全 文 ： 收稿日期: 20000315
基金项目: 云南省重点基金资助项目( 95C004Z)
作者简介: 罗长维(1972 ) ,女,重庆江津人,助理研究员.
* 本文为谢开立教授、曹葵光教授指导的硕士生论文部分内容.
文章编号: 10011498( 2002) 01011105
华山松球蚜发生与环境的关系*
罗长维1, 陈 友2, 谢开立3, 曹葵光3
( 1中国林业科学研究院资源昆虫研究所,云南昆明 650216; 2云南省林业学校,云南 昆明 650224;
3 西南林学院资源学院,云南 昆明 650224)
关键词: 华山松球蚜;抽样技术;环境因子
中图分类号: S7637 文献标识码: A
华山松( Pinus armandi Franch)是我国长江中上游防护林体系建设工程区域分布较广的乡
土树种,也是大规模人工造林的首选树种之一,约占长防林面积的 40%, 对长防林体系效益的
发挥起着重要的作用。华山松球蚜( Pineus armandicola Zhang)是华山松最主要的害虫之一,同
时还分泌大量的蜜露,引起煤污病,每年都有大量的华山松林受到危害,轻则降低林木生产量,
重则导致整株林木枯萎死亡,尤其在中、幼林中发生最为严重。目前,对该虫的生物学及其天
敌、危害情况、综防措施已有研究报道[ 1 3] , 而发生与环境的关系报道较少。作者于 1998
1999年对该问题进行了较系统研究,现将结果报道如下。
1 材料与方法
11 试验地概况
云南省东川二二二林场海拔 2 000 3 500 m,地处乌蒙山脉,该地区北、东、西三面分别为
金沙江、小江和普渡河所切割, 由北向南地势骤然升高, 坡度一般为 30 40。由于该地多为
坡地, 耕地面积少,森林覆盖率低, 水土流失严重。试验地基本为 10 15 a 生华山松人工纯
林,也有极少量的云南松( Pinus yunnanensis Franch. )、高山松( Pinus densata Mast. )。危害华山
松的蚜虫主要为华山松球蚜,也有少量松大蚜( Cinara pinitabulaeformis Zhang et Zhang) , 春夏之
交有少量的球蚜天敌,如瓢虫、食蚜蝇、蜘蛛等。
12 研究方法
选择不同生境、林龄、坡向的 4块林地,以平行式机械抽样选取 30株标准株, 按东、南、西、
北4方位及上、中、下 3层次在树冠选取样枝,记录每束松针成虫数, 分别将各层次与各方位的
成虫虫口密度与相应整株成虫虫口密度回归,求出相关性高、回归关系显著的最能代表整株虫
口密度的树冠最适抽样部位[ 4]。最适抽样数量以 Iwao法进行[ 5]。选择不同坡向、坡位、海拔、
林分抚育状况、郁闭度、生长势的林分, 按正交[ 6 8]要求,设置样地。样地面积为 30 m 30 m,
林业科学研究 2002, 15( 1) : 111 115
Forest Research
共设 20块样地进行虫口密度与环境各因子关系的调查。调查虫口密度时,以 Z 字形区式抽样
方式进行,调查每株的最适抽样部位的成虫虫口密度, 再根据每株虫口密度计算出每样地的平
表 1 林木生长势分级标准
等级 分极标准平均树高/m 平均胸径/ cm 树叶繁茂程度 叶色
好 !3 !12 繁茂 绿
中 1 3 5 12 一般 较绿
差 ∀ 1 ∀ 5 稀疏 绿色偏黄
表 2 树冠方位与整株虫口密度调查 头#束- 1
组别 方 位东 南 西 北 整株
1 3926 7 4393 3 2370 0 4586 7 3. 819 2
2 5. 886 7 5. 046 7 3. 160 0 4. 513 3 4. 651 7
3 2. 593 3 2. 060 0 4. 360 0 2. 486 7 2. 875 0
4 1, 825 0 3. 525 0 2. 156 3 1. 843 8 2. 337 5
表 3 树冠整株与各方位虫口回归关系
方位 线性回归方程 R 值 F0.01值
东 Y= 1. 390 5+ 0. 570 7X 0991 4 115014 9
南 Y= 1. 154 0+ 0. 603 5X 0761 2 2727 4
西 Y= 3. 302 1+ 0. 039 4X 0038 4 0000 7
北 Y= 1. 127 5+ 0. 683 0X 0935 2 13950 3
表 4 树冠层次与整株虫口密度调查结果 头#束- 1
组别 层 次上 中 下 整株
1 4933 3 3760 0 2756 7 3816 7
2 4578 7 4409 3 3190 0 4371 0
