全 文 ：禾谷缢管蚜的空间格局及其抽样技术*
杨益众　戴志一　韩　娟　陈小波　(扬州大学农学院植保系, 扬州 225001)
【摘要】　以抽穗后的小麦为材料,用各种聚集强度指标对禾谷缢管蚜种群在麦田的分布
进行测定.结果表明,在小麦灌浆初期及近收获时该蚜的空间格局呈聚集分布, 在小麦灌
浆中期呈均匀分布. 空间格局变化的原因与麦田有蚜茎率有关.当有蚜茎率大于 93%时,
该蚜的空间格局就由聚集分布转向均匀分布. 最后提出了该虫的最适理论抽样数和以无
蚜茎率确定防治指标.
关键词　禾谷缢管蚜　空间格局　抽样技术　小麦
Spatial distribution pattern of bird cherry aphid and its sampling technique. Y ang
Y izhong , Dai Zhiyi, Han Juan and Chen X iaobo ( A gr icultural College, Yangzhou Univ er si-
ty , Yang zhou 225001) . -Chin. J . App l. Ecol. , 1996, 7( sup. ) : 62～66.
Four agg regation indices I, Ca, m
*
/ m, I
ar e used to analy ze the spatial distr ibution pat tern
of Rhopalosiphum p adi on w inter w heat fields after ear ing . The r esults indicate that the
distribut ion o f aphids is in agg regativ e pattern during fift een day s a fter ea ring and befo re
har vesting , and in uniform pat tern fr om the fifteenth to t hirt ysix th day after ear ing . The
change o f spa tial distr ibut ion patt ern is r elated with the pr opor tion of plants carr ying
aphids( q0 ) . Their ag gr egativ e pattern is t ransformed into uniform one w hen the pr opor-
tion of plants car ry ing aphids ( q0) is m ore than 93% . Sam ple size requirem ents for esti-
mating population means w ith fixed level o f pr ecision are also available to cereal aphids,
and the pest cont ro l thr esho ld can be estimat ed by the propo rt ion o f plants uncarr ying
aphids( p0) .
Key words　R hopalosiphum padi, Spatial distr ibution, Sampling technique, Wheat.
　　* 江苏省教委科学基金资助项目.
　　1995年 10月 19日收到, 1996年 1月 15日改回.
1　引　　言
种群空间格局是生物种群在其生境空
间中的分布结构, 它取决于一个物种种性.
关于禾谷缢管蚜( Rhop alosiphum p adi )的
种群空间结构,国内外虽有报道,但缺乏与
小麦生育期的联系. 作者根据近几年的研
究,着重探讨禾谷缢管蚜在小麦穗期的空
间格局及其抽样技术,以揭示其种群的空
间结构与小麦生育期的内在联系, 为改进
抽样技术提供理论依据.
2　材料与方法
在品种为“扬麦 5 号”的小麦田, 自抽穗始,
每隔 3 d 调查 1次. 每次采用双对角线取样, 计20
个点, 每点查 20 个麦株单茎.分别统计单茎平均
蚜量( x )、有蚜茎率( q0, % ) . 然后采用 I ( = s2 / x-
1)、Ca( = k- 1= ( s2- x ) / x 2 )、m* /m (m* = x+ x / k ,
m= x ) 、I
( = ∑ni( ni - 1) / (N - 1)·Q /N )等
种群聚集强度指标[1, 6]进行测定.
3　结果与分析
3. 1　禾谷缢管蚜在麦田的空间格局
试验结果表明, 禾谷缢管蚜在抽穗后
15 d 内,其田间分布均属聚集分布(表 1) .
