自我重复取样技术与多项式定理在年龄-龄期两性生命表研究中的应用

年龄-龄期两性生命表(age-stage, two-sex life table)简称两性生命表,是种群生态学研究与害虫治理中常用的重要理论与分析工具。根据两性生命表理论而设计的方便用户的软件TWOSEX-MSChart近年来被越来越多国内外学者用于昆虫种群研究的数据分析。两性生命表软件的分析功能是由许多的统计技术与计算机模拟方法作为数据分析的支撑,其中自我重复取样(bootstrap)是其重要技术之一。本文详述了bootstrap技术的基本原理、方法、优缺点及其在两性生命表分析中的应用,并介绍了其理论基础多项式定理(multinomial theorem)在生命表研究中的应用。与常用统计方法相比,bootstrap不需要数据分布假设就可以对数据总体的分布特性进行统计和推断。在两性生命表分析中,bootstrap不仅可以估算种群参数或一般统计值的方差和标准误,同时利用paired bootstrap test还可以比较不同处理间的差异,准确显示种群的变异性。利用相同的自我重复取样样本(same bootstrap samples)可以正确计算昆虫的孵化率与不同繁殖型对种群参数的贡献,并...     

运用年龄-龄期两性生命表模拟昆虫种群动态及其在害虫治理中的应用

计算机模拟昆虫的种群数量动态变化对于昆虫种群预测和害虫治理十分重要。本文介绍以年龄-龄期两性生命表(age-stage, two-sex life table)为基础，利用计算机模拟预测昆虫的种群动态、种群捕食、寄生和取食的波动、害虫防治时机以及模拟的变异性。利用年龄-龄期两性生命表软件(程式)TWOSEX-MSChart与捕食率软件CONSUME-MSChart分析生命表与捕食率数据，再将分析结果用模拟软件TIMING-MSChart模拟预测种群增长过程中龄期结构以及捕食能力、寄生能力和取食能力的变化。依据种群动态可以预测害虫危害、天敌捕食、寄生蜂寄生能力，再用这些数据确定杀虫剂的施药时机和施药次数，预测生物防治中天敌释放的适当时机、释放数量和释放次数等；同时还可以依据生命表的变异性，利用自我重复取样(bootstrap)技术得到的2.5和97.5百分位(percentiles)或其他百分位的生命表预测种群增长的不确定性。借助基于两性生命表理论的计算机模拟可以预测害虫种群增长以及化学防治和生物防治的最佳时期，以达到经济有效的害虫综合治理，并为农业可持续性提供理论与技术支撑。     

词义商榷:“害虫防治”与“害虫治理”

<正> 有关“害虫防治(Insect Pest Control)”与“害虫治理(Insect Pest Management)”这两个术语的含义,尤其是两者之间含义上的差异,国内已有多种提法。例如,《昆虫学通论》(北京农业大学主编,1981)提出“害虫防治”与“害虫治理”是人类对付害虫的两种不同的战略,前者是“采取措施把害虫消灭于大量发生之前”,而后者是“要求把害虫种群数量长期控制在引起经济损失的水平以下,消除为害的威胁”。朱弘复(大自然,1981(3):47)则认为“害虫治理”是战略,“害虫防治”是策略,“害虫防治”完全可以包括在“害虫治理”范畴之内。     

我对“害虫防治”与“害虫治理”的理解

<正> 在害虫的防治对策中,“害虫防治”(Insect pest control)和“害虫治理”(Insect pest Menagcmeat)是两个经常使用的概念,对于其确切的含义及二者之间的区别,不同的学者有不同的解释。最近的讨论见于刘树生(昆虫知识,1988(6):373)所释:“害虫防治”泛指人类与害虫作斗争的一切活动,而“害虫治理”只是这种活动史上的一个发展阶段,它的基本思想包     

荔枝蒂蛀虫(Conopomorpha sinensis Bradley)的饲养及其实验种群生命表

荔枝蒂蛀虫(Conopomorpha sinensis Bradley)是影响荔枝生产及出口的重要害虫.由于其具有钻蛀为害的习性,其生态学研究薄弱.以荔枝果核、龙眼果核为饲料,在室内成功饲养了连续3个世代的荔枝蒂蛀虫.并编制了荔枝蒂蛀虫实验种群的特定时间生命表和特定年龄生命表.特定时间生命表参数为:第一世代R0(I)＝2.0503,rm＝0.0230;第二世代R0 (I)＝7.5067,rm＝0.0538;第三世代R0 (I)＝0.3104,rm＝0.0321.特定年龄生命表参数为:第一世代R0 (I)＝2.0594,rm＝0.0217;第二世代R0 (I)＝7.5261,rm＝0.0559;第三世代R0 (I)＝0.3114,rm＝0.0333.研究了两类生命表参数之间的关系,并进行了相应的换算论证.通过R0≈I的关系,在本例中,两种生命表之间的参数是可以进行换算的.生殖力表不同于特定时间生命表,它丢失了幼期累计存活率而使R0失真.     