3 2913 3 2573 3 2220 0 2568 9
4 3193 8 2403 1 2456 3 2684 4
表 5 树冠层次与整株虫口密度回归关系
层次 线性回归方程 R 值 F0.025值
上 Y= 0. 216 5+ 0. 805 0X 0960 9 12643 8
中 Y= 0383 6+ 0905 7X 0991 9 121695 2
下 Y= 2. 027 9+ 2028 9X 0966 8 28176 4
均虫口密度。调查环境因子时,郁闭度用随
机样点法获得; 树高用布鲁莱斯测高器测得;
抚育间伐情况分为抚育间伐与未抚育间伐;
林木生长势分好、中、差 3级(见表 1) ; 坡向
分为阳坡、阴坡、半阴半阳坡(表中以∃半%代
表) ; 坡位分上坡、中坡、下坡。
2结果与分析
21 球蚜发生与树冠的关系
211 球蚜发生与树冠方位的关系 林间
调查数据见表 2。
以最小二乘法[ 4]分别就东、南、西、北 4
方位虫口密度与整株虫口密度回归, 分别得
出 a、b 值, 并求出相应的误差估计 S YX和R
值,并检验其显著性, 结果 (见表 3)看出: 南
部、西部、北部的 F 值、R 值都比东部小, 说
明东部的虫口密度与整株虫口密度相关性最
大,故在东、南、西、北 4方位中取东部虫口密
度最能代表整株虫口密度。
212 球蚜发生与树冠层次的关系 林间
调查数据见表 4。
以211中同样方法计算树冠层次与整
株虫口密度回归关系,结果(见表 5)表明:上
层、下层的 F 值、R 值都比中层小, 说明中层
的虫口密度与整株虫口密度相关性最大, 故
在上、中、下3个层次中取中层虫口密度最能
代表整株虫口密度。
213 球蚜发生与树冠部位的关系 通过
211与 212计算结果得知, 树冠东部和中
层虫口密度与整株虫口密度最相符。测得树冠东中部虫口与整株虫口密度关系见表 6。
以211中同样方法算得:
R = 0986 9, SYX = 0158 1, F = 94629 5, F001(1, 3) = 3412 < F
说明从树冠东中部抽样取得的虫口与整株虫口回归关系显著, 其平均误差为 0158 1,可
靠性为99%。
通过以上测算, 证明林冠的东中部虫口与整株虫口最相符, 最能代表整株虫口密度, 为取
样的最适部位。
112 林 业 科 学 研 究 第 15卷
表 6 树冠东中部与整株虫口密度回归计算
组别 中东 x 整株 y Y X 2 XY Y2
1 3953 4 3877 5 3695 2 15629 4 15329 3 15035 0
2 5148 0 4. 371 0 4. 468 2 26. 501 9 22. 501 9 19. 105 6
3 2. 583 3 2. 722 1 2. 808 6 6. 673 4 7. 032 0 7. 409 8
4 2. 114 1 2. 506 4 2. 505 0 4. 469 4 5. 298 8 6. 282 0
总计 13798 8 13477 0 13477 0 53274 1 50162 0 47832 5
214 标准株最适抽样数量 确定
理论抽样数量既可保证样本信息最低
限度地代表总体, 又能节省工作量。
Iwao提出以平均拥挤度 m* 与虫口平
均数间 X 的回归方程( m* = + x )
中的参数来决定取样的 最适数
量[ 4, 5] ,即:
N =
t
2
d
2
+ 1 x + - 1
式中 N 为所需抽样理论数量: t为概率保证,一般等于 1; d 为允许误差值; x 为预备调查
时得到的粗略虫口密度; 、为回归方程式中的截距与斜率值。其中的 、值, 根据成虫平
均拥挤度与虫口均值的线性回归式 m * = 0272 5+ 1018 7 x , 分别取 0272 5, 1018 7; t 值为
1; d 值取 01, 则最适抽样株数为: N= 12725/ x + 187。
22 发生与环境关系
调查数据见表 7。
表 7 华山松球蚜发生与各环境因子关系调查数据
样地号 海拔/ m 林木生长势 郁闭度 抚育状况 坡向 坡位 树高/ m 虫口密度/ (头#束- 1)
1 2 878 好 06 抚 半 中 35 0687 1
2 2 898 中 04 未 阳 上 27 11348 1
3 2 848 好 07 抚 阴 下 36 0426 5
4 2 908 好 04 抚 阳 中 3. 0 1. 974 3
5 3 014 中 075 未 阴 下 2. 8 0. 479 1
6 3 000 好 07 抚 半 下 3. 5 0. 269 7
