陳青 伍春玲 梁曉 劉迎 姚曉文 伍牧鋒
(1.中國熱帶農業科學院環境與植物保護研究所/農業農村部熱帶作物有害生物綜合治理重點實驗室/海南省熱帶作物病蟲害生物防治工程技術研究中心/海南省熱帶農業有害生物監測與控制重點實驗室 海南海口 571101;2.中國熱帶農業科學院三亞研究院/海南省南繁生物安全與分子育種重點實驗室 海南三亞 572000)
永興島是屬于宣德群島中陸地面積最大的珊瑚島,更是三沙市及西沙區人民政府的駐地,具有十分重要的經濟、軍事、政治中心戰略意義[1]。相關研究表明,生物安全和生態安全問題是嚴重制約島礁開發與可持續發展的關鍵因子[2-7]。陳青等[8]調查發現,木瓜秀粉蚧Paracoccus marginatus、扶桑綿粉蚧Phenacoccus solenopsis、椰心葉甲Brontispa longissima、美洲斑潛蠅Liriomyza sativae、擬三色星燈蛾Utetheisa lotrix、透翅天蛾Cephonodes sp.、薔薇三節葉蜂Arge geei、榕薊馬Gynaikothrips ficorum是永興島島礁植物上普遍嚴重發生為害的危險性害蟲。目前,關于擬三色星燈蛾、透翅天蛾研究報道很少,甚至是空白,而關于木瓜秀粉蚧[9-11]、扶桑綿粉蚧[12-13]、美洲斑潛蠅[14-15]、榕薊馬[16]、薔薇三節葉蜂[17]的生物學特性及其在陸地植物的發生為害狀況等均有報道,但迄今為止尚未見有關木瓜秀粉蚧、扶桑綿粉蚧、椰心葉甲、美洲斑潛蠅、擬三色星燈蛾、透翅天蛾、薔薇三節葉蜂、榕薊馬在島礁植物上的種群消長動態和發生規律報道。因此,切實了解上述8種危險性害蟲在永興島的種群消長動態與發生規律,可為有效監控上述害蟲在永興島的發生與危害、保護永興島的生物安全和生態安全、深度開發與利用島礁資源及改善永興島居住生活環境提供重要的基礎信息支撐。
木瓜秀粉蚧P. marginatus、扶桑綿粉蚧P.solenopsis、椰心葉甲B. longissima、美洲斑潛蠅L. sativae、榕薊馬G. ficorum、擬三色星燈蛾U. lotrix、透翅天蛾Cephonodes sp.、薔薇三節葉蜂A. geei為永興島島礁植物上普遍嚴重發生為害的8種危險性害蟲[8],定點定株調查的植物為上述 8種害蟲普遍嚴重為害的代表性島礁植物(表1)。

表1 定點定株調查的8種害蟲為害的代表性植物及部位
1.2.1 調查方法 根據能夠調查的永興島島礁植物面積實際狀況,將永興島分為東、西、南、北、中5個調查點,每個調查點間距500 m,采取“X”形5點定點定株調查,每點均定點調查最嚴重的5株,除了椰心葉甲調查每株最嚴重的 5張未展開心葉外,木瓜秀粉蚧、扶桑綿粉蚧、美洲斑潛蠅、榕薊馬、擬三色星燈蛾、透翅天蛾、薔薇三節葉蜂均從每株最嚴重的5個枝條分上、中、下各選擇最嚴重的4張葉片及其莖、花、果實組成3個生態位定位調查。調查時間從2020年3月至2022年 3月,每年 3、5、7、9、11月各調查 1次,觀察記錄生態位受害情況,統計分析單個生態位蟲量、季度種群動態和年發生規律。
1.2.2 數據分析 采用Excel 2016和SPSS 13.0軟件中Duncan's新復極差法進行數據統計和顯著性差異分析。
木瓜秀粉蚧在永興島2020和2021年春、夏、秋、冬的季節消長動態存在顯著差異,單個生態位蟲量表現為從春季到夏季顯著增加后又顯著下降,然后又從秋季顯著增加到冬季(圖1),其中冬季 2年平均單個生態位蟲量最高,達 1 150.0頭;夏季次之,2年平均單個生態位蟲量為675.0頭;春季和秋季的2年平均單個生態位蟲量無顯著差異,分別為397.5和420.5頭。木瓜秀粉蚧在永興島2020和2021年均存在2個發生高峰期,5月為小發生高峰期,11月為大發生高峰期(圖2)。上述結果表明,木瓜秀粉蚧種群數量在永興島隨季節而顯著變化,夏季和冬季突發成災概率較大。

