焦枯病對莽樹的損失估計

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本文作者：朱建華1郭文碩2陳紅梅1吳建勤3陳全助1孟祥民2作者單位：1.三明市森林病蟲害防治檢疫站2.福建農林大學林學院

森林病蟲害損失估計是制定經濟閾值的根據，是綜合治理的基礎［1－3］。準確評估森林病害損失，不僅有利于加強預防措施，提高森林經營水平和森林病害防治能力，還可為監測病害發生，合理投入救災經費，有效防治提供科學依據。桉樹是世界著名的速生樹種，也是福建省重要的三大速生用材樹種之一。桉樹焦枯病是一種世界性的桉樹苗木、幼樹的重要病害，是重要的檢疫性有害生物，給我國南方各省的桉樹人工林造成嚴重損失。筆者從2005年開始進行桉樹焦枯病損失估計的研究，以期為合理制定防治指標、綜合治理該病提供依據。

1材料與方法

1.1野外調查方法

試驗地設在永安市大坑采育場的桉樹焦枯病發生區，桉樹林分密度為1800株/hm2，標準地面積15hm2，林分內分布有不同感病級別的植株。采取均勻分布、典型整群抽樣方法設置樣株，以株為單位分級，分別在2005年2月和2006年2月調查標準地內桉樹胸徑、樹高，按照福建省桉樹二元立木材積公式［4］:V=0.00003546D1.782514957H1.256710514計算平均單株材積，進一步計算胸徑、樹高和材積的年平均生長量。桉樹焦枯病分級標準參照［5－6］。

1.2不同病級與桉樹各生長因子間的關系

從所調查的150株樣樹中，每個發病等級挑選6株作為代表株，以其胸徑、樹高和材積年平均生長量為標準，采用方差分析和新復極差測驗法多重比較等方法分析桉樹焦枯病不同發病等級對桉樹胸徑、樹高和材積生長量的影響，并進行差異性比較。

1.3不同病級與桉樹各生長因子損失率的關系及模型的建立

以桉樹健康級即Ⅰ級各生長因子年平均生長量為標準，其它各病級胸徑、樹高、材積的年平均生長量與其作比較，計算出各生長因子的損失率。計算公式如下(略)。

利用DPS軟件對各個生長因子的發病等級與損失率分別進行簡單線形回歸、指數回歸、邏輯斯蒂(Logistic)和理查德(Richards)的非線性回歸分析，分別確定不同生長因子的損失估測模型，根據各個模型的擬合度確定各生長因子損失率的最優化模型［7－9］。

1.4桉樹焦枯病的損失估計方法

1.4.1利用損失估測模型推導

用通過調查數據所建立的不同病級與各生長因子損失率的最優化模型，推導出桉樹樣地各生長因子的損失率。樣地損失率計算公式如下:C=∑mi=1Li×MiN(i=1，2，3，4，5，6)式中:C為不同生長因子的單位面積損失率;Li為1～m發病等級生長因子的損失率;Mi為1～m發病等級調查株數;N為調查總株數。

1.4.2利用調查實測數據計算

用林間調查的樹高、胸徑、計算出的材積數據值和各發病等級的材積年平均生長量，計算所測樣地的總材積損失量;再根據所調查的樣株數求出單株材積年平均損失量，之后根據單位面積株數求得單位面積材積損失量;進一步求得損失率，也就是采取單位面積材積生長量的損失估計確定不同的發病等級的林分受害程度。

病害損失量計算公式如下［10］:（略）。

2結果與分析

2.1發病情況調查結果

共調查標準地150株樣樹，平均病情指數為35.33。其中，發病Ⅰ級27株、Ⅱ級43株、Ⅲ級37株、Ⅳ級21株、Ⅴ級15株、Ⅵ級7株，大部分屬輕微到中等或中等偏上發病程度，健康和死亡植株都占有一定的比例。

