全 文 ：植物保护学报 !"#$%&"()&%*)$"*+,*-"%! ./01! 2."2#$ 1D3 4E/: 678$ 0/90:3/.;<=,%>-=?@ABCA=./019/29/03
基金项目$ 国家公益性行业"农业#科研专项"./0:/:/.E#!国家科技支撑计划"WF60DW/2K/D#
!通讯作者"F#*B"$("$,"$+GH"%I+%,+#! JKL&-$ ?AG-:N0E:=,"L
收稿日期$ ./02 4/5 40E
基于地统计学的二点委夜蛾幼虫田间分布及
与玉米受害率之间的关系
陈O浩0O门兴元0O于O毅0O张安盛0O王振营.O李丽莉0!
"0=山东省农业科学院植物保护研究所! 山东省植物病毒学重点实验室! 济南 .1/0//
.=中国农业科学院植物保护研究所! 植物病虫害生物学国家重点实验室! 北京 0//0D:#
摘要! 为明确二点委夜蛾?$2%$/*"%,/0)3%在田间的分布特点及其虫口密度与玉米受害率之间的关
系!于山东省商河县玉米田采用网格式取样法调查了其发生为害情况!运用地统计学分析法拟合了
其幼虫在玉米田的空间变异曲线模型!并利用 F$,R-G软件对其空间分布进行插值和模拟!分析了
虫口密度与玉米受害率之间的关系" 结果显示%二点委夜蛾在田间呈聚集分布!符合高斯模型!空
间相关范围$即变程&为 29// L#在商河田间发生量较大!为 239E5 头;L.!其田间虫口密度与玉米
受害率之间无明显的相关性!二点委夜蛾对玉米的为害具有随机性" 表明田间二点委夜蛾幼虫的
调查应采取棋盘式$网格式&多样点取样!样点间距大于 29// L#且田间虫口密度的大小并不能准
确预测玉米苗受害率"
关键词! 二点委夜蛾# 地统计学# 田间分布
K".#,$,+#,+&$B$*$B4#+#.*#0$,+$B(+#,%+2:,+.*./30*.0($".)(>&2."I]#&B"%#
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3"4 5.%(#$ ?$2%$/*"%,/0)3% M+"G*&*-G*-,G (-+I I-G*$-A#*-"%
OO二点委夜蛾 ?$2%$/*"%,/0)3%"a{G,B+$#属鳞翅
目夜蛾科!近年来暴发成灾"江幸福等!./00&王振
营等!./0.王静等!./02&#!主要以幼虫在地表咬食
玉米茎基部或根部!造成植株枯萎或倒伏"姜京宇
等!.//3#!严重影响玉米产量) 山东省是我国重要
的夏玉米产区!二点委夜蛾已成为该地区重要的玉
米苗期害虫!.//1 年始见其为害威海市晚播春玉
米!.//5 年在德州地区部分县市零星发生!./00 年
在鲁南(鲁西南(鲁西北等地大面积发生!造成了严
重的经济损失"孙作文等!./00李丽莉等!./0.#!
./02 年又在部分地区严重为害)
二点委夜蛾是一种新发害虫!国内对其研究尚
不系统!主要集中在形态描述"江幸福等!./00A李
耀发等!./00马继芳等!./00#和生物学方面"白雪
峰等!./0.曹美琳等!./0.P-+*&=!./0:#另外还
开展了测报技术"姜玉英等!./00#和防治技术"张
海剑等! ./0. 李哲等! ./02 # 的研究 王静等
"./02&A#还对二点委夜蛾在山东的发生情况及地
理种群的遗传结构进行了报道) 二点委夜蛾不同于
一般的地上或地下害虫!其在地表活动!且有覆盖物
的掩蔽!分布更加复杂!因此本研究利用地统计学方
法来研究二点委夜蛾的田间分布) 地统计学是在地
质分析和统计分析相结合的基础上形成的一套分析
空间相关变量的理论和方法!主要研究在空间分布
上既具有随机性又具有结构性的自然现象!能最大
限度地利用野外调查数据!充分利用空间数据!有效
避免系统误差!揭示生态参数本质"文礼章!./0/#)
地统计学优于经典统计学的最大特点是既考虑到样
本值的大小!又重视样本空间位置及样本间的距离!
