害虫种群密度调查

出处：按学科分类—农业科学 中国农业出版社《农作物有害生物测报技术手册》第3页（6632字）

害虫种群密度是表征种群数量及其在时间、空间上分布的一个基本统计量。害虫种群密度可分为绝对密度和相对密度，前者是指一定大面积或容量内害虫的总体数。如1hm2或1000千克谷物内的某害虫数量。这在实际的研究或测报时常常是不可能直接查到的。故通常人们是通过一定数量的小样本取样，如每株、每平方米、每千克等，来推算绝对密度，或一定的取样工具(如诱捕器、扫网等)的虫数，这也称为相对密度，它有的也可以用来推算绝对密度。常用的相对密度调查方法有五类，即直接观察法、诱捕或拍查法、扫网法、吸虫器法和标记－回捕法。

1 直接观察法

取单株或一定面积、长度、部位、容量为样方，直接观察记载所调查对象的数量或行为、为害状等项目。在调查群落时先观察记载大型的移动快的种类或虫态，再查其他小型的移动慢的种类，最后查固定的种类或虫态。调查时要注意查到植株的各个部位或指定的部位，如叶的正反面、茎秆、叶柄、叶腋、花、果实等。指定的部位如查红铃虫卵时重点要注意查花萼下，查豆荚螟卵时除荚毛上外，也要重点注意花萼下。调查时要同时记载植株的生育期，查果树时还要记载所查部位及树冠、树干方位等。

单株调查适合用于植株高大的成熟期或有整齐株行距的作物，如棉花花铃期、玉米结实后等。该法尤其适合用于群落或复合种群的研究调查。同时也可用来研究种群空间分布型的调查。

一定面积或行长、部位调查则常用于作物苗期、密植作物(如直播稻田)或果树、林木取一定枝条或叶片调查观察。

换算为绝对密度：

◆单株调查

式中：N——每公顷害虫个体数；

n_i——第i株查得虫数；

n——调查总株数；

D——每公顷总植株数。

◆一定行长调查

式中：N——每公顷总虫数；

n_i——第i行样的虫数；

∑n_i——调查得总虫数；

L——行距(m)；

M——行样总长度(m)。

式中10000为每公顷=10000m²。

2 拍打法

拍打法是用一种接虫工具如白色盆或样布，用手拍打一定株或行长植株，再用目测或吸虫管计数害虫种类及数量。例如用盆拍调查稻飞虱，用涂有虫胶或机油的白色搪瓷盘(33cm×45cm)或白色脸盆，先将盘边紧贴稻丛根部，斜放在稻丛基部，另一手轻轻将稻株弯向盘内再迅速拍打稻丛，每次1～2丛，先计数或用吸虫管吸取长翅型成虫，再计数各龄若虫。国外在宽行条播大豆田查虫时用样布拍查法，即用较厚的白色布质或塑料布，宽0．5～1m，长度适当，两端黏着在两个木棍中。调查时先将样布平铺在行间，两端木棍紧贴行根部，先将豆株轻轻弯向布面迅速拍打、计数。

拍打法一般不适用于易飞动或跳动的昆虫，而尤其适用于调查有假死性昆虫，如稻象甲、某些叶甲或鳞翅目幼虫、半翅目盲蝽等。此法适用于植株苗期，在成长期调查时误差较大。增加一定拍打次数也可提高捕获率。

在以株为单位拍打时可换算为百株密度或每公顷密度。以一定行为单位拍打时，可按公式(2)换算之。

3 诱捕法

诱捕法是利用一种诱引工具或物质通过诱引捕获来调查害虫的相对数量。通常只用来相对比较不同地点或时间下的种群密度，如用单位时间如日或世代累计诱捕数来作比较，但必要时也可通过标记回捕方法先测试出诱引的范围和效果(诱捕率)，再加以粗略推算绝对密度(详见标记－回捕法)。

诱捕法应用最广泛的是灯诱和性诱，已在很多种害虫的测报中应用，其他如杨树把诱棉铃虫，糖醋酒液诱黏虫、小地老虎、梨小食心虫等，稻草把诱黏虫卵，黄色水盆诱蚜虫，黏胶板诱美洲斑潜蝇，草堆诱蝼蛄和薯片诱甘薯小象甲等。

3．1 灯诱法

灯诱法是利用昆虫对一定光波光源的趋性来诱捕昆虫，它所取的单位也是相对密度单位，即以日或高峰期虫量或世代累计虫量。

光是太阳辐射能的一部分，但一般在感性上所谓的光，常是指其中波长为390～770nm的人类可见光范围的光，而不是指昆虫可见光范围的光。实际上可以引起昆虫生物效应的光，远比人类肉眼能见的光波长范围要广得多。在短光波方面还包括紫外线、X射线和γ射线；在长光波方面还包括红外线。

昆虫的可见光范围同人的可见光区不同。昆虫的可见光区比人类的要偏于短光波段。对人类是不可见的紫外光段，对昆虫则是可见光段；而人类可见的偏长波的红光段则是昆虫的不可见光段。

