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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(chóng)害防治檢疫站2.福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院

森林病蟲(chóng)害損失估計(jì)是制定經(jīng)濟(jì)閾值的根據(jù)，是綜合治理的基礎(chǔ)［1－3］。準(zhǔn)確評(píng)估森林病害損失，不僅有利于加強(qiáng)預(yù)防措施，提高森林經(jīng)營(yíng)水平和森林病害防治能力，還可為監(jiān)測(cè)病害發(fā)生，合理投入救災(zāi)經(jīng)費(fèi)，有效防治提供科學(xué)依據(jù)。桉樹(shù)是世界著名的速生樹(shù)種，也是福建省重要的三大速生用材樹(shù)種之一。桉樹(shù)焦枯病是一種世界性的桉樹(shù)苗木、幼樹(shù)的重要病害，是重要的檢疫性有害生物，給我國(guó)南方各省的桉樹(shù)人工林造成嚴(yán)重?fù)p失。筆者從2005年開(kāi)始進(jìn)行桉樹(shù)焦枯病損失估計(jì)的研究，以期為合理制定防治指標(biāo)、綜合治理該病提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1野外調(diào)查方法

試驗(yàn)地設(shè)在永安市大坑采育場(chǎng)的桉樹(shù)焦枯病發(fā)生區(qū)，桉樹(shù)林分密度為1800株/hm2，標(biāo)準(zhǔn)地面積15hm2，林分內(nèi)分布有不同感病級(jí)別的植株。采取均勻分布、典型整群抽樣方法設(shè)置樣株，以株為單位分級(jí)，分別在2005年2月和2006年2月調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)桉樹(shù)胸徑、樹(shù)高，按照福建省桉樹(shù)二元立木材積公式［4］:V=0.00003546D1.782514957H1.256710514計(jì)算平均單株材積，進(jìn)一步計(jì)算胸徑、樹(shù)高和材積的年平均生長(zhǎng)量。桉樹(shù)焦枯病分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參照［5－6］。

1.2不同病級(jí)與桉樹(shù)各生長(zhǎng)因子間的關(guān)系

從所調(diào)查的150株樣樹(shù)中，每個(gè)發(fā)病等級(jí)挑選6株作為代表株，以其胸徑、樹(shù)高和材積年平均生長(zhǎng)量為標(biāo)準(zhǔn)，采用方差分析和新復(fù)極差測(cè)驗(yàn)法多重比較等方法分析桉樹(shù)焦枯病不同發(fā)病等級(jí)對(duì)桉樹(shù)胸徑、樹(shù)高和材積生長(zhǎng)量的影響，并進(jìn)行差異性比較。

1.3不同病級(jí)與桉樹(shù)各生長(zhǎng)因子損失率的關(guān)系及模型的建立

以桉樹(shù)健康級(jí)即Ⅰ級(jí)各生長(zhǎng)因子年平均生長(zhǎng)量為標(biāo)準(zhǔn)，其它各病級(jí)胸徑、樹(shù)高、材積的年平均生長(zhǎng)量與其作比較，計(jì)算出各生長(zhǎng)因子的損失率。計(jì)算公式如下(略)。

利用DPS軟件對(duì)各個(gè)生長(zhǎng)因子的發(fā)病等級(jí)與損失率分別進(jìn)行簡(jiǎn)單線形回歸、指數(shù)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(zhǎng)因子的損失估測(cè)模型，根據(jù)各個(gè)模型的擬合度確定各生長(zhǎng)因子損失率的最優(yōu)化模型［7－9］。

1.4桉樹(shù)焦枯病的損失估計(jì)方法

1.4.1利用損失估測(cè)模型推導(dǎo)

用通過(guò)調(diào)查數(shù)據(jù)所建立的不同病級(jí)與各生長(zhǎng)因子損失率的最優(yōu)化模型，推導(dǎo)出桉樹(shù)樣地各生長(zhǎng)因子的損失率。樣地?fù)p失率計(jì)算公式如下:C=∑mi=1Li×MiN(i=1，2，3，4，5，6)式中:C為不同生長(zhǎng)因子的單位面積損失率;Li為1～m發(fā)病等級(jí)生長(zhǎng)因子的損失率;Mi為1～m發(fā)病等級(jí)調(diào)查株數(shù);N為調(diào)查總株數(shù)。

