气温和降水对银杏超小卷叶蛾发生的影响及预测模型构建

陈立勇,刘娜,叶军,朱妍妍,张露,于齐

(1.泰州市林业技术指导中心，江苏泰州 225300；2.泰州市海陵区农业技术推广中心，江苏泰州 225300)

银杏超小卷叶蛾Pammene ginkgoicolaLiu，又名银杏超小卷蛾，属鳞翅目Lepidoptera小卷叶蛾科Olethreutidae，广泛分布于我国各银杏产区[1]。第三次全国林业有害生物普查结果显示，全国银杏超小卷叶蛾发生面积3 793 hm2，危害指数0.352 3，在全国范围内危害性评价低，对林木危害性较小[2]。但由于其危害的主要寄主植物银杏Ginkgo biloba是有较高生态和经济价值的经济林果树种，故将银杏超小卷叶蛾种群密度控制在安全范围内，尽可能消除成灾隐患，对于促进银杏产业健康发展、林农增收致富和生态建设具有重要的现实意义。

目前，关于银杏超小卷叶蛾的研究主要集中在形态特征、生物学特性和测报防治等方面[3-6]，尚没有气候因素影响其发生发展方面的研究。因此，笔者深入分析银杏超小卷叶蛾发生率与各月份气温和降水因子的相关性，构建基于显著相关性气候因子的发生率预测模型，为进一步研究其生物学特性和发育特点，科学预测和防治银杏超小卷叶蛾提供参考。

1 材料与方法

1.1 数据来源 江苏省泰州市是我国著名的“银杏之乡”，是全国重要的银杏产地之一[7]，也是银杏超小卷叶蛾的主要发生地之一。为保证数据的可靠性，在泰州市选取设有国家级林业有害生物中心测报点的泰兴市及市辖区姜堰区进行研究分析。2007—2020年银杏超小卷叶蛾发生数据来自国家林业和草原局林业有害生物防治管理信息系统(因2011年系统内数据缺失，故本研究去除该年份，下同)；2007—2020年江苏省泰州市平均气温和降水量月值数据来自《江苏统计年鉴》和泰州市气象局网站。

为消除不同年际间寄主总面积的变化对银杏超小卷叶蛾发生总面积造成的影响，采用发生率反映虫害年际间变化情况[8]。发生率(%)=发生总面积/寄主总面积×100。2007—2017年林业有害生物防治管理信息系统未统计寄主总面积，考虑到近年来泰州市林业有害生物监测覆盖率达到95%以上和银杏超小卷叶蛾1 a 1代的生物学特性，故利用监测总面积代替2007—2017年寄主总面积。

1.2 气候因素对银杏超小卷叶蛾发生率影响程度分析 银杏超小卷叶蛾发生情况受林分结构、树龄构成、树体营养情况、防治技术水平、防治力度、气候条件、生长环境、监测准确性等多方面因素影响，某一个因素发生改变都会引起虫害发生率年际波动，但各个因素对虫害发生率年际波动的影响程度不同。确定研究期内气候因素是否是影响泰州市银杏超小卷叶蛾发生的主要因素是本研究的首要环节。

通过泰州市银杏超小卷叶蛾生活史得知[5]，银杏超小卷叶蛾4月上旬至下旬为成虫羽化期，4月中旬至5月上旬为卵期，4月下旬至5月中旬为幼虫危害高峰期。4月份为银杏超小卷叶蛾的羽化和孵化期。

由于泰州市气候条件差异不大，如果气候因素对银杏超小卷叶蛾发生率年际波动有较大影响，相邻地区虫害发生的年际变化特征应基本一致。因此，将泰兴市和姜堰区2007—2020年银杏超小卷叶蛾发生程度进行比较，两地发生程度完全对应或相差一个等级则认为银杏超小卷叶蛾年际变化特征基本一致[9]。

1.3 相关性分析及线性回归模型建立 利用SPSS 17.0软件对数据进行Pearson相关性分析，确定银杏超小卷叶蛾发生率与不同月份平均气温和降水量的关系[10]。利用SPSS 17.0软件建立害虫发生率与显著相关性因子的线性回归模型[10]，预测银杏超小卷叶蛾发生率。使用Excel 2013软件进行数据整理和图表绘制。

