茶园黑刺粉虱和茶叶甲成虫与其捕食性天敌之间的关系

2013-08-29 09:30周夏芝毕守东邹运鼎柯胜兵施晓丽陈向阳
华南农业大学学报 2013年3期
关键词:春夏季粉虱瓢虫

郭 骅 ,周夏芝 ,毕守东 ,邹运鼎 ,杨 林 ,柯胜兵,施晓丽,林 源,柯 磊,陈向阳

(1 安徽农业大学 生命科学学院,安徽 合肥 230036;2 安徽农业大学 林学与园林学院,安徽 合肥 230036;3 安徽农业大学 理学院,安徽 合肥 230036;4 黄山学院,安徽 黄山 245041)

茶树害虫的危害严重影响了茶叶的产量和品质,天敌对害虫种群数量的消长有重要控制作用,黑刺粉虱Aleurocantus spiniferus (Quaintance)天敌有20种蜘蛛和27 种捕食性天敌昆虫[1-2].茶叶甲Demotina fasciculata(Baly)幼虫在土中取食茶树根,成虫取食夏梢成叶,对夏茶质量有一定影响[3].天敌是持续控制害虫危害的重要措施,在综合防治时,必须明确茶园主要天敌的种类.合肥茶园黑刺粉虱和茶叶甲与其天敌之间关系未见报道。本文研究了2 种害虫与其天敌在数量、时间、空间等方面的关系,评判出它们的主要天敌,为黑刺粉虱和茶叶甲的综合防治提供科学依据.

1 材料与方法

1.1 材料

调查地点为安徽农业大学茶园,该茶园面积为0.2 hm2.调查时间为2010年4月4日至12月21日,每半个月调查1 次,春夏季期间共调查8 次,秋冬季期间共调查9 次,共调查17 次.

茶树品种为“平阳特早”,该品种于1998年秋在浙江平阳县海拔528 米的大坪山被发现,经过单株选育而成,属小乔木型中叶类特早生种.其采摘期早而长,适应性强,抗逆性强,适制性广,营养生长旺盛、无生殖生长[4].

1.2 调查取样

采用平行跳跃法随机取样,调查方法与杨林等[5]相同,调查记载害虫及其天敌物种数和个体数.在调查过程中,现场记录物种种类和个体数,对于一些不能准确鉴定的物种进行编号保存,装毒瓶里带回室内鉴定或请专家鉴定.

1.3 数学分析方法

1.3.1 用灰色系统分析方法对2 种害虫与其天敌在数量上的关系进行分析[6-7]将2 种害虫数量(Yi)及其天敌数量(Xj)分别看作一个本征性系统,2种害虫数量(Y1和Y2)作为该系统的参照序列.不同时点上的Y1和Y2与Xj在第k 点上的效果白化值,进行双序列关系分析:

经数据均值化后得:

Yi与Xj在第k 点上的关联系数:

式中,ρ 为分辨系数,取值区间为0~1,一般取ρ=0.5,为了扩大几种天敌与2 种害虫之间关联系数的差距,便于进行分析,本研究取ρ=0.8,Δij(k)=Yi(k)-Xj(k)为Yi与Xj序列在第k 点上的绝对值差;min|Yi(k)-Xj(k)|为1 级最小值,表示找出Yi与Xj序列对应点的差值中的最小差;而min min|Yi(k)-Xj(k)|为2 级最小差,表示在1 级最小差的基础上再找出其中的最小差.max|Yi(k)-Xj(k)|与max max|Yi(k)-Xj(k)|分别为1 级和2 级最大差,其含义与上述最小差相似.R(Yi,Xj)=1/n∑rij(k)即为第j种天敌(Xj)与2 种害虫数量的关联度,其大小反映Xj对Yi的联系或影响程度.

1.3.2 时间及空间生态位分析 Levins[8]的生态位宽度指数公式:

式中,B 为物种的生态位宽度;Pi为物种利用第i 等级资源占利用总资源的比例;S 为资源系列的等级数.Levins[8]的生态位重叠指数公式:

式中,Lij为物种i 对物种j 的生态位重叠,Pih和Pjh为每个物种在资源序列的第h 单位上的比例,Bi为物种i 的生态位宽度.生态位相似性比例采用Morisita相似性系数公式[9]:

式中,Pij,Pik分别表示种j,k 在第i 个资源等级上可占的比例,nik是k 物种在i 资源序列等级上的数量,nij是j 物种在i 资源序列等级上的数量,Nj,Nk分别表示j 物种和k 物种的个体数量之和.

