辣椒和番茄田煙粉虱成蟲及其主要天敵空間格局分析

辣椒和番茄田煙粉虱成蟲及其主要天敵空間格局分析

澤民是亞熱帶和亞熱帶地區(qū)的重要害蟲之一。廣泛分布于巴西、非洲、印度洋和亞洲的56個國家和地區(qū)。有74門課程和500多種郵件。20世紀(jì)90年代以來，煙蟲成為中國蔬菜、花卉、棉花和其他作物的重要害蟲。安徽省2002年以來辣椒和番茄上煙粉虱的危害逐年加重,已成為辣椒和番茄上的重要害蟲,嚴(yán)重影響辣椒和番茄的產(chǎn)量和品質(zhì)。煙粉虱的種群消長、發(fā)生規(guī)律的研究已有大量報(bào)道,張麗萍等和張慧杰等分別報(bào)道了不同寄主植物上煙粉虱的時空日節(jié)律的變化。煙粉虱的天敵種類繁多,僅捕食性天敵就有17種。呂志創(chuàng)等用SCAR標(biāo)記法研究捕食性天敵種類,明確了草間小黑蛛(Erigonidiumgraminicola)、黃褐新園蛛(Neosconadoenizi)、東亞小花蝽(Oriussauteri)、龜紋瓢蟲(Propylaeajaponica)、異色瓢蟲(Harmoniaaxyridis)、黑襟毛瓢蟲(Scymnushoffmanni)、大草蛉(Chrysopaseptempunctata)和麗草蛉(Chrysopaformosa)為煙粉虱的捕食性天敵。為了在合適的時間有選擇地施用化學(xué)農(nóng)藥,合理利用和保護(hù)主要天敵,首先必須明確目標(biāo)害蟲的主要天敵發(fā)生規(guī)律。為了比較辣椒和番茄上的煙粉虱及其天敵的種群動態(tài),以及判別辣椒煙粉虱的主要天敵種類,特開展了辣椒和番茄煙粉虱成蟲及其捕食性天敵種群動態(tài)及辣椒煙粉虱與其天敵之間在數(shù)量、時間、空間上關(guān)系的研究,以期為掌握兩種蔬菜上煙粉虱的發(fā)生規(guī)律和評價辣椒田煙粉虱的優(yōu)勢種天敵,合理保護(hù)和利用自然天敵,進(jìn)行辣椒和番茄田煙粉虱的生物防治提供科學(xué)依據(jù)。1材料和方法1.1紅國椒紅國王青稞苗期育苗本試驗(yàn)在安徽省和縣蔬菜科技示范園中進(jìn)行,試驗(yàn)分別為春-夏和秋-冬兩季辣椒和番茄。供試番茄品種均為紅國王合作903,供試?yán)苯菲贩N春-夏季為紅國王青椒,秋-冬季為杭椒2號,春-夏季辣椒和番茄均為露地栽培,面積分別為0.1hm2;秋-冬季辣椒和番茄為大棚栽培,面積分別為0.1hm2;辣椒和番茄的行距均為0.4m,株距均為0.4m。春-夏季辣椒和番茄均是2月25日育苗,4月15日移栽;秋-冬季的均是7月25日育苗,8月20日移栽。兩季的辣椒和番茄田均按常規(guī)措施管理,但一直不施用化學(xué)殺蟲劑。1.2調(diào)查時間和調(diào)查次數(shù)兩季辣椒和番茄煙粉虱成蟲及其捕食性天敵的調(diào)查均采用平行跳躍法,隨機(jī)取4行(即4個樣點(diǎn)),每行25株,共100株。調(diào)查時間分別為2007年4月30日～7月10日和2007年8月30日～11月8日,均是每7d調(diào)查一次,共調(diào)查11次。全株調(diào)查,記載煙粉虱成蟲及其天敵種數(shù)和個體數(shù)。1.3種種本生態(tài)位分布1.3.1煙粉虱與天敵在數(shù)量上關(guān)聯(lián)度的灰色系統(tǒng)分析,將煙粉虱及其主要天敵看作一個本征性系統(tǒng),煙粉虱數(shù)量(Y1)以及理想優(yōu)勢種天敵(當(dāng)日數(shù)量最多的天敵)(Y2)作為該系統(tǒng)的參照序列。