Geo-statistical modelling of the spatial distribution of acorn weevil, Curculio glandium Marsham (Col., Curculionidae) in the oak forest (Ilam province, Iran)

Document Type : Paper, English

Authors

1 Department of Entomology, Ar.C. Islamic Azad University, Arak, Iran

2 Department of Plant Protection, College of Agriculture & Natural Resources, Ilam University, Ilam, Iran

10.22034/jesi.2026.46.3.8

Abstract

Curculio glandium Marsham (Coleoptera: Curculionidae) is a serious pest of oak trees in the Zagros Mountains, Iran. In this study, geo-statistical methods were used to simulate spatial distribution models for optimal management. The area of this strait is about 850 hectares; for this study, due to regional conditions, nearly 370 ha were examined. The desired area (Dalab Strait in Ilam province, Iran) was divided into six geographical height classes. For each class, an area of about 60 ha was selected, with 30 trees, and the latitude and longitude were determined. Monthly sampling was conducted on four oak fruits as the sampling unit in 2022 and 2023. In the laboratory, the number of oak fruits infected with the pest was counted. Data were normalized using one of the appropriate data transformation methods (logarithmic or Box-Cox Transformation), the cross-validation method was used to evaluate the efficiency of interpolation methods. The Root Mean Square Error (RMSE) was used to assess the models; the data were analyzed using GS+ version 5.1 software. The results showed that, in the survey of the spatial distribution of oaks infected with C. glandium, after fitting the data from 12 sampling stages, nine cases were consistent with the spherical model and three with the exponential model. The degree of spatial dependence (C0/C0+C) varied from 0.501 to 0.981 in 2022 and from 0.501 to 0.973 in 2023. In addition, in both years under study, the highest pest density was observed at an altitude of 1540-1600 meters above sea level. According to the maps, population density was higher in the southern location than in other locations, and the northern location had the lowest density. The results of this study showed that using geostatistics enables successful sampling for forest pests, especially the acorn weevil. In the development of pest management systems, early warning and tracking programs are very important. Managing the pest's special place is an effective way to achieve the control operation. The results of this study can be used for optimal monitoring and control of the acorn weevil in oak forests.

Graphical Abstract

Geo-statistical modelling of the spatial distribution of acorn weevil, Curculio glandium Marsham (Col., Curculionidae) in the oak forest (Ilam province, Iran)

Keywords

Main Subjects

Article Title [Persian]

مدل سازی زمین‌آماری توزیع مکانی سرخرطومی بلوط، Curculio glandium Marsham (Coleoptera: Curculionidae) در جنگل‌های بلوط (استان ایلام، ایران)

Authors [Persian]

  • پگاه نظری 1
  • مجید میراب بالو 2
  • زهرا رفیعی کرهرودی 1
  • الهام صنعتگر 1
1 گروه حشره شناسی، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایران
2 گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران
Abstract [Persian]

 سرخرطومی میوه­ خوار بلوط (Curculio glandium Marsham (Coleoptera: Curculionidae یکی از آفات جدی درختان بلوط در کوه‌های زاگرس در ایران است. در این مطالعه، از روش‌های زمین‌آماری برای شبیه‌سازی مدل‌های توزیع مکانی جهت مدیریت بهینه استفاده شد. منطقه مورد نظر (تنگه دالاب در استان ایلام، ایران) دارای مساحتی حدود ۸۵۰ هکتار است و برای این مطالعه، با توجه به شرایط منطقه، نزدیک به ۳۷۰ هکتار مورد مطالعه قرار گرفت. منطقه مورد نظر به شش طبقه ارتفاعی جغرافیایی تقسیم شد، از هر طبقه مساحتی حدود ۶۰ هکتار با تعداد ۳۰ درخت تعیین شد و طول و عرض جغرافیایی نیز مشخص گردید. نمونه‌برداری ماهانه برای چهار میوه بلوط به عنوان واحد نمونه‌برداری در سال‌های 1401 و 1402 انجام شد. در آزمایشگاه، تعداد میوه‌های بلوط آلوده به آفت شمارش شدند. داده‌ها با استفاده از یکی از روش‌های مناسب تبدیل داده‌ها (تبدیل لگاریتمی یا باکس-کاکس) نرمال‌سازی شدند. از روش اعتبارسنجی متقابل برای ارزیابی کارایی روش‌های درون‌یابی استفاده شد. برای ارزیابی مدل‌ها، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) در نظر گرفته شد و داده‌ها با استفاده از نرم‌افزار GS+ نسخه 1/5 تجزیه و تحلیل شدند. نتایج نشان داد که در بررسی توزیع مکانی بلوط‌های آلوده به سرخرطومی، پس از برازش داده‌های حاصل از 12 مرحله نمونه‌برداری، نه مورد با مدل کروی و سه مورد با مدل نمایی مطابقت داشتند. میزان وابستگی مکانی (C0/C0+C) در سال 1401 از 501/0 تا 981/0 و در سال 1402 از 501/0 تا 973/0 متغیر بود. علاوه بر این، در هر دو سال مورد مطالعه، بیشترین تراکم آفت در ارتفاع 1540-1600 متر از سطح دریا مشاهده شد. طبق نقشه‌ها، تراکم جمعیت در منطقه جنوبی بیشتر از سایر مناطق جغرافیایی بود و منطقه شمالی کمترین تراکم را داشت. نتایج این مطالعه نشان داد که با استفاده از زمین‌آمار، می‌توان نمونه‌برداری موفقیت‌آمیزی از آفات جنگلی، به‌ویژه سرخرطومی بلوط، انجام داد. در توسعه سیستم‌های مدیریت آفات، برنامه‌های هشدار اولیه و ردیابی بسیار مهم هستند. مدیریت مکان ویژه آفت، راهکار مناسبی برای دستیابی به عملیات کنترل است. نتایج این مطالعه می‌تواند برای پایش و کنترل بهینه سرخرطومی بلوط در جنگل‌های بلوط مورد استفاده قرار گیرد

