蓟马复合种在芒果植株上的空间分布和理论抽样

2019-06-11 11:14韩冬银李磊牛黎明陈俊谕张方平丁山峰
热带作物学报 2019年2期
关键词:蓟马空间分布芒果

韩冬银 李磊 牛黎明 陈俊谕 张方平 丁山峰

摘  要  为弄清蓟马在芒果植株上的空间分布格局,确定芒果蓟马监测及防控的抽样技术和方法,分别于芒果嫩梢期和扬花期,调查芒果植株不同冠层蓟马虫数。结果表明:不同地区芒果园蓟马的为害程度差异较大。芒果植株不同冠层均有蓟马分布为害,芒果花期取中、下层花穗,嫩梢期取中、上层叶片能较准确反应出植株的受害情况。芒果蓟马的分布型受种群密度的影响,密度低时为均匀分布,密度高时为聚集分布;聚集程度随密度升高而增大,个体间相互吸引。利用聚集均数分析聚集原因,发现芒果蓟马的聚集主要是由蓟马自身的习性和环境共同作用引起的。应用Iwao理论抽样原理,建立了芒果扬花期及嫩梢期的抽样模型:N =(8.8543/m +0.2098)t2/D2 和N = (1.8462/m +0.1513)t2/D2。

关键词  蓟马;芒果;空间分布;抽样技术

中图分类号  S436.67      文献标识码  A

在生物种群空间分布研究中,物种与空间尺度关系非常重要。同一事物、现象采用不同的观测或分析尺度往往结果不同甚至截然相反,正确揭示生物种群分布格局对尺度的依赖特性是理解生物种群分布形成机制的基础[1-3]。

蓟马是芒果的重要害虫,在芒果嫩梢期、花期及果期均可发生为害,特别是花期呈爆发为害趋势[4-6]。蓟马在芒果园及周边生境的空间分布受种群密度影响,密度高时为聚集分布、密度较低时为中度聚集分布、密度低时为均匀分布或随机分布[7]。而蓟马在芒果植株上的分布格局如何,经文献检索未见相关报道。为进一步弄清蓟马在芒果植株上的空间分布格局,确定芒果蓟马监测及防控的抽样技术和方法,进一步分析明确芒果蓟马分布形成的机制。本研究在海南儋州、东方等地选择不同受害程度的果园,对芒果植株上的蓟马空间分布型及抽样模型进行研究,为其虫情测报和制定防控策略提供基础依据。

1  材料与方法

1.1  调查地点及调查方法

在三亚、乐东、东方、儋州等芒果种植区,分别于芒果嫩捎期和扬花期,选择不同受害程度的果园进行调查,在果园中随机选取10株芒果树,每株树按东、南、西、北4个方位及树冠上层、中层、下层进行抽样调查,每个方位每个冠层各选取一个嫩梢(花穗)。装入200目纱网中带回实验室统计蓟马成虫及若虫数量,嫩梢期每个嫩梢随机检查5片叶片,即每株树检查60片嫩叶。花穗期采用盘拍法,连续拍打花穗,使花穗上的蓟马完全落入白磁盘上,迅速计数,先后拍打6次。

样地蓟马种类嫩梢期为茶黄蓟马(Scirtothrips dorsalis);花期包括:茶黄蓟马、黄胸蓟马(Thrips hawaiiensis),花蓟马(Frankliniella intonsa),色蓟马(T. coloratus)和华简管蓟马(Haplothrips chinensis)等多种,以黄胸蓟马、花蓟马和茶黄蓟马为优势种。

1.2  方法

1.2.1  聚集度指标  依据Beall的扩散系数C值判断芒果蓟马在芒果植株上的空间分布格局。

1.2.2  回归检测  应用Iwao m*m回归方程m*=+m和Taylor幂法回归方程lg(s2)=lga+ blg(m)进行回归,检测种群的分布格局和内部结构[8]。

