5种茶园秋冬季天敌与假眼小绿叶蝉空间关系密切程度的差异

孙佳照,张 淋,,李子朝,邹运鼎,毕守东,*

1 安徽农业大学理学院,合肥 230036

2 安徽农业大学林学与园林学院,合肥 230036

假眼小绿叶蝉Empoascavitis是东亚最严重的茶叶经济害虫之一[1]。在我国四大茶区均有发生[2]。除危害茶树外,还是欧洲和亚洲葡萄树的害虫[3],同时还能危害豆类、蔬菜、林木、马唐等多种植物。假眼小绿叶蝉刺吸茶叶影响茶的质量和风味,使茶的产量受到影响[4]。杨林等[5]用地学统计学方法研究假眼小绿叶蝉及其天敌的空间分布类型,钮羽群等[6]研究了不同迷迭香挥发物组分对假眼小绿叶蝉行为的调控；黎健龙等[7]探索不同生态环境对假眼小绿叶蝉种群时空结构的影响；彭萍等[8]研究了黄板诱杀法控制假眼小绿叶蝉的效果；王沅红等[9]研究了茶园假眼小绿叶蝉及其天敌蜘蛛的生态位；毕守东等和宋学雨等[10- 11]依据天敌与假眼小绿叶蝉的发生数量、时间和空间上关系的密切程度评判了安徽省茶园假眼小绿叶蝉的优势种天敌。余燕等[12]研究了“乌牛早”茶园天敌对假眼小绿叶蝉空间跟随关系的密切程度。假眼小绿叶蝉的发生世代数随纬度和海拔不同而不同,长江流域发生9—11代[2],合肥地区茶园假眼小绿叶蝉一年有两个明显的发生高峰,5月下旬—7月中旬是第一个高峰,9月中旬—11月下旬为第二个发生的高峰[13-14]。警戒蝇豹Towsmunitus、三突花蟹蛛Misumenopstricuspidatus、粽管巢蛛Clubionajaponicola等蜘蛛类是假眼小绿叶蝉的主要天敌[15- 17]。

天敌与假眼小绿叶蝉空间跟随关系密切与否直接与天敌对假眼小绿叶蝉的捕食作用大小有关[18-19]。本文研究秋冬季黄山大叶种、农抗早、乌牛早、白毫早和平阳特早五种茶园天敌与假眼小绿叶蝉空间关系密切程度的差异,借以评判与假眼小绿叶蝉空间跟随关系密切的天敌种类,为天敌的保护利用和假眼小绿叶蝉的防治提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 调查地点和时间

调查地点为安徽农业大学科技示范园茶园,调查5个品种茶园面积均为0.2 hm2,周边为其它品种茶园。茶园按常规措施管理,但不施用农药。调查时间为2020年9月27日至2020年11月20日,10天左右调查一次。共调查6次。

1.2 调查的茶树品种

调查茶树品种为白毫早、黄山大叶种、农抗早、平阳特早、乌牛早。白毫早(C.sinensiscv.Baihaozao)茶树生长速度快,叶色绿且平滑。适宜在长江流域栽植[20]。黄山大叶种又名黄山早芽(C.sinensiscv.Huangshanzaoya),植株灌木型。大叶类,早生种,芽叶生长似花朵状,叶形椭圆,色绿,早春低温易受冻害[21]。农抗早(C.sinensiscv.Nongkangzao)介于灌木型与小乔木之间,中叶类。特早生种,叶面有泡状隆起,叶色深绿,抗寒性强能耐-10℃低温[22]。 平阳特早(C.sinensiscv.Pingyangtezao)小乔木型中叶类特早生种,适应性强,抗逆性强,适应性广。常生长于长江流域[23]。乌牛早植株属灌木型,中小叶种,叶色深绿,芽头肥壮,茶芽生育力强,抗寒性和适应性强,顶端生长优势明显,扦插繁殖力强,一芽一叶盛期在3月上旬[24]。

1.3 调查方法

调查采用平行跳跃法,在供试茶园随机选取3行,每行间隔1 m取一个2 m长样方,每行10个样方,共取30个样方,茶树行间距为1.3 m。先由目测调查每个样方随机选取的10片叶片,然后使用沾有洗衣粉水液搪瓷盘对调查样方中的所有枝条进行盘拍(搪瓷盘口长为40 cm,宽为30 cm,洗衣粉水液浓度为1000倍),记录害虫及其天敌物种数和个体数。对于调查中不能准确鉴定的物种进行编号保存,装毒瓶带回室内鉴定或请专家鉴定。

1.4 数学分析方法

1.4.1地学统计学分析

1.4.2灰色关联度分析

1.4.3将灰色关联度标准化

即某茶园天敌与假眼小绿叶蝉之间的关联度除以该类最大的关联度值。其商称为密切指数。密切指数最大为1,按密切指数大小顺序,最大为1的天敌即为与假眼小绿叶蝉空间关系密切的第一位天敌,依次类推。