圖1 木瓜秀粉蚧種群在永興島的季節消長動態

圖2 木瓜秀粉蚧在永興島的年發生規律
扶桑綿粉蚧在永興島2020和2021年春、夏、秋、冬的季節消長動態存在顯著差異,單個生態位蟲量表現為從春季到夏季顯著增加后又顯著下降,然后又從秋季顯著增加到冬季(圖3),其中冬季2年平均單個生態位蟲量最高,達987.0頭;夏季次之,2年平均單個生態位蟲量為651.0頭;春季和秋季的2年平均單個生態位蟲量無顯著差異,分別為409.5和421.5頭。扶桑綿粉蚧在永興島2020和2021年均存在2個發生高峰期,5月為小發生高峰期,11月為大發生高峰期(圖4)。上述結果表明,扶桑綿粉蚧種群數量在永興島隨季節而顯著變化,夏季和冬季突發成災概率較大。

圖3 扶桑綿粉蚧種群在永興島的季節消長動態

圖4 扶桑綿粉蚧種群在永興島的年發生規律
椰心葉甲在永興島2020和2021年春、夏、秋、冬的季節消長動態存在顯著差異,單株蟲量表現為從春季顯著下降至秋季,然后又從秋季顯著增加到冬季,直至次年的春季達到最高值(圖5),其中春季 2年平均單株蟲量最高,達 350.0頭;冬季次之,2年平均單株蟲量為155.0頭;夏季和秋季的2年平均單株蟲量無顯著差異,分別為75.0和72.5頭。椰心葉甲在永興島2020和2021年均在3月有1個發生高峰期(圖6)。上述結果表明,椰心葉甲種群數量在永興島隨季節而顯著變化,春季突發成災概率較大。

圖5 椰心葉甲種群在永興島的季節消長動態

圖6 椰心葉甲種群在永興島的年發生規律
美洲斑潛蠅在永興島2020和2021年春、夏、秋、冬的季節消長動態存在顯著差異,單株蟲量表現為從春季顯著下降至秋季,然后又從秋季顯著增加到冬季,直至次年的春季達到最高值(圖7),其中春季2年平均單株蟲量最高,達26.5頭;冬季次之,2年平均單株蟲量為15.0頭;夏季和秋季的2年平均單株無顯著差異,分別為9.25和9.75頭。美洲斑潛蠅在永興島2020和2021年均在3月有1個發生高峰期(圖8)。上述結果表明,美洲斑潛蠅種群數量在永興島隨季節而顯著變化,春季突發成災概率較大。

圖7 美洲斑潛蠅種群在永興島的季節消長動態

圖8 美洲斑潛蠅種群在永興島的年發生規律
榕薊馬在永興島2020和2021年春、夏、秋、冬的季節消長動態存在顯著差異,單株蟲量表現為從春季顯著下降至秋季,然后又從秋季顯著增加到冬季,直至次年的春季達到最高值(圖9),其中春季2年平均單株蟲量最高,達120.0頭;冬季次之,2年平均單株蟲量為72.0頭;夏季和秋季的 2年平均單株蟲量無顯著差異,分別為45.5和 46.75頭。榕薊馬在永興島 2020和2021年均存在 3月1個發生高峰期(圖10)。上述結果表明,榕薊馬種群數量在永興島隨季節而顯著變化,春季突發成災概率較大。

圖9 榕薊馬種群在永興島的季節消長動態

圖10 榕薊馬種群在永興島的年發生規律
擬三色星燈蛾在永興島2020和2021年春、夏、秋、冬的季節消長動態存在顯著差異,單個生態位蟲量表現為從春季開始顯著增加到夏季,達到最大值后又顯著下降至冬季最低值(圖11),其中夏季2年平均單個生態位蟲量最高,達13.0頭;春季和秋季的2年平均單個生態位蟲量無顯著差異,分別為7.0和6.5頭;冬季2年平均單個生態位蟲量最低,僅為 3.5頭。擬三色星燈蛾在永興島2020和2021年均在5月有1個發生高峰期(圖 12)。上述結果表明,擬三色星燈蛾種群數量在永興島隨季節而顯著變化,夏季突發成災概率較大。

