銀川平原麥蚜寄生蜂群落結(jié)構(gòu)及其時(shí)間動(dòng)態(tài)

趙映書, 趙紫華, 董風(fēng)林, 任月萍, 杭 佳, 賀達(dá)漢*, 吳芳芳

(1.寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院,銀川 750021; 2.寧夏固原市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心,756000;3.寧夏石嘴山市林業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心,753000)

麥蚜寄生蜂群落是麥田生態(tài)系統(tǒng)中生物種群的重要組成部分,它對(duì)麥蚜種群數(shù)量有一定的抑制作用[1]。Ehsan通過(guò)對(duì)伊朗麥蚜寄生蜂分布與多樣性的調(diào)查研究,認(rèn)為影響麥蚜寄生蜂群落結(jié)構(gòu)和組成的因素包括海拔和地理區(qū)域[2]。朱子龍、季正端、鄭永善、陳家驊和柴正群等對(duì)河北、福建、湖北武昌等地麥蚜蚜繭蜂及重寄生蜂的種類與分布、生物學(xué)特性等進(jìn)行了研究[3-13],李寧研究了西寧地區(qū)麥蚜與蚜繭蜂種群數(shù)量消長(zhǎng)[14],結(jié)果表明麥蚜寄生蜂種類與分布及其群落結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)具有較明顯的地域差異。銀川平原地處寧夏北部,位于賀蘭山與鄂爾多斯高原之間,地質(zhì)構(gòu)造上為斷陷盆地,經(jīng)黃河及平原湖沼長(zhǎng)期淤積而成,其地理和海拔與周邊及西北其他地區(qū)不同 ,但過(guò)去有關(guān)銀川平原麥蚜寄生蜂群落結(jié)構(gòu)的研究較少,尚未有過(guò)專門的報(bào)道。本試驗(yàn)通過(guò)調(diào)查銀川平原麥蚜及寄生蜂種類,初步研究了麥蚜寄生蜂群落結(jié)構(gòu)組成及其田間時(shí)間動(dòng)態(tài),同時(shí)探討銀川平原麥蚜自然種群及寄生蜂群落的發(fā)生規(guī)律,對(duì)豐富寧夏麥蚜寄生蜂資源,指導(dǎo)農(nóng)林業(yè)生物防治等具有重要意義,同時(shí)可為進(jìn)一步系統(tǒng)地進(jìn)行生物多樣性研究提供基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域

銀川平原位于寧夏回族自治區(qū)北部(105°45′～106°56′E,37°46′～ 39°23′N)。地處中溫帶干旱區(qū),其特征是冬長(zhǎng)夏短,干旱少雨,日照充足,無(wú)霜期約160 d,年、日氣溫差較大,屬大陸性氣候。銀川平原年平均氣溫9.0℃,年平均降水量185 mm,年蒸發(fā)量1 825 mm;年平均濕度為 55%。海拔1 100～1 200 m,自南向北緩緩傾斜。小麥?zhǔn)倾y川平原主要糧食作物之一,每年種植春麥面積為10.67～11.33萬(wàn)hm2,面積約占全區(qū)小麥面積的1/3。研究區(qū)域位于銀川平原軍馬場(chǎng)、興慶區(qū)小麥種植區(qū),地勢(shì)平坦,灌溉便利,其土壤和氣候條件都適宜小麥生長(zhǎng),以春小麥為主,近年來(lái)也種植冬小麥。調(diào)查地小麥生長(zhǎng)期正常灌溉、除草,并在5月底噴施吡蟲啉和啶蟲脒,防治麥蚜。

1.2 研究方法

研究對(duì)象包括麥長(zhǎng)管蚜[Macrosiphum miscanthi(Takahashi)]、麥二叉蚜[Schizaphisgraminum(Rondani)]、禾谷縊管蚜[Rhopalosiphum padi(L.)]。