2 结果与分析

一般情况下,在害虫数量多时的害虫与天敌之间的关系才能真实反映两者之间的空间关系。黄山大叶种和农抗早茶园的假眼小绿叶蝉数量较多,所以本文选择上述两种茶园中数量较多的天敌鳞纹肖蛸Tetragnathasquamata、锥腹肖蛸Tetragnathamaxillosa、草间小黑蛛Erigonidiumgraminicolum、三突花蟹蛛Misumenopstricuspidatus、粽管巢蛛Clubionajaponicola、斜纹猫蛛Oxyopessertatus作为茶园中害虫的主要天敌,分析5种茶园中天敌与假眼小绿叶蝉的空间关系密切程度及其差异,假眼小绿叶蝉及其天敌的种群数量列于表1。

表1 茶园假眼小绿叶蝉及其主要天敌的种群动态/(头/30样方)Table 1 Population dynamics of Empoasca vitis and their main natural enemies in tea gardens (head/30 squares)

2.1 地学统计学分析

将白毫早茶园、黄山大叶种茶园、农抗早茶园、平阳特早茶园和乌牛早茶园假眼小绿叶蝉与其天敌的理论半变异函数模型参数分别列于表2和表3。并选择假眼小绿叶蝉数量多时与其天敌的半变异函数模型与拟合曲线分别绘于图1—图3。

表2 白毫早茶园假眼小绿叶蝉与其天敌的半变异函数特征参数Table 2 Semivariogram characteristic parameters of Empoasca vitis and its natural enemies in Baihaozao Tea Garden

表3 黄山大叶种茶园、农抗早茶园、平阳特早茶园、乌牛早茶园假眼小绿叶蝉与其天敌的半变异函数特征参数Table 3 Semivariogram characteristic parameters of Huangshan large-leaf Tea Garden, Nongkangzao Tea Garden, Pingyangtezao Tea Garden, Wuniuzao Tea Garden Empoasca vitis and its natural enemies

图1 白毫早茶园假眼小绿叶蝉与其6种天敌的半变异函数模型与拟合曲线(11月10日)Fig.1 Semivariogram model and fitting curve of Empoasca vitis and its 6 natural enemies in Baihaozao Tea Garden (November 10)Y假眼小绿叶蝉Empoasca vitis；X1鳞纹肖蛸Tetragnatha squamata；X2锥腹肖蛸Tetragnatha maxillosa；X3草间小黑蛛Erigonidium graminicolum；X4三突花蟹蛛Misumenops tricuspidatus；X5粽管巢蛛Clubiona japonicola；X6斜纹猫蛛Oxyopes sertatus

图2 黄山大叶种茶园假眼小绿叶蝉与其6种天敌的半变异函数模型与拟合曲线(11月20日)Fig.2 Semivariogram model and fitting curve of Empoasca vitis and its six natural enemies in Huangshan large-leaf Tea Garden (November 20)

图3 农抗旱茶园假眼小绿叶蝉与其6种天敌的半变异函数模型与拟合曲线(11月20日)Fig.3 Semivariogram model and fitting curve of Empoasca vitis and its six natural enemies in Nongkangzao Tea Garden (November 20)

由表2看出11月20日锥腹肖蛸半变异函数理论模型的决定系数R2最小,为0.5787,R为0.7588；表3中黄山大叶种茶园10月9日的粽管巢蛛半变异函数理论模型的决定系数R2最小,R2为0.5224,R为0.7228；表3中农抗早茶园10月28日草间小黑蛛半变异函数理论模型决定系数R2最小,决定系数R2为0.4900,R为0.7000；表3中平阳特早茶园10月28日粽管巢蛛的半变异函数模型决定系数R2最小,决定系数R2为0.2733,R为0.5228；表3中10月9日乌牛早茶园假眼小绿叶蝉理论半变异函数模型决定系数R2最小,决定系数R2为0.5110,R为0.7148。df=26时,r0.05=0.374,r0.01=0.478。表2与表3中决定系数R2的R值均大于r0.01(0.478)表明理论模型与实况吻合度极高。且均为球形模型。

2.2 五种茶园之间天敌与假眼小绿叶蝉空间跟随关系密切程度的差异

将5种茶园天敌与假眼小绿叶蝉地学统计学半变异函数变程间的灰色关联度和密切指数列于表4,与假眼小绿叶蝉空间关系密切的前三位天敌,白毫早茶园是鳞纹肖蛸、锥腹肖蛸和斜纹猫蛛；黄山大叶种茶园的是粽管巢蛛、鳞纹肖蛸和斜纹猫蛛；农抗早茶园是粽管巢蛛、斜纹猫蛛和鳞纹肖蛸；平阳特早茶园是草间小黑蛛、粽管巢蛛和鳞纹肖蛸；乌牛早茶园是三突花蟹蛛、草间小黑蛛和粽管巢蛛。将5种茶园同种天敌的密切指数汇总,进行排序。茶园前三位的天敌依次是鳞纹肖蛸、粽管巢蛛和斜纹猫蛛,将5种茶园同种天敌位次汇总进行排序,前3位天敌是粽管巢蛛、鳞纹肖蛸和斜纹猫蛛,两种方法得出前3位天敌种类相同。

