錢廣晶 宋學雨 張書平 李尚 王振興 畢守東 周夏芝 鄒運鼎 閆萍



摘要 :采用灰色系統分析方法和生態位分析法,研究了安徽合肥地區2015年和2016年‘烏牛早茶園和‘白毫早茶園的薊馬與其捕食性天敵在數量、時間、空間格局等方面的關聯,依據天敵與薊馬關系密切指數之和,評判出薊馬的主要天敵。結果表明‘白毫早茶園薊馬的主要天敵是八斑球腹蛛(10.890 1)、錐腹肖蛸(9.8740)、鱗紋肖蛸(9.1478)和茶色新圓蛛(8.552 2);‘烏牛早茶園薊馬兩年的前四位主要天敵是八斑球腹蛛(11.347 8)、錐腹肖蛸(9.634 4)、異色瓢蟲(9.627 0)和鱗紋肖蛸(9.507 3)。綜合分析,2015年和2016年‘烏牛早茶園和‘白毫早茶園薊馬前四位天敵中有三種相同,即八斑球腹蛛、錐腹肖蛸和鱗紋肖蛸。兩種茶園兩年高峰日的薊馬類都是聚集分布格局,其聚集是由薊馬本身原因或環境中的某一因子引起的。該分析方法是評判害蟲主要天敵較為理想的方法。
關鍵詞 :薊馬類害蟲;?茶園;?捕食性天敵;?綜合評判
中圖分類號:
Q 968.1
文獻標識碼:?A
DOI:?10.16688/j.zwbh.2018441
Relationships between the tea thrips and the predatory natural
enemies in Hefei, Anhui province
QIAN Guangjing1,?SONG Xueyu1,2,?ZHANG Shuping1,?LI Shang1,2,?WANG Zhenxing1,BI Shoudong1,?ZHOU Xiazhi2,?ZOU Yunding2,?YAN Ping1
(1. School of Science, Anhui Agricultural University, Hefei?230036, China; 2. School ofForestry and Landscape Architecture, Anhui Agricultural University, Hefei?230036, China)
Abstract
The quantity, time and spatial patterns of the tea thrips and the natural enemies were investigated by grey system analysis, ecological niche analysis in ‘Baihaozao and ‘Wuniuzao tea gardens in Hefei of Anhui province in 2015 and 2016. According to the sum of the closeness index of the relationship between natural enemies and thrips, the dominant natural enemies of thrips were judged. The results indicated that the top four natural enemies of thrips in ‘Baihaozao tea gardens over the two years were Theridion octomaculatum (10.890 1), Tetragnatha maxillosa (9.8740), T. squamata (9.1478) and Neoscona Theisi (8.552 2). The top four natural enemies of thrips in ‘Wuniuzao tea gardens over the two years were T.octomaculatum (11.347 8), T. Maxillosa (9.634 4), Harmonia axyridis (9.627 0) and T. squamata (9.507 3). The comprehensive analysis showed that three of the top four natural enemies of the thrips were the same in ‘Baihaozao and ‘Wuniuzao tea gardens in 2015 and 2016; the first and second were T.octomaculatum and T. maxillosa, followed by T. squamata. The thrips in the two tea gardens both had aggregated distribution during the peak period of the two years, due to thrips themselves or an environmental factor. This analysis is a good way to judge the dominant natural enemies of the pests.
