全 文 ：海南香蕉根颈象甲卵的空间分布型
及理论抽样数确定
卢 辉， 刘 奎， 钟义海， 赵冬香， 尹 炯
中 国 热 带 农 业 科 学 院 环 境 与 植 物 保 护 研 究 所
农业部热带农林有害生物入侵监测与控制重点开发实验室
摘要 香蕉根颈象甲[Cosmopolites sordidus（Germar）]已在海南香蕉园发生， 对香蕉生产造成危害。 为了研究香蕉象
甲的分布和发生规律、 指导田间取样， 应用几种聚集度指标的计算公式以及 Taylor 幂法则、 Iwao 的 m*-m 回归分
析法， 分析和测定了香蕉根颈象甲卵的空间分布格局和田间理论抽样数。 结果表明： 海南香蕉根颈象甲卵在一
定密度下呈聚集分布， 空间分布符合负二项分布； 聚集度指标 I>0， m*/m>1， C>1， Ca>0； Taylor 幂模型表明香蕉
根茎象甲卵在一定密度下的分布为聚集的， 而且聚集强度随种群密度的上升而升高； Iwao 的 m*-m 回归模型分析
表明， m*和 m 呈显著相关， 香蕉根茎象甲个体间相互吸引， 最适抽样数 n 与卵密度 m 及相对误差 D 的关系为：
n=1/D2（1.371 7/m+0.046 3）。
关键词 香蕉根颈象甲； 卵； 空间分布型； 理论抽样数
中图分类号 S433.5
香蕉根颈象甲[Cosmopolites sordidus（Germar）]属鞘翅目象虫科（Curculionidae）根颈象属（Cosmopolites），
主要以幼虫在香蕉植株近地的茎基部和球茎内挖掘和取食危害， 造成茎基部和球茎纵横交错的隧道， 是
目前香蕉最主要的害虫之一[1，2]。 近年来该虫在海南省香蕉产区暴发严重， 若控制不及时， 会造成植株矮缩，
地上部得不到充足的养分， 生长发育受阻， 叶片抽生缓慢、 抗病能力差， 易感染其它病害， 甚至全株死
亡[3]。 国外研究结果表明， 香蕉根颈象甲的发生给香蕉生长造成危害， 在坦桑尼亚、 澳大利亚、 巴西、 南
非、 印度、 乌干达等地均有严重为害的报道[1，4～5]， 被侵染植株受害后形态学和生理学特征均有变化， 如叶
片变色、 水果大小和品质降低、 香蕉茎秆营养和水分传输能力降低等[6]， 造成巨大的生态和经济损失。
昆虫种群的空间分布图式揭示了种群的行为习性以及种群与周围环境因子的相互作用关系， 是深入
研究昆虫的生物学和生态学的基础。 目前尚未见香蕉根颈象甲卵的空间分布图式以及相关的生物生态学
特性的研究报道， 搞清其空间分布格局对于抽样监测其种群数量动态、 探究其种群扩散机理、 评价香蕉
根颈象甲的危害都具有重要的价值。 笔者就该虫在海南岛香蕉园空间分布做了调查， 进行了卵的频次分
布和聚集度指数的检验， 以确定卵的空间分布型和理论最适抽样数， 这对于研究和防控香蕉根颈象甲具
有重要意义。
1 材料与方法
1.1 空间格局的调查方法
2008年 9~12 月份在海南省昌江县十月田香蕉园进行调查， 该香蕉园位于北纬 19.32°， 东经 108.95°，
海拔高度 90 m。 调查时期， 每隔 7~10 d 调查 1 次， 共计调查 10 次。 香蕉品种为当地主要栽培品种巴西
蕉， 调查时香蕉生育期为生长期。 选择长势较均一的田块， 五点法调查， 每点调查 10 株， 共调查 50 株
香蕉。 分株记录香蕉根颈象甲成虫及卵的数量。 应用 DPS7.5软件[7]对调查所得数据进行处理。
基金项目： 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项（No. 2009hzs1J009）和中国热带农业科学院人才引进科研启动基金项目（No. Hzs0810）
资助。
作者简介： 卢辉， 男， 1978 年生， 博士， 助研。 研究方向： 农业昆虫与害虫防治。 Tel： 0898-23306813； E-mail: aaaluhui@163.com。
收稿日期： 2009-03-23 修回日期： 2009-05-21
第 30 卷 第 7 期 热 带 作 物 学 报 Vol．30 No．7
2009 年 7 月 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL CROPS Jul.2009
海南儋州 571737
热 带 作 物 学 报 30 卷
1.2 空间分布指标及测定方法
根据每次调查的资料分别统计平均卵密度 m、 方差 s2， 计算扩散系数 C、 Cassie 的 Ca指数、 扩散指标
I、 平均拥挤度指数 m*， 综合多个指标来判断海南岛根颈象甲卵的空间分布格局， 并应用 Taylor 幂法则、
Lloyd平均拥挤度指标和 Iwao的 m*-m模型对空间分布型进行检验[8]， 推断引起种群聚集发生的可能原因。
1.2.1 Taylor的幂法则 根据方差（s2）与均数（m）之间的关系， 拟合回归方程： lgs2= lga+blgm， 通过方程
系数反映聚集度属性。 lga=0， b=1， 随机分布； lga>0， b≥1， 聚集分布； lga<0， b<1， 均匀分布。
1.2.2 Lloyd 的平均拥挤度指标 即平均拥挤度（m*）与其平均值（m）之比值。 m*/m=1， 种群为随机分布；
m*/m<1， 种群为均匀分布； m*/m>1， 种群为聚集分布。
1.2.3 Iwao 模型 m*-m 回归分析法 m*=α+βm， m*-m 的关系反映了个体散布的基本情况， α 和 β 指标可
