全 文 ：第 ws卷 第 t期
u s s w年 t 月
林 业 科 学
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¤±qou s s w
林分因子与舞毒蛾危害程度的风险评估 3
石 娟tl 李镇宇wl
k北京林业大学资源与环境学院 北京 tsss{vl
闫国增ul 关 玲vl 冯继华xl
k北京市林木保护站 北京 tsssu|l
摘 要 } 研究了 tu个影响舞毒蛾危害程度的林分因子 o对这些林分因子对舞毒蛾危害程度进行逐步回归分析 o
从中筛选出主林层郁闭度 !土壤瘠薄程度和林地面积 v个关键因子 ∀结果表明 }土壤瘠薄程度与舞毒蛾危害程度
呈正相关 o其余 u个关键因子与舞毒蛾危害程度呈显著的负相关 ∀用这 v个因子与舞毒蛾危害程度建立多元线形
回归模型 o该模型可对舞毒蛾危害程度进行风险评估 ∀
关键词 } 舞毒蛾 o危害程度 o林分因子 o风险评估
中图分类号 }≥zyv1wu 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kusswlst p stsy p sw
收稿日期 }ussu p sv p u{ ∀
基金项目 }北京市自然科学基金资助项目ky||ustyl !北京林业大学研究生院基金资助 ∀
3 tl !ul !vl !wl !xl为作者排序 ∀在野外调查得到北京市各区县林木保护站有关人员的大力支持 o在此一并致谢 ∀
Στανδ ∆εσχριπτιον Φαχτορσ ανδ Ρισκ Αναλψσισ οφ
Ηαρµ Εξτεντ οφ τηε Γψπσψ Μοτη
≥«¬∏¤±tl ¬«¨ ±¼∏wl
kΧολλεγε οφ Ρεσουρχε ανδ Ενϖιρονµεντ οφ Βειϕινγ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Βειϕινγtsss{vl
≠¤± Š∏²½¨ ±ªul Š∏¤± ¬±ªvl ƒ ±¨ª¬«∏¤xl
k Βειϕινγ Μυνιχιπαλ Φορεστρψ Προτεχτιον Στατιον Βειϕινγtsssu|l
Αβστραχτ } tu ¶·¤±§§¨¶¦µ¬³·¬²±©¤¦·²µ¶¤©©¨¦·¬±ª·«¨ «¤µ° ¬¨·¨±·²©·«¨ Š¼³¶¼ °²·«k Οχνερια δισπαρl º¤¶¶·∏§¬¨§o·«µ²∏ª«¶·¨³2
º¬¶¨ µ¨ªµ¨¶¶¬²± ¤±¤¯¼¶¬¶©µ²° º«¬¦«·«µ¨¨¶¬ª±¬©¬¦¤±·²±¨ ¶º¨ µ¨ ¶¨¯¨ ¦·¨§}¦µ²º± §¨±¶¬·¼o¬±©¨µ·¬¯¨ ¬¨·¨±·²©¶²¬¯¤±§©²µ¨¶·¤µ¨¤q׫¨
µ¨¶∏¯·¶¶«²º¨ §·«¤·¤§¬µ¨¦·¦²µµ¨ ¤¯·¬²± ¬¨¬¶·¶¥¨·º¨ ±¨¬±©¨µ·¬¯¨ ¬¨·¨±·²©¶²¬¯ ¤±§·«¨ «¤µ° ¬¨·¨±·²©·«¨ ª¼³¶¼ °²·«o¤¶¬ª±¬©¬¦¤±·
¬±√¨ µ¶¨ ¦²µµ¨ ¤¯·¬²± ¬¨¬¶·¶¥¨·º¨ ±¨·«¨ ²·«¨µ·º² ®¨ ¼©¤¦·²µ¶¤±§·«¨ «¤µ° ¬¨·¨±·²©·«¬¶¬±¶¨¦·q˜¶¬±ª·«¨ ·«µ¨¨®¨ ¼©¤¦·²µ¶¤ °∏¯2
·¬³«¤¶¨ ¬¯±¨ ¤µµ¨ªµ¨¶¶¬²± °²§¨¯ º¤¶°¤§¨ ©²µµ¬¶®¤±¤¯¼¶¬¶²©·«¨ «¤µ° ¬¨·¨±·²©·«¨ ª¼³¶¼ °²·«q
