绿盲蝽越冬卵在葡萄园中的空间分布型和抽样技术研究

高素红, 武海燕, 温晓蕾, 路常宽, 赵春明, 张琪, 丁元元

(1.河北农业大学林学院， 河北 保定 071000；2.河北科技师范学院农学与生物科技学院， 河北 秦皇岛 066600)

绿盲蝽(Apolyguslucorum)属半翅目盲蝽科，是葡萄的主要虫害之一，为害时间早且长，并且在葡萄整个生育期都很活跃，严重影响葡萄的生长发育，给果农带来重大的经济损失[1]。葡萄生长点被刺吸后会很快干枯，导致葡萄枝条停止生长；葡萄嫩叶受害后，叶面上会有许多刺吸点，随着叶片的不断生长,形成不规则、皱缩的孔洞，影响葡萄植株的长势；葡萄花蕾和果粒受害后不仅会影响葡萄品质，也会使葡萄的产量降低[2]。近几年,随着葡萄种植面积不断扩大,绿盲蝽在葡萄种植上的影响也愈加严重,并有逐渐加重的趋势[3]，因此要加强绿盲蝽在葡萄种植上的防控。不仅仅是防控绿盲蝽成虫，对绿盲蝽越冬卵、若虫和蛹也要进行了解，针对绿盲蝽各个虫期制定相对应的防控措施，以提供最适宜且绿色的管理方案。

不同生物个体所需的空间大小和性质都有一定差异，这些个体在空间的布局称为种群空间分布格局。昆虫种群的空间分布结构是种群基本特征之一，是在确定是否需要采取防治措施以及决定何时防治时必需具备的知识。通过种群空间分布结构可以确定某一昆虫的抽样方法，掌握不同时期的虫口密度、危害程度等，从而对害虫进行更精确的预测预报及防控[4]。

目前，绿盲蝽在枣树[4]、茶[5]、棉花[6]等作物上的种群空间分布型已有研究，但在葡萄上的种群空间分布型鲜有报道。因此，本文对绿盲蝽越冬卵在酿酒葡萄园中的空间分布型及抽样技术进行了研究,确定绿盲蝽越冬卵的空间分布格局和不同越冬卵密度下葡萄园中冬芽的最适抽样数，旨在为今后葡萄园中绿盲蝽的绿色防控和抽样调查提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验调查地位于河北省秦皇岛市昌黎县城北的华夏葡萄种植基地，样地面积约1 hm2。本地属季风区，年均气温11 ℃；降水量多，年均降水量638.33 mm；无霜期长，平均约186 d。酿酒葡萄品种为赤霞珠(Cabernetsauvignon)。

1.2 调查方法

于2019年10月15日采用平行线取样法进行田间取样，对华夏葡萄种植基地种植的酿酒葡萄进行调查并记录数据。在酿酒葡萄园内隔行选取1个行区，共取10个行区，每行区随机选取100个留芽，对所选取的留芽进行调查并详细记载每个芽上绿盲蝽越冬卵的数量。

1.3 分布型测定

1.3.1频次比较法 利用频次比较法判断绿盲蝽越冬卵在葡萄园中的空间分布型。将算出的理论频次值与调查分析得出的实际频次值进行卡方(χ2)检验，确定绿盲蝽越冬卵在葡萄园中的空间分布型[7-10]。χ2检验时要注意，N要足够大，理论频次不可以小于5。可将小于5的各项理论频次合并，合并后的理论频次要大于5。

①检验公式为χ2=∑[(f-fx)2/fx]

式中，f为实际频次，fx为理论频次。

②泊松分布(Poisson distribution)：该分布一般用来描述某一个种群呈随机分布。该分布的理论公式如下。

Pr=e-mmr/r!

r>0

Pr=e-m

r=0

式中，Pr表示概率，m为总平均值，e=2.718，r为各抽样单位内绿盲蝽越冬卵数(r=0,1,2,3……)。

③奈曼分布(Neyman)：这种分布呈核心分布，种群个体形成很多大小核心，核心之间的关系是随机的，其公式如下。

r>0

Pr=e-m1(1-e-m2)

r=0

式中，m1=m2/(S2-m)，m2=S2/m-1，S2为方差，r=0,1,2……,j=0,1,2……r-1

④负二项分布：该分布和奈曼分布同样为聚集分布，其中负二项分布的特点主要是种群个体之间不会形成核心，其理论公式[11]如下。

Pr=[(k+r-1)!Q-k-rpr]/[r!(k-1)!]

r>0

Pr=Q-k

r=0

式中，p=S2/m-1，k=m/p，Q=p+1=S2/m，S2为方差，r=0,1,2,3……。

1.3.2聚集度指标法 选用6种聚集度指标对绿盲蝽越冬卵的空间分布型进行测定[12-14]，各聚集指标见表1。

1.3.3回归分析法 ①Taylor幂法则回归模型[15-16]：logS2=loga+blogx。

式中，S2为方差；x为各行区越冬卵的平均数量；a为取样统计因素；b是当平均密度增加时，方差的增长率。

②x*/x回归模型(Iwao)[17-18]：x*=α+βx。

式中，α是x*轴上的截距，β是回归斜率。

1.4 聚集原因

利用种群聚集均数(λ)来分析葡萄园中绿盲蝽越冬卵的聚集原因。聚集均数计算公式[19-21]如下。

λ=x×r/2k

当λ<2时，聚集是由环境条件引起的；当λ≥2时，聚集原因是由环境条件和昆虫本身聚集习性共同作用或其中一个因素引起。

1.5 最适抽样数

根据Iwao判别式来确定理论抽样数N，计算公式[22-24]如下。

式中，t为一定置信度下的t分布值(t=1)，D为允许误差，α、β为引入的参数。

1.6 数据处理

采用DPS 7.05和Excel 2010软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 绿盲蝽越冬卵频次比较结果

