新疆棉田花薊馬消長規律及空間分布

摘 要：【目的】研究棉田花薊馬種群消長動態及空間分布型。

【方法】采用五點取樣法進行田間取樣；利用廣義線性混合模型分析棉株葉片、花和棉鈴上花薊馬種群動態；應用5種聚集度指標和Taylor冪法則分析棉田花薊馬的空間分布型。

【結果】棉田花薊馬種群數量從6月中旬至7月上中旬逐漸上升，7月中下旬至8月中旬達到高峰，8月下旬后至9月初逐漸下降直至消失。花薊馬種群數量在棉花的葉片、花和棉鈴上存在顯著性差異，種群隨著調查時間的變化而波動，且種群隨時間變化而波動在不同器官之間也存在顯著性差異。在花薊馬種群的初始增長期、爆發高峰期、下降期及全時期中，花上具有最高的花薊馬種群數量。花薊馬在棉田的空間分布型為聚集分布，且聚集度具有密度依賴性。

【結論】7月中下旬至8月中旬是棉田花薊馬種群爆發期，其種群在棉田成聚集分布，且主要聚集于棉株花中。

關鍵詞：花薊馬；棉花；消長規律；空間分布

中圖分類號：S435.62 ""文獻標志碼：A

文章編號：1001-4330（2025）01-0202-08

收稿日期（Received）：

2024-07-08

基金項目：

新疆維吾爾自治區重大科技專項（2023A02009）

作者簡介：

王偉（1982-），男，天津人，研究員，博士，研究方向為棉花有害生物防治，（E-mail）wlzforever2004@sina.com

通信作者：

姚舉（1969-），男，山東人，研究員，碩士，研究方向為棉花有害生物防治，（E-mail）yaoju500@sohu.com

0 引 言

【研究意義】調查害蟲種群動態可為研究害蟲災變規律提供基礎數據，而明確害蟲的空間分布型，對正確處理害蟲種群研究資料數據、準確進行田間種群抽樣調查、適時與精準化監測預報及防治等均有重要意義。【前人研究進展】薊馬是纓翅目（Thysamoptera）昆蟲的通稱 ［1］，全世界已記錄種約5 500余種，我國分布約有566種 ［2，3］。絕大多數薊馬為植食性，成蟲和若蟲以銼吸式口器破壞植物組織吸取汁液，部分種類可傳播病毒 ［4］；也有少數薊馬捕食蚜蟲、螨和別種薊馬 ［5］。作物花期是許多蔬菜薊馬和芒果薊馬等薊馬發生的高峰期 ［6，7］，且多數種類薊馬種群的空間分布型均為聚集分布，蔬菜上的西花薊馬（Frankliniella occidentalis）、棕櫚薊馬（Thrips palmi）和端大薊馬（Megalurothrips distalis） ［7］，豇豆上的普通大薊馬（Megalurothrips usitatus） ［8］以及香蕉上的黃胸薊馬（Thrips hawaiiensis） ［9］。【本研究切入點】煙薊馬（Thrips tabaci）和花薊馬（Frankliniella intonsa）同屬薊馬科（Thripidae），是新疆棉田主要薊馬種類。目前關于新疆棉田花薊馬種群動態及其空間分布型的國內報道較少。需明確害蟲在田間種群動態與空間分布型，對其進行精準化監測預報與科學防治。【擬解決的關鍵問題】以新疆棉田花薊馬為研究對象，系統調查花薊馬在棉田的種群消長動態，比較不同棉花器官上花薊馬種群動態差異，系統分析花薊馬在棉田中的空間分布型，為該害蟲的種群監測及制定綜合防治措施提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗地位于新疆庫爾勒市和什力克鄉“國家植物保護庫爾勒觀測試驗站”（85°48′E，41°45′N）。試驗面積為2 000 m2的滴灌棉田，設置3個小區，3個重復，每個小區面積為667 m2。供試棉花品種為新陸中66號，種植密度為12 000株/667m2，播種時間為2023年4月26日。棉花全生育期內不噴施任何殺蟲劑。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設計