表4 五个茶园中害虫与天敌之间的灰色关联度与密切指数Table 4 Gray correlation degree and close index between pests and natural enemies in five tea gardens

3 小结与讨论

利用地学统计学方法结合灰色关联度法,研究白毫早、黄山大叶种、农抗早、平阳特早和乌牛早茶园秋冬季天敌与假眼小绿叶蝉之间的空间关系,结果是：1)、黄山大叶种和农抗早两种茶园与假眼小绿叶蝉空间关系密切的前3位天敌是鳞纹肖蛸、粽管巢蛛和斜纹猫蛛,但位次不同。2)、平阳特早茶园与假眼小绿叶蝉空间关系密切的前3位天敌是草间小黑蛛、粽管巢蛛和鳞纹肖蛸,与黄山大叶种和农抗早茶园相比,前3位天敌有粽管巢蛛和鳞纹肖蛸相同。3)、白毫早茶园与假眼小绿叶蝉空间关系密切的前3位天敌是鳞纹肖蛸、锥腹肖蛸和斜纹猫蛛,与黄山大叶种和农抗早茶园相比,有鳞纹肖蛸和斜纹猫蛛相同。4)、乌牛早茶园与假眼小绿叶蝉空间关系密切的前3位天敌是草间小黑蛛、锥腹肖蛸和粽管巢蛛。与黄山大叶种和农抗早茶园前3位天敌相比只有粽管巢蛛一种相同。与平阳特早茶园相比,前3位天敌中只有粽管巢蛛一种天敌相同。乌牛早茶园的结果与其它4种茶园的结果差别比较大。

为何乌牛早茶园与其它茶园的结果差别大,由表1可以看出可能与乌牛早茶园假眼小绿叶蝉数量明显少于前3种茶园的数量有关,在相同的气候条件下乌牛早茶园假眼小绿叶蝉数量较少,可能与假眼小绿叶蝉的抗性有关。根据报道利用EPG技术与化学分析检测证明乌牛早茶树对假眼小绿叶蝉具有较强的抗性[28-33]。除此之外,气候条件也影响假眼小绿叶蝉的数量变化。与2015年和2016年相比,秋冬季同期乌牛早茶平均每次调查假眼小绿叶蝉的数量,2015年为203头,2016年为530.25头/30样方。假眼小绿叶蝉适于温暖湿润的气候发生,适温区为17—28℃,最适温度为20—26℃。且配合时晴时雨的天气有利于假眼小绿叶蝉的生长发育[2]。2020年9月16—30日,10月和11月1日—11月20日三个时间段,平均最高气温分别是25.33℃、20.81℃和20.40℃,平均最低气温分别是17.07℃、11.87℃和9.15℃、雨日数分别为5天、10天和3天。2015年同期的最高温度分别为28℃、23.84℃和16.45℃,最低气温分别是19.47℃、14.06℃和10.20℃,雨日数分别是5天、7天和12天。2016年同期最高气温依次是26.80℃、20.90℃和17.5℃,最低气温为18.93℃、15.90℃和9.55℃。雨日数为6天、21天和6天。2015年、2016年无论最高气温、最低气温和雨日数均高于2020年。2015年和2016年同期的气候温度有利于假眼小绿叶蝉的生长发育,所以2015年和2016年同期假眼小绿叶蝉数量较多,同时天敌数量也发生了变化。2015年同期与假眼小绿叶蝉空间关系密切的前3位天敌是锥腹肖蛸、鳞纹肖蛸和粽管巢蛛,2016年同期是锥腹肖蛸、粽管巢蛛和八点球腹蛛[13],与2020年的结果稍有不同。

为何同一种茶园中天敌与假眼小绿叶蝉空间关系密切程度有差异,从表1和表4可看出农抗早茶园第一位天敌是粽管巢蛛,第六位是锥腹肖蛸,假眼小绿叶蝉与相应天敌个体数的比值为14.09和54.47。平阳特早茶园第一位天敌是草间小黑蛛,第六位是锥腹肖蛸,假眼小绿叶蝉与相应的个体之比为15.84和29.30,乌牛早茶园第一位的是三突花蟹蛛,第六位是锥腹肖蛸。假眼小绿叶蝉与相应天敌个体数之比为22.92和61.11。可看出于假眼小绿叶蝉空间关系密切第一位比值显著小于假眼小绿叶蝉与第六位个体数比值。

本文是把6种蜘蛛作为单食性天敌考虑,且没有考虑蜘蛛为了食物的种间竞争。蜘蛛是多食性的,要深入分析天敌对相应害虫空间跟随关系还要考虑天敌的多种食饵共存时的情况,分析天敌对各种食饵的喜嗜性以及对每种食饵发生的种间竞争,这些内容有待于进一步研究。