由于银杏超小卷叶蛾1 a发生1代，泰州市每年的5月份对其发生防治情况进行统计上报，所以将上一年6月份至当年5月份划为1个周期，分析同一周期内各月份平均气温和降水因子与银杏超小卷叶蛾发生率的相关性。

2 结果与分析

2.1 气候因素对银杏超小卷叶蛾发生率影响程度

2007—2018年两地银杏超小卷叶蛾年际变化特征基本一致(图1)，说明该时间段内气候因素是影响泰州市银杏超小卷叶蛾发生的主要因素。所以选取2007—2018年两地银杏超小卷叶蛾发生数据进行气候因素影响分析。

图1 2007—2020年银杏超小卷叶蛾发生率Fig.1 Occurrence rate of P.ginkgoicola in 2007—2020

经调查得知，近2年来，受银杏果实价格低迷影响，姜堰区大部分树势差的老树被砍伐，老龄树占比减少，且林农普遍抑制银杏树结果，使树体营养充足，长势较好，2019和2020年该区银杏超小卷叶蛾轻度发生。

2.2 气温和降水量与银杏超小卷叶蛾发生的相关性 银杏超小卷叶蛾发生率与4月份平均气温呈显著负相关关系(P＜0.05)，相关系数-0.704；与4月份平均降水量呈极显著正相关关系(P＜0.01)，相关系数0.805。羽化和孵化期平均降水量的影响大于羽化和孵化期平均气温的影响。(表1)

表1 不同时间银杏超小卷叶蛾发生率与气温和降水量的相关性Tab.1 Correlation of incidence of P.ginkgoicola with temperature and precipitation at different time

2.3 银杏超小卷叶蛾发生率预测模型的构建 将羽化和孵化期平均气温和平均降水量两个相关性显著的因子采用逐步回归法构建银杏超小卷叶蛾发生率线性回归方程。为得到拟合效果最优的预测模型，系统自动将羽化和孵化期平均气温因子移除，只保留羽化和孵化期平均降水量一个因子。

预测方程Y=0.04X-0.692(P＜0.01)，模型拟合性较好(图2)。可以利用羽化和孵化期平均降水量提前预测银杏超小卷叶蛾发生率，为5月上中旬的防治关键期制订相应的防治预案提供重要参考。

图2 银杏超小卷叶蛾发生率与羽化和孵化期平均降水量的关系Fig.2 Relationship between incidence of P.ginkgoicola and average precipitation during emergence and hatching stage

3 结论与讨论

银杏超小卷叶蛾在我国分布广泛，华东、华中、华南和西北地区均有分布[2]，不同地理区域气候条件差异较大。气候因素通过干扰银杏超小卷叶蛾生长发育、银杏树体自身健康条件和防治效果等方面影响虫害发生。本研究表明:羽化和孵化期平均降水量是影响银杏超小卷叶蛾发生的最关键因子，与虫害发生率呈极显著正相关关系；银杏超小卷叶蛾蛹期和滞育期气温和降水量对虫害发生率无显著影响。4月份既是银杏超小卷叶蛾羽化和孵化期，也是银杏展叶期和银杏超小卷叶蛾防治关键期。多雨高湿条件下，可能有利于银杏超小卷叶蛾羽化、孵化和幼虫成活发育，导致虫口基数增大。多雨高湿环境有利于银杏病害孢子萌发，低温条件延长银杏萌芽展叶时间，即延长了病害侵染时间，使银杏病害加重，导致树体抗性下降助长了银杏超小卷叶蛾侵入。防治关键期低温多雨条件导致防治效果差，也会导致当年虫害加重发生。研究发现，银杏超小卷叶蛾蛹期与滞育期气温和降水量对虫害发生率无显著影响，可能是银杏超小卷叶蛾在蛹期和滞育期对气候因素变化不敏感。气候因子对银杏超小卷叶蛾发生的具体影响机制还待进一步研究。

利用羽化和孵化期平均降水量可以预测银杏超小卷叶蛾发生率，进而预测发生量。由于银杏超小卷叶蛾防治关键期在4月下旬至5月中旬，通过预测模型可以提前对银杏超小卷叶蛾发生率做出量化预测，并根据预测结果在5月上中旬的防治关键期采取相应的防治措施。本研究结果可以反映华东地区气候因素对银杏超小卷叶蛾发生的影响。但其他地理区域，气候因素与银杏超小卷叶蛾发生的相关性与本研究是否一致，预测模型是否适用还有待进一步验证。