全 文 ：林业科学研究　２０１２，２５（２）：２２３ ２２６
ＦｏｒｅｓｔＲｅｓｅａｒｃｈ
　　文章编号：１００１１４９８（２０１２）０２０２２３０４
沙蒿尖翅吉丁幼虫危害特性和空间格局研究
曾凡勇１，王　涛２，宗世祥３
（１．中国林业科学研究院科技处，北京　１０００９１；２．北京市门头沟区林业工作站，北京　１０２３００；
３．北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室，北京　１０００８３）
收稿日期：２０１１０９１３
基金项目：国家自然科学基金 （３１０７０５８０）
通讯作者： Ｅｍａｉｌ：ｚｏｎｇｓｘ＠１２６．ｃｏｍ
关键词：沙蒿尖翅吉丁；幼虫；危害特性；空间格局；地统计学
中图分类号：Ｓ７６３ 文献标识码：Ａ
ＤａｍａｇｅＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄＳｐａｔｉａｌＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＳｐｈｅｎｏｐｔｅｒａｓｐ．Ｌａｒｖａｅ
ＺＥＮＧＦａｎｙｏｎｇ１，ＷＡＮＧＴａｏ２，ＺＯＮＧＳｈｉｘｉａｎｇ３
（１．ＤｉｖｉｓｉｏｎｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００９１，Ｃｈｉｎａ；２．ＭｅｎｔｏｕｇｏｕＦｏｒｅｓｔｒｙＳｔａｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０２３００，Ｃｈｉｎａ；
３．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＳｉｌｖｉｃｕｌｔｕｒｅａｎｄＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＢｅｉｊｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００８３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｄａｍａｇｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｓｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＳｐｈｅｎｏｐｔｅｒａｓｐ．ｌａｒｖａｅｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｏｎＡｒｔｅｍｉｓｉａｏｒ
ｄｏｓｉｃａｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｂｙｕｓｉｎｇｂｉｏｓｔａｔｉｓｔｉｃｓａｎｄｇｅｏｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｓｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｆｅｃｔｉｖｅｌｙｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｉｎｓｅｃｔａｎｄｔｏ
ｆｕｒｔｈｅｒｓｔｕｄｙｔｈｅｄａｍａｇｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｓｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｌａｒｖａｅ
ｏｆＳｐｈｅｎｏｐｔｅｒａｓｐ．ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｏｎｔｈｅｗｈｏｌｅｐｌａｎｔ，ｂｕｔｓｈｏｗｅｄａｔｒｅｎｄｏｆｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｆｉｒｓｔａｎｄｔｈｅｎｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｆｒｏｍ
