1] 刘长仲 , 王　刚 , 王万雄, 等.苹果园二斑叶螨种群的空间格局[ J] .应用生态学报 , 2002 , 18(8):993～ 996.
[ 2] 王淑芬 , 唐大武 , 叶翠层, 等.金钱松小卷蛾性信息素的应用[ J] .中南林学院学报 , 2003 ,(4):85～ 87.
[ 3] 方志刚 , 毛朝明.金钱松小卷蛾幼虫空间分布型的研究[ J] .浙江林学院学报 , 1993 , 10(2):228～ 233.
[ 4] 丁岩钦.昆虫种群数学生态学原理与应用[M] .北京:科学出版社 , 1980 , 87～ 105 , 113～ 121.
[ 5] 徐汝梅.昆虫种群生态学[M] .北京:北京师范大学出版社 , 1987, 7～ 158.
Spatial Pattern of Celypha pseudolaxicola Larvae Population
within Different Parts of Crown and Its Application
DENG Jian-yu1 , LI Li-xia2 , XIE Wei3 , WANG Shu-fen4 , WANG Wen-xue4
(1 Plant Protection Research Institute , Shanghai Academy of
Agricultural Sciences , Shanghai 201106 , China;
2
Forestry Bureau of Danzhou , Danzhou 571700 , China;
3
Forestry Research Institute of Nanchong City , Nanchong 637000 , China;
4
Department of Environment and Resource , Central South Forestry University , Zhuzhou 412006 , China)
Abstract:The spatial pattern of Celypha pseudolaxicola larvae population in different parts of tree crown was in-
vestigated through varied methods.The results showed that the pattern assumes aggregated distribution.The aggrega-
tion factors and sampling methods were also discussed.The optimal sampling number at varied population densities was
calculated according to Iwao statistical law and the sequential sampling model was established in the light of the model
of Kuno(1969).
Key words:Celypha pseudolaxicola Liu;Crowns of golden larch;Spatial pattern;Sampling methods;Optimal
sampling number;Sequential sampling
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