Κεψ ωορδσ} Š¼³¶¼ ²·«o‹¤µ° ¬¨·¨±·o≥·¤±§§¨¶¦µ¬³·¬²±©¤¦·²µ¶o• ª¨µ¨¶¶¬²± ¤±¤¯¼¶¬¶
舞毒蛾k Οχνερια δισπαρl是世界性的食叶害虫 o在我国的分布北到东北的大兴安岭 o西到新疆北部阿勒泰
林区 o南到台湾省 o东到江苏省 ∀在国外 o亚洲的日本 !朝鲜 !韩国 o欧洲都有分布 ∀t{y|年舞毒蛾从欧洲传
到北美 o现已在美国东北地区的森林 !行道树 !果树以及观赏树木上定居 o并且危害十分严重 o寄主植物达
xss余种k肖刚柔 ot||ul ∀
舞毒蛾往往由于种群数量的激增而猖獗成灾 o究其原因 o除其自身所具备的强大的增殖潜能的内禀机制
外 o还与气候条件 !地势 !地形 !海拔高度 !林木组成 !地被物 !天敌等森林生物群落情况以及人为因素k包括森
林经营管理 !防治策略及措施的决策等l密切相关k张执中 ot||zl ∀在自然界中 o各个环境因子并不是单独起
作用 o而是在相互作用的综合状态下发生作用 ∀在一般情况下 o单个环境因素的作用不能决定舞毒蛾的发生
与消长 ∀因此 o需要对林分因子包括林下植物群落物种多样性等因素对舞毒蛾危害程度的影响进行综合分
析 o并在此基础上筛选出影响舞毒蛾危害程度的关键因子 ∀
t 材料与方法
111 调查地点
于 t|||年和 usss年 z ) {月进行野外调查 ∀调查地点 }通州 !大兴 !昌平 !延庆 !海淀 !房山 !平谷 !密云 !
怀柔 !门头沟 !顺义 !丰台 !朝阳等区县 o共计 ws块样地 ∀
调查步骤 }首先 o在林分踏查的基础上 o估测林地面积 o并选取有代表性的林地设置一块 us ° ≅ us °的
样地 ∀在每块样地内 o详细记载其林木组成 !下木及幼树 !林龄 !海拔 !主林层郁闭度 !灌木层和草本层的总盖
度k即草灌盖度l等因子 ~在样地内 o随机抽取 ts株树木测其树高 !胸径和冠幅 o计算平均值 ∀详细调查这 ts
棵树上舞毒蛾数k幼虫 !茧 !卵l o并向当地森防站有关人员询问历史上各样地的舞毒蛾危害情况 ∀
然后 o在每块样地的中心和四角共设定 x个 t ° ≅ t °的小样方 o详细记载在每个样方内出现的草本植
物和灌木的种类 !个体数及盖度 ∀同时 o对样地中出现在所设样方以外的林下植物也记录了种名 ∀
112 舞毒蛾危害程度的量化
根据野外调查 o可将舞毒蛾危害程度分为 x个等级 }不发生ks头#株2tl !轻度发生kts头#株 p t以下l !中
度发生ktt ∗ vs头#株 p tl !重度发生kvt ∗ xs头#株 p tl和严重发生kxt头#株 p t以上l ∀
113 物种多样性指数 ) Σηαννον2 Ωιενερ指数 Ηχ(香农 −维纳指数)
Ηχ € p 2Πι ±¯Πι o Πι € ΝιΠΝ
式中 oΝι 为第 ι个物种的个体数 ~Ν为样地内所有物种个体数之和k马克平等 ot||wl ∀
表 1 林分因子变量代号
Ταβ . 1 ϖαριανχεσ χοδε φορ στανδ δεσχριπτιον φαχτορσ
代号 ≤²§¨ Ξu ∗ Ξw Ξx Ξy Ξz Ξ{
因子
ƒ¤¦·²µ¶
土壤瘠薄程度
Œ±©¨µ·¬¯¨ ¬¨·¨±·²©¶²¬¯
海拔
„¯·¬·∏§¨¶
林龄
ƒ²µ¨¶·¤ª¨
胸径
∆ΒΗ
树高
×µ¨¨«¨¬ª«·
代号 ≤²§¨ Ξ| Ξts Ξtt Ξtu Ξtv
因 子
ƒ¤¦·²µ¶
冠幅
≤µ²º± §¬¤°¨ ·¨µ
郁闭度
≤µ²º± §¨±¶¬·¼
林地面积
ƒ²µ¨¶·¯¤±§¤µ¨¤
灌草盖度
