基于氣象因子篩選的柑橘園橘小實(shí)蠅種群數(shù)量監(jiān)測(cè)與分析

基于氣象因子篩選的柑橘園橘小實(shí)蠅種群數(shù)量監(jiān)測(cè)與分析

橙色水果和蔬菜的重要重要性。它可能會(huì)影響40多個(gè)水果科300多個(gè)水果，并對(duì)許多重要的熱帶和亞熱帶水果產(chǎn)生嚴(yán)重的威脅（al.2009.shuklaandzhangxiang）。該害蟲1912年首次報(bào)道于我國(guó)臺(tái)灣,迄今已廣泛分布在亞州及環(huán)太平洋的多數(shù)國(guó)家和地區(qū)(Christenson&Foot,1960;Fullaway,1953;Hsu,1973)。近年來,隨著種植結(jié)構(gòu)的改變,且對(duì)外交往日趨頻繁,橘小實(shí)蠅在我國(guó)南方部分地區(qū)暴發(fā)成災(zāi),對(duì)水果生產(chǎn)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失(陳鵬和葉輝,2006、2007;呂欣等,2008)。同時(shí),隨著冬季氣候變暖以及南方攜蟲水果頻繁調(diào)運(yùn),橘小實(shí)蠅逐漸向北擴(kuò)散危害(李達(dá)林和汪恩國(guó),2011;趙琳等,2008)。臨海地處浙江中部沿海地區(qū)(28°50′N、121°06′E),年平均溫度17℃,年降水量1550mm,5～6月為梅雨季節(jié),7～9月以晴天為主,常年種植柑橘11700hm2,為浙江柑橘重要產(chǎn)區(qū)之一。橘小實(shí)蠅自2007年10月首次在臨海柑橘園監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)以來,危害不斷加重,致使柑橘果實(shí)未成熟就變黃、腐爛或脫落成為“蛆果”(李云明等,2012)。各地對(duì)橘小實(shí)蠅的種群動(dòng)態(tài)、空間分布型、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、防治方法諸方面做了較深入的研究,但有關(guān)浙中南的柑橘園橘小實(shí)蠅種群數(shù)量消長(zhǎng)規(guī)律,尤其以旬量為單位對(duì)橘小實(shí)蠅成蟲數(shù)量與氣象要素進(jìn)行數(shù)學(xué)建模方面的研究較為鮮見(和萬忠等,2002;張小亞等,2011)。為此,筆者應(yīng)用性誘劑監(jiān)測(cè)方法對(duì)橘小實(shí)蠅種群數(shù)量進(jìn)行定點(diǎn)、系統(tǒng)的跟蹤監(jiān)測(cè),并對(duì)其與氣象要素的關(guān)系進(jìn)行篩選,創(chuàng)建橘小實(shí)蠅成蟲數(shù)量變動(dòng)數(shù)學(xué)模型,進(jìn)而分析影響橘小實(shí)蠅種群數(shù)量的主要?dú)庀笠蜃?以期為橘小實(shí)蠅的監(jiān)測(cè)預(yù)警和防控提供依據(jù)。1材料和方法1.1柑橘橘園監(jiān)測(cè)點(diǎn)根據(jù)橘小實(shí)蠅入侵發(fā)生及分布情況,選擇浙江省臨海市古城街道伏龍村的柑橘園為監(jiān)測(cè)點(diǎn)。柑橘園面積15hm2,品種為宮川;其生育期:3～4月春芽萌動(dòng)至現(xiàn)蕾開花期,5～6月謝花至幼果生長(zhǎng)期,7～9月果實(shí)膨大期,10～11月果實(shí)成熟采收期。1.2誘捕器的使用監(jiān)測(cè)時(shí)間為2008年1月1日～2010年12月30日,每7d調(diào)查1次,收集和記錄每個(gè)誘捕器的成蟲數(shù)量。以誘蠅醚(成份為甲基丁香酚,2mL·支-1)作為橘小實(shí)蠅引誘劑,將誘芯注入誘蠅醚并用專用誘捕器誘捕。按南北向雙行懸掛4個(gè)誘捕器,以間距50m布器監(jiān)測(cè)。