不同時點(diǎn)上的煙粉虱和理想優(yōu)勢種天敵數(shù)量作為Yi與Xj在第k點(diǎn)上的效果白化值,進(jìn)行雙序列關(guān)系分析:Yi={Yi(1),Yi(2),…,Yi(n)},i=1,2;Xj={Xj(1),Xj(2),…,Xj(n)},j=1,2,…,M經(jīng)數(shù)據(jù)均值化后得:yi={yi(1),yi(2),…,yi(n)}i=1,2;xj={xj(1)xj(2),…,xj(n)}j=1,2,…,MYi與Xj在第k點(diǎn)上的關(guān)聯(lián)系數(shù):rij(k)=[minmin|yi(k)-xj(k)|+ρmaxmax|yi(k)-xj(k)|]/[yi(k)-xj(k)|+ρmaxmax|yi(k)-xj(k)|],k=1,2…,n式中,ρ為分辨系數(shù),取值區(qū)間,一般取ρ=0.5,為了擴(kuò)大幾種天敵與煙粉虱之間關(guān)聯(lián)系數(shù)的差距,便于進(jìn)行分析,本文取ρ=0.8,Δij(k)=yi(k)-xj(k)為yi與xj序列在第k點(diǎn)上的絕對值差;min|yi(k)-xj(k)|為1級最小值,表示找出yi與xj序列對應(yīng)點(diǎn)的差值中的最小差;而minmin|yi(k)-xj(k)|為2級最小差,表示在1級最小差的基礎(chǔ)上再找出其中的最小差。max|yi(k)-xj(k)|與maxmax|yi(k)-xj(k)|分別為1級和2級最大差,其含義與上述最小差相似。R(Yi,Xj)=1/n∑rij(k)即為第j種天敵(Xj)與煙粉虱數(shù)量(Y1)或“理想優(yōu)勢種”數(shù)量(Y2)的關(guān)聯(lián)度,其大小反映Xj對Yi的聯(lián)系或影響程度。1.3.2時間生態(tài)位分析用Levins的生態(tài)位寬度指數(shù):B=1S∑Ρ2iB=1S∑P2i式中,B為物種的生態(tài)位寬度;Pi為物種利用第i等級資源占利用總資源的比例;S為資源系列的等級數(shù)。生態(tài)位相似性比例采用Morisita相似性系數(shù):Cjk=2n∑i=1ΡijΡikn∑i=1Ρij[(nij-1)/(nj-1)]+n∑i=1Ρik[(nik-1)/(Νk-1)]Cjk=2∑i=1nPijPik∑i=1nPij[(nij?1)/(nj?1)]+∑i=1nPik[(nik?1)/(Nk?1)]式中,Pij,Pik分別表示種j,k在第i個資源等級上可占的比例,nik是k物種在i營養(yǎng)級上的數(shù)量,nij是j物種在i營養(yǎng)級上的數(shù)量。Nj,Nk分別表示j物種和k物種的個體數(shù)量之和。生態(tài)位重疊采用Levins的生態(tài)位重疊指數(shù):Lij=Bin∑i=1Ρih?ΡjhLij=Bi∑i=1nPih?Pjh或Lji=Bjn∑j=1Ρih?ΡjhLji=Bj∑j=1nPih?Pjh式中,Lij為種i對種j的生態(tài)位重疊,Pih和Pjh為每個物種在資源序列的第h單位上的比例,Bi為種i的生態(tài)位寬度。1.3.3空間格局分析采用聚集強(qiáng)度指標(biāo)測定煙粉虱及其天敵的空間分布格局,分別采用Poisson擴(kuò)散系數(shù)C、負(fù)二項(xiàng)分布的K指數(shù)、David等提出的叢生指標(biāo)數(shù)I、聚塊性指數(shù)Iw和久野指數(shù)CA5種聚集強(qiáng)度指數(shù)綜合分析測定煙粉虱與其天敵的空間格局。