春甘藍田小菜蛾及主要捕食性天敵時空生態位

李 輝, 繆 勇, 馬 鑫, 黃 凱, 李賓賓

(安徽農業大學植物保護學院,合肥 230036)

春甘藍田小菜蛾及主要捕食性天敵時空生態位

李 輝, 繆 勇*, 馬 鑫, 黃 凱, 李賓賓

(安徽農業大學植物保護學院,合肥 230036)

在田間系統調查的基礎上,研究了春甘藍田小菜蛾及主要捕食性天敵的時空生態位。結果表明,小菜蛾的時間生態位寬度較小而空間生態位寬度相對較大,說明小菜蛾種群的發生有高峰期明顯和全株為害的特點。小菜蛾的時間動態、空間生態位寬度與種群密度無顯著相關性,說明小菜蛾對甘藍的為害情況比較復雜。田間調查共記錄捕食性天敵13種,主要優勢種依次為草間鉆頭蛛、七星瓢蟲、血色高亮腹蛛、八斑鞘腹蛛、四點高亮腹蛛和三突花蛛。主要捕食性天敵中,七星瓢蟲和三突花蛛與小菜蛾的時空二維生態位重疊度最大,其次為四點高亮腹蛛和血色高亮腹蛛,八斑鞘腹蛛和草間鉆頭蛛最小。這表明七星瓢蟲和三突花蛛對小菜蛾有較好的跟隨和潛在控制作用。

小菜蛾; 捕食性天敵; 時間生態位; 空間生態位; 春甘藍

小菜蛾[Plutella xylostella(Linnaeus)]是十字花科蔬菜的重要害蟲,其對農藥易產生抗藥性,防治難度較大[1-4]。小菜蛾捕食性天敵種類很多,數量豐富,是小菜蛾種群自然控制的重要因子。近年來,保護利用捕食性天敵防治小菜蛾受到許多學者的重視。如周瓊等[5]研究了小菜蛾捕食性天敵的主要種類,包括蜘蛛、瓢蟲、草蛉、食蚜蠅等17種;吳梅香等[6]對福州郊區小菜蛾的天敵種類進行了調查,發現捕食性天敵18種;田晶等[7]研究了山西太谷地區小菜蛾及其捕食性天敵的消長動態,發現捕食性天敵對小菜蛾有明顯的追隨作用;陳元洲等[8]研究了小菜蛾主要捕食性天敵種類及捕食功能,發現江蘇鹽城地區小菜蛾主要捕食性天敵有22種。合理評價和利用天敵的控制作用是科學組建小菜蛾綜合防治措施的關鍵之一[9-11]。研究小菜蛾及其捕食性天敵的時空生態位,不僅有助于了解其各種群在時間維和空間維上的分布規律,以及各種群間的時間同步、空間同域關系和種間競爭關系,對天敵的評價和保護利用也具有十分重要的意義[1215]。鑒于此,本文研究了春甘藍田小菜蛾及其主要捕食性天敵的時空生態位,為小菜蛾的綜合防治提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗田

試驗于2013年3-5月在合肥市大楊鎮甘藍田進行。試驗田面積為0.06 hm2,甘藍[Brassica oleracea var.capitata(L.)]品種為‘超級夏光’,育苗移栽。試驗田周圍均是蔬菜田,主要種植十字花科蔬菜和番茄,均處于生長期。試驗調查期間按常規措施進行生產管理,不使用任何殺蟲藥劑。

1.2 調查方法

田間系統調查每3～5 d進行1次,采用平行跳躍法每次定點定株調查100株甘藍。調查時將甘藍分為心葉、內層葉正面、內層葉反面、外層葉正面、外層葉反面5個部位,分別調查記載小菜蛾及其捕食性天敵的有效蟲態數量。

1.3 研究方法

以12次調查日期為單位構成時間資源序列,以甘藍心葉、內層葉正面、內層葉反面、外層葉正面、外層葉反面5個部位構成空間資源序列,以時間×空間共60個單位構成時空二維資源序列。采用Levins(1968)的公式[15]：

計算小菜蛾及主要捕食性天敵的時間生態位寬度和空間生態位寬度。式中,B為生態位寬度,S為資源序列單位數,Pi為各物種在資源序列第i個單位中所占的比例。采用Hurlbert(1978)的公式[15]：

計算各物種間的時間生態位重疊度和空間生態位重疊度,采用時間和空間生態位寬度和重疊度的乘積表示時空二維生態位寬度和重疊度。式中,Lij為第i物種與第j物種的生態位重疊度,S為資源序列單位數,Pih、Pjh分別表示第i物種和第j物種在資源序列第h個單位中的比例[15]。

