摘 要：【目的】研究不同白蜡林分类型下白蜡窄吉丁Agrilus planipennis Fairmaire的地统计学空间格局，为不同白蜡林分类型下白蜡窄吉丁的防治提供科学依据。
【方法】在4种不同林分类型下，以白蜡窄吉丁羽化孔为调查指标，分析白蜡窄吉丁种群的数量，研究不同林分类型下白蜡窄吉丁的空间格局。
【结果】白蜡窄吉丁在城市绿化林和公路绿化林拟合模型为高斯模型，公园混交林拟合模型为指数模型，行道林中拟合模型为线性模型；在绿化片林、公园混交林、公路绿化林空间分布格局为聚集分布，在行道林空间分布格局为随机分布。
【结论】当白蜡窄吉丁的危害达到一定程度时，林分类型并不能改变白蜡窄吉丁的聚集习性，但对所拟合模型的参数和半方差函数值均有影响。城市绿化林和公路绿化林白蜡窄吉丁的危害呈现出由边缘向内部扩散的趋势；公园混交林则根据其种植特点呈现出条带状分布；行道林则呈现随机分布的特点，白蜡窄吉丁的危害特点与林分类型相关。
关键词：白蜡窄吉丁；空间分布；地统计学；林分类型
中图分类号：S763 文献标志码：A 文章编号：1001-4330（2024）04-0964-07
0 引 言
【研究意义】白蜡窄吉丁（Emerald ash borer），属鞘翅目、吉丁总科、吉丁科，是木犀科（Oleaceae）梣属（Fraxinus）树木的重要蛀干害虫之一［1］。有研究［2-4］分析了白蜡窄吉丁入侵新疆的风险，关于伊宁市白蜡树上已发现白蜡窄吉丁造成了严重危害［5］。根据文献［6，7］结合调查显示，白蜡窄吉丁已在乌鲁木齐市、伊宁市、可克达拉市、昌吉市、呼图壁县、玛纳斯县、奎屯市、北屯市、塔城市、额敏县、博乐市等地发生。空间格局是昆虫种群的重要属性，能够对未知点局部及空间整体不确定性进行预测［8］。【前人研究进展】杨盾蚧（Diaspidiotus slavonicua Green）、光肩星天牛（Anoplophora glabripennis Motschulsky）、云斑天牛（Batocera horsfieldi Hope）［9-11］等。【本研究切入点】地统计学可用于分析各种自然现象的空间异质性和空间格局，利用地统计学研究昆虫的空间格局报道较多，而关于白蜡窄吉丁在不同林分类型中空间格局分析还未见报道，需要更深一步研究其空间格局等种群特点。【拟解决的关键问题】利用地统计学方法，研究不同林分类型下白蜡窄吉丁种群空间格局和动态变化，为白蜡窄吉丁的防治提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 材 料
试验设在新疆生产建设兵团第四师可克达拉市（44°7′34″N，80°37′20″E）。选择4种林分类型（城市绿化林、公园混交林、公路绿化林和行道林）作为试验地。四处试验地点白蜡林的胸径有所不同，城市绿化林总株数为300株，种植为多年生移栽小叶白蜡Fraxinus chinensis Roxb纯林，在移栽后遭受白蜡窄吉丁侵害，有虫株率为62.00%；公园混交林包含树种为小叶白蜡、核桃树Juglans regia L、皂角Gleditsiasinensis、刺槐Robinia pseudoacacia L，其中白蜡树总株为180株，有虫株率为55.00%；公路绿化林总株数为100株，种植方式为道路两侧两行种植小叶白蜡，有虫株率为43.00%；行道林总株数为340株，种植方式为道路两侧3行种植小叶白蜡，种植密度较高，有虫株率最低，为15.00%。表1
1.2 方 法
1.2.1 试验设计