調(diào)查方法為棋盤式五點(diǎn)取樣法,根據(jù)田塊特點(diǎn)分為東、南、西、北、中 5個(gè)方位,每個(gè)方位隨機(jī)選擇20株小麥,采取目測(cè)和計(jì)數(shù)相結(jié)合的方法,分別記錄20株小麥上的僵蚜、蚜尸、不活動(dòng)蚜及3種蚜蟲有翅蚜與無(wú)翅蚜的數(shù)量,每塊樣地采集到的所有僵蚜分別裝入指形瓶,帶回實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)至成蟲以待鑒定。從2009年4月中旬開始,每隔7 d調(diào)查1次,每次調(diào)查采集的僵蚜都分樣地在實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)至成蟲。挑選完整的寄生蜂個(gè)體,制成玻片標(biāo)本和浸泡標(biāo)本各1份,鑒定采用形態(tài)學(xué)鑒定方法[15-19],盡量鑒定到屬或種,部分鑒定到科。

1.3 分析方法

麥蚜寄生蜂群落在麥田的形成發(fā)生發(fā)展與演替特點(diǎn),可用多樣性指數(shù)表示,定量比較其時(shí)間群落結(jié)構(gòu)特征。Shannon-Wiener多樣性指數(shù)公式 H′=-∑(Pi/ln Pi),式中H′為多樣性指數(shù),Pi為屬于第i種的個(gè)體比例,ln為自然對(duì)數(shù);測(cè)定公式 E=H′/ln S,S為物種豐富度,E為均勻度指數(shù);Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù),C=(Ni/N)2,式中Ni為第i種的個(gè)體數(shù);N=總個(gè)體數(shù)[20-22]。

為了便于對(duì)群落的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行研究和討論,本文將群落的物種按寄生方式歸為初寄生蜂(天敵)和重寄生蜂2個(gè)亞群落。

2 結(jié)果與分析

2.1 群落的物種組成

經(jīng)調(diào)查(見表1),共采集到麥蚜寄生蜂7科13屬22種(類)2 135個(gè)個(gè)體。其中初寄生蜂12種,主要為蚜繭蜂科;重寄生蜂10種,主要為金小蜂科和長(zhǎng)背癭蜂科。從采集飼養(yǎng)出的麥蚜寄生蜂種類數(shù)量及比例看,以燕麥蚜繭蜂的個(gè)體數(shù)量最多,占34.75%;其次為蚜蟲寬緣金小蜂、寬肩阿莎金小蜂和蚜繭蜂長(zhǎng)背癭蜂,分別占16.91%、12.93%、11.52%。比例大于5%的種還有煙蚜繭蜂和蚜繭蜂金小蜂。初寄生蜂和重寄生蜂數(shù)量差別不明顯。

2.2 群落的多樣性、豐富度、均勻度與優(yōu)勢(shì)度的時(shí)間動(dòng)態(tài)

從圖1～4可看出,初寄生蜂在5月7日多樣性指數(shù)最大,隨后出現(xiàn)先降后升的趨勢(shì);而重寄生蜂在5月25日之前一直呈上升趨勢(shì),至6月8日變化較平穩(wěn),但總體在增大;總?cè)郝涠鄻有灾笖?shù)在5月25日至6月8日間持續(xù)增大;無(wú)論是總?cè)郝?還是亞群落,在6月8日之后,其多樣性都逐漸減少。在5月25日,總?cè)郝浜统跫纳鋪喨郝涞奈锓N都最豐富,且至6月8日豐富度均為先降后升;重寄生蜂亞群落物種豐富度在6月8日最大。在5月7日至6月2日間,初寄生蜂的均勻度指數(shù)逐漸變小,之后又開始增大;重寄生蜂在5月7日分布最均勻,隨后均勻度指數(shù)減小;6月8日時(shí)總?cè)郝湮锓N分布最均勻,且在此之前其均勻度指數(shù)一直在增大。初寄生蜂亞群落的優(yōu)勢(shì)度指數(shù)在6月2日最高;重寄生蜂和總?cè)郝渚?月7日優(yōu)勢(shì)度指數(shù)達(dá)最高。綜上所述,群落多樣性與均勻度所表現(xiàn)的時(shí)間格局基本趨于一致,而群落優(yōu)勢(shì)度指數(shù)越大,群落多樣性指數(shù)越小。

