春甘蓝田小菜蛾及主要捕食性天敌时空生态位

李 辉, 缪 勇, 马 鑫, 黄 凯, 李宾宾

(安徽农业大学植物保护学院,合肥 230036)

春甘蓝田小菜蛾及主要捕食性天敌时空生态位

李 辉, 缪 勇*, 马 鑫, 黄 凯, 李宾宾

(安徽农业大学植物保护学院,合肥 230036)

在田间系统调查的基础上,研究了春甘蓝田小菜蛾及主要捕食性天敌的时空生态位。结果表明,小菜蛾的时间生态位宽度较小而空间生态位宽度相对较大,说明小菜蛾种群的发生有高峰期明显和全株为害的特点。小菜蛾的时间动态、空间生态位宽度与种群密度无显著相关性,说明小菜蛾对甘蓝的为害情况比较复杂。田间调查共记录捕食性天敌13种,主要优势种依次为草间钻头蛛、七星瓢虫、血色高亮腹蛛、八斑鞘腹蛛、四点高亮腹蛛和三突花蛛。主要捕食性天敌中,七星瓢虫和三突花蛛与小菜蛾的时空二维生态位重叠度最大,其次为四点高亮腹蛛和血色高亮腹蛛,八斑鞘腹蛛和草间钻头蛛最小。这表明七星瓢虫和三突花蛛对小菜蛾有较好的跟随和潜在控制作用。

小菜蛾; 捕食性天敌; 时间生态位; 空间生态位; 春甘蓝

小菜蛾[Plutella xylostella(Linnaeus)]是十字花科蔬菜的重要害虫,其对农药易产生抗药性,防治难度较大[1-4]。小菜蛾捕食性天敌种类很多,数量丰富,是小菜蛾种群自然控制的重要因子。近年来,保护利用捕食性天敌防治小菜蛾受到许多学者的重视。如周琼等[5]研究了小菜蛾捕食性天敌的主要种类,包括蜘蛛、瓢虫、草蛉、食蚜蝇等17种;吴梅香等[6]对福州郊区小菜蛾的天敌种类进行了调查,发现捕食性天敌18种;田晶等[7]研究了山西太谷地区小菜蛾及其捕食性天敌的消长动态,发现捕食性天敌对小菜蛾有明显的追随作用;陈元洲等[8]研究了小菜蛾主要捕食性天敌种类及捕食功能,发现江苏盐城地区小菜蛾主要捕食性天敌有22种。合理评价和利用天敌的控制作用是科学组建小菜蛾综合防治措施的关键之一[9-11]。研究小菜蛾及其捕食性天敌的时空生态位,不仅有助于了解其各种群在时间维和空间维上的分布规律,以及各种群间的时间同步、空间同域关系和种间竞争关系,对天敌的评价和保护利用也具有十分重要的意义[1215]。鉴于此,本文研究了春甘蓝田小菜蛾及其主要捕食性天敌的时空生态位,为小菜蛾的综合防治提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验田

试验于2013年3-5月在合肥市大杨镇甘蓝田进行。试验田面积为0.06 hm2,甘蓝[Brassica oleracea var.capitata(L.)]品种为‘超级夏光’,育苗移栽。试验田周围均是蔬菜田,主要种植十字花科蔬菜和番茄,均处于生长期。试验调查期间按常规措施进行生产管理,不使用任何杀虫药剂。

1.2 调查方法

田间系统调查每3～5 d进行1次,采用平行跳跃法每次定点定株调查100株甘蓝。调查时将甘蓝分为心叶、内层叶正面、内层叶反面、外层叶正面、外层叶反面5个部位,分别调查记载小菜蛾及其捕食性天敌的有效虫态数量。

1.3 研究方法

以12次调查日期为单位构成时间资源序列,以甘蓝心叶、内层叶正面、内层叶反面、外层叶正面、外层叶反面5个部位构成空间资源序列,以时间×空间共60个单位构成时空二维资源序列。采用Levins(1968)的公式[15]：