于2023年6月5日至9月3日，每5 d對試驗棉田薊馬種群進行1次系統調查。采用五點取樣法，每點5株棉花，并作為1個樣方，每個小區調查20個樣方，3個重復，共計300株棉花。采用目測法分別調查棉株葉片、花和鈴上薊馬種群數量。

2022年分別于5月4日至9日、6月28日至7月3日和7月29日至8月4日，在新疆部分棉區采集棉田薊馬樣本，采集點包括莎車縣（1個）、巴楚縣（4個）、阿克蘇市（3個）、庫車市（5個）、圖木舒克市（1個）和新和縣（3個）。2023年6月1日至9月3日，在庫爾勒市試驗地田間調查中收集薊馬樣本。樣本收集采用隨機取樣，收集棉株葉片、花和鈴上的薊馬，并浸泡于含有75 %酒精的離心管（1.5 mL）中。

1.2.2 指標測定

計算樣本均值m和樣本方差S2。采用擴散系數（C） ［10］、叢生指標（I） ［11］、負二項分布參數（k） ［12］、Cassie指標（CA） ［13］、平均擁擠度（m*） ［14］、聚塊指標（PI） ［14］和Taylor冪法則 ［15］分析薊馬在棉田的聚集強度。表1

1.3 數據處理

利用Microsoft Excel 2019對獲得的花薊馬種群數據進行整理以及聚集指標統計。聚集指標統計中，對每個調查日獲得的花薊馬種群數據進行聚集度分析，每次共計60個樣方（3個小區 × 20個樣方）。通過R 4.0.2 LME4包 ［16］中“glmer”函數的泊松分布（Poisson）廣義線性混合模型（GLMM，generalized linear mixed model）分析棉株葉片、花和棉鈴上花薊馬種群數量。在GLMM中，器官（葉片、花和棉鈴）、調查日期和交互項（器官×調查日期）作為固定效應，小區作為隨機效應。利用SPSS 25對不同時期花薊馬在棉株不同器官上的累計發生量進行t檢驗（Student's t test）和單因素方差分析（one-way ANOVA），采用Duncan新復極差法進行多重比較，同時進行Taylor冪函數關系回歸測驗。

2 結果與分析

2.1 棉田煙薊馬與花薊馬種類鑒別

2.1.1 花薊馬

研究表明，花薊馬屬薊馬科花薊馬屬（Frankliniella）。雌成蟲：體為棕色，體長約為1.4 mm。觸角8節，節Ⅰ-Ⅱ和Ⅵ-Ⅷ為棕色，節Ⅲ-Ⅴ基半部黃色且基部較細。前翅淡黃色，前緣鬃27根，前脈鬃21根，后脈鬃18根。單眼間鬃較粗，位于后單眼前內側。前胸背板鬃10根，前緣鬃4對，后緣鬃5對。中胸背板布滿細橫紋，中后鬃和后緣鬃均在后緣稍前；后胸背板前部為橫紋，后為網紋，兩側為縱紋。腹片僅有后緣鬃，除節Ⅶ中對鬃略微在后緣之前外，均著生在后緣上。產卵器為鋸齒狀。雄成蟲：體型較小，體為橙黃色。雄蟲與雌蟲形態相似。圖1，圖2

2.1.2 煙薊馬

研究表明，煙薊馬屬薊馬科薊馬屬（Thrips），成蟲為雌性，雄成蟲尚未在國內被報道。雌成蟲：體色為暗黃至淡棕色，體長約1.1mm。復眼紫紅色。觸角7節，節III基部梗細長。翅為淡黃色，前緣鬃23根，基鬃7根，端鬃4～6根，后脈鬃13-14根。前胸背片鬃約36根，無粗而長的鬃，布滿橫紋。中胸盾片有橫紋，各鬃大小相近。腹節II-VIII節背片前緣栗棕色橫條。圖3