ｔｏｐｔｏｂｏｔｏｍ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ａｂｏｕｔ９５％ ｏｆｔｈｅｌａｒｖａｅｗｅｒｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄｉｎｔｈｅｒｏｏｔｓ８ｃｍｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ．Ｆｏｕｒｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ
ｍｏｄｅｌｓ（ｓｐｈｅｒｉｃａｌ，ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ，Ｇａｕｓｓｉａｎ，ａｎｄｌｉｎｅａｒ）ｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｒｅｐｒｅｓｅｎｔｔｈｅｏｂｓｅｒｖｅｄｓｐａｔｉａｌｃｏｒｅｌａｔｉｏｎｏｆ
ｌａｒｖａｅａｎｄｉｔｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｓｐｈｅｒｉｃａｌｉｓｏｔｒｏｐｉｃｍｏｄｅｌｆｉｔｅｄｔｈｅｂｅｓｔｗｉｔｈ３．１２ｍｓｐａｔｉａｌｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅａｎｄ０．９８
ｉｎｔｅｎｓｉｔｙｏｆｌｏｃａｌｓｐａｔｉａｌｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ．Ｔｈｅｓｅｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｓｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｌａｒｖａｅｆｏｌｏｗｅｄａｎａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎｄｉｓ
ｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎｐｏｉｎｔｓｗｅｒｅｐｒｉｍａｒｉｌｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｉｎｄｉｆｅｒｅｎｔａｒｅａｓｏｆｔｈｅｗｏｏｄｌａｎｄａｎｄｔｈｅｎｓｐｒｅａｄｔｏ
ｔｈｅｅｎｔｉｒｅｗｏｏｄｌａｎｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｓｐｈｅｎｏｐｔｅｒａｓｐ．；ｌａｒｖａｅ；ｄａｍａｇｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；ｓｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ；ｇｅｏｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ
　　油蒿（ＡｒｔｅｍｉｓｉａｏｒｄｏｓｉｃａＫｒａｓｃｈ．）为菊科蒿属半
灌木，具有耐旱、耐瘠薄、抗风蚀、喜沙埋、结实丰富、
采种容易、生长迅速、固沙作用强等特点，是我国重
要的荒漠灌木林植物，在荒漠化防治中具有特殊的
重要作用。近年来，由于生态环境的改变，灾害性天
气频发，我国内蒙古、宁夏、陕西等地的油蒿灌丛内
钻蛀性害虫大面积爆发成灾，主要害虫种类有沙蒿
线角木蠹蛾（ＨｏｌｃｏｃｅｒｕｓａｒｔｅｍｉｓｉａｅＣｈｏｕｅｔＨｕａ）、沙
蒿尖翅吉丁 （Ｓｐｈｅｎｏｐｔｅｒａｓｐ．）和沙蒿大粒象 （Ａｄｏ
ｓｏｍｕｓｓｐ．）等，造成油蒿灌丛成片枯死，目前枯死面
积已达３．３３万 ｈｍ２以上，大大降低了其在荒漠、半
荒漠和干草原地带的流动、半流动和固定沙地上的
固沙作用，给我国西部的生态环境建设造成了巨大
的损失［１－９］。
沙蒿尖翅吉丁主要以幼虫危害油蒿的根茎部，
以成虫取食油蒿叶片做为营养补充。目前，国内外
有关沙蒿尖翅吉丁的研究报道较少，仅有关于其形