2.2不同病級與桉樹生長量的關系

在上述150株標準株中，每一病級各抽取6株代表株，用其胸徑年平均生長量、樹高年平均生長量和材積年生長量數據進行分析處理。

2.2.1不同病級與胸徑生長量的關系

由表1及方差分析可知，F=24.473＞F0.01(5，30)=4.018，表明不同發病等級對桉樹胸徑年平均生長量存在著極顯著差異。進一步用新復極差測驗表明:胸徑年平均生長量，健康植株Ⅰ級與Ⅱ、Ⅲ級差異顯著，而與Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級差異極顯著;Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級與Ⅴ、Ⅵ級也存在極顯著差異。由此可見，桉樹焦枯病發病等級達到Ⅱ級水平時便對桉樹胸徑生長造成影響，而到Ⅳ級時便影響嚴重，且隨著病情加重，影響也隨之加重。

2．2．2不同病級與樹高生長量的關系

由表2及方差分析說明，不同發病等級對桉樹樹高年平均生長量的影響存在著極顯著差異(F=129.568＞F0．01(5，30)=4.018)。進一步用新復極差測驗表明，樹高年平均生長量，健康植株Ⅰ級與Ⅱ級，Ⅱ級與Ⅲ級差異不顯著;而Ⅰ級與Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級，Ⅱ、Ⅲ級分別與Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級，Ⅳ級與Ⅴ、Ⅵ級差異極顯著。由此可見，桉樹焦枯病發病等級達到Ⅲ級時就已經給桉樹的高生長帶來了極顯著影響，并且隨病情加重，影響的程度也隨之加重。

2．2．3不同病級與材積生長量的關系

由表3及方差分析表明不同發病等級對桉樹材積的年平均生長量的影響存在著極顯著差異(F=69.862＞F0．01(5，30)=4.018)。進一步用新復極差測驗法表明，材積年生長量，Ⅰ級與Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級存在著極顯著差異;Ⅱ級與Ⅲ級間存在顯著差異，而與Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級間存在極顯著差異;Ⅲ、Ⅳ級與Ⅴ、Ⅵ級，以及Ⅴ級與Ⅵ級之間均存在極顯著差異。由此可見，桉樹焦枯病發病等級達到Ⅱ級的時候就給桉樹的材積生長帶來了極顯著的影響，并且隨病情的加重危害也逐漸加重。

2．3不同病級與各生長損失率關系及模型的建立

采用表4中的胸徑、樹高和材積3個不同生長因子數據，利用DPS計算機統計軟件對發病等級與損失率分別進行了簡單線形回歸、指數回歸、邏輯斯蒂(Logistic)和理查德(Richards)的非線性回歸分析，分別確定了不同因子的損失估測模型，結果見表5。

從表5數據比較表明:胸徑損失估測模型以線性模型為最優，即L=－8.0768+7.0926X，方差分析F=76.2142，P=0.0009，達到極顯著水平，Durbin-Watson統計量值為1.8676，接近2，R2=0.9501，擬合效果很好;其次是指數模型L=3.1132exp(0.417809X)，F=67.4368，P=0.0012，達到極顯著水平，決定系數次于線性的，擬合效果也很好。

樹高的損失估測模型以邏輯斯蒂模型為最優，即L=36.4783/［1+exp(5.3923－1.3028X)］，方差分析的F值為117.3535，P=0.0014，達到極顯著水平，決定系數R2=0.9874，擬合效果很好，而且模型中K=36.4782%，可以作為樹高損失率的參考極限值，實際的損失率肯定不可能隨著病級的增大而無限制的增加，永遠都不會到達100%，從這個意義上講邏輯斯蒂模型更符合邏輯;其次是線性模型L=－10.9587+7.249X，方差分析的F值為70.8351，P=0.0011，達到極顯著水平，而且Durbin-Watson統計量的值為1.7224，決定系數R2=0.9465，擬合效果也不錯。

材積的損失估測模型以線性模型為最優，即L=－10.5759+11.9257X，方差分析的F值為348.4764，P=0.0001，效果非常明顯，達到極顯著水平，而且Durbin-Watson統計量的值為2.0209，接近2，而決定系數R2=0.9887，非常接近1，擬合效果非常好。

