Оптимальный метод учета плотности популяции хвое- и листогрызущих насекомых в кроне дерева

При использовании материалов просьба ссылаться на выходные данные печатного источника или страницу сайта.

А.В. ГОЛУБЕВ, Н.Г. МАРУШИНА, Н.К. БЕЛОВА

Введение

Основой любых программ, проводимых в лесу с хвое- и листогрызущими насекомыми является учет плотности их популяции. Работа эта трудоемкая при учете в кронах деревьев. В этих условиях важно получить максимум информации при минимальных затратах труда. Говоря другими словами, необходимо применять методы, позволяющие оптимально организовать выборку из кроны дерева.

В последнее десятилетие появился ряд работ (Бородин, 1972; Ефремова, 1973; Голубев, 1974; Знаменский, Полякова, 1978), в которых предлагаются новые методы учета плотности популяции хвое- и листогрызущих вредителей в кроне дерева.

Однако все они, на наш взгляд, обладают недостатками: либо построение самих методов слишком сложное и трудоемкое, либо полученные методы слишком сложны и трудоемки. Цель настоящей статьи – предложить практике метод учета хвое- и листогрызущих вредителей по одной модельной ветви, взятой из середины кроны.

Обоснование метода

Что лучше: одна модельная ветвь с каждого из 20 деревьев или же 3 модельных ветви с каждого из 4 деревьев? Ответ на этот вопрос можно получить, если сравнить оценки дисперсий между деревьями и модельными ветвями и затраты на передвижение от дерева к дереву и на анализ модельной ветви.

Когда затраты на передвижение от одной единицы к другой незначительны, то удобна функция вида:

С = c₁m + c₂mn,

где С – общая стоимость работ;

с₁ – стоимость на передвижение от одного дерева к другому;

с₂ – стоимость на анализ;

m и n – соответственно число деревьев и число ветвей.

Для такого вида функции издержек оптимальное число выборочных единиц (точек учета на одном дереве) определяется уравнением:

где: Т – дополнительные затраты времени, связанные с переходом от одного дерева к другому, подготовкой пробы, записями и т.д.

t – затраты времени на анализ одной выборочной единицы на дереве;

S²_n – компонента дисперсии для выборочных единиц (ветвей);

S²_mn – компонента дисперсии для деревьев.

Эта формула может быть использована последовательно для определения оптимального объема выборки с дерева, оптимального числа деревьев в выделе и оптимального числа выделов для обследования.

Предположим, что было найдено решение для конкретных значений Т, t, S²_n, S²_mn и мы хотим выяснять, как изменится n при изменении этих параметров. Чем больше Т, время на дополнительные затраты по сравнению с t издержками на анализ одной выборочной единицы, тем выше оптимальное n.

Чем больше компонента дисперсии для деревьев по сравнению с компонентой дисперсии выборочных единиц, тем меньше оптимальное значение n. Для большинства практических ситуаций оптимум выражен довольно слабо. Ошибка в несколько единиц при выборке приводит лишь к небольшой потере в точности (Кохрен, 1976).

Методика и материал

Материалом для построения метода учета послужили данные, собранные в Белгородской и Московской областях при учете рыжего соснового пилильщика и чехликовой моли. В обоих случаях с дерева срезали 3 модельные ветви из верхней, средней и нижней частей кроны. Так как размеры ветвей сильно варьировали, то измеряли ее диаметр перед живой частью и по построенным заранее уравнениям определяли запас зеленой массы на ней, и далее определяли плотность вредителя на 100 г зеленой массы. Эта величина затем использовалась для сравнения численности насекомых на ветвях разного размера.

Одновременно с. учетом фиксировали время на все компоненты сбора.

Внутрипробная и межпробная оценка дисперсий были вычислены по формулам, предложенным Ч. Кохреном (1976):

;

где: Y’i – выборочное cреднее на ветвь на модели;

Y’’ – среднее на ветвь для всей выборки.

Результаты учета и обработка приведены в таблице.