态特征、世代发育、生活习性以及龄期结构的初步报
道［６－１３］，而有关其幼虫空间格局的研究，特别是利
用地统计学方面研究其空间格局还未见任何报道。
为了有效地控制沙蒿尖翅吉丁危害的进一步发生和
蔓延，本文应用地统计学方法对沙蒿尖翅吉丁幼虫
林　业　科　学　研　究 第２５卷
的空间格局进行了深入研究，以期为有效控制其危
害提供参考。
１　试验地概况
盐池县（１０７．０７°Ｅ，３８．０２°Ｎ）位于宁夏东部，
地处陕甘宁蒙四省（区）交界处，是毛乌素沙漠的南
缘，鄂尔多斯台地向黄土高原过渡地带，常年干旱少
雨，平均降水量不足３００ｍｍ，年均蒸发量约为年降
水量的７倍，属于典型的干旱荒漠区。境内沙生植
被１８．８万ｈｍ２，其中，油蒿面积约１３．３万ｈｍ２，占总
面积的７１％。２００６年８月初，在盐池县高沙窝乡的
油蒿灌丛内对沙蒿尖翅吉丁幼虫的空间格局进行调
查，调查样地内的油蒿多数为２ ５年生，平均株高
０．４５ｍ，地径２．３ｃｍ。
２　研究方法
２．１　调查方法
根据试验地的大小及油蒿的分布情况，２００６年
８月初在油蒿灌丛内选取面积为５０ｍ×５０ｍ的样
方，每隔２ｍ选取１株油蒿，进行整株解剖，统计每
株油蒿上沙蒿尖翅吉丁幼虫的数量，共解剖４５４株。
将所选取的油蒿的实际空间位置绘制于坐标纸上。
２．２　分析方法
２．２．１　半变异函数　该函数是表示所有间隔距离
相同的任意两样本间的差异，即假设区域化变量 Ｚ
（ｘｉ）和Ｚ（ｘｉ＋ｈ）分别表示间隔为ｈ的２个样本的观
测值，则在整个样本空间内，所有这些间隔为ｈ的样
本对之间的空间相关性即可用半变异函数表示，其
公式如下：
γ（ｈ）＝ １２Ｎ（ｈ）∑
Ｎ（ｈ）
ｉ＝１
［Ｚ（ｘｉ）－Ｚ（ｘｉ＋ｈ）］
２ （１）
　　式（１）中：γ（ｈ）是半变异函数值，Ｎ（ｈ）为间隔
ｈ的样本点的对数。半变异函数曲线图就是以
γ（ｈ）对间隔ｈ作的曲线图，然后，再用不同的模型
进行拟合即得图１，通过３个参数来反映所研究对象
的变异程度，其中，块金常数是间隔距离为零时的截
距，反映了变量内部随机性的可能程度；基台值是达
到平衡时的半变异函数值，反映变量的变化幅度；变
程是半变异函数值达到平衡时的间隔距离，反映了
变量的影响范围。
２．２．２　变异函数理论模型的拟合　拟合实际变异
曲线图的理论模型主要有球状模型、指数模型、高斯
模型和线性模型等［１４－１５］，而最佳拟合模型的选择标
准则先考虑决定系数（Ｒ２）的大小，然后考虑残差
（ＲＳＳ）的大小，最后再考虑变程和块金值的大小［１４］。
图１　典型的变异曲线图
３　结果与分析
３．１　沙蒿尖翅吉丁幼虫危害状况
通过对标准地内所选取的４５４株油蒿解剖结果
表明：沙蒿尖翅吉丁幼虫有虫株率达４６．７％，平均
虫口密度达０．９头·株 －１。对单株油蒿上沙蒿尖翅
吉丁幼虫的种群数量分布进行统计分析，结果（表
１）表明：单株油蒿上沙蒿尖翅吉丁幼虫数量最多的
达１６头·株 －１；从总体分布频数看，单株上的幼虫
数量多集中在４头以内，达９５％以上。
表１　样地内沙蒿尖翅吉丁幼虫的分布统计
幼虫数／头 频数／株 百分率／％ 累积百分率／％
１ １１１ ５２．３６ ５２．３６
２ ５９ ２７．８３ ８０．１９
３ ２０ ９．４３ ８９．６２
４ １１ ５．１９ ９４．８１
５ ３ １．４２ ９６．２３
６ ３ １．４２ ９７．６４
７ ４ １．８９ ９９．５３
１６ １ ０．４７ １００．００
沙蒿尖翅吉丁幼虫在单株油蒿上的分布位置见
图２。由图２可知：幼虫在油蒿的根部和地上茎部均
有分布，由上至下，呈现先增加后减少的变化趋势，
其原因主要是由于沙蒿尖翅吉丁的雌成虫将卵产在
油蒿地上茎部，卵孵化后，先取食茎部的韧皮部，然
后钻蛀木质部逐渐向下转移危害，从而导致其种群
数量在地上茎部呈现由上向下逐渐增加的变化
趋势。
４２２
第２期 曾凡勇等：沙蒿尖翅吉丁幼虫危害特性和空间格局研究
图２　沙蒿尖翅吉丁幼虫在油蒿上的分布
　　就根部而言，沙蒿尖翅吉丁主要分布在根部１２
ｃｍ以内的范围内，其种群数量随着深度的增加而逐
渐减少，约９５％以上的幼虫集中分布在根部８ｃｍ以
内。就茎部而言，沙蒿尖翅吉丁在茎部的分布位置
最高达１２ｃｍ，随着油蒿株高的增加，其种群数量逐