由此，通過選擇最優模型的方式，得出胸徑、樹高和材積的損失率估測模型分別為:胸徑:線性模型L=－8.0768+7.0926X樹高:邏輯斯蒂模型L=36.4783/［1+exp(5.3923－1.3028X)］材積:線性模型L=－10.5759+11.9257X

2.4桉樹焦枯病的損失估計

2.4.1利用損失估測模型推導

根據2.3結果，桉樹焦枯病材積的損失估測模型以線性模型為最優，即L=－10.5759+11.9257X，將發病情況調查數據帶入該數學模型，其中N=150，各病級株數取值為M1=27，M2=43，M3=37，M4=21，M5=15，M6=7。將以上數據代入以下損失公式即可算出樣地的損失率。（過程略）。

2.4.2利用調查實測數據計算

通過計算所得的健康級桉樹單株的材積年平均生長量為0.032613，即A=0.032613，其它各病級桉樹的材積年平均生長量分別為0.027336，0.024173，0.021205，0.017468，0.011902，即B1=0.032613，B2=0.027336，B3=0.024173，B4=0.021205，B5=0.017468，B6=0.011902，另外取M=1800，N=150，各病級株數取值為N1=27，N2=43，N3=37，N4=21，N5=15，N6=7。將以上所有數據帶入到損失計算公式可得:（略）。

對利用損失估測模型推導和調查實測數據計算兩種結果進行相對誤差和精度檢查，相對誤差為1.32%，精度為98.68%。說明建立的損失估測模型精度較高，可供生產使用。目前福建省栽植桉樹人工林有20萬hm2以上，筆者初步調查，全省發病面積約為0.75萬hm2，由本文得出的桉樹材積年損失率為23.53%，桉樹單株年平均出材量0.032613m3，可得桉樹年平均出材量為0.032613m3×1800株/hm2=58.7034m3/hm2，如果按照目前桉樹原木銷售價格500元/m3計算，年經濟損失就是58.7034m3/hm2×0.75萬hm2×500元/m3×23.53%×10－4=0.518億元。由此可見，桉樹焦枯病對桉樹帶來的重大經濟損失。

3結論與討論

本研究從病害群體的角度給出了桉樹焦枯病所致林木生長損失的一個初步量化指標。這就是桉樹焦枯病對桉樹生長的影響是明顯的，當發病等級達到Ⅱ級時便對胸徑生長造成影響，而到Ⅳ級時影響就嚴重了;發病等級達到Ⅲ級時給樹高生長帶來了極顯著影響，嚴重阻礙樹高的生長;發病等級達到Ⅱ級時就已經給材積生長帶來了極顯著的影響，嚴重阻礙了材積的生長。當病害發生分別達到上述3個等級時，隨著病情的加重對胸徑、樹高和材積的生長影響程度會越來越嚴重。桉樹焦枯病不同發病等級的損失率估測模型，胸徑和材積以簡單線性模型為最優，樹高以邏輯斯蒂模型為最優。本文對利用損失估測模型推導和調查實測數據計算兩種結果進行相對誤差和精度檢查，結果表明建立的損失估測模型具有較高精度，可供生產使用。

目前焦枯病給福建省桉樹人工林帶來巨大經濟損失。本研究結果表明桉樹人工林發病后，材積年損失率估計可達23.53%。據此估計全省年經濟損失可達0.518億元以上。損失估計是對群體發病損失的實際情況的概率趨近過程，其精度非常重要。由于人力、財力的限制，本研究是在選取了少部分樣株的情況下進行的，各樣株之間發病情況差異較大，因此利用小面積來估測大面積的損失勢必誤差較大。如果面積、范圍能更大一些，精度會更高。另外，桉樹焦枯病的發生不只是造成林木的直接經濟損失，其間接損失難以估測，譬如社會效益和生態效益。因此，各生態因子和社會因子對桉樹焦枯病發病損失的綜合影響，有待于進一步研究。