银川平原麦蚜寄生蜂群落结构及其时间动态

赵映书, 赵紫华, 董风林, 任月萍, 杭 佳, 贺达汉*, 吴芳芳

(1.宁夏大学农学院,银川 750021; 2.宁夏固原市农业技术推广服务中心,756000;3.宁夏石嘴山市林业技术推广服务中心,753000)

麦蚜寄生蜂群落是麦田生态系统中生物种群的重要组成部分,它对麦蚜种群数量有一定的抑制作用[1]。Ehsan通过对伊朗麦蚜寄生蜂分布与多样性的调查研究,认为影响麦蚜寄生蜂群落结构和组成的因素包括海拔和地理区域[2]。朱子龙、季正端、郑永善、陈家骅和柴正群等对河北、福建、湖北武昌等地麦蚜蚜茧蜂及重寄生蜂的种类与分布、生物学特性等进行了研究[3-13],李宁研究了西宁地区麦蚜与蚜茧蜂种群数量消长[14],结果表明麦蚜寄生蜂种类与分布及其群落结构和动态具有较明显的地域差异。银川平原地处宁夏北部,位于贺兰山与鄂尔多斯高原之间,地质构造上为断陷盆地,经黄河及平原湖沼长期淤积而成,其地理和海拔与周边及西北其他地区不同 ,但过去有关银川平原麦蚜寄生蜂群落结构的研究较少,尚未有过专门的报道。本试验通过调查银川平原麦蚜及寄生蜂种类,初步研究了麦蚜寄生蜂群落结构组成及其田间时间动态,同时探讨银川平原麦蚜自然种群及寄生蜂群落的发生规律,对丰富宁夏麦蚜寄生蜂资源,指导农林业生物防治等具有重要意义,同时可为进一步系统地进行生物多样性研究提供基础。

1 材料与方法

1.1 研究区域

银川平原位于宁夏回族自治区北部(105°45′～106°56′E,37°46′～ 39°23′N)。地处中温带干旱区,其特征是冬长夏短,干旱少雨,日照充足,无霜期约160 d,年、日气温差较大,属大陆性气候。银川平原年平均气温9.0℃,年平均降水量185 mm,年蒸发量1 825 mm;年平均湿度为 55%。海拔1 100～1 200 m,自南向北缓缓倾斜。小麦是银川平原主要粮食作物之一,每年种植春麦面积为10.67～11.33万hm2,面积约占全区小麦面积的1/3。研究区域位于银川平原军马场、兴庆区小麦种植区,地势平坦,灌溉便利,其土壤和气候条件都适宜小麦生长,以春小麦为主,近年来也种植冬小麦。调查地小麦生长期正常灌溉、除草,并在5月底喷施吡虫啉和啶虫脒,防治麦蚜。

1.2 研究方法

研究对象包括麦长管蚜[Macrosiphum miscanthi(Takahashi)]、麦二叉蚜[Schizaphisgraminum(Rondani)]、禾谷缢管蚜[Rhopalosiphum padi(L.)]。

调查方法为棋盘式五点取样法,根据田块特点分为东、南、西、北、中 5个方位,每个方位随机选择20株小麦,采取目测和计数相结合的方法,分别记录20株小麦上的僵蚜、蚜尸、不活动蚜及3种蚜虫有翅蚜与无翅蚜的数量,每块样地采集到的所有僵蚜分别装入指形瓶,带回实验室饲养至成虫以待鉴定。从2009年4月中旬开始,每隔7 d调查1次,每次调查采集的僵蚜都分样地在实验室饲养至成虫。挑选完整的寄生蜂个体,制成玻片标本和浸泡标本各1份,鉴定采用形态学鉴定方法[15-19],尽量鉴定到属或种,部分鉴定到科。

1.3 分析方法

麦蚜寄生蜂群落在麦田的形成发生发展与演替特点,可用多样性指数表示,定量比较其时间群落结构特征。Shannon-Wiener多样性指数公式 H′=-∑(Pi/ln Pi),式中H′为多样性指数,Pi为属于第i种的个体比例,ln为自然对数;测定公式 E=H′/ln S,S为物种丰富度,E为均匀度指数;Simpson优势度指数,C=(Ni/N)2,式中Ni为第i种的个体数;N=总个体数[20-22]。