≤²√ µ¨¤ª¨ ²©«¨µ¥¶¤±§¶«µ∏¥¶
林下植物种类数
≥³¨¦¬¨¶±∏°¥¨µ²©∏±§¨µªµ²º·«³¯¤±·
代号 ≤²§¨ Ξtw Ξtx Ψ
因 子
ƒ¤¦·²µ¶
林下植物个体总数
ײ·¤¯ ±∏°¥¨µ²©∏±§¨µªµ²º·«³¯¤±·
香农2维纳指数
≥«¤±±²±2 • ¬¨±¨ µ¬±§¨¬
舞毒蛾发生危害程度
‹¤µ° ¬¨·¨±·²©·«¨ Š¼³¶¼ ²·«
u 结果与分析
211 变量选择
设舞毒蛾危害程度为因变量 o记为 Ψ}Ψ€ ≈ Ψι  oι € t ou o,uu ∀
设 Βt !Βu ∗ Βw !Βx !Βy !Βz !Β{ !Β| !Βts !Βtt !Βtu !Βtv !Βtw !Βtx分别为基础效应 !土壤瘠薄程度 !海拔 !林龄 !胸
径 !树高 !冠幅 !郁闭度 !林地面积 !灌草盖度 !林下植物种类 !林下植物个体总数 !香农2维纳指数对舞毒蛾发
生危害程度的效应 ∀其中 oΒu !Βv !Βw 之间不独立 o分别表示沙地 !石砾土 !沙壤土的效应 o综合起来表示土壤
瘠薄程度的效应 ∀所以除基础效应外 o一共有 tu个用来分析的独立参数 ∀≠
林分因子为自变量 o所考虑的因子及代号见表 t ∀
212 模型及参数估计
u1u1t 建立多元线形回归模型 利用各个林分因子与舞毒蛾危害程度建立多元线形回归模型 o得
Ψ€ tsw1tsw n u1|xs Ξu p v|1tvv Ξv n x1tuv Ξw n s1s{s Ξx n s1wws Ξy n s1szy Ξz n s1zws Ξ{ p u1usv Ξ| p
|u1ty{ Ξts p s1vx{ Ξtt p {u1||v Ξtu p s1s{| Ξtv p s1stw Ξtw n x1vys Ξtx oΡu € s1|ss o„§­Ρu € s1zss ∀方差分析结
果见表 u ∀
u1u1u 分析 从结果分析的表可知 o多元线性模型的分析效果好 ∀
zst
≠ 丛秀玉 q油松林下植物与松毛虫危害程度相关性的研究 }≈学位论文  q北京 }北京林业大学图书馆 ot||{
第 t期 石 娟等 }林分因子与舞毒蛾危害程度的风险评估
表 2 舞毒蛾危害程度与所有因子的分析
Ταβ . 2 Τηε αναλψσισ οφ αλλ ϖαριανχεσ ανδ τηε ηαρµ εξτεντ οφ τηε Γψπσψ Μοτη
误差来源 ≥²∏µ¦¨ 平方和 ≥∏° ²©¶´∏¤µ¨¶ 自由度 ∆Φ 均方  ¤¨± ¶´∏¤µ¨ Φ值 Φ¶·¤· Προ⠁ Φ
模型 ²§¨¯
误差 ∞µµ²µ
tx vs|1txt
t y||1|ws
tw
z
t s|v1xtt
uwu1{w|
w1xsv

s1suy w

213 逐步回归分析确定关键因子
u1v1t 进行逐步回归分析 将各个林分因子与舞毒蛾危害程度进行逐步回归分析 o根据各因子偏相关系数
的高低 o确定其对舞毒蛾危害程度影响的重要程度 o认为偏相关系数较大的因子对舞毒蛾危害程度的影响较
显著 ∀结果见表 v ∀
表 3 逐步回归分析自变量
Ταβ . 3 Τηε σελεχτεδ ϖαριανχεσιν στεπ ρεγρεσσιον αναλψσισ
变量代号
∂¤µ¬¤±¦¨¶¦²§¨ Ξu ∗ Ξw Ξx Ξy Ξz Ξ{ Ξ|
偏相关系数
°¤µ·¬¤¯ Ρu s1uuw s1s{x s1ss{ s1svx s1ssz s1ssx
变量代号
∂¤µ¬¤±¦¨¶¦²§¨ Ξts Ξtt Ξtu Ξtv Ξtw Ξtx
偏相关系数