表2 绿盲蝽越冬卵各分布型理论频次的χ2检验Table 2 χ2 test of distribution patterns theoretical frequency for Apolygus lucorum overwintering eggs

2.2 聚集度指标测定与分析结果

本研究采取了6种聚集指标来判定绿盲蝽越冬卵的空间分布型，结果见表3。由表3可以看出，10个行区的平均拥挤度x*>0；丛生指数I>0；聚块性指标x*/x>1；聚集度指标Ca>0；扩散系数C>1；平均拥挤度指标La/x>1；负二项分布指标0

2.3 回归分析结果

由回归方程结果(表4)可以看出，α=2.387 20>0，β=1.818 8>1，结合Iwao提出的x*/x模型，α>0说明绿盲蝽越冬卵个体间相互吸引且分布的基本成分是个体群，β>1说明种群呈聚集分布；loga=0.260 97>0，b=1.674 05>1，结合Taylor 的幂法则，loga>0、b>1表明绿盲蝽越冬卵在酿酒葡萄园区中为聚集分布，并且聚集度与其种群密度有关，密度越高，分布越聚集。

2.4 聚集原因分析

图1显示，对聚集均数(λ)与平均密度(x)进行线性回归得λ=0.931x-0.184 1(r=0.940 5)。由回归方程可知，绿盲蝽越冬卵的聚集均数(λ)随其平均密度(x)的增强而升高。当λ<2时，葡萄园中绿盲蝽越冬卵聚集主要是由环境因素引起；当λ≥2时，其聚集原因为自身的聚集习性或与环境因素综合作用所致。酿酒葡萄园中绿盲蝽越冬卵的聚集均数λ值(表3)均小于2，说明葡萄园中绿盲蝽越冬卵的种群聚集是由环境因素引起的。

2.5 最适抽样数结果

应用Iwao统计方法，在酿酒葡萄园区可以确立绿盲蝽越冬卵的x*/x直线回归方程，已知α和β的大小，因此，可用公式N=[(α+1)/m+β-1]/D2计算出在不同绿盲蝽越冬卵密度下葡萄冬芽的最适抽样数(D=0.1)，结果见表5。

表5 绿盲蝽越冬卵的最适抽样数Table 5 Optimal sampling number of Apolygus lucorum overwintering eggs

通过表5可以看出，在D=0.1的情况下，随着绿盲蝽越冬卵密度增大，其抽样数在减小。并且当平均虫口密度为0.5头·芽-1时，葡萄园区抽样冬芽数为759；当平均虫口密度为10头·芽-1时，葡萄园区抽样冬芽数为116。

3 讨论

绿盲蝽是葡萄种植上的主要害虫之一，它对葡萄整个生育期都具有很大程度的影响，为了可以更精确地预测绿盲蝽对葡萄的为害并进行防控，本研究对绿盲蝽越冬卵在酿酒葡萄园区中空间分布型进行了调查研究。首先，使用频次比较法和聚集度指标来判断葡萄园中绿盲蝽越冬卵的空间分布型，结果表明，绿盲蝽越冬卵在华夏酿酒葡萄园区的空间分布为核心聚集分布，这和徐琪等[5]的研究结果一致。其次，利用Iwao回归方程和Taylor幂法则进行分析，结果表明，绿盲蝽越冬卵个体之间相互吸引、聚集分布，通过回归模型的建立可以看出绿盲蝽越冬卵分布的基本成分是个体群，并且其聚集度与种群密度有很大的关系。最后，通过聚集均数分析葡萄园中绿盲蝽越冬卵聚集的原因是由环境的作用引起，且随虫口密度的变化而变化，这和矫振彪等[6]的研究结果一致。据观察，长势良好的葡萄藤上稍破损的葡萄冬芽着卵量较大，这可能是由于破损的葡萄冬芽的鳞片疏松，适合绿盲蝽产卵，亦或是由于绿盲蝽成虫产卵造成葡萄冬芽破损，具体原因还有待于进一步研究。而长势良好的葡萄藤可保证为早春孵化出的绿盲蝽若虫提供充足的食物，影响该虫聚集。因此，绿盲蝽越冬卵聚集分布这一现象可能受葡萄藤生长势、葡萄冬芽鳞片疏密、种群密度等多个环境因素影响。

本研究基本明确了绿盲蝽越冬卵在华夏葡萄园区中的分布规律，通过研究其空间格局，进一步了解了葡萄园中绿盲蝽越冬卵的种群特征、种内和种间关系以及种群与环境关系；并通过最适抽样数公式的计算，为今后准确预测绿盲蝽越冬卵在葡萄园内的密度提供了理论依据。在制定合适的葡萄冬芽抽样方案的同时，可降低人力物力，方便田间调查。本研究结果为预测早春酿酒葡萄园中的绿盲蝽是否需要防治、制定适当的调查方法以及采取合适的防治措施等提供了一定的依据，对提高葡萄园区中葡萄的产量和品质具有重要的意义。