计算小菜蛾及主要捕食性天敌的时间生态位宽度和空间生态位宽度。式中,B为生态位宽度,S为资源序列单位数,Pi为各物种在资源序列第i个单位中所占的比例。采用Hurlbert(1978)的公式[15]：

计算各物种间的时间生态位重叠度和空间生态位重叠度,采用时间和空间生态位宽度和重叠度的乘积表示时空二维生态位宽度和重叠度。式中,Lij为第i物种与第j物种的生态位重叠度,S为资源序列单位数,Pih、Pjh分别表示第i物种和第j物种在资源序列第h个单位中的比例[15]。

1.4 数据处理

使用DPS数据分析软件和Excel电子表格对数据进行处理。

2 结果与分析

2.1 春甘蓝田小菜蛾及主要捕食性天敌的时间生态位

2.1.1 春甘蓝田小菜蛾及主要捕食性天敌的数量动态

调查统计结果见表1。田间系统调查共记录捕食性天敌13种,优势种前6位依次为草间钻头蛛(Hylyphantes graminicola)、七星瓢虫(Coccinella septempunctata)、血色高亮腹蛛(Hypsosinga sanguinea)、八斑鞘腹蛛(Coleosoma octomaculatum)、四点高亮腹蛛(Hypsosinga pygmaea)和三突花蛛(Misumenops tricuspidatus),其数量合计占捕食性天敌群落总数量的89%。其他7种天敌为四斑锯螯蛛(Dyschiriognatha quadrimaculata)、拟水狼蛛(Pirata subpiraticus)、异色瓢虫(Harmonia axyridis)、龟纹瓢虫(Propylea japonica)、黑带食蚜蝇(Episyrphus balteatus)、条纹蝇虎(Plexippus setipes)和黄褐新圆蛛(Neoscona doenitzi)。由表1可见,随着小菜蛾种群密度的上升,天敌的数量也呈现出增加的趋势。

表1 春甘蓝田小菜蛾及主要捕食性天敌的种群动态1)Table 1 Population dynamics of Plutella xylostella and major predatory enemies in spring cabbage fields

2.1.2 春甘蓝田小菜蛾及主要捕食性天敌的时间生态位宽度和重叠度

调查统计结果列于表2,小菜蛾的时间生态位宽度较小,说明其种群数量在时间序列上的分布不均匀,主要发生于5月份春甘蓝生长的中后期(见表1)。主要捕食性天敌中,草间钻头蛛和八斑鞘腹蛛的时间生态位宽度较大,表明它们在时间序列上的分布相对较均匀;其次是四点高亮腹蛛和三突花蛛。七星瓢虫和血色亮腹蛛的时间生态位宽度较小。

七星瓢虫与小菜蛾的时间生态位重叠度最大,表明它与小菜蛾发生的时间同步性较好,其主要发生在春甘蓝生长后期。其次是血色高亮腹蛛、四点高亮腹蛛和三突花蛛。而草间钻头蛛和八斑鞘腹蛛与小菜蛾发生的时间同步性较差。

2.2 春甘蓝田小菜蛾及主要捕食性天敌的空间生态位

2.2.1 不同时期小菜蛾在春甘蓝植株不同部位的数量比例

调查统计结果列于表3。小菜蛾幼虫在甘蓝植株不同部位的分布比例,总体上看心叶＞外层叶反面＞内层叶反面＞内层叶正面＞外层叶正面,且心叶的比例接近50%,为主要被害部位。但从发生趋势看,在春甘蓝生长前期小菜蛾种群密度较低时,小菜蛾主要集中在心叶为害;随着甘蓝的生长和小菜蛾种群密度的上升,小菜蛾逐渐向内层叶和外层叶扩展,其主要为害部位为内层叶反面和外层叶反面。

表2 春甘蓝田小菜蛾及主要捕食性天敌的时间生态位宽度和重叠度1)Table 2 Temporal niche breadth and overlap of Plutella xylostella and major predatory enemies in spring cabbage fields