关于苔藓植物世代交替中“寄生现象”说法的商榷

在国内常见的《植物生物学》教材中,介绍苔藓植物的生活史时,基本上都是如此描述：“苔藓植物的孢子体不能独立生活,寄生在配子体上”（周云龙2004;叶庆华等2002）。我们根据“寄生”的概念以及寄生现象中两个物种之间的关系,认为在苔藓植物的世代交替中采用寄生的说法似乎不妥。     

稻虱缨小蜂(Anagrus nilaparvatae)在两种稻飞虱上的生殖力及其应用潜能

利用寄生变红卵和仔代成蜂数量作为繁殖力估计等方法,编制了稻虱缨小蜂(Anagrus nilaparvatae pang and wang)在褐飞虱(Nilaparvata lugens (St(a)l))卵和白背飞虱(Sogatella furcifera (Horvath))卵上繁殖的实验种群生命表,测定了稻虱缨小蜂寄生褐飞虱和白背飞虱的生殖力,分析了稻虱缨小蜂对稻飞虱卵的寄生能力.结果表明:在相同的繁蜂条件下,稻虱缨小蜂寄生褐飞虱卵的净生殖力R0为10.26,内禀增长率rm为0.2213,平均单雌产仔数为14.52头;寄生白背飞虱卵的净生殖力R0为8.78,内禀增长率rm为0.1840,平均单雌产仔数为12.20头.两组生命表参数比较分析显示褐飞虱卵具有较强的室内繁蜂潜能,可利用其进行室内繁蜂.应用稻虱缨小蜂、褐飞虱及白背飞虱的生命表参数讨论了稻虱缨小蜂在稻飞虱生物防治中的应用潜能及其可能的利用途径.     

蚜虫生命表

<正> 蚜虫是昆虫中具有重要经济意义的一大类群。由于蚜虫具有孤雌生殖、多态现象、历期短、繁殖快、明显的世代重叠等特点,它的生命表制作方法也与其它昆虫不同。蚜虫的生命表可分为两类:实验种群生命表和自然种群生命表。 (一)实验种群生命表 蚜虫实验种群生命表是在控制条件下,通过系统观察蚜虫种群的生长、发育和繁殖过程,统计出生命表所需的     

马尼拉陡胸茧蜂对甜菜夜蛾的控害潜能

为评价幼虫寄生蜂马尼拉陡胸茧蜂对甜菜夜蛾的控害潜能,编制了寄主和寄生蜂的实验种群生命表,测定了马尼拉陡胸茧蜂对甜菜夜蛾幼虫的寄生功能反应。结果表明:甜菜夜蛾年龄特征生命表参数为:净生殖力(种群趋势指数)R0(I)=122.0172,内禀增长率rm=0.1522,世代平均历期T=40.8556(d),周限增长率λ=1.1644;马尼拉陡胸茧蜂寄生甜菜夜蛾幼虫的生殖力表参数为:R0(I)=20.2479,rm=0.3045,T=9.8788,λ=1.3559。马尼拉陡胸茧蜂对甜菜夜蛾幼虫的捕食功能反应符合HollingⅡ型模型,a=0.8952,Th=0.0205,Namax=48.78(头)。通过生命表参数比较和功能反应模型分析,可见马尼拉陡胸茧蜂对甜菜夜蛾幼虫的寄生能力强,繁殖速率高,对甜菜夜蛾种群有较强的控制能力;从世代平均历期T的比较可知,在甜菜夜蛾繁殖1代的时间内,马尼拉陡胸茧蜂可以繁殖4个世代,在时间上天敌对害虫的发生是"超前的"而不是"跟随的"。因此在放蜂技术上应采取相应的对策,才能充分发挥天敌的控害潜能。     

镜湖萼花臂尾轮虫种群内不同基因型克隆的生活史特征

应用生命表统计学等方法,比较了15、20、25和30℃4个温度下镜湖萼花臂尾轮虫种群内13个不同基因型克隆的生命表统计学参数和后代混交雌体百分率等生活史特征．结果表明：轮虫的世代时间、平均寿命、出生时的生命期望值、内禀增长率、净生殖率和后代混交雌体百分率对升高温度的反应均因克隆的不同而存在差异;温度、克隆及两者间的交互作用对其也都具有极显著影响．表明水环境在温度等方面所具有的时间异质性可能是镜湖萼花臂尾轮虫种群丰富的遗传变异得以维持的原因之一;自然选择出现在共存的克隆中,但其强度较低或作用时间较短是克隆共存的重要原因;遗传漂变可能在种群的基因型频率变化中起重要作用．不同基因型轮虫克隆的存在对其种群在水环境中的持续存在具有重要意义．     