渐减少。通过害虫越冬虫态及越冬场所的调查发
现，沙蒿尖翅吉丁以幼虫越冬，且绝大部分分布在油
蒿根部，仅有极少数停留在茎部。也就是说，从８月
中旬至越冬前，油蒿茎部分布的当年生幼虫逐渐向
下转移至根部越冬，从而导致茎部幼虫的种群数量
逐渐减少，而根部则逐渐增加。单株上幼虫分布位
置变化及不同株之间数量的差异不但与其生物学习
性有关，而且还受单株油蒿所提供的营养物质的多
少以及害虫生存空间大小的影响。
３．２　沙蒿尖翅吉丁幼虫的空间格局
结合实际调查数据的分析情况，分别选取指数
模型、球状模型、高斯模型和线性模型对沙蒿尖翅吉
丁幼虫的实际变异函数曲线图进行拟合，结果（表
２）表明：球状模型的残差值最小（０．０３８３），决定系
数最大（０．６３６）；因此，选择球状模型作为沙蒿尖翅
吉丁幼虫变异函数的最佳拟合模型。
表２　沙蒿尖翅吉丁幼虫变异函数的理论模型拟合参数
模型 块金常数 拱高 变程 基台值 空间变异 决定系数 残差平方和
指数 ０．１３２０００ １．４６２ ３．２７００ １．５９４０００ ０．９１７ ０．５６８ ０．０４５８
球状 ０．０２８０００ １．５６５ ３．１２００ １．５９３０００ ０．９８２ ０．６３６ ０．０３８３
高斯 ０．２２２０００ １．３７１ ２．７０２０ １．５９３０００ ０．８６１ ０．６３３ ０．０３８６
线性 １．５１１２１５ ０．１２３３７ ３３．５９４３ １．６３４５８０ ０．０７５ ０．１８６ ０．０８５７
　　球状模型的拟合结果（图３）表明：沙蒿尖翅吉
丁幼虫的空间依赖范围为３．１２ｍ，即在此距离范围
内任意２个调查样点间的幼虫都具有一定的相关关
系，由此表明沙蒿尖翅吉丁幼虫在空间上的分布具
有连续性，其强度随着距离的增加而减小。变异函
数图中拱高所占的比例为０．９８２，表明总空间变异
中有９８．２％是由空间自相关现象产生的，由此说明
调查样地内沙蒿尖翅吉丁幼虫之间的相关性较强。
由图４的沙蒿尖翅吉丁幼虫分布的等值线与矢量叠
加图可知：沙蒿尖翅吉丁幼虫的空间分布具有较强
的聚集性，其聚集中心分布在调查样地内的不同区
域，并由此向其它地方扩散。
图３　沙蒿尖翅吉丁幼虫数量的变异函数曲线图 图４　沙蒿尖翅吉丁幼虫数量的等值线与矢量叠加图
５２２
林　业　科　学　研　究 第２５卷
４　结论与讨论
沙蒿尖翅吉丁主要以幼虫危害根茎部，以成虫
取食油蒿叶片做为营养补充，其幼虫在整株油蒿上
均有分布，由上至下，数量呈现先增加后减少的变化
趋势，但９５％以上的幼虫均集中分布在根部８ｃｍ以
内。幼虫的空间格局属于聚集分布，并且具有强烈
的空间聚集现象，利用球状模型对幼虫的变异函数
曲线图进行拟合，其空间依赖范围为３．１２ｍ，即在
此范围内的任何２个样点的幼虫间存在一定的相关
关系；同时，由于其空间变异中有９８．２％是由空间
自相关现象产生的，说明幼虫的空间相关性较强；块
金值的产生主要是由于调查样地内部分油蒿由于干
旱等原因而干枯，从而造成油蒿的大量缺失，使幼虫
的分布数量相对减少。
昆虫种群的空间分布状况与种群的扩散活动能
力有着直接的关系，由于沙蒿尖翅吉丁幼虫大部分
生活在地下，本身没有扩散能力，因此，形成其幼虫
空间分布格局的主要原因是成虫的扩散及产卵习
性；同时，还与样地内油蒿的分布状况，单株油蒿所
提供的营养物质的多少以及害虫生存空间大小有
关。沙蒿尖翅吉丁幼虫空间格局的确定，对于准确
地估计田间害虫的种群密度，掌握幼虫在林内的分
布规律，提高对其防治效果及试验设计的精确度，以
及对其抽样和种群数量消长问题的分析，均有一定
的实际应用价值。
在调查样地内，油蒿钻蛀性害虫除沙蒿尖翅吉
丁外，还有沙蒿大粒象、沙蒿木蠹蛾以及沙蒿蛀茎
蛾［３－４］，而且它们常常在同一株油蒿上复合危害，同
一株油蒿上害虫的种类、数量及其分布除了与单株
油蒿所能提供的食物多少及生存空间的大小有关以
外，还与不同种害虫幼虫的个体发育及种间的竞争
有关［９］；因此，沙蒿尖翅吉丁幼虫的危害特性及空间
分布与其它３种害虫之间具有怎样的关系还有待于
进一步深入研究。
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