1.4 數據處理

使用DPS數據分析軟件和Excel電子表格對數據進行處理。

2 結果與分析

2.1 春甘藍田小菜蛾及主要捕食性天敵的時間生態位

2.1.1 春甘藍田小菜蛾及主要捕食性天敵的數量動態

調查統計結果見表1。田間系統調查共記錄捕食性天敵13種,優勢種前6位依次為草間鉆頭蛛(Hylyphantes graminicola)、七星瓢蟲(Coccinella septempunctata)、血色高亮腹蛛(Hypsosinga sanguinea)、八斑鞘腹蛛(Coleosoma octomaculatum)、四點高亮腹蛛(Hypsosinga pygmaea)和三突花蛛(Misumenops tricuspidatus),其數量合計占捕食性天敵群落總數量的89%。其他7種天敵為四斑鋸螯蛛(Dyschiriognatha quadrimaculata)、擬水狼蛛(Pirata subpiraticus)、異色瓢蟲(Harmonia axyridis)、龜紋瓢蟲(Propylea japonica)、黑帶食蚜蠅(Episyrphus balteatus)、條紋蠅虎(Plexippus setipes)和黃褐新圓蛛(Neoscona doenitzi)。由表1可見,隨著小菜蛾種群密度的上升,天敵的數量也呈現出增加的趨勢。

表1 春甘藍田小菜蛾及主要捕食性天敵的種群動態1)Table 1 Population dynamics of Plutella xylostella and major predatory enemies in spring cabbage fields

2.1.2 春甘藍田小菜蛾及主要捕食性天敵的時間生態位寬度和重疊度

調查統計結果列于表2,小菜蛾的時間生態位寬度較小,說明其種群數量在時間序列上的分布不均勻,主要發生于5月份春甘藍生長的中后期(見表1)。主要捕食性天敵中,草間鉆頭蛛和八斑鞘腹蛛的時間生態位寬度較大,表明它們在時間序列上的分布相對較均勻;其次是四點高亮腹蛛和三突花蛛。七星瓢蟲和血色亮腹蛛的時間生態位寬度較小。

七星瓢蟲與小菜蛾的時間生態位重疊度最大,表明它與小菜蛾發生的時間同步性較好,其主要發生在春甘藍生長后期。其次是血色高亮腹蛛、四點高亮腹蛛和三突花蛛。而草間鉆頭蛛和八斑鞘腹蛛與小菜蛾發生的時間同步性較差。

2.2 春甘藍田小菜蛾及主要捕食性天敵的空間生態位

2.2.1 不同時期小菜蛾在春甘藍植株不同部位的數量比例

調查統計結果列于表3。小菜蛾幼蟲在甘藍植株不同部位的分布比例,總體上看心葉＞外層葉反面＞內層葉反面＞內層葉正面＞外層葉正面,且心葉的比例接近50%,為主要被害部位。但從發生趨勢看,在春甘藍生長前期小菜蛾種群密度較低時,小菜蛾主要集中在心葉為害;隨著甘藍的生長和小菜蛾種群密度的上升,小菜蛾逐漸向內層葉和外層葉擴展,其主要為害部位為內層葉反面和外層葉反面。

表2 春甘藍田小菜蛾及主要捕食性天敵的時間生態位寬度和重疊度1)Table 2 Temporal niche breadth and overlap of Plutella xylostella and major predatory enemies in spring cabbage fields

表3 小菜蛾在甘藍不同部位的數量比例Table 3 Proportions of the numbers of Plutella xylostella in different parts of spring cabbage plants____

2.2.2 春甘藍田小菜蛾及主要捕食性天敵的空間生態位寬度和重疊度

調查統計結果見表4。小菜蛾的空間生態位寬度較大,說明其在甘藍植株不同部位的分布總體上較均勻,可造成甘藍全株受害。主要捕食性天敵中,七星瓢蟲和三突花蛛的空間生態位寬度很大,分別達0.855 5和0.896 3,表明它們在甘藍植株上的活動范圍較廣。與小菜蛾的空間生態位重疊度,三突花蛛和七星瓢蟲較大,其次是四點高亮腹蛛和八斑鞘腹蛛,表明它們與小菜蛾的空間同域性較好,血色亮腹蛛和草間小黑蛛較小。

表4 春甘藍田小菜蛾及主要捕食性天敵的空間生態位寬度和重疊度Table 4 Spatial niche breadth and overlap of Plutella xylostella and major predatory enemies in spring cabbage fields