判断种群的空间分布格局， α： 说明分布的基本成分， β： 说明基本成分的空间分布型。
α=0 时， 分布的基本成分是单个个体； α>0 时， 个体间互相吸引， 分布的基本成分是个体群； α<0
时， 个体间相互排斥。 β=1时， 种群为随机分布； β>1时， 种群为聚集分布； β<1时， 种群为均匀分布。
1.3 不同虫口密度下的理论抽样数
理论抽样数是在保证抽样质量的前提下， 最少抽取的样本数。 用 Iwao 回归式 m*-m 中的分布参数 α
和 β， 按下列公式计算理论抽样数量，
n= 1D2
α+1
m +β-≥ ≥1
公式中 n为理论抽样数， D为允许误差值， 取 D=0.1， 0.2， 0.3。
2 结果与分析
2.1 香蕉根颈象甲卵空间分布检验
香蕉根颈象甲卵在香蕉园空间分布型检验
结果见表 1。 由表 1可知， 经过卡方拟合检验，
香蕉根颈象甲卵呈负二项分布， 第二次调查时
香蕉根颈象甲卵呈奈曼型分布， 其它每次调查
均呈负二项分布。 负二项分布和奈曼型分布均
为聚集分布， 海南岛香蕉根颈香蕉卵在香蕉园
呈聚集分布。
2.2 香蕉根颈象甲卵空间格局的主要参数
香蕉根颈象甲卵在香蕉园内的聚集度指标测定结果见表 2。 从表 2 可见， 各项聚集度指标中， I>0，
m*/m>1， C>1， Ca>0， 香蕉根颈象甲卵在一定密度下均为聚集分布。
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7期 卢 辉等： 海南香蕉根颈象甲卵的空间分布型及理论抽样数确定
2.3 Iwao m*-m回归模型分析香蕉根颈象甲卵的聚集度
将表 2中香蕉根颈象甲卵的平均密度 m 和平均拥挤度 m*按 Iwao 回归法［8］进行线形回归， 得到卵的回
归式为： m*=0.371 7+1.046 3m， m*和 m呈显著相关， 相关系数 R=0.885 9（见图1）。 m*和 m之间回归模型中
参数 α=0.371 7， β=1.046 3， α>0， 说明个体间相互吸引， 分布的基本成份是个体群； β>1， 说明香蕉根颈
象甲卵在香蕉园不同密度下的分布为聚集分布， 与聚集度指标法测定的结果一致。
2.4 香蕉根颈象甲卵的 Taylor幂模型
按照 Taylor 幂法则， 对香蕉根颈象甲卵的平均密度进行线形回归， 得到回归方程为： lgs2=0.056 2+
0.698 3 lgm， 拟合值与实测值相关系数达到 0.992 0， 呈极显著相关， 模型成立（见图 2）。 在回归式中 lga=
0.15>0、 b=1.035 1>1， 说明香蕉根颈象甲卵在不同的接虫密度下种群的分布均为聚集的， 而且聚集强度随
种群的密度上升而升高， 与聚集度指标测定和 Iwao测定的种群空间分布型结果一致。
2.5 香蕉根颈象甲卵的理论最适抽样数
Iwao 的线性回归方程式 m*=0.371 7+1.046 3 m 中， 将 α=0.371 7， β=1.046 3 代人 Iwao 的理论抽样公
式， 确定最适抽样数的公式为： n=1/D2（1.371 7/m+0.046 3）计算出在田间调查香蕉根颈象甲卵的理论抽样
数（表3）。 从表 3可见， 在相同的允许误差下， 当虫口密度较大时， 抽样数将减少。 在允许误差 0.2条件下，
当田间虫口密度为 0.5 头/株时， 所取的样本量为 70 株； 当田间虫口密度为 3 头/株时， 所取的样本量减
少到13株。
3 结论与讨论
本研究结果表明， 香蕉根颈象甲卵的空间分布是聚集的， 在香蕉园内呈负二项分布。 Iwao 的 m*-m 模
型和 Taylor幂指数模型的分析结果显示香蕉根颈象甲卵在 0.25~1.46 粒/株的密度范围内是聚集分布的， 分
布的基本成分是个体群， 且聚集程度与密度不相关。 在空间格局研究基础上提出了香蕉根颈象甲卵的理论
抽样数公式， 给出了不同密度下、 不同允许误差条件下的最适抽样数。 Iwao回归式中的 α>0， 说明卵分布
的基本成分是个体群， 个体间相互吸引， 香蕉根颈象甲在田间的分布现象也充分说明这一点， 成虫常常聚
集常藏匿于受害香蕉茎根部最外 1~2 层干枯叶鞘下， 有时剥开基部最外层叶鞘可观察到有成虫和若虫取
食危害根部， 幼虫蛀食蕉株基部和地下茎， 幼虫老熟后， 不作茧化蛹， 而是聚集蛀食， 以蕉株纤维堵塞蛀
道两端， 化蛹其中。 以参数 α、 β 计算出在允许误差范围内的理论抽样数， 作为香蕉根颈象甲卵田间调查
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5
平
均
拥
挤
度
（ m
* ）
根茎象甲卵的密度/m
m*=0.371 7+1.046 3m
R=0.885 1
图 1 香蕉根颈象甲卵密度和平均拥挤度之间的关系 图 2 香蕉根颈象甲卵密度 Taylor幂模型
0.5
0.3
0.1
-0.1
-0.3
-0.5
1gs2=0.056 2+0.698 31gm
R=0.992 0
-0.5 -0.3 -0.1 0.1 0.3 0.5
1gm
1g
s2
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热 带 作 物 学 报 30 卷
取样时的参照依据， 以减少调查盲目性， 有效地制定田间防治方案， 提高种群控制效果。
香蕉根颈象甲喜在香蕉根部最外层的叶鞘中取食和活动， 香蕉茎杆基部外层叶鞘虫口数量较多， 因