為了判斷煙粉虱及其天敵空間聚集程度的差異,用David和Moore提出的公式,w=-12ln(S21/ˉx1S22/ˉx2),S21,S22,ˉx1,ˉx2w=?12ln(S21/x1ˉˉˉˉS22/x2ˉˉˉˉ),S21,S22,x1ˉˉˉˉ,x2ˉˉˉˉ分別為兩種種群的方差和均數(shù),若|w|＞2.5√n-1,則按5%水平認(rèn)為兩者顯著不同。用Arbous和Kerrich提出的種群聚集均數(shù)公式λ=ˉx2k?v,分析煙粉虱和主要天敵的聚集原因,式中k=ˉx2/(S2-ˉx)?s2為方差,v為自由度等于2k時的x20.50值。2結(jié)果與分析2.1煙粉病種數(shù)量的季節(jié)和季節(jié)動態(tài)將春-夏季和秋-冬季辣椒及番茄煙粉虱及其天敵數(shù)量動態(tài)分別列于表1和表2,不同播種期的兩種寄主作物上煙粉虱的種群數(shù)量不同,春-夏季辣椒與番茄上煙粉虱之間的差異不顯著(t=1.4628,t<t0.05,df=20),而秋-冬季番茄上煙粉虱的數(shù)量大于辣椒(t=2.4564,t>t0.05),兩者之間差異顯著;不同播種期的辣椒上,煙粉虱的種群數(shù)量也存在明顯的差異,秋-冬季辣椒上煙粉虱的數(shù)量顯著的高于春夏季(t=7.9063,df=20時,t>t0.01)(表1、表2)。從表3可看出,不論是辣椒還是番茄,秋-冬季的天敵數(shù)量均極少,而春-夏季的天敵數(shù)量均較多。將春-夏季番茄和辣椒上煙粉虱的天敵草間小黑蛛、錐腹肖蛸、八斑球腹蛛、三突花蟹蛛、粽管巢蛛和小花蝽數(shù)量之間進(jìn)行t檢驗(yàn),其t值依次為0.7752、2.3318、0.7161、0.8288、3.1645和0.9031,df=20時,t0.05=2.09,t0.01=2.85,可看出,辣椒和番茄上草間小黑蛛、八斑球腹蛛、三突花蟹蛛和小花蝽數(shù)量兩蔬菜品種間差異均不顯著,異色瓢蟲、錐腹肖蛸、龜紋瓢蟲、粽管巢蛛和大草蛉兩蔬菜品種間差異顯著,且這幾種天敵辣椒上顯著高于番茄,可能是造成辣椒上煙粉虱比番茄上數(shù)量稍少的原因之一。2.2煙粉銻的天敵由DPS軟件計(jì)算出天敵數(shù)量與煙粉虱種群數(shù)量之間關(guān)系,即關(guān)聯(lián)度R(Yl,Xj)和天敵的數(shù)量同理想優(yōu)勢種天敵數(shù)量的關(guān)聯(lián)度R(Y2,Xj),結(jié)果列于表4,與煙粉虱數(shù)量關(guān)聯(lián)度較高的天敵依次為粽管巢蛛(0.8746)、八斑球腹蛛(0.8292)、草間小黑蛛(0.8186)、小花蝽(0.8026)、龜紋瓢蟲(0.7993)和三突花蟹蛛(0.7915)。與理想優(yōu)勢種天敵數(shù)量關(guān)聯(lián)度較高的天敵依次為八斑球腹蛛(0.9553)、粽管巢蛛(0.8912)、草間小黑蛛(0.8738)、龜紋瓢蟲(0.8307)、小花蝽(0.8300)和三突花蟹蛛(0.8034)。2.3春-夏青椒煙霧彌漫劑及其天敵群體的時間和生態(tài)位2.3.1煙粉保肝作用性狀從表1中煙粉虱及其天敵的時間生態(tài)位寬度可看出,煙粉虱利用了時間資源序列中的較多等級,但在各個時間段的數(shù)量分布不均勻,其生態(tài)位寬度為0.5117。八斑球腹蛛、草間小黑蛛、粽管巢蛛均利用了時間資源序列較多等級,且分布較為均勻,生態(tài)位寬度值分別為0.6749、0.6660和0.6002,表明3種天敵種群數(shù)量在各時間等級上分布均勻,并且發(fā)生時間長,可對煙粉虱種群進(jìn)行持續(xù)控制。