与昆虫生活有关的光条件主要有：光的性质，即光的不同波长，也即光的颜色；光照强度，即光照度(illumination)。光照度的单位为勒克斯(1x)。昆虫的趋光性与光谱波长间的关系最密切。许多昆虫都有不同程度的趋光性。昆虫常对光波(或颜色)有选择性。例如，二化螟对330(紫外光)～400nm(紫光)的趋性最强。测报上常用的黑光灯的光波在365～400nm，用黑光灯诱集二化螟的效果比60W白炽灯泡要高10%～20%，而且其中雌蛾占70%左右，在普通灯泡下则雄蛾较多。梨小食心虫好趋集于蓝色及紫色光，对黄色及青蓝色的趋性则较差，对红色极少趋向；对棉铃虫和烟青虫(Helicover pa assulta)以330nm的紫外光诱集最好。所以常用的黑光灯对烟青虫的诱集效果很差。

测报上也用黄色皿诱蚜虫和飞虱，但对其作用机制的看法尚不一致。一般认为是这些种类的昆虫对黄色有明显趋性所致。但据观察，蚜虫飞越黄色皿上空时是垂直下落的，所以认为可能是由于黄色对蚜虫的飞行活动有突然抑制作用，正像某些物理刺激致使“假死性”昆虫的腿肌突然收缩而落地一样。

测报灯的光源已有国家标准规范的有二化螟、稻飞虱规定用200W白炽灯，或20W黑光灯(365nm)，棉铃虫用20W黑光灯，灯源离地面1．5m，下装集虫漏斗，漏斗下装毒瓶。

3．2 性诱法

性诱法是利用昆虫雌雄交尾时的化学信息联系物质信息素或称性激素，经研究确定各种昆虫的性激素的有效成分(组分)及其配比后，人工合成标准化合物，制成一定的性诱剂和诱芯作为诱源，再将其放在诱捕器上，用以诱捕昆虫的相对数量。性信息素可有雌性激素和雄性激素，目前在生产上应用的大都为雌性激素。性诱法调查种群密度的好处是专化性强、花工少、成本低、设备简单、易于推广应用。尤其在害虫低密度时，诱捕的效率高，但在害虫高密度时常表现诱捕率低。

每一种昆虫的性诱剂都不是单纯的一种化合物，而是由几种化合物组成的复合体，其中又有主要成分和次要成分之分，称为主要组分和次要组分。每一种组分还有一定的含量(或称滴度)。各组分之间又有一定的比例关系，又称配比。不同的组分和滴度配比又是昆虫种间生殖隔离的化学信号，甚至同一种昆虫不同地理种群间也常有组分间配比的差异。性信息素的这种化学性能造就了性诱剂专化性强的特点。在种群密度调查时有无比的优越性，尤其在低密度状况时诱捕率高，其效能常超过其他一切调查方法和工具，如在检疫性害虫新入侵一地时或在一年年初的越冬代种群调查时尤其显现出优越性。

性诱法除用雌性信息素作诱源外，还有雄性信息素、追踪信息素、聚集信息素、警报信息素或种间的利它素(Kairomone)，或益己素(Allomone)，但大都还处于研究阶段，尚无广泛应用实例。

4 扫网法

扫网法捕捉和调查害虫密度的效率高、省工、省时，适用于调查体形小、活动性大的昆虫如潜蝇类、粉虱类、盲蝽类、叶蝉类，以及寄生蜂、蝇类等。扫网法在西方国家应用得很普遍，而在我国仅用于稻纵卷叶螟绒茧蜂、豆秆蝇、盲蝽等的调查，是对小型昆虫调查值得推广的一种方法。

扫网的方法可有两种，一种方法是按一定作物行长面积逐行调查，扫网时先将网口插入植株叶层中部，网口向前作“S”前进式扫网，每一网到头时，网口作180°转向。这种扫网法有面积单位。另一种方法是按顺序每隔一定距离扫网一次，常以百网虫数计算，只作相对密度比较，无面积单位。