Key words
thrips pests;?tea garden;?predatory natural enemy;?comprehensive analysis
薊馬是茶樹的主要害蟲之一,以刺吸方式為害茶樹芽葉,導致主脈兩側呈現兩條或多條紅褐色縱痕,或呈現紅褐色細小枯斑,嚴重時整葉蜷縮變脆、焦枯脫落,嚴重影響茶葉品質和產量。為害茶樹的薊馬約20種,同屬纓翅目薊馬科Thripidae。在安徽茶區發生的有花薊馬Frankliniella intonsa(Trybon)、端大薊馬Megalurothrips distalis(Karng)、黃帶薊馬Taeniothrips flavidulus(Bagnall)、色薊馬Thrips coloratus (Schmutz)、黃胸薊馬T. hawaiiensis(Morgan)和煙薊馬T. tabaci(Lindeman),以花薊馬為主。天敵主要有捕食螨Typhlodromus sp.,日均捕食薊馬1~2齡若蟲5.4頭,還有草間小黑蛛Erigonidium graminicolum等蜘蛛類天敵和瓢蟲類天敵[1]。張魯民等[2]報道Orius strigicollis也是花薊馬的天敵,其捕食花薊馬的功能反應符合Holling Ⅱ反應模型,理論上最大捕食量為15.79頭。本文研究薊馬類害蟲與其捕食性天敵在發生數量、發生時間和空間分布格局上的關系,以此評判出薊馬類的優勢種天敵,為在薊馬的綜合治理時保護和利用薊馬的自然界天敵提供科學依據。
1?材料與方法
1.1?調查地點和時間
調查地點設在合肥市安徽農業大學農業科技試驗基地‘白毫早和‘烏牛早茶園內。調查時間為2015年3月28日至11月14日以及2016年3月27日至11月17日,約半個月調查1次,2015年共調查17次,2016年共調查16次。兩茶園周圍為其他品種茶園,茶園按常規措施管理,但一直不施用農藥。
1.2?茶樹品種介紹
‘白毫早Camellia sinensis Baihaozao和‘烏牛早C. sinensis Wuniuzao茶樹由湖南省農業科學院茶葉研究所于1973-1992年從安化群體中采用單株育種法育成,茶樹芽葉生育力強,生長速度快,產量高,春茶萌發期在3月上旬,適宜在長江南北綠茶茶區栽植。
1.3?調查方法
采用平行跳躍法隨機在茶園選取3行,行寬2 m,每行間隔1 m取一個2 m長的樣方,每行10個樣方,共取30個樣方。先目測調查,再每樣方隨機選取10片葉,調查害蟲及天敵種類和個體數,然后用沾有洗衣粉水液的搪瓷盆對樣方中所有枝條進行盆拍(搪瓷盆口長為40 cm,寬為30 cm,洗衣粉水液濃度為1 000倍液),調查記載害蟲及其天敵物種數和個體數。對于一些不能準確鑒定的物種進行編號保存,裝毒瓶里帶回室內鑒定或請專家鑒定。
1.4?數學分析方法
1.4.1?害蟲與其天敵在數量關系上的灰色關聯度分析[3]
將害蟲及其主要天敵分別看為一個本征系統,把害蟲(Yi)的數量作為該系統的參照序列,把各種天敵(Xj)的數量作為該系統的比較序列,并把不同樣方上的害蟲及其主要天敵的數量作為該序列在第k個樣方的效果白化值yi(k)和xi(k),以此進行雙序列關系分析:
Yi={Yi(1),Yi(2),…,Yi(n)}, i=1;
Xj={Xj(1),Xj(2),…,Xj(n)}, j=1,2,…,M;
其中n表示樣方數,M代表天敵種類數。經過數據均值化得:
yi={yi(1),yi(2),…,yi(n)},i=1;
xj={xj(1),xj(2),…,xj(n)},j=1,2,…M;
Yi與Xj在第k點上的關聯系數:
rij=[minmin|yi(k)-xi(k)|+ρmaxmax|yi(k)-xi(k)|][|yi(k)-xi(k)|+ρmaxmax|yi(k)-xi(k)|]