为了便于对群落的结构和功能进行研究和讨论,本文将群落的物种按寄生方式归为初寄生蜂(天敌)和重寄生蜂2个亚群落。

2 结果与分析

2.1 群落的物种组成

经调查(见表1),共采集到麦蚜寄生蜂7科13属22种(类)2 135个个体。其中初寄生蜂12种,主要为蚜茧蜂科;重寄生蜂10种,主要为金小蜂科和长背瘿蜂科。从采集饲养出的麦蚜寄生蜂种类数量及比例看,以燕麦蚜茧蜂的个体数量最多,占34.75%;其次为蚜虫宽缘金小蜂、宽肩阿莎金小蜂和蚜茧蜂长背瘿蜂,分别占16.91%、12.93%、11.52%。比例大于5%的种还有烟蚜茧蜂和蚜茧蜂金小蜂。初寄生蜂和重寄生蜂数量差别不明显。

2.2 群落的多样性、丰富度、均匀度与优势度的时间动态

从图1～4可看出,初寄生蜂在5月7日多样性指数最大,随后出现先降后升的趋势;而重寄生蜂在5月25日之前一直呈上升趋势,至6月8日变化较平稳,但总体在增大;总群落多样性指数在5月25日至6月8日间持续增大;无论是总群落,还是亚群落,在6月8日之后,其多样性都逐渐减少。在5月25日,总群落和初寄生蜂亚群落的物种都最丰富,且至6月8日丰富度均为先降后升;重寄生蜂亚群落物种丰富度在6月8日最大。在5月7日至6月2日间,初寄生蜂的均匀度指数逐渐变小,之后又开始增大;重寄生蜂在5月7日分布最均匀,随后均匀度指数减小;6月8日时总群落物种分布最均匀,且在此之前其均匀度指数一直在增大。初寄生蜂亚群落的优势度指数在6月2日最高;重寄生蜂和总群落均在5月7日优势度指数达最高。综上所述,群落多样性与均匀度所表现的时间格局基本趋于一致,而群落优势度指数越大,群落多样性指数越小。

表1 银川平原麦蚜寄生蜂群落结构与比例组成

2.3 群落结构的时间动态

由图2、5可见,初寄生蜂的物种丰富度和个体数量均在5月25日达到最大,其个体数量随后又减少,在6月8日又达到一个小高峰,此后直线下降;物种丰富度在5月7日到中旬间趋于平稳,而后又逐渐增大,在6月2日至6月8日又达稳定,之后一直下降。重寄生蜂的物种丰富度和个体数量均在6月8日达到最大;此后都开始下降。总群落个体数量的季节动态与其丰富度动态有所不同,个体数量也在6月8日达到最大,而其物种丰富度却出现了两个高峰,即5月25日和6月8日,且这两个时期物种一样多,这恰好对应了初寄生蜂和重寄生蜂物种丰富度最高的时期。与重寄生蜂相比,初寄生蜂亚群落的物种丰富度在5月25日最高,而之后其物种分布均不如重寄生蜂丰富。在5月份,初寄生蜂的个体数量明显多于重寄生蜂,6月份以后数量变化呈相反的趋势。

图5 银川平原麦蚜寄生蜂群落物种个体数量

3 结论与讨论

(1)银川平原麦蚜寄生蜂包括初寄生蜂和重寄生蜂两大类,共22种,隶属4总科,7科13属。其中初寄生蜂12种,优势种为燕麦蚜茧蜂,占总群落的1/3以上。弓蚜茧蜂数量最少。初寄生蜂种类及优势种与西宁、甘肃环县、张掖及新疆不同[6,23-25]。重寄生蜂10种,其优势种不明显,主要种为蚜虫宽缘金小蜂、蚜茧蜂长背瘿蜂和宽肩阿莎金小蜂。

(2)运用群落特征指数对银川平原麦蚜群落结构及其动态进行分析表明,在小麦种植前、中期以初寄生蜂即天敌占据优势,燕麦蚜茧蜂为优势种,这有利于对麦蚜的控制。6月8日,群落的多样性指数最大。初寄生蜂数量在5月25日之前一直上升,随之呈现下降趋势,在6月20日时数量很少。从5月15日开始,重寄生蜂的数量明显开始增大,至6月8日达最大,之后下降幅度较小。

(3)6月上旬开始,重寄生蜂的种类和数量都逐渐增大,这可能是造成此时麦蚜蚜茧蜂减少的主要原因之一。

(4)5月份前初寄生蜂的多样性指数较大,重寄生蜂的多样性则在5月中旬开始上升,总群落在6月上旬多样性指数最高。均匀度的变化趋势与之基本一致。总群落在6月上旬后期最稳定。由于6月2日试验区喷施农药,这可能是造成麦蚜寄生蜂群落各种指数变化趋势反常的关键因素,尚需进一步调查证实。

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