在4种不同林分类型中，各选取一块面积相似且基本代表可克达拉市内白蜡树种植类型的作为调查样点，每个调查样点的面积约700～900 m2，各样点调查株数分别为城市绿化林50株、公园混交林50株、公路绿化林30株，行道林50株。逐株调查白蜡树从根基部向上至树干分叉处，根据蛀道和羽化孔统计每株白蜡树干上白蜡窄吉丁最低危害高度、最高危害高度、羽化孔数量，试验调查时间在白蜡窄吉丁成虫羽化末期6月15～30日。
1.2.2 半方差函数
空间变异是表征与空间位置有关的变量因相互之间的空间相关性或位置关系引起的有规律的变化［12］，种群数量在不同位置和范围内的空间变异情况，可以用半方差函数来表征，求得半方差函数值，并按照决定系数最大、残差平方和最小的原则进行模型拟合［13］。
式中，γ（h）为半方差函数值，N（h）是间隔h的数据对数，点Xi和Xi+h处样点的测量值是Z（Xi）和Z（Xi+h）为样点间的距离［14，15］。
理论模型包括球型、直线型、指数型和高斯型，结合生物的生物学特性和立地环境，根据决定系数（R2）、残差平方和（RSS）、空间变异比（C/（C0+C））和变程（A）进行拟合［11，16］。
球状模型：
指数模型：
高斯模型：
3种理论模型均代表种群的聚集程度为中度聚集，空间结构比率反映了空间结构系数在样点变量差异中所占的比率［13］，其介于25%～75%为有中等程度的空间相关性，大于75%为具有较强的空间相关性［17］。
1.2.3 等值线图
利用插值法对各林分类型的白蜡窄吉丁种群聚集状态和分布进行分析，生成种群空间的等值线图。
将统计数据最低危害高度，最高危害高度，羽化孔数量导入Gs+中，对数据进行正态分布检验，选择最合适的转换方法，进行半方差分析，记录各项参数和拟合模型，根据半方差函数的结果生成等值线图。数据分析均由Gs+完成。
2 结果与分析
2.1 城市绿化林白蜡窄吉丁种群半变异函数与空间格局
研究表明，城市绿化林白蜡窄吉丁种群模型拟合类型为高斯模型，块金值0.98，基台值7.22，空间变异比率为86.40，空间依赖范围为141.16 m。在该抽样尺度下，当样点间距小于141.16 m时，白蜡窄吉丁种群呈现出聚集状态，当样点间距大于141.16 m时，种群不再具有空间相关性，空间格局分布中，有86.40%受其自身影响，且空间变异比大于75%，具有较强的空间相关关系，有13.60%受其自身影响，其空间格局分布由白蜡窄吉丁自身生物学特性所决定；当样点间距在50～110 m左右时，半方差函数值在基台值上下波动，波动幅度较大，该抽样尺度下种群空间分布扩散和聚集性不强；白蜡窄吉丁种群在边缘密度较高，危害严重，并呈现出逐渐向内部扩散的趋势。表2，图1～2
2.2 公园混交林白蜡窄吉丁种群半变异函数与空间格局
研究表明，公园混交林白蜡窄吉丁种群模型拟合类型为指数模型，块金值3.59，基台值12.19，空间变异比率为70.50，空间依赖范围为792.90 m，分布型呈现出聚集分布。在该抽样尺度下，当样点间距小于792.90 m时，白蜡窄吉丁种群呈现出聚集状态，当样点间距大于792.90 m时，种群不再具有空间相关关系，由混交林类型、白蜡窄吉丁自身生物学特性及随机因子共同决定；空间分布格局中，有70.50%受其自身生物学特性影响，具有中等程度的空间相关性，29.50%受到混交林类型和随机因子影响；0～128.57 m均有波动，波动幅度较小，表面该抽样尺度下种群空间分布扩散和聚集性很强；此处白蜡窄吉丁只对白蜡树产生危害性，呈现点状或条状分布。表2，图3～4
2.3 行道林白蜡窄吉丁种群半变异函数与空间格局