害虫与天敌在时间和空间上重叠指数和相似性比例越大,表示天敌在时间上和空间上跟随关系越密切.

1.3.3 害虫及天敌的空间聚集程度差异分析[10]采用Poisson 扩散系数C、丛生指标数I、聚块性指数Iw和久野指数CA4 种聚集强度指数综合分析2 种害虫与其天敌的空间格局.采用David 等[11]的公式:

1.3.4 天敌与其目标害虫之间关系的综合分析将表示天敌与目标害虫之间数量、时间、空间关系的3 种参数,分别除以本参数的最大值,此值暂称密切指数,参数最大值标准化后的密切指数是1,将数量、时间、空间上的密切指数相加,密切指数之和最大的天敌就是目标害虫的第一位天敌,依次类推[13].

2 结果与分析

2.1 黑刺粉虱和茶叶甲及天敌种群数量动态分析

2010年在平阳特早茶园共调查到节肢动物66种,其中植食性昆虫32 种,寄生性昆虫8 种,捕食性天敌26 种.将黑刺粉虱和茶叶甲及其8 种主要捕食性天敌种群数量调查结果列于表1,平阳特早茶园黑刺粉虱虫口数量春夏数量很多;茶叶甲虫口数量6月8日、9月28日和10月16日较多.

春夏季与秋冬季之间害虫及其天敌种群数量的t检验值为黑刺粉虱1.90,茶叶甲1.12,草间小黑蛛2.09,斜纹猫蛛1.72,八斑球腹蛛0.79,三突花蟹蛛1.65,鳞纹肖蛸0.81,粽管巢蛛0.16,龟纹瓢虫1.38,异色瓢虫0.78,均小于t0.05(2.31),差异不显著.

表1 茶园主要害虫与其天敌数量上的季节动态1)Tab.1 Seasonal variations of the number of two pests and their natural enemies in tea garden

2.2 2 种害虫与其天敌在数量上的关系

用灰色系统关联度分析的关联度列于表2,与黑刺粉虱关联度大的第1 位天敌,春夏季为三突花蟹蛛(0.902 2)、秋冬季为鳞纹肖蛸(0.937 0);与茶叶甲关联度大的第1 位天敌,春夏季为异色瓢虫(0.908 2)、秋冬季为龟纹瓢虫(0.943 6).

表2 2 种害虫与其主要天敌之间数量的关联度1)Tab.2 Correlation degree of two pests and their natural enemies

2.3 黑刺粉虱和茶叶甲与其天敌在时间上的关系

将2 种害虫与其天敌的时间生态位重叠指数和相似性比例分析结果列于表3.春夏季与黑刺粉虱时间生态位重叠指数和相似比例最大的天敌是三突花蟹蛛(0.881 8 和0.944 1);与茶叶甲时间生态位重叠指数和相似比例最大的天敌是异色瓢虫(0.919 8和0.917 7);秋冬季与黑刺粉虱时间生态位重叠指数和相似比例最大的天敌是鳞纹肖蛸(0.881 4 和0.945 0);与茶叶甲时间生态位重叠指数最大的天敌是异色瓢虫(0.951 0),相似比例最大的天敌是龟纹瓢虫(1.034 8).

2.4 黑刺粉虱和茶叶甲与其天敌在空间上的关系

害虫高峰日天敌与害虫之间的空间关系能够较为准确地反映天敌在空间上对害虫跟随的密切程度.本研究中春夏季黑刺粉虱高峰日为4月24日,茶叶甲高峰日为6月8日.秋冬季茶叶甲高峰日为10月16日,黑刺粉虱高峰日为12月21日.

如表4 所示,春夏季与黑刺粉虱空间生态位重叠指数和相似比例最大的天敌是鳞纹肖蛸,分别为0.614 2 和0.972 4;与茶叶甲空间生态位重叠指数最大的天敌是龟纹瓢虫(0.637 9),相似比例最大的天敌是粽管巢蛛(2.777 8).秋冬季与黑刺粉虱空间生态位重叠指数最大的天敌是鳞纹肖蛸(0.453 3),相似比例最大的天敌是三突花蟹蛛(4.719 1);与茶叶甲空间生态位重叠指数最大的天敌是异色瓢虫(0.508 8),相似比例最大的天敌是三突花蟹蛛(1.600 0).