°¤µ·¬¤¯ Ρu s1wys s1s|x s1sxy s1sss u s1sx| s1ss|
u1v1u 分析 从结果可知 }对舞毒蛾危害程度影响较为关键的林分因子有主林层郁闭度 !土壤瘠薄程度和
林地面积 ∀
214 舞毒蛾危害程度与主关键林分因子的分析
u1w1t 主林层郁闭度与舞毒蛾危害程度 主林层郁闭度与舞毒蛾危害程度进行回归分析 o可建立如下回归
方程 }Ψ€ tsy1yxw p tst1{zt Ξts o方差分析结果见表 w ∀由表 w可知 o二者之间存在着显著的负相关关系 ∀舞
毒蛾是一种喜光性的昆虫 o光照强的林分对舞毒蛾成虫的栖息有利 ∀因此 o在郁闭度小的地方 o舞毒蛾危害
就重 ∀
表 4 主林层郁闭度与舞毒蛾危害程度的方差分析
Ταβ . 4 ς αριανχε αναλψσισ οφ τηε χροων δενσιτψ οφ µαιν στορψ
ανδ τηε ηαρµ εξτεντ οφ τηε Γψπσψ Μοτη
误差来源
≥²∏µ¦¨
平方和
≥∏° ²©¶´∏¤µ¨¶
自由度
∆Φ
均方
 ¤¨± ¶´∏¤µ¨
Φ值
Φ¶·¤· Προ⠁ Φ
模型 ²§¨¯
误差 ∞µµ²µ
z {ty1uzv
| t|u1{t{
t
us
z {ty1uzv
wx|1ywt
tz1ssx s1sss x

u1w1u 土壤瘠薄程度与舞毒蛾危害程度 土壤瘠薄程度与舞毒蛾危害程度进行回归分析 o可建立如下回归
方程 }Ψ€ vx1{xz n t1twv Ξu p tx1{xz Ξv n ux1xtt Ξw o方差分析结果 } Ρu € s1wsy oΦ€ w1s| oΠρ Φ}s1su o可见
回归效果显著 o根据回归方程 o得知舞毒蛾危害程度与土壤瘠薄程度有关 o沙地 石砾土 沙壤土 壤土 o所
以可以推出 o土壤瘠薄程度与舞毒蛾的危害成正相关k唐守正 ot|{wl ∀
tl ˜ q≥ q⁄¨ ³¤µ·°¨ ±·²© „ªµ¬¦∏¯·∏µ¨ q× ¦¨«±¬¦¤¯ …∏¯¯¨·¬± tx{w1׫¨ Š¼³¶¼ ²·« }• ¶¨¨¤µ¦«·²º¤µ§Œ±·¨ªµ¤·¨§°¨ ¶·¤±¤ª¨ ° ±¨·q• ¤¶«¬±ª·²±o⁄ ≤ ot|{t
对舞毒蛾来说 o感虫林分通常是生长在由于陡峭和裸露的地形 o瘠薄或保水极差的土壤 o自然或人为的
干扰破坏等因素所造成的瘠薄立地条件上 ~干扰破坏和感虫性之间有很大的相关性 ~在干旱 !瘠薄立地上存
活和生长的树 o通常生长慢 o矮小 o并逐步发展成为具有特征性的形态或结构 o这种形态或结构能给舞毒蛾的
一个或更多的生长发育阶段提供栖息场所 ~所以土壤瘠薄程度与舞毒蛾的危害程度成正相关 ~土壤越贫瘠 o
舞毒蛾危害越重tl ∀
u1w1v 林地面积与舞毒蛾危害程度 林地面积与舞毒蛾危害程度进行回归分析 o可建立如下回归方程 }Ψ€
{st 林 业 科 学 ws卷
xs1w{| p s1tyy Ξtt o方差分析结果见表 x ∀由表 x可知 o回归效果显著 o且呈负相关 ∀
表 5 林地面积与舞毒蛾危害程度的方差分析
Ταβ . 5 ς αριανχε αναλψσισ οφ τηεφορεστ αρεα ανδ τηε ηαρµ εξτεντ οφ τηε Γψπσψ Μοτη
误差来源
≥²∏µ¦¨
平方和
≥∏° ²©¶´∏¤µ¨¶
自由度
∆ƒ
均方
 ¤¨± ¶´∏¤µ¨
Φ值
Φ¶·¤·
Προ⠁ Φ

模型 ²§¨¯
误差 ∞µµ²µ
u |yv1y|x
tw swx1v|y
t
us
u |yv1y|x
zsu1uzs
w1uus s1sxv