表1 銀川平原麥蚜寄生蜂群落結(jié)構(gòu)與比例組成

2.3 群落結(jié)構(gòu)的時(shí)間動(dòng)態(tài)

由圖2、5可見,初寄生蜂的物種豐富度和個(gè)體數(shù)量均在5月25日達(dá)到最大,其個(gè)體數(shù)量隨后又減少,在6月8日又達(dá)到一個(gè)小高峰,此后直線下降;物種豐富度在5月7日到中旬間趨于平穩(wěn),而后又逐漸增大,在6月2日至6月8日又達(dá)穩(wěn)定,之后一直下降。重寄生蜂的物種豐富度和個(gè)體數(shù)量均在6月8日達(dá)到最大;此后都開始下降。總?cè)郝鋫€(gè)體數(shù)量的季節(jié)動(dòng)態(tài)與其豐富度動(dòng)態(tài)有所不同,個(gè)體數(shù)量也在6月8日達(dá)到最大,而其物種豐富度卻出現(xiàn)了兩個(gè)高峰,即5月25日和6月8日,且這兩個(gè)時(shí)期物種一樣多,這恰好對(duì)應(yīng)了初寄生蜂和重寄生蜂物種豐富度最高的時(shí)期。與重寄生蜂相比,初寄生蜂亞群落的物種豐富度在5月25日最高,而之后其物種分布均不如重寄生蜂豐富。在5月份,初寄生蜂的個(gè)體數(shù)量明顯多于重寄生蜂,6月份以后數(shù)量變化呈相反的趨勢(shì)。

圖5 銀川平原麥蚜寄生蜂群落物種個(gè)體數(shù)量

3 結(jié)論與討論

(1)銀川平原麥蚜寄生蜂包括初寄生蜂和重寄生蜂兩大類,共22種,隸屬4總科,7科13屬。其中初寄生蜂12種,優(yōu)勢(shì)種為燕麥蚜繭蜂,占總?cè)郝涞?/3以上。弓蚜繭蜂數(shù)量最少。初寄生蜂種類及優(yōu)勢(shì)種與西寧、甘肅環(huán)縣、張掖及新疆不同[6,23-25]。重寄生蜂10種,其優(yōu)勢(shì)種不明顯,主要種為蚜蟲寬緣金小蜂、蚜繭蜂長(zhǎng)背癭蜂和寬肩阿莎金小蜂。

(2)運(yùn)用群落特征指數(shù)對(duì)銀川平原麥蚜群落結(jié)構(gòu)及其動(dòng)態(tài)進(jìn)行分析表明,在小麥種植前、中期以初寄生蜂即天敵占據(jù)優(yōu)勢(shì),燕麥蚜繭蜂為優(yōu)勢(shì)種,這有利于對(duì)麥蚜的控制。6月8日,群落的多樣性指數(shù)最大。初寄生蜂數(shù)量在5月25日之前一直上升,隨之呈現(xiàn)下降趨勢(shì),在6月20日時(shí)數(shù)量很少。從5月15日開始,重寄生蜂的數(shù)量明顯開始增大,至6月8日達(dá)最大,之后下降幅度較小。

(3)6月上旬開始,重寄生蜂的種類和數(shù)量都逐漸增大,這可能是造成此時(shí)麥蚜蚜繭蜂減少的主要原因之一。

(4)5月份前初寄生蜂的多樣性指數(shù)較大,重寄生蜂的多樣性則在5月中旬開始上升,總?cè)郝湓?月上旬多樣性指數(shù)最高。均勻度的變化趨勢(shì)與之基本一致。總?cè)郝湓?月上旬后期最穩(wěn)定。由于6月2日試驗(yàn)區(qū)噴施農(nóng)藥,這可能是造成麥蚜寄生蜂群落各種指數(shù)變化趨勢(shì)反常的關(guān)鍵因素,尚需進(jìn)一步調(diào)查證實(shí)。

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