主要气象因子对哈巴河县草地螟种群数量变动的影响

阿孜古丽·阿布力孜，艾比拜木·依明，萨吉达木·艾则孜，王干成，牙森·沙力

(1.新疆农业大学农学院，乌鲁木齐 830052；2.哈巴河加那尕什水库灌区管理委员会，新疆哈巴河 836700；3.哈巴河国家基本气象站，新疆哈巴河 836700)

0 引 言

【研究意义】草地螟(LoxostegesticticalisLinnaeus)属于鳞翅目，别名黄绿条螟、甜菜网螟，俗名罗网虫、吊吊虫[1-2]。该害虫可严重危害苜蓿、灰藜、大豆、向日葵、甜菜等200多种经济作物，给农牧业带来严重的经济损失[3-6]。新疆是我国主要的农牧业为主的地区之一，位于亚欧大陆中心，属温带干旱区，为典型的内陆性气候。农作物害虫的种类和发生分布有其独特特点[7]。近年来，受气候、生态环境、作物种植结构等多种因素的影响，草地螟在新疆整体出现发生范围逐步扩大、为害逐年加重的趋势[8]。因此，研究气象因子对草地螟种群数量变动的影响对于草地螟有效防治具有重要的意义。【前人研究进展】国外草地螟在俄罗斯、哈萨克斯坦、塞尔维亚等国家的部分地区严重发生[9-10]。在中国新疆，自2005年以来，阿勒泰地区草地螟已连续几年偏重发生，给当地农牧业生产和生态安全造成重大损失，构成严重威胁[11]；此外，分布在伊犁、博尔塔拉州、塔城地区[8]，和田地区[12]也报道连续发生草地螟危害。研究表明，温度对草地螟幼虫的生长发育有明显影响。随着温度(18℃、22℃、26℃、30℃)的提高，草地螟幼虫的发育历期缩短[13]；在14～30℃，草地螟成虫飞行能力随着温度的上升而增加，温度升到26℃时，飞行能力达到最大值。在20%～80%湿度条件下，成虫飞行活动随着湿度的上升而增加，当湿度增到80%时，飞行达到最大值[14]。黄少虹等[15]研究表明，草地螟是长日照发育型昆虫。光周期、温度及其交互作用影响草地螟滞育诱导，其中光周期起主导作用，温度伴随着光周期起作用。罗礼智等[16]研究表明，在试验范围内，随着温度的提高，草地螟成虫寿命变短，但对雌雄成虫寿命的影响不一致。越冬代成虫蛾峰出现后10 d的温度是草地螟第一代幼虫发生的关键时期，当平均温度低于18℃，或者平均最低温度低于13℃即限制草地螟成虫产卵，导致草地螟第一代幼虫的发生[17]。【本研究切入点】目前对草地螟与气象因子之间的关系研究主要是在实验室内进行，其温度相对恒定，其他环境因子如湿度、光周期和光照强度等条件的设定是最适宜环境，与自然条件下发育情况存在一定的差异。研究草地螟种群数量消长规律与主要气象因子之间的关系。【拟解决的关键问题】分别于2015年和2016年的6月9日～9月8日，在阿勒泰地区哈巴河县对草地螟发生动态与主要气象因子进行研究，研究草地螟在该地区种群变化规律以及影响其变动的主要因子，为当地预测草地螟发生高峰期、确定防治适期、制定草地螟管理策略提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

草地螟成虫、高空探照灯、放大镜、镊子、记号笔。

1.2 方 法

2015年6～9月和2016年6～9月高空探照灯位于哈巴河县(E86°25′31″，N48°3′11″，海拔500 m)草地螟监测试验站内。探照灯诱虫器由 GT75 型探照灯制作而成，装置ZJD 1 000 W 金属卤化物灯泡。探照灯用铁圈架在白铁皮制成的大漏斗内，漏斗下端接以直径 10 cm 的集虫口，探照灯和白铁皮制成的大漏斗一起固定在 100 cm×100 cm×120 cm 的金属支架上。高空探照灯，每天日落开，日出关，开关机具体时间参阅翟保平[18]。利用该灯分别于2015年6月9日～9月8日和2016年6月9日～9月8日诱集此时段的草地螟成虫。每天调查1次，并计算每天将诱集到的草地螟成虫数量。2015和2016年对平均温度(X1)、最高温度(X2)、最低温度(X3)、平均空气相对湿度(X4)、日照时数(X5)、降雨量(X6)和草地螟种群数量(Y)进行数据分析。