2.2 不同地域棉田薊馬種類鑒別

研究表明，2022年5月至8月收集了莎車縣、巴楚縣、阿克蘇市、庫車市、圖木舒克市和新和縣棉田薊馬樣本共計1 090頭。5月，莎車縣收集的11頭薊馬均為煙薊馬，巴楚縣收集的12頭薊馬中，11頭為煙薊馬，1頭為花薊馬；7月，阿克蘇市①收集的43頭薊馬中，1頭為煙薊馬，42頭為花薊馬，其他采集點收集的薊馬均為花薊馬；8月，所有采集點收集到的薊馬均為花薊馬。表2

2.3 棉田花薊馬種群消長動態

2.3.1 田間樣品鑒定結果

研究表明，于6月20日始見薊馬，收集薊馬樣本共計1 349頭。經形態學鑒定，收集的薊馬均為花薊馬。表3

2.3.2 花薊馬種群消長動態

研究表明，棉田花薊馬種群數量從6月中旬至7月上中旬逐漸上升，7月中下旬至8月中旬達到高峰，8月下旬后至9月初逐漸下降直至消失。將棉田花薊馬種群發生動態分為3個時期：初始增長期（6月5日至7月19日）、爆發高峰期（7月24日至8月18日）和下降期（8月23日至9月3日）。爆發高峰期的棉田花薊馬累計發生量要顯著高于初始增長期和下降期（P = 0.004），爆發高峰期花薊馬累計發生量分別是初始增長期的9.48倍和下降期的8.78倍。圖4～5

花薊馬在棉花的葉片、花和棉鈴上的種群數量存在顯著性差異（器官：P lt; 0.001），花薊馬種群隨著調查時間的變化而波動（調查日期：P lt; 0.001），并且種群隨時間變化而波動在不同器官之間也存在顯著性差異（器官×調查日期：P lt; 0.001）。花薊馬種群在棉田中消長趨勢與其在花的消長趨勢基本一致。初始增長期的花上花薊馬種群累計發生量要顯著高于葉片（P = 0.001），爆發高峰期、下降期及全時期的花上花薊馬種群累計發生量均顯著高于葉片和鈴（爆發高峰期：P = 0.002；下降期：P = 0.004；全時期：P = 0.003）。圖6

2.4 棉田花薊馬種群空間分布

研究表明，除6月20日花薊馬在棉田的空間分布型為隨機分布外，其它調查日棉田花薊馬的空間分布型均為聚集分布，其擴散系數（C）gt; 1、叢生指標（I）gt; 0、負二項分布參數（k）gt; 1、Cassie指標（CA）gt; 0、和聚塊指標（PI）gt; 1。在回歸方程中，lgagt; 0，b gt; 1時，花薊馬空間分布型為聚集分布，且聚集度具有密度依賴性，即聚集度隨密度升高而增大。表4，圖7

3 討 論3.1

新疆棉田棉花苗期以煙薊馬為主 ［17］，花鈴期以花薊馬為主 ［18］。研究調查結果與其一致。不同地域收集的薊馬樣本中，5月收集薊馬樣本主要為煙薊馬，7月和8月收集的薊馬樣本主要為花薊馬。此外，棉田薊馬種群調查中收集的1 349頭薊馬均為花薊馬。棉花進入蕾期，花薊馬取代煙薊馬成為棉田主要薊馬種類。3.2

棉田花薊馬種群動態呈單峰型，即：初始增長期（6月5日至7月19日）、爆發高峰期（7月24日至8月18日）和下降期（8月23日至9月3日）。棉田花薊馬種群消長與棉花花期密切相關：隨著棉花由初花期到盛花期，花薊馬種群數量迅速增長直至高峰；然后，花薊馬種群數量隨著棉花結鈴吐絮逐漸減少直至消失。花薊馬種群消長與植物花期密切相關的現象在芒果薊馬 ［6］、蔬菜薊馬 ［7］、豇豆薊馬 ［8］和香蕉薊馬 ［9］也被證實。通過對不同時期不同棉花器官上花薊馬種群數量比較，也發現花薊馬在花中的種群數量最多。相關研究已表明，植物花朵的顏色和揮發性物質對薊馬具有吸引作用，并且花朵的花粉與蜜源物質能為薊馬提供營養物質，有助于其種群增長 ［19-21］。另外，相關研究表明花粉和蜂蜜水作為補充食物可顯著提高黃胸薊馬的壽命與繁殖力 ［22］。這些相關研究成果也就解釋了花薊馬種群消長與棉花花期密切相關的原因。3.3