誘捕器懸掛在橘樹枝中,并選取有利風(fēng)向,避免被樹葉直接遮蔽和陽光直射,在誘捕器的吊線上涂凡士林,以防止螞蟻等昆蟲取食。每30d更換1次誘芯(明珂等,2010)。1.3調(diào)查和測(cè)定指標(biāo)根據(jù)田間橘小實(shí)蠅性誘監(jiān)測(cè)情況,在柑橘掛果期(10月下旬至11月上旬)套透明袋觀察成蟲羽化與交配產(chǎn)卵習(xí)性,并調(diào)查果實(shí)危害情況。采用對(duì)角線5點(diǎn)取樣法,每點(diǎn)調(diào)查10株,共50株橘樹,隨機(jī)調(diào)查1000個(gè)樹上果,采集樹上全部爛果,記錄橘小實(shí)蠅危害株數(shù),統(tǒng)計(jì)有蟲株率,并剝查樹上蟲果數(shù)和每個(gè)蟲果幼蟲數(shù);然后隨機(jī)收集落地果50個(gè),剝查落地果蟲果數(shù)和每個(gè)蟲果幼蟲數(shù)。以落果率為權(quán)重,將地上果加權(quán)后計(jì)算綜合有蟲果率和綜合果蟲量。綜合有蟲果率(%)=[樹上有蟲果率×(1-平均落果率)+地上有蟲果率×平均落果率]×100綜合果蟲量計(jì)算方法同上。1.4數(shù)據(jù)分析和結(jié)果根據(jù)橘小實(shí)蠅種群存活動(dòng)態(tài)和分布特征,結(jié)合氣象資料和田間調(diào)查情況,通過對(duì)當(dāng)旬成蟲數(shù)量與當(dāng)旬及其前延5個(gè)旬氣象要素(旬平均溫度、旬雨量、旬日照時(shí)數(shù))進(jìn)行逐旬單因素相關(guān)篩選,并以相關(guān)系數(shù)處于顯著水平的旬氣象要素進(jìn)行單因素二項(xiàng)式建模;然后對(duì)此3個(gè)因素做逐步回歸建模,依此對(duì)成蟲盛發(fā)期(8月上旬至11月下旬)3個(gè)因素也做逐步回歸建模,分析影響種群數(shù)量消長(zhǎng)的主要?dú)庀笠蛩亍Ｍ瑫r(shí),以實(shí)測(cè)值為A,擬合值為B,則吻合率=[∣1±(A-B)∣/A]×100%,回測(cè)檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臄M合程度。采用DPSV5.12分析調(diào)查數(shù)據(jù),原始調(diào)查數(shù)據(jù)不做任何轉(zhuǎn)換(唐啟義和馮明光,2002)。所用2008～2010年的旬平均溫度、旬降雨量及旬日照時(shí)數(shù)氣象資料由當(dāng)?shù)貧庀蟛块T提供。2結(jié)果與分析2.1地上有蟲果率及果蟲量表1顯示,臨海柑橘園柑橘樹有蟲株率為52%。其中,樹上有蟲果率為1.43%,平均果蟲量為3.84條·個(gè)-1;而地上有蟲果率達(dá)49.33%,平均果蟲量3.27條·個(gè)-1。通過調(diào)查(10月下旬),柑橘園落果率平均為5.36%,將地上果按此權(quán)重加權(quán)后統(tǒng)計(jì)得出,綜合有蟲果率為4.00%(2.47%～6.23%),綜合果蟲量為3.81(3.56～3.98)條·個(gè)-1。由此可知,柑橘園果實(shí)成熟期落果主要由橘小實(shí)蠅危害所致。2.2成蟲誘集量圖1顯示,柑橘園橘小實(shí)蠅種群數(shù)量時(shí)序變化呈單峰型曲線。成蟲初見期年度之間差異大,2008年為8月3日,2009年為6月22日,2010年為7月20日;8月初為成蟲數(shù)量增長(zhǎng)拐點(diǎn),其成蟲誘集量為0.50～1.25頭·器-1;之后進(jìn)入種群數(shù)量快速增長(zhǎng)期,9、10月為成蟲數(shù)量高峰期,其平均成蟲誘集量達(dá)6.99頭·器-1(3.00～10.69頭·器-1),2008年持續(xù)至11月上旬(成蟲誘集量10.25頭·器-1);隨后成蟲誘集量逐漸下降,到12月下旬未誘集到成蟲。