1.4.2利用調(diào)查實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算

用林間調(diào)查的樹(shù)高、胸徑、計(jì)算出的材積數(shù)據(jù)值和各發(fā)病等級(jí)的材積年平均生長(zhǎng)量，計(jì)算所測(cè)樣地的總材積損失量;再根據(jù)所調(diào)查的樣株數(shù)求出單株材積年平均損失量，之后根據(jù)單位面積株數(shù)求得單位面積材積損失量;進(jìn)一步求得損失率，也就是采取單位面積材積生長(zhǎng)量的損失估計(jì)確定不同的發(fā)病等級(jí)的林分受害程度。

病害損失量計(jì)算公式如下［10］:（略）。

2結(jié)果與分析

2.1發(fā)病情況調(diào)查結(jié)果

共調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)地150株樣樹(shù)，平均病情指數(shù)為35.33。其中，發(fā)病Ⅰ級(jí)27株、Ⅱ級(jí)43株、Ⅲ級(jí)37株、Ⅳ級(jí)21株、Ⅴ級(jí)15株、Ⅵ級(jí)7株，大部分屬輕微到中等或中等偏上發(fā)病程度，健康和死亡植株都占有一定的比例。

2.2不同病級(jí)與桉樹(shù)生長(zhǎng)量的關(guān)系

在上述150株標(biāo)準(zhǔn)株中，每一病級(jí)各抽取6株代表株，用其胸徑年平均生長(zhǎng)量、樹(shù)高年平均生長(zhǎng)量和材積年生長(zhǎng)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。

2.2.1不同病級(jí)與胸徑生長(zhǎng)量的關(guān)系

由表1及方差分析可知，F(xiàn)=24.473＞F0.01(5，30)=4.018，表明不同發(fā)病等級(jí)對(duì)桉樹(shù)胸徑年平均生長(zhǎng)量存在著極顯著差異。進(jìn)一步用新復(fù)極差測(cè)驗(yàn)表明:胸徑年平均生長(zhǎng)量，健康植株Ⅰ級(jí)與Ⅱ、Ⅲ級(jí)差異顯著，而與Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級(jí)差異極顯著;Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級(jí)與Ⅴ、Ⅵ級(jí)也存在極顯著差異。由此可見(jiàn)，桉樹(shù)焦枯病發(fā)病等級(jí)達(dá)到Ⅱ級(jí)水平時(shí)便對(duì)桉樹(shù)胸徑生長(zhǎng)造成影響，而到Ⅳ級(jí)時(shí)便影響嚴(yán)重，且隨著病情加重，影響也隨之加重。

2．2．2不同病級(jí)與樹(shù)高生長(zhǎng)量的關(guān)系

由表2及方差分析說(shuō)明，不同發(fā)病等級(jí)對(duì)桉樹(shù)樹(shù)高年平均生長(zhǎng)量的影響存在著極顯著差異(F=129.568＞F0．01(5，30)=4.018)。進(jìn)一步用新復(fù)極差測(cè)驗(yàn)表明，樹(shù)高年平均生長(zhǎng)量，健康植株Ⅰ級(jí)與Ⅱ級(jí)，Ⅱ級(jí)與Ⅲ級(jí)差異不顯著;而Ⅰ級(jí)與Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級(jí)，Ⅱ、Ⅲ級(jí)分別與Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級(jí)，Ⅳ級(jí)與Ⅴ、Ⅵ級(jí)差異極顯著。由此可見(jiàn)，桉樹(shù)焦枯病發(fā)病等級(jí)達(dá)到Ⅲ級(jí)時(shí)就已經(jīng)給桉樹(shù)的高生長(zhǎng)帶來(lái)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(jí)與材積生長(zhǎng)量的關(guān)系