1.3 数据处理

每天平均温度、最高温度、最低温度、空气相对湿度、日照时数和降雨量由哈巴河县国家基本气象站提供。利用相关分析，逐步回归分析和通径分析在DPS V7.05版统计分析软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 气象因子对草地螟种群数量的影响相关性

研究表明，2015年草地螟种群数量变动与平均温度、最高温度呈正相关，达到极显著水平(P<0.01)；与最低温度呈正相关，达到显著水平(P<0.05)；与日照时数呈正相关，相关性不显著；与平均空气相对湿度和降雨量呈负相关，相关性不显著。表1，表2

研究表明，2016年草地螟种群数量变动与平均温度、平均空气相对湿度、降雨量呈正相关，相关性不显著，与最高温度、最低温度、日照时数呈负相关，相关性不显著。表3，表4

表1 2015年主要气象因子与草地螟发生动态关系
Table 1 Dynamic relationship between main meteorological factors and growth and decline dynamics of Loxostege sticticalis Linnaeus in 2015

日期Date(D/M)平均温度Averagetemperature(℃)最高温度Maximumtemperature(℃)最低温度Minimumtemperature(℃)平均空气相对湿度Relativeairhumidity(%)日照时数Sunshinehour(h)降雨量Precipitation(mm)虫口密度Populationdynamics9/6～11/620.1328.014.360.338.00.6179.3312/6～14/624.2333.814.243.6712.60.01014.6715/6～17/619.4726.712.955.338.40.0280.3318/6～20/621.5729.512.746.6710.62.561.0021/6～23/624.5033.417.453.3312.31.079.6724/6～26/626.7334.717.247.3312.50.099.3327/6～29/624.6033.517.555.008.00.038.6730/6～2/723.4032.316.454.679.40.123.333/7～5/722.1332.015.562.336.932.513.006/7～8/717.6028.18.854.3311.56.77.339/7～11/720.4330.214.161.678.223.079.0012/7～14/721.2732.710.866.0013.70.0211.0015/7～17/725.7735.517.753.0013.30.0752.6718/7～20/727.0335.318.648.6711.70.0910.0021/7～23/728.8741.020.049.6712.20.0637.0024/7～26/725.6034.917.050.3313.60.0291.3327/7～29/724.1334.215.750.009.60.8110.0030/7～1/823.0031.115.551.6713.40.022.332/8～4/823.2331.414.750.0013.60.023.675/8～7/826.9337.518.040.0012.70.054.678/8～10/822.6733.615.953.336.40.031.6711/8～13/821.9031.611.343.008.60.029.3314/8～16/816.0728.29.668.679.523.411.3317/8～19/821.6731.611.146.3312.90.049.6720/8～22/825.9034.817.632.6710.30.074.3323/8～25/818.4330.59.054.007.83.821.0026/8～28/819.2731.810.455.6710.30.09.0029/8～31/817.3327.28.744.0012.00.01.001/9～3/920.7329.112.444.0011.40.00.004/9～6/914.1025.75.574.336.67.20.007/9～8/913.3021.25.857.0012.10.00.00

表2 2015年草地螟消长动态与主要气象因子相关性
Table 2 Correlation analysis of the growth and decline dynamics of Loxostege sticticalis Linnaeus abundance and main meteorological factors in 2015

因子FactorsX1X2X3X4X5X6YX10.9260**0.9430**-0.5505**0.3508*-0.29260.4807**X20.8353**-0.4208*0.2794-0.19190.4574**X3-0.4125*0.1927-0.15180.4180*X4-0.4018*0.5206**-0.1686X5-0.4344*0.3257X6-0.2071

注：*和**分别表示0.05和0.01显著水平。下同

Note:*and**indicated the significant level at 5% and 1%, respectively. The same as below

表3 2016年主要气象因子与草地螟消长动态关系
Table 3 Dynamic relationship between main meteorological factors and growth and decline dynamics of Loxostege sticticalis Linnaeus in 2016