表3 小菜蛾在甘蓝不同部位的数量比例Table 3 Proportions of the numbers of Plutella xylostella in different parts of spring cabbage plants____

2.2.2 春甘蓝田小菜蛾及主要捕食性天敌的空间生态位宽度和重叠度

调查统计结果见表4。小菜蛾的空间生态位宽度较大,说明其在甘蓝植株不同部位的分布总体上较均匀,可造成甘蓝全株受害。主要捕食性天敌中,七星瓢虫和三突花蛛的空间生态位宽度很大,分别达0.855 5和0.896 3,表明它们在甘蓝植株上的活动范围较广。与小菜蛾的空间生态位重叠度,三突花蛛和七星瓢虫较大,其次是四点高亮腹蛛和八斑鞘腹蛛,表明它们与小菜蛾的空间同域性较好,血色亮腹蛛和草间小黑蛛较小。

表4 春甘蓝田小菜蛾及主要捕食性天敌的空间生态位宽度和重叠度Table 4 Spatial niche breadth and overlap of Plutella xylostella and major predatory enemies in spring cabbage fields

2.2.3 春甘蓝田小菜蛾的时间动态空间生态位

小菜蛾的时间动态空间生态位宽度及与种群密度的关系列于表5。由上述表2和表4可见,小菜蛾的时间生态位宽度(0.441 0)较小而空间生态位宽度(0.607 2)相对较大,说明春甘蓝田小菜蛾的发生有高峰期明显和全株为害的特点。由表5可见,小菜蛾的时间动态空间生态位宽度与种群密度的变动关系比较杂乱(r=0.455＜r0.05,10=0.576)。一般来说,害虫的时间动态空间生态位宽度与种群密度的变动相一致时,易造成作物整株受害;当两者不一致时,易造成作物局部受害;当两者变动杂乱时,作物受害情况复杂[14]。由此可见,小菜蛾对春甘蓝的为害比较复杂。总的来看,小菜蛾对春甘蓝可全株为害,但这一结果是分阶段造成的。在春甘蓝生长前期小菜蛾种群密度较低时,小菜蛾主要为害甘蓝心叶;随着甘蓝的生长和小菜蛾种群密度的上升,小菜蛾逐渐向内层叶和外层叶扩展(表1、表3),最终导致甘蓝全株受害。

表5 春甘蓝田小菜蛾的时间动态空间生态位宽度与种群密度的关系Table 5 Relationships between temporal and spatial niche breadths and population densities of Plutella xylostella in spring cabbage fields

2.3 春甘蓝田小菜蛾及主要捕食性天敌的时间×空间二维生态位宽度与重叠度

调查统计结果见表6。小菜蛾的时空二维生态位宽度很小,说明其种群数量在时空二维资源序列上的分布是很不均匀的。主要捕食性天敌中,三突花蛛、草间钻头蛛和八斑鞘腹蛛的时空二维生态位宽度较大,说明它们发生期较长,活动范围较广;其次为血色高亮腹蛛;七星瓢虫和四点高亮腹蛛的时空二维生态位宽度很小。

表6 春甘蓝田小菜蛾及其主要捕食性天敌的时间×空间生态位宽度与重叠度Table 6 Time×space niche breadth and overlap of Plutella xylostella and major predatory enemies in spring cabbage fields

七星瓢虫和三突花蛛与小菜蛾的时空二维生态位重叠度最大,其次为四点高亮腹蛛和血色高亮腹蛛;八斑鞘腹蛛和草间钻头蛛最小。这说明七星瓢虫和三突花蛛总体上对小菜蛾的跟随作用较强,有较大的潜在控制作用。