由表3及方差分析表明不同發(fā)病等級(jí)對(duì)桉樹(shù)材積的年平均生長(zhǎng)量的影響存在著極顯著差異(F=69.862＞F0．01(5，30)=4.018)。進(jìn)一步用新復(fù)極差測(cè)驗(yàn)法表明，材積年生長(zhǎng)量，Ⅰ級(jí)與Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級(jí)存在著極顯著差異;Ⅱ級(jí)與Ⅲ級(jí)間存在顯著差異，而與Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級(jí)間存在極顯著差異;Ⅲ、Ⅳ級(jí)與Ⅴ、Ⅵ級(jí)，以及Ⅴ級(jí)與Ⅵ級(jí)之間均存在極顯著差異。由此可見(jiàn)，桉樹(shù)焦枯病發(fā)病等級(jí)達(dá)到Ⅱ級(jí)的時(shí)候就給桉樹(shù)的材積生長(zhǎng)帶來(lái)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(jí)與各生長(zhǎng)損失率關(guān)系及模型的建立

采用表4中的胸徑、樹(shù)高和材積3個(gè)不同生長(zhǎng)因子數(shù)據(jù)，利用DPS計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)發(fā)病等級(jí)與損失率分別進(jìn)行了簡(jiǎn)單線形回歸、指數(shù)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(cè)模型，結(jié)果見(jiàn)表5。

從表5數(shù)據(jù)比較表明:胸徑損失估測(cè)模型以線性模型為最優(yōu)，即L=－8.0768+7.0926X，方差分析F=76.2142，P=0.0009，達(dá)到極顯著水平，Durbin-Watson統(tǒng)計(jì)量值為1.8676，接近2，R2=0.9501，擬合效果很好;其次是指數(shù)模型L=3.1132exp(0.417809X)，F(xiàn)=67.4368，P=0.0012，達(dá)到極顯著水平，決定系數(shù)次于線性的，擬合效果也很好。

樹(shù)高的損失估測(cè)模型以邏輯斯蒂模型為最優(yōu)，即L=36.4783/［1+exp(5.3923－1.3028X)］，方差分析的F值為117.3535，P=0.0014，達(dá)到極顯著水平，決定系數(shù)R2=0.9874，擬合效果很好，而且模型中K=36.4782%，可以作為樹(shù)高損失率的參考極限值，實(shí)際的損失率肯定不可能隨著病級(jí)的增大而無(wú)限制的增加，永遠(yuǎn)都不會(huì)到達(dá)100%，從這個(gè)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(dá)到極顯著水平，而且Durbin-Watson統(tǒng)計(jì)量的值為1.7224，決定系數(shù)R2=0.9465，擬合效果也不錯(cuò)。

材積的損失估測(cè)模型以線性模型為最優(yōu)，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(dá)到極顯著水平，而且Durbin-Watson統(tǒng)計(jì)量的值為2.0209，接近2，而決定系數(shù)R2=0.9887，非常接近1，擬合效果非常好。

由此，通過(guò)選擇最優(yōu)模型的方式，得出胸徑、樹(shù)高和材積的損失率估測(cè)模型分別為:胸徑:線性模型L=－8.0768+7.0926X樹(shù)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(shù)焦枯病的損失估計(jì)

2.4.1利用損失估測(cè)模型推導(dǎo)

根據(jù)2.3結(jié)果，桉樹(shù)焦枯病材積的損失估測(cè)模型以線性模型為最優(yōu)，即L=－10.5759+11.9257X，將發(fā)病情況調(diào)查數(shù)據(jù)帶入該數(shù)學(xué)模型，其中N=150，各病級(jí)株數(shù)取值為M1=27，M2=43，M3=37，M4=21，M5=15，M6=7。將以上數(shù)據(jù)代入以下?lián)p失公式即可算出樣地的損失率。（過(guò)程略）。

2.4.2利用調(diào)查實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算

通過(guò)計(jì)算所得的健康級(jí)桉樹(shù)單株的材積年平均生長(zhǎng)量為0.032613，即A=0.032613，其它各病級(jí)桉樹(shù)的材積年平均生長(zhǎng)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(jí)株數(shù)取值為N1=27，N2=43，N3=37，N4=21，N5=15，N6=7。將以上所有數(shù)據(jù)帶入到損失計(jì)算公式可得:（略）。