我们在野外调查中发现 }面积较大的林分 o舞毒蛾危害程度轻 o可能是由于在林地中央地带光照相对较
弱 o不利于舞毒蛾成虫飞舞 !交尾 !产卵所致 ∀
所以我们认为影响舞毒蛾危害程度的 v个关键因子是主林层郁闭度 !土壤瘠薄程度和林地面积 ∀
u1w1w 利用关键因子建立模型 利用上述 v个关键林分因子与舞毒蛾危害程度建立多元线形回归模型 o得
Ψ€ ttu1y{u p y1{uz Ξu n u1|{v Ξv p uu1xsu Ξw p |w1vxx Ξts p s1twy Ξtt oΡu € s1yxx o„§­ Ρu € s1xwz o方差分析结
果见表 y ∀
表 6 3 个关键林分因子与舞毒蛾危害程度的分析
Ταβ . 6 Τηε αναλψσισ οφ τηρεε σιγνιφιχαντ φορεστ φαχτορσ ανδ τηε ηαρµ εξτεντ οφ τηε Γψπσψ Μοτη
误差来源
≥²∏µ¦¨
平方和
≥∏° ²©¶´∏¤µ¨¶
自由度
∆Φ
均方
 ¤¨± ¶´∏¤µ¨
ƒ值
Φ¶·¤·
Προ⠁ Φ

模型 ²§¨¯
误差 ∞µµ²µ
tt tws1w{{
x {y{1ysv
x
ty
u uu{1s|{
vyy1z{{
y1szx s1ssu x

建立多元线形回归模型是为了应用它对舞毒蛾危害程度进行风险评估 o在此利用所有的 uu块样地的资
料对模型的预测效果进行检验 o将调查数据代入回归模型 o得舞毒蛾危害程度预估值 ∀然后 o对舞毒蛾危害
程度的实测值与预估值进行 τ2检验 o发现预估值与实测值之间无显著差异 o所以该模型可用于生产实践 o可
以根据模型中所需的环境因子 o对一定林分的舞毒蛾危害程度进行评估k唐守正 ot|{w ~陈华盛等 ot|||l ∀
v 小结与讨论
通过逐步回归分析得出林分因子中主林层郁闭度 !土壤瘠薄程度 !林地面积对舞毒蛾危害程度的影响最
为明显 ∀
本次试验共调查了 ws块样地 o但其中有 t{块地属于在野外调查中发现舞毒蛾不危害或危害极轻并经
作者在室内饲养既不喜食又不能完成生活史的树种 o如刺槐k Ροβινια πσευδοαχαχιαl !国槐k Σαπηορα ϕαπονιχαl !
油松k Πινυσταβυλαεφορµισl !华山松k Πq αρµανδιl !白皮松k Πq βυνγεαναl等 o因此 o作者不将这些样地计算在
内 o因为对于这种林分类型 o树种即寄主植物因素才是主导因素 o有关室内饲养部分 ) ) ) 舞毒蛾的食性分析
将另行报导 ∀所以在文中及以后的分析中 o按 uu块样地计算 ∀
对于舞毒蛾的控制 o可采取提高造林密度 !合理施肥 !加速林地郁闭度来达到减灾控灾的目的 o也可种植
舞毒蛾不喜食的油松 !华山松 !白皮松 !刺槐 !国槐等树种取代喜食的杨树 !柿树等树种 ∀
参 考 文 献
陈华盛 o李镇宇 o丛秀玉等 q林分因子与油k赤l松毛虫危害程度的风险评估 q北京林业大学学报 ot||| otktl }xs p xx
马克平 q生物群落多样性的测度方法k ´lΑ多样性的测度方法k上l q生物多样性 ot||w oukvl }tyu p ty{
马克平 o刘玉明 q生物群落多样性的测度方法k ´lΑ多样性的测度方法k下l q生物多样性 ot||w ou kwl }uvt p uv|
唐守正 q多元统计分析方法 q北京 }中国林业出版社 qt|{w
肖刚柔主编 q中国森林昆虫 q第 u版k增订本l q北京 }中国林业出版社 ot||u
张执中主编 q森林昆虫学 q北京 }中国林业出版社 ot||z
|st 第 t期 石 娟等 }林分因子与舞毒蛾危害程度的风险评估