但第 15 d的 x= 9. 350, s2= 11. 511, 各聚
集强度指标均接近于均匀分布.是否真属
应 用 生 态 学 报　1996 年 6 月　第 7 卷　增　刊　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHINESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY , June 1996, 7( sup. )∶62～66
表 1　禾谷缢管蚜聚集强度指标测定结果
Table 1 Determination of aggregative intensi ty index for R. padi
日期 Date
(抽穗后, d)
( Af ter earing, day)
x
-
s2 q0, % I Ca m
*
/ m I
空间格局
Spat ial
pattern
0 0. 718 1. 624 10. 91 1. 263 1. 757 2. 757 2. 764 聚集分布1)
3 1. 309 3. 439 15. 91 1. 627 1. 243 2. 243 2. 248 聚集分布
6 2. 667 4. 889 35. 00 0. 833 0. 313 1. 313 1. 316 聚集分布
9 3. 741 5. 282 52. 27 0. 412 0. 110 1. 110 1. 113 聚集分布
12 5. 464 8. 713 69. 55 0. 595 0. 109 1. 109 1. 112 聚集分布
15 9. 350 11. 511 73. 64 0. 231 0. 025 1. 025 1. 027 聚集分布
18 12. 691 11. 660 82. 27 - 0. 081 - 0. 006 0. 994 0. 996 均匀分布2)
21 15. 651 13. 152 85. 91 - 0. 160 - 0. 010 0. 990 0. 992 均匀分布
24 20. 873 16. 910 86. 82 - 0. 190 - 0. 009 0. 991 0. 993 均匀分布
27 21. 647 20. 937 89. 55 - 0. 033 - 0. 002 0. 998 1. 001 均匀分布
30 24. 647 23. 194 96. 82 - 0. 059 - 0. 002 0. 998 1. 000 均匀分布
33 20. 940 18. 886 96. 36 - 0. 098 - 0. 005 0. 995 0. 998 均匀分布
36 10. 684 8. 841 90. 45 - 0. 173 - 0. 016 0. 984 0. 986 均匀分布
39 4. 446 7. 318 84. 55 0. 646 0. 145 1. 145 1. 148 聚集分布
42 1. 891 3. 717 59. 55 0. 966 0. 511 1. 511 1. 515 聚集分布
1) Ag gregat ion d ist ribut ion; 2) Uniform dist ribu tion .
于均匀分布呢? 现以 I
值为代表作随机分
布偏离度检验 [ 3] .
F= [ I
∑( x i- 1) + n- ∑x i] / ( n- 1)
( 1)
代入有关数据, 得 F = 1. 256. 给定  =
0. 05, 查 F0. 05( 399,∝) = 1. 12, F> F0. 05( 399,∝) .
表明 I
= 1. 027已超越 I
= 1的置信区间,
说明该日禾谷缢管蚜的田间分布仍属聚集
分布.
Iw ao 认为, 若将一系列种群的 m* /m
- x 关系作成的曲线呈双曲线状,则分布
的基本成分是疏松的个体群, 群内的分布
是随机的[ 9] . 为此, 将表 1 中的 m* /m 与 x
作成散点图(图 1) , 它显著地呈双曲线状
( r= - 0. 8894
* *
) . 据此认为,禾谷缢管蚜
是以个体群形式散布在麦茎上的. 田间调
查亦表明麦蚜在麦株上的分布常常是三五
成群. 这与蚜虫生活周期短、繁殖力强、常
以母体为中心形成成、若蚜共栖的格局相
吻合.
　　由于禾谷缢管蚜呈个体群结构,可以
认为一个个体群中的每个成员与其它成员
分享着共同的空间,且所有个体均是随机
地分布在整个个体群中. 在此,用个体群平
均大小指数( L* ) 刻划 [ 1] :
　　L* = 1+ x+ x / k ( 2)
图 1　平均蚜量与 m* / m( A )、L ( B )的关系
Fig. 1 Relat ionship between x an d m
*
/ m( A ) and L
*
( B ) .
A : m
*
/ m = 1. 1806x 0. 01294 ( r = - 0. 8894* * ) ; B : L
*
=
0. 6860+ 1. 0602x ( r= 0. 9995* * ) .
　　由图 1可见, 随着平均蚜量增加, L* 呈
直线增大, 表明禾谷缢管蚜个体群大小较
稳定地随着每茎平均密度增加而增大.