日期Date(D/M)平均温度Averagetemperature(℃)最高温度Maximumtemperature(℃)最低温度Minimumtemperature(℃)平均空气相对湿度Relativeairhumidity(%)日照时数Sunshinehour(h)降雨量Precipitation(mm)虫口密度Populationdynamics9/6～11/621.0928.515.758.249.20.726.0012/6～14/625.3429.316.041.5813.80.131.3315/6～17/620.5425.614.753.249.60.130.0018/6～20/622.7829.116.844.5811.82.626.0021/6～23/625.6734.220.851.2413.51.112.6724/6～26/627.8633.919.950.0613.70.12.6727/6～29/625.1330.119.349.339.20.14.0030/6～2/724.1630.120.454.3310.61.23.003/7～5/722.8926.119.560.248.127.321.006/7～8/718.4928.112.852.2412.722.130.009/7～11/721.5125.118.159.589.41.537.3312/7～14/722.1830.114.863.9114.9033.3315/7～17/726.8729.124.750.9114.5017.3318/7～20/730.8737.826.946.5812.904.3321/7～23/732.1943.129.147.5813.403.6724/7～26/729.4029.224.148.2414.8052.6727/7～29/727.9130.122.751.6810.80.7115.0030/7～1/826.2337.022.550.0914.6013.002/8～4/827.1936.821.747.9114.8011.005/8～7/830.7738.126.437.9113.9019.338/8～10/826.5939.224.355.677.6234.6711/8～13/825.6940.119.735.139.805.6714/8～16/819.7735.619.860.9813.203.3317/8～19/825.6030.021.343.2116.604.0020/8～22/829.8030.227.840.5414.803.0023/8～25/822.3025.619.251.4512.30026/8～28/823.1927.820.652.4514.83.1029/8～31/821.1623.218.931.3316.5001/9～3/926.5623.022.641.8915.9004/9～6/918.7819.315.772.2211.15.607/9～8/918.6016.716.054.8916.600

表4 2016年草地螟消长动态与主要气象因子相关性
Table 4 Correlation analysis of the growth and decline dynamics of Loxostege sticticalis Linnaeus abundance and main meteorological factors in 2016

因子FactorsX1X2X3X4X5X6YX10.6657**0.8798**-0.4968**0.1678-0.23700.0808X20.5766**-0.2807-0.1159-0.0337-0.0461X3-0.3884*0.1932-0.1636-0.0928X4-0.3882*0.31100.1087X5-0.4699**-0.2095X60.0219

2.2 气象因子对草地螟种群数量逐步回归分析

通过逐步回归分析，建立草地螟种群数量与主要气象因子的方程式：

2015年：Y=-1 508.371 1+70.267 8X1-6.710 78X2-24.832 0X3+9.236 2X4+19.272 6X5-2.504 7X6.

2016年：Y=-22.023 5+6.281 1X1-1.096 4X2-4.092 4X3+0.486 5X4-1.901 4X5-0.059 1X6.

通过偏相关分析可知，2015年各气象因子与Y的偏相关系数分别为R(Y，X1)=0.163 8，R(Y，X2)=-0.033 6，R(Y，X3)=-0.096 0，R(Y，X4)=0.224 9，R(Y，X5)=0.150 1，R(Y，X6)=-0.068 0，可以看出草地螟种群数量与平均空气相对湿度偏相关系数最大，其次为平均温度，而与最高温度、最低温度、降雨量呈负相关。2016年各气象因子与Y的偏相关系数分别为R(Y，X1)=0.426 4，R(Y，X2)=-0.228 9，R(Y，X3)=-0.358 2，R(Y，X4)=0.163 2，R(Y，X5)=-0.191 4，R(Y，X6)=-0.018 1，可知草地螟种群数量与平均温度偏相关系数最大，其次为平均空气相对湿度；草地螟种群数量与最高温度、最低温度呈负相关，与日照时数和降雨量呈负相关，但未达到显著水平。

2.3 影响草地螟种群数量变动的气象因子通径分析

研究表明，2015年平均温度(X1)和平均空气相对湿度(X4)对草地螟种群数量变动的直接作用最大，其次为日照时数(X5)。平均温度(X1)、平均空气相对湿度(X4)、降雨量(X6)对草地螟种群数量变动的直接作用均大于各自间接作用，而最高温度(X2)、最低温度(X3)、日照时数(X5)对草地螟种群数量变动的间接作用均大于各自直接作用。表5