3 讨论

小菜蛾是目前世界上抗药性发生最为严重的十字花科蔬菜害虫[1-4],对小菜蛾这类危害严重且难以防治的害虫,抓关键期防治是生产上经常采用且切实可行的方法。从本文的研究结果看,小菜蛾的时间生态位宽度较小,主要发生于春甘蓝生长中后期。在春甘蓝生长前期小菜蛾种群密度较低时主要为害甘蓝心叶,当种群密度超过1头/株时,种群数量迅速上升并扩展至甘蓝全株为害。因此,在春甘蓝小菜蛾种群密度上升超过1头/株时是采取防治措施的关键时期。这与吴青君等[16]的研究结果基本一致。

捕食性天敌与害虫的时空生态位重叠度反映了天敌对害虫的跟随关系,是评价天敌作用的一个重要指标[9-10]。甘蓝田捕食性天敌种类很多,从种群数量看主要优势种依次为草间钻头蛛、七星瓢虫、血色高亮腹蛛、八斑鞘腹蛛、四点高亮腹蛛和三突花蛛。但从与小菜蛾的时空二维生态位重叠度看,七星瓢虫和三突花蛛总体上对小菜蛾的跟随作用最强,有较大的潜在控制作用;其次为四点高亮腹蛛和血色高亮腹蛛;八斑鞘腹蛛和草间钻头蛛较差。这一结果从上述捕食性天敌的生物学特点也可得到一些佐证。七星瓢虫是体型较大、捕食能力很强的捕食性昆虫,三突花蛛是蜘蛛目蟹蛛科(Araneida：Thomisidae)捕食能力强、体型较大的蜘蛛,从体型上看均比较适合捕食小菜蛾幼虫。而八斑鞘腹蛛属球腹蛛科(Theridiidae),草间钻头蛛属微蛛科(Erigonidae),均是体型微小的蜘蛛种类,可能更喜爱捕食蚜虫等小型昆虫。

综上所述,对春甘蓝小菜蛾的防治应注重药剂防治和保护利用天敌相结合。在春甘蓝生长前期和中期应注意田间虫情监测,搞好关键期药剂防治,控制小菜蛾种群在数量和空间两方面的发展。在春甘蓝生长后期应主要利用天敌对小菜蛾的自然控制作用,这一阶段天敌发生数量较大,七星瓢虫、三突花蛛、四点高亮腹蛛和血色高亮腹蛛等与小菜蛾时空生态位重叠度较大的天敌也主要发生在春甘蓝生长后期。

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(责任编辑：田 喆)

Spatial and temporal niches of the diamondback moth Plutella xylostella and major predatory enemies in spring cabbage fields

Li Hui, Miao Yong, Ma Xin, Huang Kai, Li Binbin

(College of Plant Protection,Anhui Agricultural University,Hefei 230036,China)

Based on a systematic field investigation,the temporal and spatial niches of the diamondback moth(DBM), Plutella xylostella(Linnaeus)and major predatory enemies in spring cabbage fields were studied.The results showed that the diamondback moth had a narrow temporal niche breadth and a relative wide spatial niche breadth.This implied that the incidence of the diamondback moth had the characteristics of obvious peak-period and whole-plant damage.The temporal and spatial niche breadths of DBM had no significant relativity to its own population densities and this implied that the damage of DBM to cabbage was complicated.Thirteen species of predatory enemies were recorded in the field investigation and the major species were Hylyphantes graminicola,Coccinella septempunctata,Hypsosinga sanguinea,Coleosoma octomaculatum,Hypsosinga pygmaea and Misumenops tricuspidatus.Among the major predatory enemies,C.septempunctata and M.tricuspidatus had the biggest temporal×spatial niche overlap with DBM,followed by H.pygmaea and H.sanguinea,while C.octomaculatum and H.graminicola had the least overlap.This indicated that C.septempunctata and M.tricuspidatus had better potential for control of the DBM than the other predators.

Plutella xylostella; predatory enemy; temporal niche; spatial niche; spring cabbage

S 436.35,Q 968.1

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2015.06.015

2014-11-07

2015-01-16

公益性行业(农业)科研专项(201203038)

*通信作者 E-mail：miaoyong2002@163.com