式中,ρ為分辨系數,取值范圍在0和1之間,一般取ρ=0.5,為擴大各物種之間關聯度的差異,本文取ρ=0.8。Δij(k)=yi(k)-xj(k)為序列Yi與Xj在第k點上差的絕對值差;min|yi(k)-xj(k)|為1級最小差,表示yi與xj序列對應點差值中的最小差;minmin|yi(k)-xj(k)|為2級最小差,表示在1級最小差基礎上再找出其中的最小差。max|yi(k)-xj(k)|與maxmax|yi(k)-xj(k)|分別為1級和2級最大差,其含義與上述最小差相似。R(Yi,Xj)=1/n∑rij(k)即為第j種天敵(Xj)與害蟲(Yi)數量之間的關聯度,它的大小反映害蟲與天敵相互聯系的緊密程度。某天敵與Yi關聯度值越大,則該種天敵與Yi在數量上關系就越密切。
1.4.2?時間及空間生態位分析
用Levins[4]的生態位寬度指數公式:
B=1S∑P2i
式中,B為物種的生態位寬度;Pi為物種利用第i等級資源占利用總資源的比例;S為資源系列的等級數。
生態位重疊采用Levins的生態位重疊指數公式:
Lij=Bi∑ni=1PihPjh
式中,Lij為物種i對物種j的生態位重疊指數,Pih和Pjh為每個物種在資源序列的第h單位上的比例,Bi為物種i的生態位寬度。
生態位相似性比例采用Morisita[5]相似性系數公式:
Cjk=2∑ni=1PijPik∑ni=1Pij[(nij1)/(Nj1)]+∑ni=1Pik[(nik1)/(Nk1)]
式中,Pij,Pik分別表示j物種和k物種在第i個資源等級上可占的比例,nik是k物種在i資源序列等級上的數量,nij是j物種在i資源序列等級上的數量。Nj,Nk分別表示j物種和k物種的個體數量之和。
1.4.3?薊馬聚集程度及聚集原因分析
用Arbous和Kerrich[6]提出的種群聚集均數(λ)分析薊馬的聚集程度及聚集原因。
λ=2k·v;
k=2(S2-)。
式中,
S2為方差,v為自由度等于2k時的X20.5值,用Blackith[7]提出的判斷聚集原因的標準進行判斷。λ≥2時,聚集是害蟲本身原因或環境中某一因子引起的,λ<2時,聚集是環境因子引起的。
1.4.4?天敵與其目標害蟲關系的綜合分析[816]
將天敵與目標害蟲之間數量上的關聯度和時間、空間生態位重疊指數、生態位相似性比例參數,分別除以本項參數值的最大值,求得密切指數,密切指數最大值為1,將數量、時間、空間方面的密切指數相加,其密切指數之和最大的天敵為目標害蟲的第一位天敵,依次類推,最后對‘白毫早茶園和‘烏牛早茶園中薊馬的前四位天敵進行比較。
2?結果與分析
2.1?‘白毫早茶園薊馬與天敵的關系
調查發現,薊馬的天敵有捕食螨、蜘蛛和瓢蟲,兩年調查中每年的個體總數大于110頭/30樣方的8種主要天敵有鱗紋肖蛸Tetragnatha squamata、錐腹肖蛸T. maxillosa、草間小黑蛛Erigonidium graminicolum、三突花蟹蛛Misumenops tricuspidatus、八斑球腹蛛Theridion octomaculatum、粽管巢蛛Clubiona japonicola、茶色新圓蛛Neoscona theisi和異色瓢蟲Harmonia axyridis,8種捕食性天敵占整個捕食性天敵的比例:‘白毫早茶園2015年為73.86%,2016年為72.53%,因此本文將這8種天敵作為薊馬的主要天敵,研究其與薊馬的關系,將其列于表1~2。
1) Y: 薊馬; X1: 鱗紋肖蛸; X2: 錐腹肖蛸; X3: 草間小黑蛛; X4: 三突花蟹蛛; X5: 八斑球腹蛛; X6: 粽管巢蛛; X7: 茶色新圓蛛; X8: 異色瓢蟲。下同。
Y: Thrips; X1: Tetragnatha squamata; X2: Tetragnatha maxillosa; X3: Erigonidium graminicolum; X4: Misumenops tricuspidatus; X5: Theridion octomaculatum; X6: Clubiona japonicola; X7: Neoscona theisi; X8: Harmonia axyridis.The same below.