由此可見,臨海柑橘園橘小實(shí)蠅盛發(fā)時(shí)間長(zhǎng),成蟲對(duì)果實(shí)產(chǎn)卵危害突出。2.3自然因素對(duì)橙色蒼蠅群體的數(shù)量的影響2.3.1橘小實(shí)蠅不同季節(jié)動(dòng)態(tài)誘變效果及與年齡的關(guān)系通過統(tǒng)計(jì)分析2008～2010年4月上旬至11月下旬72個(gè)旬期橘小實(shí)蠅成蟲數(shù)量與旬平均溫度的關(guān)系發(fā)現(xiàn),橘小實(shí)蠅當(dāng)旬成蟲數(shù)量(Mn)與其前第3旬旬平均溫度(Tn-3)存在極顯著相關(guān)關(guān)系(圖2),其數(shù)學(xué)模型為Mn=0.0269Tn-32-0.6586Tn-3+3.6294(n=72,r=0.4719,r0.01=0.3017)。經(jīng)擬合,單器旬誘集量3頭以上存在擬合意義,平均吻合率為53%;對(duì)雨量、日照時(shí)數(shù)2個(gè)要素的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),橘小實(shí)蠅當(dāng)旬成蟲數(shù)量無論與當(dāng)旬還是前延逐旬的雨量、日照時(shí)數(shù),相關(guān)性均不顯著(n=72,r雨≤0.1780,r照≤0.2102)。由此可知,橘小實(shí)蠅是氣溫型害蟲,其種群數(shù)量隨著前一個(gè)月溫度的升高而增長(zhǎng)。圖2表明,旬平均溫度15～16℃為其后過3旬橘小實(shí)蠅成蟲起始活動(dòng)的臨界溫度;當(dāng)旬平均溫度在15℃以下時(shí)成蟲較難成活或無活動(dòng);當(dāng)旬平均溫度在16℃以上時(shí)其后過3旬橘小實(shí)蠅種群開始處于低位運(yùn)行;當(dāng)旬平均溫度處于21℃以上時(shí)其后過3旬橘小實(shí)蠅種群數(shù)量快速增長(zhǎng);旬平均溫度在25～30℃時(shí)其后過3旬橘小實(shí)蠅種群數(shù)量趨向高峰。因此,其峰期可持續(xù)到11月份,與柑橘掛果期相吻合。2.3.2橘小實(shí)蠅成蟲盛發(fā)期的氣象要素對(duì)2008～2010年的4月上旬至11月下旬72個(gè)旬期當(dāng)旬成蟲誘集量(Mn)與當(dāng)旬日照時(shí)數(shù)(Sn)、當(dāng)旬雨量(Rn)及其前第3旬旬平均溫度(Tn-3)進(jìn)行多元逐步回歸分析,其模型為Mn=0.4426Tn-3+0.0078Rn-0.0232Sn-5.8247(n=72;rT=0.4448,P=0.0001;rR=0.1212,P=0.3103;rS=-0.1006,P=0.4007;R=0.4654),表明橘小實(shí)蠅全年種群數(shù)量動(dòng)態(tài)變化與其前第3旬旬平均溫度的關(guān)系達(dá)極顯著水平,而與當(dāng)旬雨量和當(dāng)旬日照時(shí)數(shù)的關(guān)系不顯著。由此可見,橘小實(shí)蠅全年種群數(shù)量變化的氣象要素以溫度為主(圖3)。圖3顯示,橘小實(shí)蠅當(dāng)旬平均溫度處于15℃以上時(shí)其后過3旬成蟲起始活動(dòng);當(dāng)旬平均溫度在20～26℃時(shí)其后過3旬成蟲種群進(jìn)入高位運(yùn)行;當(dāng)旬平均溫度在27～31℃時(shí)其后過3旬種群發(fā)展趨向高峰;當(dāng)旬平均溫度處于33℃以上時(shí)其后過3旬種群數(shù)量趨向回落。這進(jìn)一步表明橘小實(shí)蠅成蟲活動(dòng)的溫度范圍為15～33℃。但全年4～6月柑橘園生育期處于開花期至幼果期,且其前旬溫度較低,不利于橘小實(shí)蠅成蟲發(fā)生,因此,4～6月基本無法誘集到橘小實(shí)蠅成蟲。