山东烟田昆虫群落特征和基于GIS对烟田害虫及天敌空间分布区域的研究

论文摘要

烟草是山东省重要的经济作物,烟草害虫的发生直接影响烟叶的产量和质量。本文研究了山东烟区（主要是鲁沂山种植区和沂蒙山种植区）烟草大田期害虫优势种、昆虫群落特征,并利用地理信息系统（GIS）制作了烟草主要害虫及天敌种群密度的空间分布图,同时分析了各昆虫种群空间分布特点,旨在为害虫的预测预报、综合治理及天敌的保护利用提供理论依据。2009年至2010年,对山东烟区（临沂市、日照市、潍坊市、淄博市和莱芜市）烟草害虫及天敌进行了调查。共发现大田期昆虫51种,其中害虫32种,天敌19种。主要害虫有烟蚜、烟粉虱、温室白粉虱、烟青虫和棉铃虫;天敌主要有烟蚜茧蜂、草蛉类和蜘蛛类。在部分县市发现了检疫性害虫烟草潜叶蛾,有扩散蔓延之趋势。对山东烟区14个县区共37个昆虫群落特征进行了分析。2009年诸城市和沂源县烟草昆虫群落的物种最丰富,博山区和苗山镇的物种数最低;2010年沂水县烟草生长后期烟草昆虫群落的物种丰富度最高,沂源县和苍山县烟草生长前期的物种数最低。大部分县区群落多样性指数较低,烟草昆虫群落的优势种群均较突出,结构稳定性差。烟草昆虫群落多样性受烟田气象因子、周围环境、种植品种、人为因素和调查时间等因素的综合制约。利用GIS制作临沂市烟田害虫与天敌种群密度空间分布区域专题图可直观地发现,烟田昆虫的发生程度具有地域性分布特点,两年调查结果基本相似。近缘种群的发生分布有一定的相似性。烟蚜和烟粉虱南部发生较北部重,烟青虫和棉铃虫的发生北部较南部重,温室白粉虱则中西部发生较重。检疫性害虫烟草潜叶蛾在临沂中北部的县发生。天敌与害虫呈现出较明显的跟随现象,主要天敌的空间分布与害虫的空间分布有较好的吻合度。各县气候、地理条件差异和虫源基数等因素都会影响害虫与天敌空间分布的变化。分析全局自相关统计量Moran’s I得出,2010年临沂烟区所调查的昆虫群落中,烟青虫和棉铃虫混合种群在烟草生长过程中一直呈现正空间自相关的空间分布。烟蚜在烟株生长前期呈现负空间自相关性,后期趋于正空间自相关性。温室白粉虱的空间分布由前期的正空间自相关向后期负空间自相关变化。正空间自相关的标准模式图呈现出“高?高”或“低?低”的空间分布,负空间自相关性的标准模式会呈现出“高?低”的空间分布,与本实验所制作的空间分布专题图显示的情况一致。所有研究种群空间分布均存在空间自相关性,但将全局自相关统计量Moran’s I标准化后的Z值都落在惯用标准（可信度p=0.95下的显著性水平）[-1.96,1.96]区间范围内,故相关性不显著,昆虫空间分布及变化会受到害虫自身行为、天敌、环境因子和地域权重的综合影响。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 地理信息系统概述
• 1.1.1 GIS 的发展动态
• 1.1.2 GIS 在昆虫生态学中的应用
• 1.1.3 GIS 面模式分析简介
• 1.2 山东烟区概述
• 1.3 烟草昆虫生态学研究现状
• 1.4 展望
• 1.5 本研究立题的依据及目的意义
• 2 研究方法
• 2.1 山东省烟区概况
• 2.2 抽样方法
• 2.3 数据分析方法
• 2.3.1 烟草害虫及天敌田间群落数量特征分析
• 2.3.2 临沂市9 个县烟田主要昆虫空间模式的GIS 分析
• 2.3.2.1 空间理论模式
• 2.3.2.2 烟草昆虫大田空间模式分析
• 2.3.3 临沂市各县区烟田主要昆虫空间分布的GIS 地图绘制
• 3 结果与分析
• 3.1 烟草害虫及天敌田间群落数量特征分析
• 3.1.1 2009 年各县市区烟田害虫及天敌田间群落数量特征分析
• 3.1.1.1 各县市区烟田害虫及天敌相对多度分析
• 3.1.1.2 各县市区烟田昆虫群落特征分析
• 3.1.1.3 讨论
• 3.1.2 2010 年各县市区烟田害虫及天敌田间群落数量特征分析
• 3.1.2.1 各县市区烟田害虫及天敌相对多度分析
• 3.1.2.2 各县市区烟田昆虫群落特征分析
• 3.1.2.3 讨论
• 3.2 临沂各县区重要烟草昆虫种群制图显示
• 3.2.1 临沂各县区昆虫群落单株虫量制图显示
• 3.2.1.1 2009 年临沂各县区烟田昆虫群落单株虫量制图显示
• 3.2.1.2 2010 年临沂各县区昆虫种群单株虫量制图显示
• 3.2.2 临沂各县区重要烟草昆虫种群密度制图显示
• 3.2.2.1 烟蚜与烟蚜茧蜂种群分布
• 3.2.2.2 粉虱类种群分布
• 3.2.2.3 烟青虫和棉铃虫种群分布
• 3.2.2.4 蜘蛛类种群分布
• 3.2.2.5 草蛉类种群分布
• 3.2.2.6 检疫性烟草害虫烟草潜叶蛾种群分布
• 3.2.3 讨论
• 3.3 临沂市烟草大田期主要昆虫基于Moran’s I 的空间模式分析
• 3.3.1 烟草大田期主要昆虫全局空间统计量Moran’s I 分析
• 3.3.1.1 烟草生长前期烟草昆虫优势种全局空间统计量Moran’s I 分析
• 3.3.1.2 烟草生长中后期烟草昆虫优势种全局空间统计量Moran’s I 分析
• 3.3.2 讨论
• 4 结论
• 4.1 烟草昆虫群落构成及其优势种
• 4.2 烟草昆虫群落特征分析
• 4.3 临沂重要烟草昆虫种群制图显示
• 4.4 临沂重要烟草昆虫种群空间模式分析
• 5 总讨论
• 5.1 影响烟草昆虫群落多样性的因素分析
• 5.2 影响烟草昆虫种群数量空间分布模式的因素分析
• 5.3 烟草昆虫空间分布模式与害虫管理的关系
• 5.4 地理信息系统软件的发展
• 5.5 地理信息系统害虫综合治理中的发展前景
• 创新点
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表论文情况
• 硕士学位论文内容简介及自评