2.1.1?‘白毫早茶園薊馬與其天敵在數量上的關系
分別將2015年和2016年全年及高峰日薊馬與其天敵在數量上的關聯度列于表3。2015年與薊馬關聯度大的前四位天敵是八斑球腹蛛(0.890 9)、異色瓢蟲(0.869 8)、粽管巢蛛(0.857 9)和錐腹肖蛸(0.846 4),2016年與薊馬關聯度大的前四位天敵是錐腹肖蛸(0.891 3)、八斑球腹蛛(0.879 3)、粽管巢蛛(0.869 0)和茶色新圓蛛(0.856 3)。
‘白毫早茶園2015年薊馬的高峰日是11月14日,與薊馬在高峰日數量上的灰色關聯度最大的前四位天敵依次是鱗紋肖蛸(0.948 3)、八斑球腹蛛(0.942 6)、錐腹肖蛸(0.932 0)和茶色新圓蛛(0.894 3);2016年薊馬的高峰日是11月19日,前四位天敵依次是錐腹肖蛸(0.909 3)、八斑球腹蛛(0.904 5)、茶色新圓蛛(0.895 4)和鱗紋肖蛸(0.891 9)。兩年天敵種類相同,但位次不同。
2.1.2?‘白毫早茶園薊馬與其天敵在時間和空間上的關系
通過薊馬與其天敵之間的時間生態位重疊指數(H)和相似系數(M)判定兩者在時間關系上的密切程度,參數值越大,表明天敵與薊馬在時間上跟隨關系越密切,結果列于表4。2015年與薊馬時間生態位重疊指數大的前四位天敵是八斑球腹蛛(0.820 1)、錐腹肖蛸(0.618 3)、異色瓢蟲(0.551 4)和鱗紋肖蛸(0455 4)。2015年與薊馬之間時間生態位相似系數大的前四位天敵是八斑球腹蛛(0.799 5)、異色瓢蟲(0539 3)、錐腹肖蛸(0.523 1)和鱗紋肖蛸(0.412 4)。
2016年與薊馬時間生態位重疊指數大的前四位天敵是八斑球腹蛛(0.799 4)、錐腹肖蛸(0.732 4)、茶色新圓蛛(0.528 1)和粽管巢蛛(0.496 4)。2016年與薊馬之間時間生態位相似系數大的前四位天敵是八斑球腹蛛(0.802 8)、錐腹肖蛸(0.685 8)、茶色新圓蛛(0.497 7)和粽管巢蛛(0.468 8)。
害蟲高峰日時薊馬與其天敵之間空間生態位重疊指數(H)和相似系數(M)
可以較為準確地反映天敵對害蟲空間跟隨關系的密切程度(表4)。‘白毫早茶園2015年薊馬的高峰日是11月14日,該日與薊馬空間生態位重疊指數大的前四位天敵是鱗紋肖蛸(0.736 2)、八斑球腹蛛(0.661 3)、錐腹肖蛸(0558 8)和異色瓢蟲(0.298 3),與薊馬空間生態位相似系數大的前四位天敵是草間小黑蛛(1.532 5)、異色瓢蟲(1.221 8)、三突花蟹蛛(0.861 5)和鱗紋肖蛸(0.791 8)。
2016年薊馬的高峰日是11月19日,與薊馬空間生態位重疊指數大的前四位天敵是茶色新圓蛛(0.800 7)、錐腹肖蛸(0.746 1)、八斑球腹蛛(0.722 3)和鱗紋肖蛸(0.642 2)。與薊馬空間生態位相似系數大的前四位天敵是異色瓢蟲(1.213 8)、茶色新圓蛛(1.183 9)、草間小黑蛛(1.097 7)和粽管巢蛛(1.078 9)。
2.1.3?‘白毫早茶園薊馬與其天敵在數量、時間和空間關系上的綜合分析
將‘白毫早茶園薊馬與其捕食性天敵在數量、時間和空間關系上的密切指數列于表5。通過密切指數之和綜合評判,‘白毫早茶園薊馬前四位的天敵依次是八斑球腹蛛(10.890 1)、錐腹肖蛸(9.874 0)、鱗紋肖蛸(9.147 8)和茶色新圓蛛(8.552 2)。
匯總Sum兩年的密切指數之和Sum of the closenessindex in two years9.147 89.874 08.171 47.112 910.890 17.665 58.552 28.455 8
位次 Order32681745
1) A1: 全年數量上的關聯度的密切指數; A2: 高峰日數量上的關聯度的密切指數; B1: 時間生態位重疊指數的密切指數; B2:時間生態位相似系數的密切指數; C1: 空間生態位重疊指數的密切指數; C2: 空間生態位相似系數的密切指數。下同。
A1: Closeness index of the correlation degree in the whole year; A2: Closeness index of the correlation degree in the number during peak days; B1: Closeness index of temporal niche overlap index; B2: Closeness index of temporal niche similarity coefficient; C1: Closeness index of spatial niche overlap index; C2: Closeness index of spatial niche similarity coefficient.The same below.