1.2.3  聚集原因分析  种群聚集均数=(m/2k) r;m为各样点的平均虫数,k为负二项分布的参数,r表示自由度为2k时χ20.5的分布函数值,通过插值法求得χ20.5值。当<2时,聚集是由环境条件引起;当≥2时,聚集则由自身习性和环境共同作用引起[9]。

1.2.4  抽样技术  按照Iwao理论抽样原理,建立理论抽样模型:N = t2[(+1)/m+–1]/D2,式中,N为最适抽样数,D为相对误差,t为概率保证值,m为平均虫数,、为Iwao回归方程的常数。求出理论抽样数,以此作为实际调查抽样数量[10]。

1.3  数据处理

数据经Excel软件进行平均数和方差等运算后,应用DPS 16.5软件进行统计分析,采用Duncans 新复极差法检验差异显著性。

2  结果与分析

2.1  蓟马在芒果上的空间分布状况

不同地区不同芒果园蓟马的为害程度差异较大,总体表现为南部三亚地区受害重,西南部乐东、东方受害较重,西部儋州受害轻。芒果扬花期虫量明显多于嫩梢期。扬花期三亚样地单花穗蓟马虫量最大,植株上部达平均每花穗169.2头,中部为158.2头,下部为124.1头;儋州样地较低,植株上部平均每花穗6.9頭,中部为11.6头,下部为13.1头(图1)。嫩梢期三亚样地植株上部达平均每叶18.9头,中部为14.1头,下部为11.1头;儋州样地最低,各冠层平均每叶均小于1头(图2)。

芒果植株不同冠层均有蓟马分布为害,且不同冠层间蓟马虫量不同。芒果扬花期,三亚样地上层的虫量多于中、下层,而东方和儋州样地是以下层>中层>上层;但是,除东方样地下层花穗虫量显著多于上层外(p<0.05),三亚和儋州样地不同冠层间虫量差异不显著(p>0.05)(图1)。芒果嫩梢期,三亚和乐东样地上层的虫量均显著多于中、下层(p<0.05);儋州样地下层虫量>中层>上层,但不同冠层间差异不显著(p>0.05)(图2)。

2.2  蓟马在芒果上的空间分布格局

2.2.1  聚集度指标检验结果  由表1可知,不同样地芒果扬花期芒果植株不同冠层蓟马的扩散系数C均大于1,符合种群聚集型空间分布,说明芒果蓟马在芒果植株不同冠层的花穗上均为聚集分布。

由表2可知,嫩梢期儋州样地芒果植株不同冠层蓟马的扩散系数C<1,符合种群均匀型空间分布,而乐东和三亚样地的扩散系数C>1,符合种群聚集型空间分布。说明芒果嫩梢期同一样地

不同小写字母表示同一区域植株不同冠层的蓟马种群数量在0.05水平上差异显著。

不同冠层的分布型相同,不同样地不同密度下蓟马空间分布型不同,虫量在0.3~0.6头/叶相对低密度时为均匀分布,而虫量>3.6头/叶相对高密度时为聚集分布。

2.2.2  回归模型分析芒果蓟马聚集度  对芒果植株上的蓟马进行空间分布回归检测,从表3可以看出,芒果扬花期Iwao回归式中的α>0,β>l,幂法则回归式中lga>0,b>1,表明芒果蓟马在芒果花期的空间分布型在各种密度下均为聚集分布,聚集程度随密度升高而增大,且个体间相互吸引。芒果嫩梢期Iwao回归式中的α>0,β>l,幂法则回归式中lga<0,b>1,表明芒果蓟马在芒果嫩梢期的空间分布型为聚集分布,但不是各种密度下均为聚集分布,聚集程度受密度影响,种群密度越高越聚集。回归检测结果与聚集度指标检验结果一致。

