山东省夏玉米主要害虫种群发生动态及基于GIS和GS的空间分析

摘要

玉米是世界上分布最广泛的作物之一，也是中国主要的夏粮作物，有着悠久的种植历史。山东省地处黄河中下游平原，地理环境、气候条件优越，是主要的夏玉米产区。但随着全球气候变暖，夏季降雨量增多，加之大面积推广种植紧凑型密植夏玉米新品，致使玉米病虫害出现了新的发展趋势，对玉米生产的危害程度逐年加重。
　　 为了明确玉米主要害虫的时空格局以及进一步分析各害虫在山东省的分布情况，本试验研究了灰飞虱和桃蛀螟种群发生动态，并利用地统计学分析两种害虫在夏玉米田的空间分布，为田间系统抽样提供依据；利用GIS绘制桃蛀螟、玉米螟、高粱条螟和棉铃虫4种害虫在山东省的分布情况，旨在为玉米重要害虫的预测预报和综合防治提供可靠依据。
　　 1.不同颜色色板对春玉米田灰飞虱的诱集效果
　　 利用黄色、白色、红色、蓝色、绿色和浅绿色6种不同颜色色板对春玉米田灰飞虱的诱集效果进行了研究。试验表明，灰飞虱对黄色色板趋性最大，与其它5种色板存在显著差异(P<0.01)。在整个调查期间，灰飞虱的虫量以雄虫居多，占灰飞虱总量的72.49％，高峰期雌雄比为0.44:1。研究表明利用黄板诱集是进行灰飞虱种群监测和防治的有效手段。
　　 2.玉米田灰飞虱成虫种群的空间格局分析
　　 利用地统计学方法分析了12块玉米田灰飞虱成虫种群的时空动态格局，并与传统统计学进行对比分析。两种分析结果虽有差异，但总体表现为聚集分布；地统计学方法分析得出地块2、3、4和8灰飞虱成虫聚集度很高，但各点间不存在空间相关性，呈现随机分布，其余均呈现聚集分布。且运用地统计学的分析方法，进一步模拟种群的空间分布图，得出灰飞虱成虫的聚集中心大部分在地块的南北两头，这是由灰飞虱本身的生物学特性与环境因素共同作用引起的。
　　 3.玉米田桃蛀螟幼虫种群的时空动态分析
　　 桃蛀螟幼虫随着玉米植株的生长其种群密度呈逐渐上升的趋势，至9月4日达到高峰，之后随着幼虫化蛹数量开始下降。利用地统计学分析研究发现，桃蛀螟幼虫在玉米生长过程中呈现随机(8月16日)-聚集(8月20至9月11日)-随机(9月16日)的空间分布格局，种群在样地内表现出明显空间依赖性。对不同时间桃蛀螟幼虫的空间分布进行克立格插值的模拟，得出桃蛀螟幼虫主要聚集在试验田的南北两头，这是由周围环境影响了成虫的活动范围造成的，应将成虫和卵作为防治重点。
　　 4.夏玉米田4种害虫幼虫种群生态位与基于GIS的种群密度分布
　　 不同地区3种螟虫发生数量存在显著差异，且桃蛀螟和亚洲玉米螟所占比重较大，部分地区有棉铃虫发生；3种螟虫种群生态位宽度、生态位重叠指数差异较大，但总体表现为生态位宽度和生态位重叠指数均较大，而棉铃虫为害的主要部位是雌穗，生态位宽度均为1。4种害虫的种群密度分布图可以看出，桃蛀螟在鲁中至东部地区发生较重，其中泰安发生最重，鲁西南、鲁西北地区该害虫发生较轻；玉米螟自西部向东部数量显著减少，且在鲁西北、鲁西南地区发生较重，其中聊城、德州、菏泽、枣庄4地发生最严重；高粱条螟和棉铃虫在山东省夏玉米田整体发生较轻。
　　 5.玉米田桃蛀螟和亚洲玉米螟成虫种群发生动态的性诱剂监测
　　 桃蛀螟和亚洲玉米螟成虫发生数量存在显著差异，除威海荣成外，整体表现为玉米螟成虫数量明显多于桃蛀螟，说明亚洲玉米螟成虫在山东省大部分地区发生普遍且严重。利用MapGIS6.7绘制了两种害虫的种群密度分布图可以看出，害虫的发生程度呈现明显的地域性。桃蛀螟在7、8和9月种群密度分布差异不大，但在泰安和威海种群数量较大；亚洲玉米螟一直是为害玉米生长的主要害虫，逐月种群密度的分布特征相似，均表现为西部多于东部地区，尤其在鲁西南和鲁西北地区发生偏重。