表3 2 种害虫与天敌时间上的HORN'S 生态位重叠指数(H)和MORISITA 相似性测度(M)1)Tab.3 Time niche overlaps index and niche proportional similarity of two pests and their natural enemies

2.5 2 种害虫与其天敌在数量、时间和空间关系上的综合分析

将2 种害虫与其天敌在数量、时间和空间关系的密切指数之和列于表5.密切指数之和越大,表明该天敌与害虫关系越密切,春夏季黑刺粉虱前3 位的主要天敌是鳞纹肖蛸(4.615 0)、三突花蟹蛛(4.369 3)和八斑球腹蛛(4.187 9);茶叶甲前3 位的主要天敌是龟纹瓢虫(4.160 0)、异色瓢虫(3.990 8)和草间小黑蛛(3.628 5).秋冬季黑刺粉虱前3 位的主要天敌是鳞纹肖蛸(4.089 8)、三突花蟹蛛(2.641 0)和斜纹猫蛛(2.086 9);茶叶甲前3 位的是异色瓢虫(4.680 8)、三突花蟹蛛(4.020 4)和龟纹瓢虫(3.999 7).

表4 2 种害虫与其天敌空间上的HORN'S 生态位重叠指数(H)和MORISITA 相似性测度(M)1)Tab.4 Space niche overlaps index and niche proportional similarity of two pests and their natural enemies

表5 2 种害虫与其天敌关系的密切指数1)Tab.5 The standardized parameter values of two pests and their natural enemies

2.6 2 种害虫及天敌空间的聚集程度差异及原因

春夏季和秋冬季两种害虫及其主要天敌的空间聚集程度指数列于表6.可以看出,春夏季2 种害虫只有茶叶甲是随机分布,黑刺粉虱和8 种天敌均为聚集格局.天敌与害虫之间的|w|值均小于13.462 9(n=30),表明2 种害虫与几种聚集格局的天敌之间聚集程度差异不显著;根据Blackith[14]提出的判断标准,4月24日的黑刺粉虱的λ值为2.43,大于2,表明黑刺粉虱在此时的聚集是由本身原因引起的,茶叶甲及其所有天敌的λ值均小于2.表明聚集是环境中某一因素所致.

秋冬季2 种害虫均为聚集格局.天敌与害虫之间的|w|值均小于13.462 9(n=30),表明2 种害虫与其天敌之间聚集程度差异不显著;黑刺粉虱和茶叶甲的λ值均小于2,说明聚集是环境中某种因素所致.

表6 2 种害虫及其天敌聚集强度和聚集指数1)Tab.6 Aggregation intensity and its indices of two pests and their natural enemies

3 结论

用3 种方法对平阳特早茶园黑刺粉虱和茶叶甲与其天敌种群之间的关系进行综合分析,春夏季黑刺粉虱前3 位的天敌是鳞纹肖蛸、三突花蟹蛛和八斑球腹蛛;茶叶甲前3 位的天敌是龟纹瓢虫、异色瓢虫和草间小黑蛛.秋冬季黑刺粉虱前3 位的天敌是鳞纹肖蛸、三突花蟹蛛和斜纹猫蛛;茶叶甲前3 位的天敌是异色瓢虫、三突花蟹蛛和龟纹瓢虫.2 个时段2 种害虫与其主要天敌之间聚集程度差异均不显著,4月24日黑刺粉虱的种群聚集均数λ值大于2,聚集是本身原因所致,其余害虫和天敌的λ值均小于2,聚集是环境因子引起的.春夏季和秋冬季期间相同的主要天敌,黑刺粉虱的是鳞纹肖蛸和三突花蟹蛛,茶叶甲的是龟纹瓢虫和异色瓢虫.

评价害虫天敌优势种是利用和保护天敌的基础性工作,必须将天敌对目标害虫在数量、时间、空间方向跟随作用的密切程度进行综合分析[15-23].本文采用密切指数之和的方法,结果可能与实际情况有一定差距,但在目前不失为一种较好的评价方法.

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