對(duì)柑橘園橘小實(shí)蠅成蟲盛發(fā)期(8月上旬至11月下旬)的誘集量(Mn)與當(dāng)旬日照時(shí)數(shù)(Sn)、當(dāng)旬雨量(Rn)及其前第3旬旬平均溫度(Tn-3)進(jìn)行多元逐步回歸分析,其數(shù)學(xué)模型為Mn=0.5812Tn-3+0.05351Rn-0.0139Sn-12.0814(n=36;rR=0.4522,P=0.0056;rT=0.3196,P=0.0574;rS=-0.0068,P=0.9685;R=0.5054,r0.01=0.4182),表明橘小實(shí)蠅成蟲盛發(fā)期種群數(shù)量變化與當(dāng)旬雨量的關(guān)系達(dá)極顯著水平,而與其前第3旬旬平均溫度和當(dāng)旬日照時(shí)數(shù)的關(guān)系不顯著。由此可見,橘小實(shí)蠅盛發(fā)期種群數(shù)量變化的氣象要素以雨量為主(圖4)。圖4顯示,當(dāng)旬降雨量處于85mm以下時(shí)橘小實(shí)蠅成蟲盛發(fā)期種群數(shù)量不穩(wěn)定;當(dāng)旬降雨量為100～300mm時(shí)成蟲種群數(shù)量隨降雨量增大而逐漸增長(zhǎng)。模型擬合表明,單器旬誘集量3頭以上存在擬合意義,橘小實(shí)蠅全年種群數(shù)量動(dòng)態(tài)變化與其前第3旬旬平均溫度關(guān)系模型的平均吻合率為60.25%,橘小實(shí)蠅成蟲盛發(fā)期種群數(shù)量變化與當(dāng)旬雨量關(guān)系模型的平均吻合率為63.38%,具有良好的擬合效果。3橘小實(shí)蠅成蟲生長(zhǎng)與溫度的關(guān)系本研究發(fā)現(xiàn),臨海柑橘園橘小實(shí)蠅對(duì)柑橘的危害主要表現(xiàn)為入侵果實(shí)致其腐爛和落果,其地上落果近50%是由橘小實(shí)蠅危害造成,嚴(yán)重田塊總有蟲果率(含樹上果和地上果)可達(dá)6.23%,對(duì)柑橘產(chǎn)量和品質(zhì)造成嚴(yán)重威脅。此外,臨海柑橘園橘小實(shí)蠅種群數(shù)量時(shí)序變化呈單峰型曲線,成蟲初見期在6月下旬至8月初,高峰期在9月上旬至11月上旬,年度之間較為穩(wěn)定,11月中旬后成蟲數(shù)量逐漸下降,到12月下旬未誘集到成蟲。這是由于柑橘園掛果生長(zhǎng)、成熟采收和氣候變化綜合影響所致。經(jīng)單因素二項(xiàng)式相關(guān)分析表明,柑橘園橘小實(shí)蠅當(dāng)旬成蟲數(shù)量與其前第3旬旬平均溫度存在顯著的相關(guān)關(guān)系,其數(shù)學(xué)模型為Mn=0.0269Tn-32-0.6586Tn-3+3.6294(n=72,r=0.4719),但與旬降雨量和旬日照時(shí)數(shù)的相關(guān)性不顯著。多因素逐步回歸分析表明,橘小實(shí)蠅當(dāng)旬成蟲誘量與其前第3旬旬平均溫度也存在顯著相關(guān)性,其數(shù)學(xué)模型為Mn=0.4426Tn-3+0.0078Rn-0.0232Sn-5.8247(n=72;rT=0.4448,P=0.0001;rR=0.1212,P=0.3103;rS=-0.1006,P=0.4007;R=0.4654)。該模型分析表明,橘小實(shí)蠅成蟲起始活動(dòng)的旬平均溫度為15～16℃;當(dāng)旬平均溫度處于27～31℃時(shí)其后過3旬種群發(fā)展趨向高峰;當(dāng)旬平均溫度達(dá)33℃以上時(shí)其后過3旬種群數(shù)量趨向回落。這與吳佳教等(2000)、Arai(1975)和Vargasetal.(1996)的研究結(jié)果基本一致,即橘小實(shí)蠅生長(zhǎng)發(fā)育的溫度范圍為15～34℃,最適溫度為18～30℃。多因素逐步回歸分析還表明,臨海柑橘園橘小實(shí)蠅成蟲種群數(shù)量全年變動(dòng)以旬平均溫度為決定要素,季節(jié)性變化以旬降雨量為決定要素[Mn=0.5812Tn-3+0.0535R-0.013