Keywords [Persian]

  • زاگرس
  • خسارت
  • بلوط
  • کریجینگ
  • مدل

© 2026 by Author(s), Published by the Entomological Society of Iran

This Work is Licensed under Creative Commons Attribution-Non-Commercial 4.0 International Public License.

References

Auchmoody, L. R., Smith, H. C. & Walter, R. S. (1993) Acorn production in northern red oak stands in northwestern Pennsylvania. Forest Service research paper (Final) (No. PB-94-142445/XAB; FSRP-NE-680). Forest Service, Radnor, PA (United States). Northeastern Forest Experiment Station, 165 pp.
Cambardella, C. A. Moorman, T. B. Novak, J. M.  Parkin, T. B.  Karlen. D. L. Turco, R. F. & Konopka, A. E. (1994) Field-scale variability of soil properties in central Iowa soils. Soil Science Society of American Journal, 58, 1501–1511. https://doi.org/10.2136/sssaj1994.03615995005800050033x
Cocco, A., Cossu, A. Q., Erret, P., Nieddut, G., & Luciano, P. (2010) Spatial analysis of gypsy moth populations in Sardinia using geostatistical and climate models. Agricultural and Forest Entomology, 12, 417–426. https://doi.org/10.1111/j.1461-9563.2010.00488.x
Cressie, N. (1993) Statistics for spatial data. 430 PP. John Wiley & Sons Inc. https://doi.org/10.1002/9781119115151 
Fattahi, M. (2002) Management of Zagros Forests. Research Institute of Forest and Rangelands Press, Iran.
Goodrum, P. D., Reid, V. H. & Boyd, C. E. (1971) Acorn yields, characteristics, and management criteria of oaks for wildlife. The Journal of Wildlife Management, 2, 520–532.
Greenberg, C. H. (2000) Individual variation in acorn production by five species of southern Appalachian oaks. Forest Ecology and Management, 132(2), 199–210. https://doi.org/10.1016/S0378-1127(99)00226-1
Hamzehpour, M., Kia-daliri, M. & Bordbar, K. (2011) Preliminary study of manna oak (Quercus brantii Lindl.) tree decline in Dashte-Barm of Kazeroon, Fars province. Iranian Journal of Forest and Poplar Research, 19(2), 352–363. https://doi.org/10.22092/ijfpr.2011.107578
Hanna, A. Y., Harlan, P. W. & Lewis, D. T. (1982) Soil available water as influenced by landscape position and aspect. Agronomy Journal, 74, 999–1004. https://doi.org/10.2134/agronj1982.00021962007400060016x
Hassani Pak, A. A. (1997) Geostatistics. Tehran University Press, 314 p.
Hlásny, T. Vizi, L. Turčáni, M. Koren, M. Kulla, L. & Sitkova. Z. (2009) Geostatistical simulation of bark beetle infestation  for forest protection purposes. Journal of Forest Science, 55(11), 518-525. https://doi.org/10.17221/34/2009-JFS 
Hohn, M. E., Liebhold, A. M. & Gribko, L. (1993) Geostatistical Model for Forecasting Spatial Dynamics of Defoliation Caused by the Gypsy Moth (Lepidoptera: Lymantriidae). Environmental Entomology, 22(5), 1066–1075. https://doi.org/10.1093/ee/22.5.1066
Isaaks, E. H. & Srivastava, R. M. (1989) An Introduction to Applied Geostatistics. Oxford University Press, USA. 561 pp.
Jimensz-Pino, A., Maistrello, L. & Lopez-Martinez, M. A. (2011) Spatial distribution of Cydia fagiglandana (Zeller) in an exploited holm oak (Quercus ilex L.) forest. Spanish Journal of Agricultural Research, 9(2), 570–579. https://doi.org/10.5424/sjar/20110902-050-10