煙粉虱與粽管巢蛛、八斑球腹蛛、草間小黑蛛、三突花蟹蛛和小花蝽時間生態(tài)位重疊指數(shù)由大到小依次為0.8983、0.8213、0.8205、0.7020和0.6976,表明它們發(fā)生時間較吻合,同步性程度高。天敵粽管巢蛛、八斑球腹蛛和草間小黑蛛兩兩之間相互重疊度較高,表明它們種群消長時間上的同步性,對煙粉虱的種群數(shù)量進(jìn)行同步控制。2.3.2煙粉病有效發(fā)生時間測定粽管巢蛛與煙粉虱時間生態(tài)位相似性系數(shù)最高(表6),為0.9019,其次是草間小黑蛛(0.8309)、八斑球腹蛛(0.8131)和小花蝽(0.7073),表明4種天敵發(fā)生時間和煙粉虱發(fā)生時間的同步性。2.4煙粉銻和八斑球腹蛛物種聚集的比較為了分析煙粉虱與其天敵的分布格局及其聚集程度差異,將煙粉虱的幾種天敵都出現(xiàn)的6月25日和7月2日的聚集強(qiáng)度指數(shù)列于表7?？煽闯鰺煼凼汪展艹仓雰纱味际蔷奂窬?其余的天敵都是一次聚集格局和一次近似隨機(jī)格局,煙粉虱與聚集格局的幾種天敵用|w|比較,求得的|w|均小于24.87,表明煙粉虱與幾種聚集分布的天敵空間聚集程度差異不顯著。Blachith曾提出用種群聚集均數(shù)λ的大小可判斷分析聚集的原因,λ小于2,這種聚集是由于某種環(huán)境的影響而不是活動過程所造成的,λ大于2或更多,其昆蟲的聚集是由昆蟲主動聚集或任何一種因素引起。6月25日和7月2日煙粉虱的種群聚集均數(shù)λ值均大于2,表明其聚集是煙粉虱自身原因形成的。6月25日八斑球腹蛛的λ值也大于2,表明其聚集是本身原因引起的。從煙粉虱和八斑球腹蛛可看出其種群密度大時,λ值大,6月25日八斑球腹蛛的種群密度為1.62頭/株,λ值為2.0128,7月2日八斑球腹蛛的種群密度為0.15頭/株,λ值為0.3713。而其余天敵的λ值均小于2,表明其聚集是由于環(huán)境因素(包括煙粉虱因子)任一因子引起的。3秋-冬季自然天敵優(yōu)勢種的評價(1)對辣椒田煙粉虱及其天敵種群之間的關(guān)系用灰色系統(tǒng)分析法、生態(tài)位分析法和聚集強(qiáng)度分析法進(jìn)行分析,最后從種群數(shù)量、發(fā)生時間、空間格局3個方面綜合排序,辣椒田煙粉虱的主要天敵是粽管巢蛛、八斑球腹蛛、草間小黑蛛和小花蝽。(2)對辣椒上和番茄上煙粉虱與其天敵種群之間的差異進(jìn)行t檢驗(yàn),兩季辣椒田之間除小花蝽外,煙粉虱和天敵數(shù)量差異均顯著,秋-冬季大棚辣椒煙粉虱數(shù)量多,但天敵種類和數(shù)量極少。春-夏季番茄和辣椒田之間煙粉虱數(shù)量差異不顯著,秋-冬季辣椒田和番茄田之間煙粉虱差異極顯著,番茄田煙粉虱數(shù)量顯著高于辣椒田。害蟲的天敵優(yōu)勢種的評價是一項(xiàng)比較復(fù)雜而又重要的工作,直接與合理保護(hù)和利用自然天敵有關(guān),有分別用灰色系統(tǒng)分析方法、空間格局分析方法和生態(tài)位分析等方法評價天敵作用的報(bào)道[20,21,22,23,20,21,22,23],但實(shí)際上評價工作比較復(fù)雜,涉及到天敵的數(shù)量和蟲態(tài),即對害蟲的控制作用,特別是對目標(biāo)害蟲的日捕食量及在多種害蟲共存時對目標(biāo)害蟲的喜嗜性大小、天敵的繁殖率等;其次是天敵與害蟲發(fā)生時間的同步性;再者是天敵與害蟲發(fā)生在作物上及部位上的同域性,也即天敵對害蟲場所的搜索和跟隨作用,本文是從數(shù)量、發(fā)生時間、空間格局3個方面進(jìn)行一些探索研究,用綜合排序的方法確定煙粉虱的主要天敵,可能與實(shí)際情況有一定差距,但在目前情況下仍不失為一種較好的評價方法。再者,