此， 综合治理的主要防治部位应选择香蕉根部最外层的叶鞘， 释放天敌或喷洒生物农药时注重根部的外
层叶鞘[9]。 本试验从 9 月 18 日开始每隔 7~10 d 取样 1 次， 记录香蕉根颈香蕉卵的的种群数量， 通过几种
聚集度指标、 Taylor的幂法则、 Iwao回归法测定， 在任何一次取样情况下香蕉根颈香蕉卵的种群均为聚集
分布， 因此， 不同时间取样对香蕉根颈香蕉卵的空间分布格局无影响。
害虫空间格局研究是田间抽样估计种群密度方法和确定发生程度、 防治指标、 防治适期等其它研究
和应用的基础。 害虫空间格局常因寄主植物的生育期、 环境空间的异质性等因子的变化而变化。 在大田
栽培中各种不同生育期、 不同类型的香蕉植株共存， 香蕉园空间异质性很强， 通过改变根部土壤覆盖的
厚度， 可以改变香蕉根颈象甲卵的数量。 在乌干达地区， 香蕉收获后， 在香蕉基部覆盖土壤与没有覆盖
过的香蕉植株相比， 前者可降低产卵量（至少4倍）[10]； 一些栽培措施可降低香蕉园根颈象甲卵的数量， 如
种植抗虫香蕉品种和田间利用腐烂的香蕉茎杆作为诱虫器 [11]。 香蕉根颈象甲卵在其它类型蕉园如何分布，
害虫防治措施及农业管理措施等的使用是否会影响香蕉根颈象甲卵的空间分布等问题需要作进一步深入
研究。
参 考 文 献
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7期
Spatial Pattern and Theoretical Sampling Number
of Eggs of Banana Weevil Cosmopolites sordidus
(Germar) in Hainan
Lu Hui, Liu Kui, Zhong Yihai, Zhao Dongxiang, Yin Jiong
Environment and Plant Protection Institute, CATAS
Ministry of Agriculture Key Laboratory for Monitoring and
Control of Tropical Agricultural and Forest Invasive Alien Pest
Abstract The banana weevil Cosmopolites sordidus(Germar) occurred in the banana gardens and caused
damage to banana plantations in Hainan. In order to find out the distribution and occurrence law of C.
sordidus and guide the field sampling, the spatial distribution pattern and theoretical sampling frequency of
C. sordidu eggs were investigated and analyzed, using related aggregation index formulae, power law of
Taylor and m*-m regression formulations of Iwao. The results showed that C. sordidus eggs presented an
aggregated distribution under certain density condition, and that their spatial distribution accorded with the
negative binomial distribution. The aggregation indexes were as follows: I > 0, m*/m > 1, C > 1, Ca > 0.
The simulation of the Taylor power model showed that the aggregating intensity of Cosmopolites sordidus
increased with the population density. The calculation results of m* -m regression formulations of Iwao
showed that m* and m were significantly correlated, that individuals of C. sordidus were mutually attracted,
and that the correlation of the suitable sampling frequency (n) with density of eggs (m) and relative error
(D) was : n = 1/D2 (1.3717/m + 0.0463).
Key words Cosmopolites sordidus; eggs; spatial pattern; theoretical sampling number.
责任编辑： 赵军明
卢 辉等： 海南香蕉根颈象甲卵的空间分布型及理论抽样数确定
Danzhou, Hainan 571737
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