弥补了经典统计学忽略空间方位的缺陷"Z"GG-+*
&=!0DD.周强等!0DD3#) 目前!统计学方法已广泛
应用于害虫的空间分布格局研究"闫香慧等!./0/
张君亭等!./0/夏鹏亮等!./02#!给害虫的田间防
控提供了更好的技术支持)
一般情况下!害虫的虫口密度与其为害呈正相
关关系!二点委夜蛾是一种既能取食腐烂植物组织
又能取食新鲜植物组织的害虫!其虫口数量和为害
的关系可能更复杂) 虫口密度是否能代表玉米受害
率3 能否利用田间虫口密度来制订防治策略3 这些
问题的明确对于二点委夜蛾的准确预测预报及防治
策略的制订具有重要意义) 因此!本研究采用地统
计学方法来明确二点委夜蛾幼虫在田间的分布特点
及其虫口密度与玉米受害率的关系!以期为准确预
测预报二点委夜蛾为害并制订合理的防治策略提供
理论依据)
6 材料与方法
686 材料
供试品种$./02年 5 月初!选择二点委夜蛾普遍
发生的山东济南商河县玉皇庙镇西甄家村玉米田
":5z0/m0:‰b!005z/Em:5‰J#进行调查!面积约 E BL.!
周边均为玉米田!田块南北长!东西短!南北向播种)
种植品种为迪科 2号!玉米苗处于 1 5^叶期)
687 方法
68786 田间调查方法
为去除玉米田边缘效应!在试验田中间位置进
行取样调查!按网格式取 .// 个样点!每个样点调查
/95 Lu/9: L的矩形面积!样点之间的间隔为
1 Lu. L) 在样方内调查地表全部二点委夜蛾幼
虫数量及玉米植株总株数和受害株数)
68787 半方差函数的计算
地统计学研究的开展主要以半方差函数为工
具) 半方差函数表示间距为 2 的 . 位点 和 l2
的区域化变量J"#和J"l2#之间的变异!可用其
增量+J"# 4J"l2#, . 的数学期望表示$."2# Z
0
0F"2#"
F"2#
/Z0
+J"/# [J"/\2#,
.
!式中!."2#为半
变异函数F" 2#为间隔距离为 2 的样本点的对
数/为位点编号)
半方差函数中有 : 个最重要的参数$块金常数
1/(基台值1/ l1和变程?) 1/是指变异函数曲线被
延伸到间隔距离为 /时的截距!反映了区域化变量内
部随机性的可能程度1/ l1是指达到平衡时的变异
函数值!反映了变量变化幅度的大小?是当变异函
数的值达到平衡时的间隔距离!反映了区域化变量影
响范围的大小"文礼章!./0/#) 空间变异比是由参数
1/ ;"1/ l1#获得!反映空间变异的随机程度!此比值
越大表明由随机因素引起的空间变异性程度越高!而
由空间自相关因素引起的空间变异性程度越低) 一
般情况下!该比值小于 /9.1时!表明变量具有强烈的
空间相关性在 /9.1 /^951 之间!表明变量具有中等
程度的空间相关性大于 /951!表明变量的空间相关
DD12 期 陈O浩等$ 基于地统计学的二点委夜蛾幼虫田间分布及与玉米受害率之间的关系
性很弱"闫香慧等!./0/#)
68789 二点委夜蛾的空间变异曲线模型分析
地统计学中用来拟合空间变异曲线的理论模型
有球状模型(高斯模型(指数模型(线性有基台值模
型和线性无基台值模型等) 在拟合过程中!需要根
据最优拟合模型的判断方法!首先考虑决定系数 G.