Lasmar, O., Zanetti, R., Santos, A. & Fernandes, B. V. (2012) Use of Geostatistics to determine the spatial distribution and infestation rate of leaf-cutting ant nests (Hymenoptera: Formicidae) in Eucalyptus plantations. Neotrop Entomology, 41, 324–332. https://doi.org/10.1007/s13744-012-0040-1
Leiva, M. J. & Alés, R. (2005) Holm-oak (Quercus ilex subsp. ballota) acorns infestation by insects in Mediterranean shrublands: its effect on acorn germination and seedling emergence. Forest ecology and management, 212(1), 221–229. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2005.03.036
Liebhold, A. M., Rossi, R. E. & Kemp, W. P. (1993) Geostatistics and geographic information systems in applied insect ecology. Annual Review Entomology, 38, 303–327. https://doi.org/10.1146/annurev.en.38.010193.001511
Madani, H. (1994) Fundamentals of Geostatistics, first ed. Amir Kabir University of Technology, Tafresh Branch, 668 p.
Marvi-Mohadjer, M. R. (2005) Silviculture (pp. 200–250). University of Tehran Press.
Mirzaei, J. & Mirab-balou, M. (2015) Forest protection (with introduction of forest pests). Marze Danesh Press, Tehran- Iran, 243 pp.
Mohammadi, J. (2006) Pedometrics (Spatial Statistics). Pelk. Tehran, 453 p.
Oltean, I., & Stana, A. (2007). Curculio glandium, a pest that reduces seed quality in Quercus petraea. In Hilly Tree From O.S. Almas, D.S. Zalau. Bulletin of University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine Cluj-Napoca. Agriculture, 63, 123–126.
Polhmann, H. (1993) Geostatistical modeling of environmental data. Catena, 20, 191–198. https://doi.org/10.1016/0341-8162(93)90038-Q
Robertson, G. P. (2008). GS+:“Geostatistics for the Environmental Sciences”, Gamma Design Software, Plainwell, Michigan USA. Pdf document available for free at: https://geostatistics. com/files/GSPlusUserGuide. pdf.
Scheeres, A. (2016) Kriging: spatial interpolation in desktop GIS. Azavea.
https://www.azavea.com/blog/2016/09/12/kriging-spatialinterpolation-desktop-gis/
Shao, X., Zhang, Q. & Yang, X. (2021) Spatial patterns of insect herbivory within a forest landscape: the role of soil type and forest stratum. Forest Ecosystems, 8, 69. https://doi.org/10.1186/s40663-021-00347-3
Udaka, H. & Sinclair, B. J. (2014) The overwintering biology of the acorn weevil, Curculio glandium in southwestern Ontario. Journal of Thermal Biology, 44, 103–109. https://doi.org/10.1016/j.jtherbio.2014.02.01
Venner, S., Pelisson, P. F., Bel-Venner, M. C., Debias, F., Rajon, E. & Menus, F. (2011) Coexixtence of insect species competing for a pulsed resource: toward a unified theory of biodiversity in fluctuating environments. PLoS One, 6, e18039. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0018039
Webster, R. & Oliver, M. A. (2000) Geostatistics for environmental scientists. Wiley & Sons press, ISBN: 0-41-96553-7. 336 p.
Zargaran, M. R., Najafi, M. R., Mirab-balou, M. & Tavakoli, M. (2018) Identification of the oak seed insects and determination of its damage on Persian oak (Quercus brantii Lindl) at different altitudes of Ilam oak forests. Iranian Journal of Forest, 10(1), 55–66.
Send comment about this article
CAPTCHA Image
Journal of Entomological Society of Iran
Volume 46, Issue 3
July 2026
Pages 349-362

Files

Share

How to cite

Statistics