2.3  聚集原因分析

按照种群聚集均数= (m/2k) r公式,分别代入芒果扬花期和嫩梢期负二项分布的公共kc值和插值法换算出的r值,获得芒果扬花期和嫩梢期的总=(82.33/22.073)3.521=69.92和=(6.73/2 2.607)4.583=5.92。根据Blackith昆虫的聚集原因分析原理,>2说明芒果蓟马的聚集是由自身习性和环境共同作用引起。

按照上式,当=2时,芒果扬花期和嫩梢期平均虫数(m)分别为4.8头和0.2头。表明当芒果蓟马平均虫数<4.8头/花或<0.2头/叶时,蓟马在芒果植株上的聚集与芒果树的物候等外界环境有关;当平均虫数≥4.8头/花或≥0.2头/叶时,芒果蓟马的聚集主要受其本身的聚集行为和寄主物候等环境的共同影响。

2.4  抽样技术

按照Iwao理论抽样原理,分别建立芒果扬花期及嫩梢期抽样模型:N =(16.522/m +1.001)t2/D2 和N =(0.732/m +1.163)t2/D2,概率保证值t=1,相对误差为0.05、0.10、0.15、0.20、0.30时,按经验平均虫数(m)在0.5、1、5、10、20、40、80、160、320的条件下,分别计算出芒果蓟马在扬花期和嫩梢期的最适抽样数。从表4~5可以看出,相对误差(D)固定时,芒果蓟马的最适抽样数(N)随虫口密度的增大而下降,在相同的虫口密度下,随着相对误差的增大,所需抽样数依次下降。

3  讨论

不同地区不同芒果园蓟马的为害程度差异较大,总体表现为南部、西南部为害重,西部儋州为害轻。芒果花期虫量多于嫩梢期,这一结果与本人前期研究一致[4, 11]。芒果植株不同冠层均有蓟马分布为害;芒果扬花期,除东方样地下层花穗

虫量显著多于上层外,三亚和儋州样地不同冠层间虫量差异不显著;芒果嫩梢期,三亚和乐东样地上层的虫量均显著多于中、下层;儋州地区不同冠层间差异不显著。因此,在调查取样时,芒果扬花期取中、下层花穗,嫩梢期取中、上层叶片能较准确反应出植株的受害情况。在进行芒果蓟马的防治时,应全株均匀施药或多点释放天敌。

Iwao回归说明芒果蓟马空间分布的基本成分均是个体群,个体间相互吸引。根据Blackith 昆虫的聚集原因分析发现,当芒果蓟马平均虫数<4.8头/花或<0.2头/叶时,蓟马在芒果植株上的聚集与芒果树的物候等环境条件有关;当平均虫数≥4.8头/花或≥0.2头/叶时,芒果蓟马的聚集主要受其本身的聚集行为和寄主物候等环境因素的共同影响。这一结果与芒果蓟马在芒果上的消长吻合[4, 11];表明适合的环境条件,即芒果嫩梢期和花期的到来是吸引蓟马向芒果蓟马聚集为害的基础,在此基础上蓟马本身的繁殖、相互吸引造成蓟马的进一步暴发。因此,在进行蓟马防控时,嫩梢期和花期是防控的关键时期,即要压低植株上的虫源抑制其自身繁殖又要阻断蓟马的迁移。

芒果蓟马在植株上的分布受种群密度影响,这一结果与邢楚明等[7]研究结果一致,表明芒果蓟马不管是在单株芒果植株的不同冠层,还是在整个果园及周边区域,不同的空间尺度下芒果蓟马的空间分布均是表现为随密度升高而聚集程度增大。许多研究表明蓟马的空间分布呈聚集分布,且随密度升高而聚集程度增大[10, 12-14]。但是,也有研究结果显示西花蓟马虽呈聚集分布但空间分布型不受种群密度的影响[15],或者在作物的不同发育阶段,其空间分布型不同[16-17]。这可能是由于研究时植株的发育阶段、调查时间、抽样方法及抽样空间不同等造成的。

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