的大小!即G. 最接近于 0其次考虑残差平方和G++
的大小!即 G++ 最小最后根据变程和块金常数来
判断不同模型在拟合实际变异曲线图时的优劣"文
礼章!./0/#) 克里格"f$-M-%M#插值法是一种基于
区域化变量理论来估计观测样点内插值的地统计学
方法) 当获得了某个变量的半变异函数的模拟模型
后!可利用样点观测值对研究区域内未取得样点的
区域化变量值进行最小误差估计"文礼章!./0/#)
689 数据分析
采用 F$,R8[ 0/9. 的 R+"G*&*-G*-,&F%&SG*模块
进行描述性统计结果分析!用 R[ l59/ 分析数据的
半方差函数并进行模型拟合!最后用 F$,R8[ 0/9.
进行f$-M-%M插值模拟输出空间分布图) 利用JC,+
./0: 处理二点委夜蛾幼虫虫口密度与玉米受害率
之间的关系)
7 结果与分析
786 二点委夜蛾幼虫的田间分布型
利用半方差函数拟合的各种模型参数如表 0 所
示) 参照选取最优模型的标准"G. 最接近于 0!残
差平方和G++ 最小#!可判断出二点委夜蛾幼虫种
群空间结构最适合用高斯模型拟合!而高斯模型为
聚集性分布模型) 其种群空间变异的随机程度为
/90:3!小于 /9.1!表明变量具有强烈的空间相关
性!空间相关范围"即变程#为 29// L!即田间 29//
L内的虫源之间具有相关性)
表 6 二点委夜蛾幼虫田间分布的半变异函数模型参数
Y&A+0 )&$&L+*+$G"(G+L-V&$-"M$&L&%I L"I+H&*+$%G("$?$2%$/*"%,/0)3%&$V&+-% *B+(-+I
模型
a"I+
块金常数1/
b#MM+*
基台值1/ l1
[*-
变程?
Z&%M+
随机程度1/ ;"1/ l1#
Z&%I"LI+M$++
残差平方和
G++
决定系数
G.
线性P-%+&$ :/9// ::9.E 259E/ /9D/. 0E19/ /9/53
高斯R&#GG-&% 2910 :.913 29// /90:3 0191 /9D0:
球形 [HB+$-,& /93/ :.915 2932 /9/.1 019E /9D0:
指数JCH"%+%*-& 090/ :.95: E9.5 /9/:2 .091 /933:
787 二点委夜蛾幼虫虫量与玉米苗受害率的关系
二点委夜蛾幼虫田间发生数量统计结果显示!
样方内平均虫量为 0/9.. x19523 头!变异系数为
1E9.2e) 经换算其虫口数量可达 239E5 头;L.!样
方中最大虫量为 :/ 头!最小虫量为 0 头) 插值模拟
图显示二点委夜蛾幼虫在田间呈斑块状聚集"图 0K
F#玉米苗受害率则呈块状聚集"图 0KW#) 对比可
发现二点委夜蛾幼虫空间分布与玉米受害率分布之
间有一定的相似性!即虫量发生大的区域玉米受害
率也较高"区域 .(5(00(0.#!虫量发生少的区域玉
米受害率也较低"区域 D(0/#但也存在不相符的区
域!如区域 2 和 3 虫量大而玉米受害轻!区域 0 虫量
少而玉米受害重)
二点委夜蛾幼虫密度与玉米受害率关系的散点
图表明它们之间的规律并不明显"图 .#) 拟合成线
性关系的回归方程(v.9.E51l./9101!G. 为
/90/5E对数关系的回归方程 (v0E9/23% "# l
D9:D12!G. 为 /9/5:0二次多项式关系的回归方程
(v/90.3D. 4/9D02l:19::.!G. 为 /90.3E三次
多项式关系的回归方程 (v/9/013: 4/91:21. l
E95/..l0:9E0D!G. 为 /9023D)
9 讨论
本研究结果显示二点委夜蛾幼虫在济南商河发
生量较大!远高于以往报道的调查结果"马继芳等!
./0.&王静等!./02&#!因此能较好地体现其在田间
的分布情况) 二点委夜蛾的活动位置及环境的特殊
性导致其分布非常复杂!利用地统计学分析结果显
示样方内变异系数高达 1E9.2e!表明不同样点的
虫口数量差异较大!该虫在田间不是均匀分布!经过
进一步的地统计学分析显示该虫在田间分布符合高
斯模型!属聚集分布!这与马继芳等"./0.A#对该虫
分布型的描述一致) 因此进行二点委夜蛾虫口密度
调查时若采用常规的五点式取样!每样点 0 L. 的方
法!很难反映实际的虫口数量) 鉴于此!建议采用更
符合调查聚集分布的取样方法!如棋盘式"网格式#
或%_&字形取样等"朱金良等!.//5文礼章!./0/#!