荔枝蒂蛀虫(Conopomorpha sinensis Bradley)的饲养及其实验种群生命表

荔枝蒂蛀虫(Conopomorpha sinensis Bradley)是影响荔枝生产及出口的重要害虫。由于其具有钻蛀为害的习性,其生态学研究薄弱。以荔枝果核、龙眼果核为饲料,在室内成功饲养了连续3个世代的荔枝蒂蛀虫。并编制了荔枝蒂蛀虫实验种群的特定时间生命表和特定年龄生命表。特定时间生命表参数为：第一世代R0(I)＝2.0503,rm＝0.0230;第二世代R0 (I)＝7.5067,rm＝0.0538;第三世代R0 (I)＝0.3104,rm＝0.0321。特定年龄生命表参数为：第一世代R0 (I)＝2.0594,rm＝0.0217;第二世代R0 (I)＝7.5261,rm＝0.0559;第三世代R0 (I)＝0.3114,rm＝0.0333。研究了两类生命表参数之间的关系,并进行了相应的换算论证。通过R0≈I的关系,在本例中,两种生命表之间的参数是可以进行换算的。生殖力表不同于特定时间生命表,它丢失了幼期累计存活率而使R0失真。     

天敌-害虫系统中两种天敌与一种害虫相互作用形式的几个数学模型

本文运用简单的概率思考,对两种天敌与一种害虫的捕食行为或拟寄生行为给出互不相容的,相容的,及相互独立的统计描述。对近年来由Hassell、May、Beddington等人为了提供生物防治的理论依据,所提出的天敌与害虫相互作用数学模型中作用率(捕食率,拟寄生率)给以确切的概率涵义。并对两种天敌与一种害虫的不同形式的相互作用,提出5个数学模型,其中有的是改进前人的模型,有的是田间生态系统中常见的,而尚未有人提出过的。文中还分别就随机寻找和非随机寻找两种情况下,将模型参数的变动影响及种群动态的趋势进行了数值模拟。     

稻纵卷叶螟自然种群生命表的研究

自从Morris等(1954)把生命表方法引用到昆虫自然种群的研究以来,生命表方法逐渐发展成为研究昆虫种群动态的一种重要手段,并在农作物害虫、果树害虫、储粮害虫和卫生害虫的研究上广泛的应用(尹汝湛,1980:Harcourt,1969)。1973年以来,中山大学等在广东四会县大沙公社进行了水稻害虫综合防治的研究,7年的试验结果,原来为害严重的水稻三化螟Scirpophaga incertulas、粘虫Leucania separata、稻褐飞虱Nilaparvata lu-     

简明生物统计方法

第二讲计数资料的统计推断方法(下)(二)三个以上样本百分率差异显著性测验方法三个以上样本百分率的差异显著性测验结果,如P<0.05,差异显著时,只说明这些个样本百分率所代表的总体百分率之间有一定的差异;至于说是哪两个之间有明显差异?尚需分别两两加以测验,然后才能     

不同季节黄瓜上烟粉虱自然种群生命表研究

1引言自从Morris等[10]应用生命表技术研究云杉卷叶蛾(Choristoneura fumiferana)自然种群动态以来,生命表技术成为昆虫种群动态的重要研究方法.庞雄飞等[11~13]在Mor-ris和Miller生命表的基础上进行了补充和改进,提出组建由作用因子组配的生命表和相应的分析方法.烟粉虱(Bemisia tabaci)属同翅目粉虱科.我国早在1949年就有烟粉虱的记载[27].长期以来,烟粉虱不是我国的主要害虫,近年来,由于一系列原因使烟粉虱成为蔬菜、园林植物上的重要害虫[1,5,9,16,17,21,22,25].有学者应用生命表方法评价各种措施对烟粉虱种群的控制作用[19,20].本研…     