7 2 998 中 06 抚 半 下 3. 0 0. 523 1
8 3 126 中 08 未 阳 中 2. 0 3. 883 0
9 3 129 中 0. 2 未 阴 中 1. 8 4. 371 0
10 3 156 差 0. 6 未 半 上 0. 5 8. 000 0
11 3 136 好 0. 7 抚 半 下 2. 1 2. 233 3
12 3 140 好 0. 7 未 阳 下 3. 5 3. 295 7
13 3 004 好 0. 7 未 阳 下 3. 4 0. 666 7
14 3 131 中 0. 7 未 阳 中 3. 0 1. 033 3
15 3 140 差 0. 3 未 半 中 0. 5 4. 500 0
16 3 128 好 0. 5 抚 半 中 2. 7 1. 087 5
17 3 124 差 0. 1 未 半 中 0. 5 9. 240 0
18 2 878 中 0. 85 抚 半 中 4. 0 1. 538 9
19 3 136 中 0. 7 未 阳 上 1. 5 2. 722 1
20 2 960 中 0. 5 未 阴 上 1. 7 2. 506 4
将调查数据输入计算机进行处理, 可得到虫口密度与环境各因子的多元线性回归方程式,
并计算出各因子对虫口密度的偏相关系数。虫口密度与环境各因子的多元线性回归方程为:
y= 65. 80+ 2. 10x11+ 1. 17x 12+ 0. 00x 13- 4. 64x 21- 0. 00x 22+ 5. 52x 31+ 6. 02x 32+ 0. 00x 33-
0. 27x 41- 1. 27x 42- 0. 00x 43- 0. 02x 5- 6. 91x 6- 1. 09x 7
式中: x 1j为生长势因子,其中 x 11为好, x 12为中, x 13为差; x 2 j为抚育状况因子,其中 x 21为抚育,
113第 1 期 罗长维等: 华山松球蚜发生与环境的关系
x 22为未抚育; x 3j为坡向因子,其中 x 31为阳坡, x 32为半阴半阳坡, x 33为阴坡; x 4 j为坡位因子,其
中 x 41为上坡, x42为中坡, x 43为下坡; x 5为海拔因子, x 6为郁闭度因子, x 7为树高因子。
相应的各因子对虫口密度的偏相关系数分别为:
t ( 1)= 098, t ( 2)= 388, t ( 3)= 433, t (4)= 136, t (5)= 337, t (6)= 235, t (7)= 138,
查得 t 0001(2071)= 4318
在7偏相关系数中,只有 t ( 3)大于 t 0001( 12) , 即在所调查的 7个环境因子中, 只有坡向对
虫口密度具有显著影响, 其复相关系数 R= 0909 4> r 0. 001(12)= 0. 780 0, 可靠性为 999%。
由表 7可得出 3个坡向的平均虫口密度,其中阳坡的虫口密度最高, 为 4323,阴坡的最低,为
1019 7,半阴半阳坡的介于二者之间,为 2390 4。这与华山松球蚜的生活习性相符:该球蚜素
喜窝风向阳的宿主环境[ 12]。调查中也发现, 在阳坡,特别是低洼背风的阳坡,华山松受害最
重:球蚜常呈簇状或小块状分布,往往形成虫源地,然后向周围扩散。
由偏相关系数大小可知, 抚育状况对虫口的影响仅次于坡向。由表 7可得出未抚育过的
林分平均虫口密度为 4. 337 1,而抚育过的林分平均虫口密度仅为 1092 5, 这与球蚜的生活习
性相关,即球蚜喜欢窝风向阳的环境。未抚育的林分, 其枝叶易与地面形成窝风环境, 从而有
利于球蚜发生; 相反,如果对林分进行抚育间伐,修除底枝、弱枝,采伐过密林木,形成一个开阔
通风的环境,则不利于球蚜的发生。
根据数据处理结果,环境因子中的海拔和郁闭度对虫口数量的变化起着重要的作用。调查
的海拔范围在 156 2 848 m,随着海拔的增高,虫口数量呈下降的趋势。这主要是由于海拔越
高,温度越低,从而影响球蚜的新陈代谢、生长发育速度,进而影响虫口数量;海拔对球蚜的另一
不利影响是华山松在西南地区的适生海拔范围为1 900 3 000 m,海拔过高不利于华山松的生
长,因此限制了球蚜的发展。郁闭度与球蚜的关系是随着郁闭度的增加,球蚜虫口数量下降。郁
闭度提高,林内光照减弱,气温降低, 延缓了球蚜的发育速率,且郁闭度提高后, 林分湿度相应提
高,植物组织内含水量也较高,球蚜取食的干物质量相对降低,因而不利于球蚜的生长发育[ 9]。
树高、坡位、生长势对虫口的影响虽不如上述 4因子影响明显, 但它们的变化也影响着虫