201611029.843 31.789 72.239 2聚集格局 Aggregation pattern
1) I:叢生指數; CA:久野指數; λ:種群聚集均數。
I: Clumping index; CA:Hisano index; λ: Population aggregation mean.
3?小結與討論
2015年和2016年對安徽合肥地區‘白毫早茶園和‘烏牛早茶園薊馬與其天敵種群進行調查,用灰色關聯度分析法、生態位分析法和聚集強度分析法分析茶園薊馬與其天敵種群的關系,對種群數量、發生時間、空間格局3個方面的參數進行標準化處理,求得密切指數,利用密切指數之和綜合評判薊馬的主要天敵。結果表明:1)‘白毫早茶園薊馬的前四位天敵依次是八斑球腹蛛、錐腹肖蛸、鱗紋肖蛸和茶色新圓蛛;2)‘烏牛早茶園薊馬的前四位主要天敵是八斑球腹蛛、錐腹肖蛸、異色瓢蟲和鱗紋肖蛸;3)綜合評判兩種茶園薊馬的主要天敵,前兩位的天敵依次是八斑球腹蛛和錐腹肖蛸,前四位天敵中相同的天敵還有鱗紋肖蛸。
從本研究結果可看出,薊馬的主要捕食性天敵除了異色瓢蟲外,其余都是蜘蛛類天敵,我國茶園蜘蛛有27科290種[17],其發生數量巨大,繁殖率高,是捕食性天敵的一個主要類別,在茶園占捕食性天敵83.2%~90%,食性雜,對害蟲的捕食量大[1820]。
王建盼等[21]曾報道‘安吉白茶花薊馬與其捕食性天敵的關系,其主要天敵是粽管巢蛛、草色小黑蛛、龜紋瓢蟲、異色瓢蟲和錐腹肖蛸。柯勝兵等[22]報道了大別山區茶園的茶黃薊馬Scirtothrips dorsalis的主要捕食性天敵是草間小黑蛛、八斑球腹蛛、錐腹肖蛸、龜紋瓢蟲和粽管巢蛛,由于研究年份和調查地區不同,其結果與本文結果有一定差別。
害蟲主要天敵的評價是一項比較復雜而又非常重要的工作,特別是糧食和飲料作物的害蟲天敵,對減少用藥,保護環境和食品安全都有重要意義,也直接與合理保護和利用自然界天敵有關[23]。已有的研究文獻有用灰色關聯度分析法、地學統計學分析法、空間格局分析法和生態位分析法評價天敵的報道,這些文獻涉及農田、茶園、菜園和果園害蟲與其捕食性天敵的關系[2428]。但實際評估工作涉及的內容比較復雜,包括天敵的種類、數量和蟲態,特別是在多種害蟲共存時對目標害蟲的喜嗜性大小及天敵的繁殖率高低,其次是天敵與害蟲在發生時間上的同步性以及與害蟲發生作物及部位上的同域性,即在發生時間和空間上天敵對害蟲的搜索和跟隨作用。本文從數量、時間、空間3個方面進行探索研究,用密切指數之和的方法評判薊馬科害蟲的主要天敵,不失為一種較好的評判方法。
參考文獻
[1]?張漢鵠,譚濟才.中國茶樹害蟲及其無公害治理[M].合肥:安徽科學技術出版社,2004:24.
[2]?張魯民,劉志誠,孫天全,等.南方小花蝽和花薊馬種群季節動態及捕食功能反應[J].中國生物防治,2008,24(S1):2127.
[3]?鄧聚龍.灰色系統理論教程[M].武漢:華中科技大學出版社,1990:3384.
[4]?LEVINS R.Evolution in Changing Environments [J].Priceton New Jersey:Princeton University Press,1968:120121.
[5]?張金屯.植被數量生態學方法[M].北京:科學技術出版社,1995.