利用擴散系數（C）、叢生指標（I）、負二項分布參數（k）、Cassie指標（CA）和聚塊指標（PI）對棉田花薊馬種群空間分布型分析，表明花薊馬種群在棉田為聚集分布。通過Taylor回歸分析，方程中的lgagt; 0和b gt; 1，同樣也說明花薊馬種群在棉田呈聚集分布。與黃胸薊馬、普通大薊馬、端大薊馬、西花薊馬和棕櫚薊馬的空間分布型一致 ［7-9］。田間種群調查表明花薊馬主要聚集于花中，且花中具有最高的花薊馬種群數量，也證實了此結論。薊馬攝取植物花粉和蜜露的取食行為可能是其聚集分布的原因之一。另一個原因可能與薊馬雄蟲釋放聚集信息素有關。薊馬雄蟲通過釋放聚集信息素引誘雌蟲交配，并且聚集信息素有聚集兩性成蟲的作用 ［23，24］。

4 結 論

6月以后，棉田薊馬主要為花薊馬，該種群在7月中下旬至8月中旬達到高峰，8月下旬后逐漸遷出棉田至消失。花薊馬種群在棉田成聚集分布，且主要聚集于花中。在棉花全生育期期間，花中具有最高的花薊馬種群數量。

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Occurrence dynamics and spatial distribution pattern

of Frankliniella intonsa in cotton fields in Xinjiang

WANG Wei1，ZHANG Renfu1，LIU Haiyang1，LI Xiaowei2，YAO Ju1

（1." Key Laboratory of Integrated Pest Management on Crop in Northwestern Oasis， Ministry of Agriculture and Rural Affairs/Institute of Plant Protection， Xinjiang Academy of Agricultural Sciences， Urumqi 830091， China; 2. State Key Laboratory for Managing Biotic and Chemical Threats to the Quality and Safety of Agro-products/ Institute of Plant Protection and Microbiology/Zhejiang Academy of Agricultural Sciences， Hangzhou 310021，China）

Abstract：【Objective】 To clarify the population dynamics and spatial distribution pattern of Frankliniella intonsa in cotton fields.

【Methods】" The five-point sampling method was used for field sampling and generalized linear mixed models were used to analyze the population dynamics of F. intonsa on leaves， flowers， and bolls of cotton; And five aggregation indexes and Taylor Power Law were applied to analyze the spatial distribution pattern of F. intonsa in cotton fields.

【Results】 F. intonsa populations in cotton fields gradually increased from mid-June to mid-July， peaked from late July to mid-August， and then gradually declined until they disappeared from late August to early September. Population levels of F. intonsa differed significantly among different organs and fluctuated with sampling date. The temporal variation of F. intonsa populations were significantly different among different organs. Flowers had the highest population level of F. intonsa during the initial growth period， peak outbreak period， decline period， and full period. The spatial distribution of F. intonsa in cotton fields was aggregated distribution and the aggregation was density-dependent.

【Conclusion】 Late July to mid-August is the outbreak of F. intonsa populations in cotton fields， and its distribution type in cotton fields is aggregated distribution， and the populations are mainly aggregated in flowers.

Key words： Frankliniella intonsa; cotton; occurrence dynamics; spatial distribution

Fund projects：Major Scientific R amp; D Program Project of Xinjiang Uygur Autonomous Region （2023A02009）

Correspondence author：YAO Ju （1969-）， male， from Shandong， researcher， master， research direction： integrated pest management in cotton， （E-mail） yaoju500@sohu.com