圖11 擬三色星燈蛾種群在永興島的季節消長動態

圖12 擬三色星燈蛾種群在永興島的年發生規律
透翅天蛾在永興島2020和2021年春、夏、秋、冬的季節消長動態存在顯著差異,單個生態位蟲量表現為從春季開始顯著增加到夏季,達到最大值后又顯著下降至冬季最低值(圖 13),其中夏季2年平均單個生態位蟲量最高,達11.0頭;春季和秋季的2年平均單個生態位蟲量無顯著差異,分別為5.0和4.5頭;冬季2年平均單個生態位蟲量最低,僅為1.0頭。透翅天蛾在永興島2020和2021年均存在5月1個發生高峰期(圖14)。上述結果表明,透翅天蛾種群數量在永興島隨季節而顯著變化,夏季突發成災概率較大。

圖13 透翅天蛾種群在永興島的季節消長動態

圖14 透翅天蛾種群在永興島的年發生規律
薔薇三節葉蜂在永興島2020和2021年春、夏、秋、冬的季節消長動態存在顯著差異,單個生態位蟲量表現為從春季開始顯著增加到夏季,達到最大值后又顯著下降至冬季最低值(圖15),其中夏季 2年平均單個生態位蟲量最高,達 4.0頭;春季和秋季的2年平均單個生態位蟲量無顯著差異,分別為2.5和2.25頭;冬季2年平均單個生態位蟲量最低,僅為 1.0頭。薔薇三節葉蜂在永興島2020和2021年均在5月有1個發生高峰期(圖 16)。上述結果表明,薔薇三節葉蜂種群數量在永興島隨季節而顯著變化,夏季突發成災概率較大。

圖15 薔薇三節葉蜂種群在永興島的季節消長動態

圖16 薔薇三節葉蜂種群在永興島的年發生規律
種群動態是害蟲種群生態學的核心問題,了解害蟲種群消長動態可為有效監控提供重要的參考依據。研究發現,溫度是影響害蟲種群動態的關鍵因子,16℃以下低溫和36℃以上高溫不利于木瓜秀粉蚧的生長與發育[9],木瓜秀粉蚧在我國的高度適生區為海南、廣東和廣西大部分地區及臺灣和福建部分地區[11];美洲斑潛蠅在35℃下蛹不能羽化[14],榕薊馬在福建8—12月蟲口密度大且為害嚴重[16],薔薇三節葉蜂在重慶 5—6月的蟲口最大[17];扶桑綿粉蚧的產卵溫度范圍為22~35℃,在15~35℃均能完成世代發育,發育極限高溫為39.0~40.7℃[18-19];而30℃溫度以上高溫不利于椰心葉甲發育與繁殖[20]。本研究首次發現,木瓜秀粉蚧、扶桑綿粉蚧、椰心葉甲、美洲斑潛蠅、擬三色星燈蛾、透翅天蛾、薔薇三節葉蜂、榕薊馬在永興島的季節消長動態春夏秋冬存在顯著差異,可能與季節溫度差異有關,其中木瓜秀粉蚧和扶桑綿粉蚧種群數量表現為從春季到夏季顯著增加后又顯著下降至秋季,然后又從秋季顯著增加到冬季;椰心葉甲、美洲斑潛蠅、榕薊馬種群數量表現為從春季到夏季顯著下降到秋季,然后又從秋季顯著增加到冬季,直至次年春季達到最大值;擬三色星燈蛾、透翅天蛾、薔薇三節葉蜂種群數量表現為從春季開始顯著增加到夏季,達到最大值后又顯著下降至冬季最小值。
發生規律是害蟲防控的核心問題,了解害蟲的發生規律可為及時發布成災預警和有效防控害蟲發生危害提供重要的參考依據。本研究首次發現,在永興島,木瓜秀粉蚧和扶桑綿粉蚧均存在5月小發生高峰期和11月大發生高峰期共2個發生高峰期,椰心葉甲、榕薊馬、美洲斑潛蠅存在3月1個發生高峰期,擬三色星燈蛾、透翅天蛾、薔薇三節葉蜂在5月有1個發生高峰期,說明木瓜秀粉蚧和扶桑綿粉蚧在5月和11月,椰心葉甲、榕薊馬和美洲斑潛蠅在3月,擬三色星燈蛾、透翅天蛾、薔薇三節葉蜂在5月突發成災概率均較大。