對(duì)利用損失估測(cè)模型推導(dǎo)和調(diào)查實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算兩種結(jié)果進(jìn)行相對(duì)誤差和精度檢查，相對(duì)誤差為1.32%，精度為98.68%。說(shuō)明建立的損失估測(cè)模型精度較高，可供生產(chǎn)使用。目前福建省栽植桉樹(shù)人工林有20萬(wàn)hm2以上，筆者初步調(diào)查，全省發(fā)病面積約為0.75萬(wàn)hm2，由本文得出的桉樹(shù)材積年損失率為23.53%，桉樹(shù)單株年平均出材量0.032613m3，可得桉樹(shù)年平均出材量為0.032613m3×1800株/hm2=58.7034m3/hm2，如果按照目前桉樹(shù)原木銷售價(jià)格500元/m3計(jì)算，年經(jīng)濟(jì)損失就是58.7034m3/hm2×0.75萬(wàn)hm2×500元/m3×23.53%×10－4=0.518億元。由此可見(jiàn)，桉樹(shù)焦枯病對(duì)桉樹(shù)帶來(lái)的重大經(jīng)濟(jì)損失。

3結(jié)論與討論

本研究從病害群體的角度給出了桉樹(shù)焦枯病所致林木生長(zhǎng)損失的一個(gè)初步量化指標(biāo)。這就是桉樹(shù)焦枯病對(duì)桉樹(shù)生長(zhǎng)的影響是明顯的，當(dāng)發(fā)病等級(jí)達(dá)到Ⅱ級(jí)時(shí)便對(duì)胸徑生長(zhǎng)造成影響，而到Ⅳ級(jí)時(shí)影響就嚴(yán)重了;發(fā)病等級(jí)達(dá)到Ⅲ級(jí)時(shí)給樹(shù)高生長(zhǎng)帶來(lái)了極顯著影響，嚴(yán)重阻礙樹(shù)高的生長(zhǎng);發(fā)病等級(jí)達(dá)到Ⅱ級(jí)時(shí)就已經(jīng)給材積生長(zhǎng)帶來(lái)了極顯著的影響，嚴(yán)重阻礙了材積的生長(zhǎng)。當(dāng)病害發(fā)生分別達(dá)到上述3個(gè)等級(jí)時(shí)，隨著病情的加重對(duì)胸徑、樹(shù)高和材積的生長(zhǎng)影響程度會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重。桉樹(shù)焦枯病不同發(fā)病等級(jí)的損失率估測(cè)模型，胸徑和材積以簡(jiǎn)單線性模型為最優(yōu)，樹(shù)高以邏輯斯蒂模型為最優(yōu)。本文對(duì)利用損失估測(cè)模型推導(dǎo)和調(diào)查實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算兩種結(jié)果進(jìn)行相對(duì)誤差和精度檢查，結(jié)果表明建立的損失估測(cè)模型具有較高精度，可供生產(chǎn)使用。

目前焦枯病給福建省桉樹(shù)人工林帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)損失。本研究結(jié)果表明桉樹(shù)人工林發(fā)病后，材積年損失率估計(jì)可達(dá)23.53%。據(jù)此估計(jì)全省年經(jīng)濟(jì)損失可達(dá)0.518億元以上。損失估計(jì)是對(duì)群體發(fā)病損失的實(shí)際情況的概率趨近過(guò)程，其精度非常重要。由于人力、財(cái)力的限制，本研究是在選取了少部分樣株的情況下進(jìn)行的，各樣株之間發(fā)病情況差異較大，因此利用小面積來(lái)估測(cè)大面積的損失勢(shì)必誤差較大。如果面積、范圍能更大一些，精度會(huì)更高。另外，桉樹(shù)焦枯病的發(fā)生不只是造成林木的直接經(jīng)濟(jì)損失，其間接損失難以估測(cè)，譬如社會(huì)效益和生態(tài)效益。因此，各生態(tài)因子和社會(huì)因子對(duì)桉樹(shù)焦枯病發(fā)病損失的綜合影響，有待于進(jìn)一步研究。