扫网法所得数据常以百网虫数作相对密度比较，但对上述按行长扫网时，也可按前述公式(1)换算成绝对密度。

5 标记－回捕估计种群密度

用标记－回捕法来估计种群密度的基本原理是，先捕捉一定数量的活个体，用人工标记后，重新释放到自然中去，被标记的个体均匀地分布到自然种群中，和未标记的其他自然种群个体充分混合，然后再用各种高效率的诱捕方法进行再捕捉。当时，已标记的和未标记的个体间被捕捉到机会是相等的。所以，可以根据再捕捉到的标记个体在总捕捉数中所占的比例，来估计自然种群的状况，以及评估这种捕捉方法的捕捉效率。标记－回捕方法特别适用于一些活动性大的动物或昆虫，或调查的环境特殊，用一般方法难以查清时，如大草原、森林、水域或特定的越冬场所等。在研究昆虫迁飞规律时曾用来测定黏虫、稻飞虱、稻纵卷叶螟等的迁飞特性及路径。也可用来测小范围内的迁移、扩散和种群寿命等。还可以调查食物链中天敌与寄主植物和害虫之间的捕食关系。标记法成功的关键是回捕效率的高低，在动物中常因回捕效率较低，而限制了应用。但在许多昆虫中，特别是鳞翅目昆虫或许多小型的鞘翅目昆虫，可用黑光灯、食饵或性诱剂等高效率的回捕方法。此外，利用标记一回捕法调查种群密度不需要预先研究或假定种群某种分布型，这些都是这种方法的优点。尤其在扩散范围较小或岛屿上调查时，可获得十分令人满意的结果，此外，这种方法还用于测定灯诱或性诱诱捕昆虫的诱捕范围、捕捉半径及诱捕效率。

5．1 标记方法

标记大体可分为集体标记和个体标记。集体标记如黏虫、稻飞虱、稻纵卷叶螟等分别用糖醋酒液、黑光灯或卤素灯诱集到网纱或白色布幕上，随即用喷雾器将染色剂喷在昆虫体上，让其自由起飞迁走。在稻飞虱、稻纵卷叶螟标记时，也有不用人工诱集而预先调查和选择密度很高的田块，在傍晚直接像喷农药一样将染色剂在田间喷雾到昆虫体上，让其自由起飞迁出。如要估计精确的释放数量，则可预先用人工饲料饲养，待成虫羽化后再喷染料、计数。个体标记适用于体型较大或身体较硬的昆虫和中、大型蛾、蝶、蜂、蝇类，及许多椿象或甲虫等。可按个体将染料点在身体某一部位。个体标记法除像集体标记那样用同一种颜色染料外，还可在不同时间或地点用不同颜色染料，以作分批的标记记号。还可作个体编号，即在翅面或前胸背板上预先划分出不同代表部位，分别点上染料记号，或用同一种染料在一定部位作条码编号。

无论是个体或集体标记，必须在事先进行所用染色剂对生活力影响的试验，要求所用染色剂或配方对昆虫的行为、死亡率、寿命等没有显着的影响。

标记所用染色剂有多种，个体标记身体较硬的昆虫，如蝇、蜂、甲虫等常用清漆，直接用毛笔或用注射器将清漆点在背上。

用喷雾器集体标记的，常用溶于酒精的碱性染料，如碱性品红、孔雀绿、蓝光碱性蕊香红、龙胆紫、亮绿、苦味酸等，配成30%～70%的酒精水溶液喷雾使用。也有用各种生物荧光素溶液喷射后用紫外灯照射检测的。生物荧光素一般对生物的生活力影响较小，而且检查时因为要凭紫外灯下反射出的特定光波颜色来做区分，不易受其他物质颜色的干扰，可信度较高。

另一类是通过食物标记，可将中性的红、蓝光碱性蕊香红、曙红、根皮红、酸性品红等染料，或生物荧光素如荧光素钠等，混合在昆虫的食料如成虫补充营养的糖液，或幼虫人工饲料中，可使下代成虫体内器官，或成虫吸食后产下的卵得到染色。这些染料中的蓝光碱性蕊香红和生物荧光素对昆虫的行为或生活力影响最小。

5．2 回捕

回捕方案的设计，回捕的范围和方法及其回捕效率是整个标记－回捕成功的关键。标记释放后，可距标记点不同距离设回捕点，回捕要选对各种昆虫最有效的方法。一般常用光诱、食饵诱捕(如糖醋酒液)、性诱等方法。对回捕对象的迁移性不强的种类，也可用扫网捕捉。

5．3 统计估算方法

常用的统计估算有三种基本方法。

5．3．1 Peterson的基本公式 设第一次捕捉并标记的个体数为M₀，立即释放并让其自然混合，第二次回捕个体数为N₁，其中有标记个体数为M₁。则总体的数量N₀与其他数据有如下关系

N₀即代表一定空间单位内估计的种群密度，空间单位的大小应视标记个体在一定时期内均匀扩散的范围而定，而且假设此时期内无显着的迁入、迁出或出生、死亡。因此，这种方法只能作相对的数量比较。

Peterson的模型十分简单，但他没有考虑到种群内个体的扩散过程或死亡过程，应用这一公式时，只能在极短时间内进行再捕捉，而且扩散过程必须不明显，因此有一定的局限性。

5．3．2 Jackson方法——一次标记，多次回捕 在一次捕捉标记后释放，以后连续多次回捕，便可将扩散过程或生存过程的信息估计进去了。

5．3．3 多次标记，连续多次回捕首先假设昆虫群体的空间分布为随机的，被标记后释放到自然中去的个体，仍能随机地混合到自然种群中去，且其再被捕捉到的机会与其他个体相等。释放标记昆虫最好在调查地区的中心进行，释放时可将标记昆虫抛向空中，令其飞翔扩散，而对少数掉落到地面的昆虫则要仔细检查，如属损伤残废者，应剔除。