研究表明，行道林白蜡窄吉丁种群模拟类型为线性模型，块金值0.69，基台值为0.69，空间变异比为0.00，空间依赖范围为104.76 m。该抽样尺度下白蜡窄吉丁种群空间分布不具有生物学相关关系，完全受人为和环境的随机因子影响；样点间间隔在45 m之内时，函数值在基台值附近的波动较大，表面该抽样尺度下种群空间分布扩散和聚集性不强；此处白蜡窄吉丁的分布较为分散，分散点较多。表2，图5～6
2.4 公路绿化林白蜡窄吉丁种群半变异函数与空间格局
研究表明，公路绿化林白蜡窄吉丁种群模拟类型为高斯模型，块金值0.13，基台值为1.84，空间变异比为92.80，空间依赖范围为153.11 m，分布型呈现出聚集状态，该抽样尺度下当样点距离小于153.11 m时，白蜡窄吉丁种群呈现出聚集状态，当样点间距大于153.11 m时，种群不再具有空间相关关系；空间分布格局中，由92.80%为受其自身特性影响，具有较强程度的空间相关性，仅有7.20%受随机因子影响，该地白蜡窄吉丁种群的空间分布主要有其自身生物学特性决定；样点间间隔79.43～119.15 m，半方差函数值在基台值附近波动较大，该抽样尺度下白蜡窄吉丁种群的空间分布的聚集和扩散规律不强。白蜡窄吉丁对边缘的危害较严重，并有向内扩散的趋势。图7～8
3 讨 论
3.1
使用地统计学研究昆虫种群空间分布弥补了传统统计学对空间相关关系及分布范围的研究不足，加入统计学建立空间模型能够在一定程度上对昆虫在林间的分布状态有更直观的反映，对更好地防治白蜡窄吉丁具有一定指导意义［18-20］。以不同林分类型为前提，公园混交林较纯林发生虫害的扩散性较弱，拟合模型也和其它两个聚集分布的林分类型有所不同，但白蜡窄吉丁的分布型依然呈现出聚集分布；公路林的种植密度比行道林和城市绿化林稀疏，但白蜡窄吉丁的分布型也呈现出聚集分布，从有虫株率来说，试验中当白蜡林分类型中有虫株率达到43.00%时，白蜡窄吉丁在林分中的分布型已经呈现出聚集分布，而林分类型中有虫株率达到多少时，其分布型会呈现出聚集分布还有待研究。城市绿化林、公园混交林、行道林和公路绿化林的白蜡窄吉丁种群的空间格局分布拟合模型分别为高斯、指数、线性模型，行道林分布型为随机分布，城市绿化林、公园混交林和公路绿化林分布型为聚集分布；白蜡窄吉丁虽善飞行，但其扩散能力并不强，一般不会远离寄主树林的发生特点［13，21］。3种空间分布类型同为聚集分布的林分类型中，指数模型和高斯模型是聚集分布的两种模型，但代表着不同的聚集状态和强度，在研究的四种林分类型中，样地的危害程度越严重，则种群的聚集性越强，空间变异比C/（C0+C）代表种群的空间依赖程度，此值越大则空间依赖程度越强。
3.2
用模型来反映不同林分类型下白蜡窄吉丁的种群信息，反映出白蜡窄吉丁种群空间分布的影响因子和受栖息环境的影响程度。试验研究调查尚未考虑到气候和年际所带来的影响，后续工作可研究不同年际中的不同气象因子对白蜡窄吉丁的发生与动态变化产生影响及主导气象因子。
4 结 论
4.1 白蜡窄吉丁在城市绿化林和公路绿化林拟合模型为高斯模型，公园混交林拟合模型为指数模型，行道林中拟合模型为线性模型；在绿化片林、公园混交林、公路绿化林空间分布格局为聚集分布，在行道林空间分布格局为随机分布。
4.2
当白蜡窄吉丁的危害达到一定程度时，林分类型并不能改变白蜡窄吉丁的聚集习性，但对所拟合模型的参数和半方差函数值均有影响。公园混交林则根据其种植特点呈现出条带状分布；行道林则呈现随机分布的特点，等值线图反映出白蜡窄吉丁的不同危害特点与林分类型相关。
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