63增刊　　　　　　　　　杨益众等: 禾谷缢管蚜的空间格局及其抽样技术　　　
3. 2　禾谷缢管蚜空间格局变动原因分析
　　齐孟文等在引用 Gerrard 的理论时指
出,当某一生物种群的空间分布型多变时,
可用 x= ( - lnp 0) !估算种群密度 [ 2] . 式
中, p 0 ( = 1- q0)为无虫样方在总样方中的
比率, x 为种群平均密度, 、!为待估参数
(图 2) .将所查数据代入后有:
　　x= 5. 6083( - lnp 0) 1. 2522
　　( r= 0. 9157* * ) ( 3)
图 2　平均蚜量与无蚜茎率的关系
Fig. 2 Relat ionship betw een x and p0.
　　在此,用方差与无虫样方在总样方中
的比率绘成图 3.将图 3与图 2进行比较,
两者曲线形状很相似. 为此获得如下方程:
　　s2= 7. 4766( - lnp 0) 0. 9530
　　( r= 0. 9044* * ) ( 4)
　　可见,无蚜茎率( p 0)与平均蚜量( x )及
方差( s2)均呈反比关系, 即随着无蚜茎率
的减少, 禾谷缢管蚜平均密度和方差均增
大.但由于式( 4)中的 !′小于式( 3)中的 !,
即方差的增长速率慢于平均蚜量的增长速
率.因此, 当无蚜茎率减少到一定程度时,
平均蚜量的增长值将接近甚至超过方差的
增长值.根据方程( 3)、( 4)可以算出,只要
当 p 0≤0. 073 时(有蚜茎率达到 93%以
上) , x 与 s2 相等.这就是禾谷缢管蚜在小
麦灌浆中期的田间格局由聚集分布转向均
匀分布的原因.
图 3　方差与无蚜茎率的关系
Fig. 3 Relat ionship between s 2 and p0.
3. 3　抽样技术
3. 3. 1 理论抽样数的估计　Green 沿着
Taylo r 幂法则的研究途径, 提出如下理论
抽样数模型[ 8] :
　　N = a x ( b- 2) / D 2 ( 5)
　　式中, a、b 为 T aylor 幂法则中的参
数, D 为精确度水平, x 为平均密度, N 为
抽样数量.
据式( 5) , 可以算出禾谷缢管蚜在小麦
灌浆初期及收获前 ( a1 = 1. 3551, b1 =
1. 2591 ) 和灌浆中期 ( a2 = 0. 9961, b2 =
0. 9586)不同蚜虫密度下的理论抽样数(图
4) .由图 4可见,在一定的精确度水平保证
下,只要给定一个禾谷缢管蚜的平均密度,
就可立即估计出该蚜的田间最少抽样数.
3. 3. 2 无蚜茎率与是否需要防治禾谷缢管
蚜的序贯分析　杨益众等 [ 4]提出, 穗蚜的
防治指标为每茎平均有蚜 10头. 在此, 用
无蚜茎率对禾谷缢管蚜的序贯抽样进行分
析:设 为当 h0为真时而错误地判断为 h1
64 应　用　生　态　学　报　　　　　　　　　　　　　　7卷
的概率; !为当 h1为真时而错误地判断为
图 4　禾谷缢管蚜理论抽样数
Fig. 4 T heoret ical sampl ing for R. p ad i.
⋯⋯ a1= 1. 3551, b1 = 1. 2951;—— a2 = 0. 9961, b2 =
0. 9586.