昆虫天敌作用的评价

本文应用生命表及Morris-Watt数学模型作为分析害虫天敌作用的方法。 文内应用了M-值,即如果组份“i”被除去,种群数量发展趋势指数“I′”将比原有的种群数量发展趋势指数“I”将增加M(si)倍。根据1976～1981年稻纵卷叶螟第二世代平均生命表的组份分析,M-值表示出天敌起着控制种群数量的重要作用。按照推算,如果排除了捕食性天敌,寄生性天敌及病原,种群数量发展趋势指标将比原来的增长358.69倍,或这种害虫的第三代将比第二代种群数量增长31.78倍。 应用生命表方法及Morris-Watt数学模型分析,在对稻纵卷叶螟不同处理的试验中,广谱性杀虫剂(1.5％1605+3％666)在施用一天后或数天后引起高死亡率,但同时由于杀死天敌的副作用,其种群数量发展趋势指标H对照为高。散放松毛虫眼峰的处理中,引起不孵的死亡百分率低于化学杀虫剂引起一龄幼虫的死亡。由于稻纵卷叶螟种群数量于卵期开始下降,相对来说,天敌的作用于幼虫期及蛹期增长了,种群数量增长趋势指标下降至0.067,表现出明显的好效果。 文内还讨论了植物抗虫性与天敌的关系,应用了简单的数学模型以估计植物的抗虫性指标。     

改进实验种群生命表编制的方法——以黑肩绿盔盲蝽为例

采用指形管单头饲养的方法,编制了稻飞虱的重要捕食性天敌黑肩绿盔盲蝽取食替代寄主米蛾卵的实验种群生命表.通过直接统计和加权平均2种方法的对比,推导出各虫龄历期的计算公式.针对特定时间生命表和特定年龄生命表两种编制方法中存在的不足进行了分析,并提出了可行的解决办法,即在特定时间生命表中导入幼期存活率,在特定年龄生命表中根据推导出的历期公式计算各个虫龄的历期,得到世代平均历期T(T=∑tx+tA ),进而得到rm值.通过对两种生命表编制方法的完善,为昆虫实验种群生命表的编制和参数的计算提供了方便和完整的计算方法.     

药剂作用下的小菜蛾自然种群生命表的组建与重要因子分析

1　引　　言生命表技术已广泛应用于昆虫种群系统的研究 .目前常见的生命表有 3种类型 :第 1类是以年龄组配的生命表 ;第 2类是以虫期组配的生命表 ;第 3类是以作用因子组配的生命表[8] .其中 ,以作用因子组配的生命表以其便于分析昆虫生命表中的各作用因子重要程度 ,而得到越来越广泛的应用 .小菜蛾 (Plutellaxylostella)作为危害十字花科蔬菜的重要害虫已被广泛关注 .人们对小菜蛾自然种群生命表的组建已进行了深入的研究[1 ,7] .随着杀虫剂的广泛应用 ,在组建昆虫自然种群生命表的过程中 ,药剂作为一个作用因子已越来越常见 ,以生命表技…     

“二十八星”瓢虫的辨识

“二十八星”瓢虫是指两鞘翅上共有 2 8个斑点的瓢虫 ,而不是一个纯分类学上的名词。已知的“二十八星”瓢虫都是植食性的 ,其中有些是农业上的重要害虫 ,也是鞘翅目中最重要的害虫类群之一。刘崇乐 [1]曾对华北“二十八星”瓢虫进行辨识 ,共记述 3种及 1亚种 ,但有些学名已作了变更 ;庞雄飞等[2 ] 对 5种“二十八星”瓢虫的分布和食性作了区分 ,并提出把这些近似种区别开来 ,重新调查、观察其食性 ,以明确其寄主转移关系 ,对防治这类害虫有重要的实践意义。近年来随着耕作制度的变化 ,“二十八星”瓢虫为害越来越严重。由于其中的马铃薯瓢…     

天敌昆虫控害机制与可持续利用

天敌昆虫是自然生态系统内抑制害虫种群的重要因子,利用天敌昆虫控制农业害虫是安全有效的害虫控制策略,也是未来害虫管理发展的方向.本文在系统总结国内外研究进展的基础上,提出害虫治理要从“被动应急控制”转变为内部助增的“主动促进自然调控”的新理念,创新多种天敌昆虫协同控制多种害虫的“网式协同调控”新途径,建立一个自我维持并可有效降低害虫种群水平的农业生态系统.未来的研究应针对“天敌昆虫调控害虫的内在机制”与“天敌昆虫在农业生态系统中持续发挥作用的生态学基础”等关键科学问题,从基因、个体、种群、群落和生态系统不同层次,重点开展:1)天敌昆虫寄生和捕食害虫的行为与适应机制;2)天敌昆虫大量繁育的营养与生殖生理基础;3)寄生性天敌昆虫与寄主互作的免疫机制;4)天敌昆虫协同控害的生态学机制;5)天敌昆虫可持续利用的生物防治新模式等方面的研究.