Таблица

Внутрипробная и межпробная оценки дисперсии при учете кладок яиц и время на различные компоненты сбора

Вид вредителя	S²_n	S²_mn	t	Т
Рыжий сосновый пилильщик	405	1225	4	1
Чехликовая моль	95,4	234,09	7	1

Подставляя полученные данные в формулу, получим для рыжего соснового пилильщика:

;

для чехликовой моли:

;

Желая освободиться от дробных единиц, Моррис (Morris, 1954) предложил брать в качестве единицы учета одну модельную ветвь с дерева. Мы считаем целесообразным оставить размер учетной единицы, полученной по формуле, воспользовавшись для подсчета насекомых на всей ветви методом численного интегрирования (Голубев, 1974).

Для этого живая часть ветви делится по длине на две равные части. В середине каждой части вырезается слой 20 – 50 см (в зависимости от размера ветви). На элементах ветви, попавших в слой, проводят подсчет вредителя. Общее число вредителя на ветви подсчитывается по формуле:

где: V – численность вредителя на ветви;

H – длина живой части ветви, м;

Vi – численность вредителя в i-том слое;

0,2 – 0,5 – ширина слоя, м.

Теперь осталось решить вопрос о части кроны, откуда должна быть взята модельная ветвь. Объективного метода для оптимального выбора места учета не разработано. Эта работа выполняется приближенно, на основе более или менее разумных соображений.

Большинство авторов рекомендуют для целей практики брать модельную ветвь из середины кроны. Мы остановились на этом решении вопроса.

Обсуждение результатов

Заранее следует сказать, что точность какой-либо оценки, полученной по выборке, зависит от двух факторов: от способа отбора и от способа, которым эта оценка вычисляется по данным выборки.

Применяя различные способы построения планов учета, были получены сравнительно одинаковые размеры выборок. Так, Моррис (Morris, 1955) для учета кладки яиц и гусениц листовертки-почкоеда в производственных целях применял одну модельную ветвь первого порядка, взятую из середины кроны. Аналогичный метод применяли Шекард и Браун (Shepherd, Broun, 1971) при учете кладок яиц Malacosoma disstria.

В.А. Ефремова (1973) при учете кладок яиц дубовой зеленой листовертки употребляла одну модельную ветвь, взятую в трех метрах oт вершины.

Таким образом мы видим, что для разных вредителей и в разных регионах при производственных учетах употребляют oднy модельную ветвь. Эффективность учета не может быть улучшена употреблением более чем одной ветви с дерева. Тем не мeнee, где требуется пропорциональность представительства различных слоев кроны, необходимое число ветвей отбирать с учетом распределения вредителя и зеленой массы по высоте кроны.

Кроме того, более чем одна ветвь с дерева отбирается в том случае, если время на передвижение между деревьями значительно выше времени на учет вредителя.

Литература

Бородин А.Л. Методика учета численности насекомых в кронах деревьев на примере кладок, рыжего соснового пилильщика (Neodiprion sertifer) // Зоол. журнал, т. LI, вып. 5, 1972.

Голубев А.В. Оптимальная cиcтeмa учета кладок яиц рыжего соснового пилильщика. // Науч. труды. Вып.60. Вопросы защиты леса. – М.: МЛТИ, 1974.

Ефремова В.А. Учет движения численности популяции дубовой зеленой листовертки. Автореф., дисс. на соиск. ученой степ. канд. биол. наук. – М.: МЛТИ, 1973.

Знаменская В.C., Полякова Д.А. Учет численности кладок яиц зеленой дубовой листовертки // Ж. "Лесное хоз-во", 1978, № 3. – С. 75 – 79.

Morris R/F/ The divelopment of sampling techniques. – Can. Journ. Of Zool. V. 33, № 4, 1955.

Shepherd R.F. and Broun C.E. Seguential egg-band sampling. – Can/ Eutom. 103: 1371 – 1379, № 10, 1971.

Печатная версия опубликована:

Научные труды МЛТИ // "Повышение продуктивности лесов и улучшение ведения лесного хозяйства", В. 123. - М.: МЛТИ, 1980. – С. 102 – 106.

При использовании материалов просьба ссылаться на выходные данные печатного источника или страницу сайта.