研究表明，平均温度(X1)对草地螟种群数量变动的直接作用最大，其次为平均空气相对湿度(X4)。平均温度(X1)和平均空气相对湿度(X4)对草地螟种群数量变动的直接作用均大于各自间接作用，而最高温度(X2)、最低温度(X3)、日照时数(X5)和降雨量(X6)对草地螟种群数量变动的间接作用均大于各自直接作用。表6

2.4 气象因子对草地螟种群数量变动决定程度

2015年6个气象因子及其交互效应对草地螟种群数量变动的总决定系数为0.299 9，按照各因子决策系数大小排序为：日照时数(X5)﹥降雨量(X6)﹥平均温度(X1)﹥最高温度(X2)﹥平均空气相对湿度(X4)﹥最低温度(X3)。2016年6个气象因子及其交互效应对草地螟种群数量变动的总决定系数为0.229 4，按照各因子决策系数大小排序为：日照时数(X5)﹥平均空气相对湿度(X4)﹥降雨量(X6)﹥最高温度(X2)﹥最低温度(X3)﹥平均温度(X1)。

3 讨 论

环境因素在自然界中相互影响并共同作用于昆虫。影响昆虫的生长、发育、繁殖、生存、分布、行为和种群数量动态。已有研究证明，鲁北地区5～7月温雨情况与一代、二代玉米螟种群发生量有密切关系[19]。何善勇等[20]报道当气温为25～35℃、相对湿度为30%～37%有利于枣实蝇成虫羽化。太红坤等[21]报道，二化螟种群数量变动与月平均温度、最低温度、雨日数和土壤湿度呈正相关，与日照时数呈负相关，且各相关性极显著。平均气温、日照时数、降水量和平均地温是影响小地老虎虫口密度的主要气候因子，并决定了小地老虎虫口密度[22]。温、湿度是影响草地螟种群增长，发生为害和爆发成灾的主要关键因子。一般适宜的条件为21～22℃，RH60%～80%[23]，阿勒泰地区2015和2016年6～8月的平均温度和空气相对湿度接近于此范围，故平均温度和相对湿度导致6～8月草地螟种群数量增长的重要因子。阿勒泰地区草地螟种群数量与这6项气象因子有密切的关系。从逐步回归分析得知，平均温度、最高温度、最低温度、平均空气相对湿度、日照时数和降雨量是影响草地螟种群数量变动的主要气象因子。平均空气相对湿度和平均温度的上升有利于草地螟数量增多。最高温度、最低温度的增大限制草地螟数量的增多。通径分析表明，平均温度和平均空气相对湿度是直接影响阿勒泰地区草地螟种群数量变动的最重要因子。6项气象因子对草地螟种群数量变动的综合作用大，是草地螟种群数量变动的最主要决策系数。分析认为，近2年6项气象因子除分别单独地作用于草地螟种群数量变动外，彼此之间还相互影响，相互关联对草地螟种群数量变动形成了综合效应。研究区域草地螟越冬代成虫的发生量影响第一代成虫的发生量。2015年草地螟的发生量比2016年严峻。由于2015年的气候条件较适合草地螟的长时间生存，可能显著提高了草地螟的发生量。试验仅在阿勒泰地区进行，草地螟对气象因子的适应范围是否用于其他区域还有待于进一步研究。

4 结 论

阿勒泰地区草地螟种群数量变动与平均温度、最高温度、最低温度、平均空气相对湿度、日照时数和降雨量有较密切关系。通过逐步回归分析揭示，草地螟种群数量变动主要是受平均温度、空气相对湿度、最低温度、最高温度和日照时数等气象因子综合影响的结果。2015年草地螟种群数量与平均空气相对湿度偏相关系数最大(0.224 9)，其次为平均温度(0.163 8)。2016年草地螟种群数量与平均温度偏相关系数最大(0.426 4)，其次为平均空气相对湿度(0.163 2)。平均空气相对湿度和平均温度的上升有利于草地螟生长发育。近2年平均温度和平均空气相对湿度对草地螟种群数量变动的直接作用最大。其他气象因子间接对草地螟种群数量起动作用。研究区域草地螟6、7月的种群数量达到了最高峰，因此，防治草地螟危害应以高峰期出现以前为宜，避免在草地螟为害高峰期出现后实施防治。

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