卵期降雨量對馬尾松毛蟲發生量影響相關性分析研究
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摘要 對安徽省潛山市1983—2014年監測數據進行分析，研究結果表明，馬尾松毛蟲發生量與卵期降雨量不具有線性相關性，但具有很高的非線性相關性，并可以據此建立馬尾松毛蟲精細化預報模型。
關鍵詞 馬尾松毛蟲;非線性;神經網絡;預報;安徽潛山
中圖分類號 S763.42+1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2019）10-0110-03
1 研究區概況
選擇安徽省潛山市1983—2014年監測數據，開展卵期降雨量對馬尾松毛蟲（Dendrolimus punctatus Walker）發生量影響相關性分析研究。潛山市屬于2～3代馬尾松毛蟲發生區，馬尾松毛蟲是潛山市歷史性森林害蟲，呈周期性發生，發生周期為7～11年（圖1）。開展卵期降雨量對馬尾松毛蟲發生量影響相關性分析研究，可以據此建立精細化預測預報模型。
2 數據預處理
為了保持數據的唯一性和世代的完整性，根據潛山市屬于2～3代馬尾松毛蟲發生區和以幼蟲越冬的特點，將當年第2代發生和防治數據與翌年越冬代數據合并，見表1。
3 分析方法與分析工具
采用Excel 2016對表1數據進行線性相關性分析，采用美國MathWorks公司出品的商業數學軟件MATLAB R2016a進行非線性數據分析，從中研究探討馬尾松毛蟲發生量與卵期降雨量間的關系。
4 線性關系分析
使用Excel對表1中的發生面積、上一代防治面積、上一代防治效果和卵期降雨量進行相關性分析，結果如表2所示。結果表明，發生面積與上一代防治面積、上一代防治效果、卵期降雨量相關系數分別為-0.037 100 767、0.073 102 506和-0.054 370 967，即發生面積與上一代防治面積、上一代防治效果、卵期降雨量只具有很弱的線性相關性，且發生面積與卵期降雨量為很弱的負線性相關。
進一步使用Excel對表1數據中的發生面積、上一代防治面積、上一代防治效果和卵期降雨量進行進一步線性回歸分析，結果如表3、4所示。結果表明，R=0.116 433 548，且F=0.265 699 604，小于 Sig=0.849 840 232，發生面積與上一代防治面積、上一代防治效果和卵期降雨量，不具備線性相關性。
5 非線性關系分析
5.1 分析代碼
5.2 分析結果
由圖2可知，發生面積與上一代防治面積、上一代防治效果、卵期降雨量具有很高的非線性關系，訓練目標值與訓練輸出值、驗證目標值與驗證輸出值、測試目標值與測試輸出值高度重合，誤差值在-0.02～0.04之間，擬合精度較高。由圖3可知，訓練、驗證、測試、綜合的擬合值和觀測值相關性R 均大于0.9，具有明顯的非線性相關性[1-9]。
6 討論
綜合以上分析，筆者認為，利用發生面積與卵期降雨量具有很高的非線性相關性，選擇合適的建模工具，可建立馬尾松毛蟲精細化預報模型，為馬尾松毛蟲防治提供依據[10-19]。
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作者簡介 桂汪蘭（1969-），女，安徽潛山人，工程師，從事林業生產工作。
收稿日期 2019-02-11
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