[6]?ARBOUS A G,KERRICH J E.Accident statistics and the concept of accident?proneness [J].Biometrics,1951(7):340432.
[7]?BLACKITH R E.Nearest?Neighbour distance measurements for the estimation of animal populations[J].Ecology,1958(39):147150.
[8]?鄒運鼎,王弘法.農林昆蟲生態學[M].合肥:安徽科學技術出版社,1989.
[9]?楊林,郭驊,畢守東,等.合肥秋冬季茶園天敵對假眼小綠葉蟬和茶蚜的空間跟隨關系[J].生態學報,2012,32(13):42154227.
[10]劉飛飛,王建盼,林源,等.不同季節黃山大葉種茶園主要害蟲的捕食性天敵優勢種比較[J].華南農業大學學報,2014,35(6):6773.
[11]趙學娟,施曉麗,王建盼,等.油桃園捕食性天敵對山楂葉螨和李肖葉甲的空間跟隨關系[J].中國農業大學學報,2015,20(5):146155.
[12]余燕, 王振興, 李尚, 等. 天敵對“烏牛早”茶園4種害蟲空間跟隨關系密切程度的年度差異[J]. 生態學報, 2018,38(13):48174833.
[13]林源,周夏芝,畢守東,等.中稻田三種飛虱的捕食性天敵優勢種及農藥對天敵的影響[J].生態學報,2013,33(7):21892199.
[14]趙鵬,付文鋒,趙燕,等.不同播期辣椒和番茄上煙粉虱成蟲與捕食性天敵之間的關系[J].生態學報,2009,29(10):54555462.
[15]王曉翠,徐玉蕊,李先秀,等.三種薔薇科果樹小綠葉蟬及捕食性天敵種群動態的比較[J].生態學報,2010,30(5):12721279.
[16]徐玉蕊,王曉翠,林雪飛,等.碭山梨梨網蝽與其天敵關系動態分析[J].南京農業大學學報,2010,33(3):7176.
[17]陳銀芳,宋昌琪,劉林敏,等.中國茶園蜘蛛種類研究[J].茶葉科學,2000,20(1):5966.
[18]陳銀芳,陳忠華,宋昌琪,等.茶園蜘蛛調查和保護研究綜述[J].浙江農業科學,2004(6):343345.
[19]謝振倫.茶園三種蜘蛛對假眼小綠葉蟬捕食量的觀察[J].廣東茶葉,1946(2):3234.
[20]林海清,尤民生,陳李林,等.草間小黑蛛對茶蚜的捕食功能反應[J].華東昆蟲學報,2007,16(1):4447.
[21]王建盼,劉飛飛,畢守東,等.“安吉白茶”花薊馬和茶短須螨與其捕食性天敵的關系研究[J].西南大學學報(自然科學學報),2016,38(8):19.
[22]柯勝兵,周夏芝,畢守東,等.大別山區茶園茶黃薊馬與捕食性天敵的關系[J].華南農業大學學報,2011,32(4):4046.
[23]鄒運鼎.害蟲管理中的天敵評價理論與應用[M].北京:中國林業出版社,1997:2790.
[24]秦玉川,蔡寧華,黃可訓,等.山楂葉螨、蘋果全爪螨及其捕食性天敵的研究I——時間與空間生態位[J],生態學報,1991,11(4):331337.
[25]畢守東,鄒運鼎,陳高潮,等.影響棉蚜種群數量的優勢種天敵的灰色系統分析[J].應用生態學報,2004,11(3):417422.
[26]鄒運鼎, 李昌根, 周夏芝, 等. 葡萄跳葉甲和捕食性天敵草間小黑蛛的空間格局及其聯系[J]. 植物保護學報,2007,34(3):241246.
[27]周夏芝,畢守東,柯勝兵,等.茶園4種半翅目主要害蟲與其捕食性天敵的關系[J].生態學報,2010,30(22):61836192.
[28]畢守東, 柯勝兵, 徐勁峰, 等. 3種海拔高度茶園中2種害蟲與其天敵間的數量和空間關系 [J]. 生態學報, 2011, 31(2):455464.
(責任編輯:楊明麗)