并根据人力物力在田间采取棋盘式"网格式#多样
//E 植O物O保O护O学O报 2. 卷
OOO
图 6 二点委夜蛾幼虫与玉米受害率的空间分布图
\-M=0 f$-M-%ML&HG"(GH&*-&H&*+$% "(?$2%$/*"%,/0)3%&$V&+&%I I&L&M+$&*+"(L&-?+G++I-%MG
F$ 二点委夜蛾幼虫空间分布图 W$ 玉米受害率空间分布图 0 0^.$ 监测田块中各区域的编号) F$ [H&*-&H&*+$% "(
?$2%$/*"%,/0)3%&$V&+ W$ GH&*-&H&*+$% "(I&L&M+$&*+"(L&-?+G++I-%MG 0 40.$ *B+$+M-"%&%&LA+$"(*B+*+G*+I (-+I=
O
图 7 二点委夜蛾幼虫虫口密度与玉米受害率散点图
\-M=. [,&*+$I-&M$&L"(*B+I+%G-*S"(?$2%$/*"%,/0)3%
&$V&+&M&-%G*I&L&M+$&*+"(L&-?+G++I-%MG
O
点取样!因二点委夜蛾幼虫的田间分布具有强烈的
空间相关性!空间相关范围为 29// L!因此样点间
距离应大于 29// L)
对二点委夜蛾幼虫空间分布与玉米受害率模拟
图的比较发现!虫量大的区域玉米受害率较高!虫量
小的区域玉米受害率较轻!但虫口密度大并不一定
为害重!虫口密度小也可能造成较重危害) 虫口密
度与为害率之间的关系比较复杂!基于二点委夜蛾
幼虫密度与为害率关系的散点图表明二者之间没有
明显的相关性!其幼虫对玉米苗的为害具有随机性)
这可能与二点委夜蛾食性广泛"石洁等!./00#及聚
0/E2 期 陈O浩等$ 基于地统计学的二点委夜蛾幼虫田间分布及与玉米受害率之间的关系
集分布的特性有关) 二点委夜蛾既能取食腐烂的植
物组织!也能取食新鲜植物组织!这使其田间为害具
有随机性!周围遇有新鲜植物可能会取食!没有则就
近取食腐烂植物组织其聚集分布的特点也使其为
害变得更加复杂!靠近玉米可能会造成较大危害!离
得较远!即使高的虫口密度也可能危害较小) 据此!
在生产上不能简单地依据二点委夜蛾幼虫虫口密度
来预测其对玉米的为害程度!对其为害预测方法还
需进一步研究)
总之!二点委夜蛾虫量大(为害重!但局部点的
密度大并不一定能造成大的危害!选择合理的取样
方式才能正确反映其田间分布情况) 鉴于二点委夜
蛾具有偶发性!需要长期监测才能准确地预测预报)
致谢!河北农业大学韩慧和山东农业大学刘善智在本研究田
间调查中予以了大力协助!特此致谢)
参 考 文 献 "Z+(+$+%,+G#
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)&%*)$"*+,*-"%! :."0#$ :0 4:. "-% TB-%+G+# +白雪峰! 李
国强! 刘书义! 王鹏! 王延玲=./0.=二点委夜蛾的生物学
特性研究初报=中国植保导刊! :."0#$ :0 4:.,
T&"aP! Y&"W! P-# [! 6"%M!R! X+c_=./0.=8%(#+%,+"(*+LK
H+$&*#$+ "% +CH+$-L+%*& H"H#&*-"% "(?$2%$/* "%,/0)3%
"a{G,B+$#=!"#$%&"()&%*)$"*+,*-"%! :D "E#$ 1:0 41:1
"-% TB-%+G+# +曹美琳! 陶晡! 刘顺! 董金皋! 何运转=
./0.=温度对二点委夜蛾实验种群的影响=植物保护学报!