口数量。树木越高, 虫口数量越低;坡位降低,虫口数量增加;树木生长势越好, 虫口数量越少。
因为树木高不易形成窝风环境,随着树龄的增加, 当树木高达 25 m 以上时, 球蚜数量普遍较
低。低坡位虫口密度高是由于低坡位易造成窝风环境,利于球蚜发生; 林木生长势越好, 其抗
虫性也越强,因而越不利于球蚜的发生。
3 防治建议
( 1)适地适树 由于华山松球蚜喜欢在窝风向阳环境中生活, 因此华山松应尽量种在开阔
背阴的地方,如阴坡、半阴半阳坡的中坡位、高坡位, 而在窝风向阳的地方, 可选择种植其他树
种,以减轻华山松球蚜的危害。
( 2)抚育修枝 剪去林木树冠底部枝、弱枝、病虫树枝可改善林分通风条件,减少虫口基
数。但抚育修枝应合理, 严格控制保留郁闭度,以保持林分的稳定性和质量。25 m以下的幼
树应及时修枝, 25 m 以上的华山松长势较好, 受害较轻,可减少抚育次数,降低抚育强度。
( 3)营造混交林 由于试验地均为华山松人工纯林,因而球蚜天敌的种类和数量均较少,
不足以控制球蚜的数量。因此在今后的造林工程里,应该多选择几种适宜的树种进行造林,以
114 林 业 科 学 研 究 第 15卷
增加天敌的种类和数量, 更好地发挥自然控制的作用。
( 4)化学防治 在球蚜严重发生的虫源地带,在华山松球蚜猖獗危害期而瓢虫未出来活动
时,可选用来福灵、溴氰菊酯、辟蚜雾等农药进行防治, 能迅速压低球蚜虫口数量,又有效地保
护了天敌,使天敌种群能大量地生存和繁衍, 并能有效地控制球蚜的发展[ 3 10]。
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Study on Relationship between Occurrence of Pineus
armandicola and Environmental Factors
LUO Changwei1, CHEN You2, XIE Kaili 3, CAO Kuiguang3
( 1Research Institute of Resource Insect , CAF, Kunming 650216, Yunnan, China; 2. Yunnn Forest School, Kunming 650224,
Yunnan, China; 3. Faculty of Resources, Southwest Forest College, Kunming 650224, Yunnan, China)
Abstract: Study on the sampling technique of Pineus armandicola and the relationship between the oc
currence of it and environmental factors was conducted in 222Forest Farm, Dongchuan, Yunnan
Province. It was found that the best sampling site is the middle east of the crown canopy. The best sam
pling number is calculated as the model: N = 127. 25/ x+ 1. 87. Using Latin square orthogonal design,
the relationship between the occurrence of Pineus armandicola and environmental factors was revealed.
Among the invest igated environmental elements, the most important key factor to influence the variance of
population density is the tending status of the woods. Other key factors are successively slope direct ion,
elevation and canopy density. Advice on how to control Pineus armandicola is also given.
Key words: Pineus armandicola; sampling technique; environmental factors
115第 1 期 罗长维等: 华山松球蚜发生与环境的关系