2.2.3 春甘藍田小菜蛾的時間動態空間生態位

小菜蛾的時間動態空間生態位寬度及與種群密度的關系列于表5。由上述表2和表4可見,小菜蛾的時間生態位寬度(0.441 0)較小而空間生態位寬度(0.607 2)相對較大,說明春甘藍田小菜蛾的發生有高峰期明顯和全株為害的特點。由表5可見,小菜蛾的時間動態空間生態位寬度與種群密度的變動關系比較雜亂(r=0.455＜r0.05,10=0.576)。一般來說,害蟲的時間動態空間生態位寬度與種群密度的變動相一致時,易造成作物整株受害;當兩者不一致時,易造成作物局部受害;當兩者變動雜亂時,作物受害情況復雜[14]。由此可見,小菜蛾對春甘藍的為害比較復雜。總的來看,小菜蛾對春甘藍可全株為害,但這一結果是分階段造成的。在春甘藍生長前期小菜蛾種群密度較低時,小菜蛾主要為害甘藍心葉;隨著甘藍的生長和小菜蛾種群密度的上升,小菜蛾逐漸向內層葉和外層葉擴展(表1、表3),最終導致甘藍全株受害。

表5 春甘藍田小菜蛾的時間動態空間生態位寬度與種群密度的關系Table 5 Relationships between temporal and spatial niche breadths and population densities of Plutella xylostella in spring cabbage fields

2.3 春甘藍田小菜蛾及主要捕食性天敵的時間×空間二維生態位寬度與重疊度

調查統計結果見表6。小菜蛾的時空二維生態位寬度很小,說明其種群數量在時空二維資源序列上的分布是很不均勻的。主要捕食性天敵中,三突花蛛、草間鉆頭蛛和八斑鞘腹蛛的時空二維生態位寬度較大,說明它們發生期較長,活動范圍較廣;其次為血色高亮腹蛛;七星瓢蟲和四點高亮腹蛛的時空二維生態位寬度很小。

表6 春甘藍田小菜蛾及其主要捕食性天敵的時間×空間生態位寬度與重疊度Table 6 Time×space niche breadth and overlap of Plutella xylostella and major predatory enemies in spring cabbage fields

七星瓢蟲和三突花蛛與小菜蛾的時空二維生態位重疊度最大,其次為四點高亮腹蛛和血色高亮腹蛛;八斑鞘腹蛛和草間鉆頭蛛最小。這說明七星瓢蟲和三突花蛛總體上對小菜蛾的跟隨作用較強,有較大的潛在控制作用。

3 討論

小菜蛾是目前世界上抗藥性發生最為嚴重的十字花科蔬菜害蟲[1-4],對小菜蛾這類危害嚴重且難以防治的害蟲,抓關鍵期防治是生產上經常采用且切實可行的方法。從本文的研究結果看,小菜蛾的時間生態位寬度較小,主要發生于春甘藍生長中后期。在春甘藍生長前期小菜蛾種群密度較低時主要為害甘藍心葉,當種群密度超過1頭/株時,種群數量迅速上升并擴展至甘藍全株為害。因此,在春甘藍小菜蛾種群密度上升超過1頭/株時是采取防治措施的關鍵時期。這與吳青君等[16]的研究結果基本一致。

捕食性天敵與害蟲的時空生態位重疊度反映了天敵對害蟲的跟隨關系,是評價天敵作用的一個重要指標[9-10]。甘藍田捕食性天敵種類很多,從種群數量看主要優勢種依次為草間鉆頭蛛、七星瓢蟲、血色高亮腹蛛、八斑鞘腹蛛、四點高亮腹蛛和三突花蛛。但從與小菜蛾的時空二維生態位重疊度看,七星瓢蟲和三突花蛛總體上對小菜蛾的跟隨作用最強,有較大的潛在控制作用;其次為四點高亮腹蛛和血色高亮腹蛛;八斑鞘腹蛛和草間鉆頭蛛較差。這一結果從上述捕食性天敵的生物學特點也可得到一些佐證。七星瓢蟲是體型較大、捕食能力很強的捕食性昆蟲,三突花蛛是蜘蛛目蟹蛛科(Araneida：Thomisidae)捕食能力強、體型較大的蜘蛛,從體型上看均比較適合捕食小菜蛾幼蟲。而八斑鞘腹蛛屬球腹蛛科(Theridiidae),草間鉆頭蛛屬微蛛科(Erigonidae),均是體型微小的蜘蛛種類,可能更喜愛捕食蚜蟲等小型昆蟲。

綜上所述,對春甘藍小菜蛾的防治應注重藥劑防治和保護利用天敵相結合。在春甘藍生長前期和中期應注意田間蟲情監測,搞好關鍵期藥劑防治,控制小菜蛾種群在數量和空間兩方面的發展。在春甘藍生長后期應主要利用天敵對小菜蛾的自然控制作用,這一階段天敵發生數量較大,七星瓢蟲、三突花蛛、四點高亮腹蛛和血色高亮腹蛛等與小菜蛾時空生態位重疊度較大的天敵也主要發生在春甘藍生長后期。

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(責任編輯：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

公益性行業(農業)科研專項(201203038)

*通信作者 E-mail：miaoyong2002@163.com