h0的概率. 当 = != 0. 05时,则防治标准
或发生程度的接收或拒绝的公式为:
d 0 = s
n - h0
d 1 = s
n + h1　　　　　 ( 6)
式中, S 为直线斜率,
S =
log [ ( 1 - p 0 ) / ( 1 - p 1) ]
log [
( p 1 - p 0)
( 1 - p 1) / ( 1 - p 0) ]
;
h0、h1为截距:
h0 =
log [ !/ ( 1 - ) ]
log [ ( p 1q0) / ( p 0q 1) ]
,
h1 =
log [ ( 1 - !) / ]
lo g[ ( p 1q0 ) / ( p 0q1 ) ]
　　设禾谷缢管蚜的无蚜茎率在 20% (每
茎有蚜 10. 2头)以下时必须防治, 无蚜茎
率在 35%(每茎有蚜 6. 0头)以上时不必
防治,则接收与拒绝的公式为:
d0 = 0. 2706n - 3. 8376
d1 = 0. 2706n + 3. 8376
( 7)
　　据式( 7) ,可得到禾谷缢管蚜防治的序
贯抽样图(图 5)和序贯抽样表(表 2) .若抽
样结果小于 d0, 表示发生程度已达防治指
标,需立即用药;若抽样结果大于 d1 ,则表
示发生较轻, 不必防治; 若抽样结果介于
d0、d1之间,需密切注意蚜虫的发展动态.
图 5　禾谷缢管蚜的序贯抽样
Fig. 5 Sequen tial sampl ing for R. p ad i.
表 2　用于禾谷缢管蚜防治的田间检索表
Table 2 Field index used for control of R . padi
抽样数
No.
无蚜茎数( T n)
Quant it ies of
no aphid( Tn)
T0( d0) T 1( d1)
抽样数
No.
无蚜茎数(T n)
Quant it ies of
no ap hid( T n)
T 0( d0) T 1( d 1)
10 6 60 12 20
15 7 65 13 21
20 2 9 70 15 22
25 3 10 75 16 24
30 4 12 80 17 25
35 5 13 85 19 26
40 7 14 90 20 28
45 8 16 95 21 29
50 9 17 100 23 31
55 11 18
4　讨　　论
禾谷缢管蚜是长江中下游麦区穗期的
主要害虫.关于它的空间格局,国内外学者
曾对穗期以前的麦蚜作了一些研究, 大都
认为它只属聚集分布.本研究结果表明,禾
谷缢管蚜在穗期的田间格局既有聚集分
布, 也有均匀分布. 这种差异性,也许与小
麦生育期有关.熊朝均 [ 5]认为, 禾谷缢管蚜
在小麦穗期繁殖率大,分蘖、拔节期繁殖率
小.从理论上讲,麦蚜在一株上的种群密度
上升到一定程度时,由于拥挤效应,将会向
周围麦株扩散. 且麦蚜又有有翅与无翅两
种翅型,拥挤的结果必将产生大量的有翅
65增刊　　　　　　　　　杨益众等: 禾谷缢管蚜的空间格局及其抽样技术　　　
蚜飞向邻近麦株. 对于禾谷缢管蚜出现空
间格局的变动, 归根到底是由于穗期的高
繁殖和扩散转移所致.
Elliot t 在研究禾谷缢管蚜时发现,蚜
虫的寄主不同, 其 Taylo r 幂法则中的回归
截距( log a)不同,从而空间格局也不同[ 7] .
可以认为禾谷缢管蚜的空间格局还与小麦
的灌浆时期有关. 小麦灌浆期不同,田间有
蚜茎率不同.本研究以长江中下游地区大
面积种植的“扬麦 5号”为材料, 从统计学
角度探讨了禾谷缢管蚜的田间种群方差
( s
2
)与无蚜茎率( p 0 )之间存在反比关系.
而对于抽穗以前的小麦和其它小麦品种,
其方差与无蚜茎率之间是否也存在反比关
系,以及当有蚜茎率增加后,方差是否会缩
小到与平均密度( x )相等甚至小于平均密
度,有待进一步研究.
利用无虫样方进行序贯抽样, 其优点
是能用概率保证来判断田间发生程度是否
达到需要防治的阈限,缺点是不能估计田
间种群数量.本文给出了以无蚜茎率来估
计蚜虫密度和附以概率保证的理论抽样数
的结合, 既能在迅速估计出蚜虫密度又能
以足够的精度并尽可能少的抽样数目下,
作出禾谷缢管蚜田间发生程度的检定或作
出是否需要防治的决策. 当然,能否用无蚜
茎率指导麦蚜的防治, 有待于在实践中进
一步验证.
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66 应　用　生　态　学　报　　　　　　　　　　　　　　7卷