:D"E#$ 1:0 41:1,
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:2":#$ 0.: 40.E "-% TB-%+G+# +姜京宇! 李秀芹! 许佑辉!
李智慧! 张志英! 许昊=.//3=二点委夜蛾研究初报=植物
保护! :2":#$ 0.: 40.E,
!-&%MQ\! P#"P_! !-&%Mcc! _B&%Mc!! _B&%MP! ]&%M_c=
./00&=6&L&M+,B&$&,*+$-G*-,G&%I "#*A$+&> ,&#G+G"(?$2%$/*
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TB-%+G+# +江幸福! 罗礼智! 姜玉英! 张跃进! 张蕾! 王振
营=./00&=二点委夜蛾发生为害特点及暴发原因初探=植
物保护! :5"E#$ 0:/ 40::,
!-&%MQ\!c&"Z!P-% _\!_B&%MP!P#"P_=./00A=a"$HB""M-,&
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凤! 张蕾! 罗礼智=./00A=二点委夜蛾形态特征及生物学
特性=植物保护! :5"E#$ 0:2 40:5,
!-&%Mcc! R"%Mc\! !-&%M!c=./00=)$+-L-%&$SG*#IS"% L"%-*"K
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./00=二点委夜蛾测报技术初探=中国植保导刊! :0"3#$
05 40D,
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"-% TB-%+G+# +李丽莉! 赵楠! 石洁! 王振营! 于毅! 张思
聪! 张安盛! 门兴元! 周仙红=./0.=秸秆还田与药剂处理
对夏玉米田二点委夜蛾发生数量的影响=山东农业科学!
22"D#$ D1 4D5,
P-PY! ]&%Mcd! a&!\! P-# P! X&"cY! 6"%MT! R&% c!!
6"%M_)! ]&%Mdc=./0:=YB++(+,*G"(*+LH+$&*#$+"% *B+
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!"#$%&"(X+A+-FM$-,#*#$&[,-+%,+G! 01 "2#$ .: 4.2 "-%
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及其挥发性物质对二点委夜蛾幼虫的引诱作用=昆虫学报!
15"1#$ 15. 413/,
a&!\! P-PY! ]&%Mcd! 6"%MP! R&% c!! 6"%M_)=./00=)$+K
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?$2%"/*"%,/0)3%=TB-%+G+!"#$%&"(FHH-+I J%*"L""MS! 23
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董立! 甘耀进! 董志平=./00=二点委夜蛾形态特征的初步
观察=应用昆虫学报! 23"E#$ 03ED 4035:,
a&!\! ]&%MQc! P-PY! 6"%MP! R&% c!! 6"%M_)=./0.&=7,K
,#$+%,+$+M#&$-*S&%I ,"%*$"*+,B%-h#+"(?$2%"/*"%,/0)3%=
TB-%&)&%*)$"*+,*-"%! :."1#$ .E 4.D "-% TB-%+G+# +马继
芳! 王新玉! 李立涛! 董立! 甘耀进! 董志平=./0.&=二点
委夜蛾的发生规律及其防治技术=中国植保导刊! :."1#$
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G+&$,B $+H"$*G"% (-+I -%V+G*-M&*-"% "(?$2%"/*"%,/0)3%A+("$+
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京宇! 甘耀进! 董志平=./0.A=二点委夜蛾冬前田间调查
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析=中国农业科学! 2:":#$2D5 41/E,
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生物学特性初步研究=中国生物防治学报! .3":#$ 2:D 4
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毅! 张安盛! 李丽莉! 梁奉兵=./0/=紫花苜蓿田中黑盲蝽
和主要天敌分布及空间格局的地统计学研究=山东农业科
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动物学研究! 0D"E#$ 23. 4233,
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降星! 蔡国梁=.//5=麦田灰飞虱种群空间分布型及抽样技
术探讨=中国农学通报! .:"3#$ :3. 4:3E,
$责任编辑%李美娟&
:/E2 期 陈O浩等$ 基于地统计学的二点委夜蛾幼虫田间分布及与玉米受害率之间的关系