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梨园中主要害虫介绍及其天敌生态位宽度的研究

来源: http://www.tpscd.cn/  类别:技术文章  更新时间:2012-11-27  阅读3719次

      中国梨树生产面积和产量均占世界梨树栽培面积和产量的一半以上。在长期的生产过程中,由于不合理的使用化学农药,破坏了梨园生态体系中天敌对害虫的自然调控作用,降低了梨园生产效率。果园生态系统中害虫与天敌相互关系的研究是现代果树生产体系构建的重要内容,其生态位宽度和重叠已成为生态体系中节肢动物类群间、物种间关系研究的热点。
      梨园生态系统是人为干扰下的一个相对稳定生态系统,梨园节肢动物群落是一个以梨树为栽培中心的多种害虫、天敌共存的复杂网络系统。在不同果园生态系统中害虫与天敌在时间上的变化趋势往往呈现出趋同性。高飞等研究认为,在枣粮间作系统中节肢动物群落的时间序列可明显划分为4个阶段,即麦田亚系统衰落期、系统物种增长期、系统发展稳定期、系统动荡衰落期,表现在节肢动物个体数、物种数上呈现出下降、增长、稳定及下降的趋势。王建红等研究荆条节肢动物群落时序特征发现,节肢动物个体数、物种数呈现出增长、稳定、下降的特点。本研究发现,梨园间作芳香植物条件下,各间作处理区主要害虫及其天敌个体数呈现规律性的变化特征。梨园各间作处理区主要害虫及天敌个体数在梨树生长发育期内均呈现缓慢增长(梨树萌芽期)、快速增长(梨树开花期、幼果期)、相对稳定(梨树果实膨大期)、缓慢下降(梨树果实成熟期)的变化趋势。这说明在果园生态系统中害虫与天敌的时序变化趋势存在趋同性。同时本研究发现在梨树幼果期和果实膨大期芳香植物间作区害虫个体数明显低于清耕(对照)区,主要天敌数量明显高于清耕(对照)区,且天敌的高峰期明显滞后于害虫的高峰期,在不同的梨园生态系统表现出了一定的差异性。这可能由于梨园间作芳香植物后为天敌提供了繁殖与栖息场所,天敌的数量增加,对害虫的控制作用加强,同时芳香植物释放的某些挥发性芳香物质对害虫具有趋避作用,使得害虫数量减少。由于间作的芳香植物种类不同,各间作处理区的作用效果表现出了一定的差异性。
      随着果园有机化栽培迅速发展,化学农药、化肥等物品使用的减少或禁止,有机化果园的生态特征较常规果园发生了本质性的变化。节肢动物群落中害虫和天敌类群的数量、组成、功能、时序特征发生了变化,对生态系统作用强度较大的种类愈来愈集中到有限的几种节肢动物类群上。邹运鼎等应用主分量分析法对对桃园害虫及天敌动态进行研究,确定出桃园生态体系中起主导作用的主要害虫及天敌种类是大小猿叶甲、桑白蚧、桃蛀螟、苹小卷叶蛾、桃蚜、桃一点叶蝉以及大灰和黑带食蚜蝇、草蛉、龟纹瓢虫、蜘蛛等。本研究在对梨园节肢动物组成研究的基础上,应用主成分分析法对梨园各芳香植物间作区主要害虫与天敌类群进行研究发现,按照累积贡献率达85%左右的要求,推算出各间作区对生态体系影响较大的3、4个主分量,其中第一主分量的贡献率均接近或超过50%,其包含的主要害虫和天敌的种类、功能及其作用强度对主分量的贡献也最大,如:薄荷间作区主要害虫及天敌类群对梨园生态体系影响最大的第一主分量的特征值5.1,贡献率50.8%,其中包含的主要类群依次为康氏粉蚧、寄生蜂、草蛉等,这些类群的特征向量值分别为0.50、0.35、0.34。清耕(对照)区主要害虫及天敌类群对梨园生态体系影响最大的第一主分量的特征值4.9,贡献率49.0%,其中包含的主要类群依次为康氏粉蚧、草蛉和食蚜蝇等,这些类群的特征向量值分别为0.50、0.43、0.31。可以看出在供试梨园中起主导作用的主要害虫及天敌种类比较集中,体现了有机化梨园病虫害发生的特点与规律。
      梨园芳香植物间作区主要害虫及天敌生态位宽度与重叠呈现多态性和跟随性生态位理论阐明生物群落中昆虫与天敌对时间、空间、食物及其它资源的利用程度与关系。时空生态位宽度以物种或类群数量在资源单位间的分配比例为基础,反映了物种对环境资源的利用程度,以此解释物种间的生态分离与竞争的关系。在不同果园生态系统中主要害虫及其天敌的生态位宽度往往呈现出多态性。师光禄等对不同间作枣园生态系统主要害虫及天敌生态位研究发现,就时间生态位宽度而言,在枣麦间作区,主要害虫与天敌在未用药园的生态位宽度明显大于用药园;在单作区、未除草园的生态位宽度明显大于除草园;表明枣园间作物或杂草的有无和用药与否对时间生态位的宽度有明显影响,主要害虫及其天敌的时间生态位宽度在不同间作系统中表现出多态性。本研究表明,梨园间作芳香植物与清耕(对照)相比,显著增加了主要害虫及天敌的生态位宽度,且天敌的生态位宽度明显大于害虫的生态位宽度,不同的芳香植物间作区主要害虫及天敌的生态位宽度增加幅度不同,表现出一定的多态性。
      时间生态位重叠的大小反映害虫与害虫、害虫与天敌以及天敌与天敌间在发生时间序列上相遇几率的大小,以此可以判断出天敌对害虫的时间同步性即跟随作用以及取食与被取食的强度。研究发现,间作苜蓿棉田的主要天敌蜘蛛类、多异瓢虫与害虫生态位重叠度大于对照单作棉田,天敌能更有效地控制棉花害虫的危害。本研究表明,梨园间作芳香植物与清耕(对照)相比,能够增加主要天敌瓢虫、食蚜蝇等与主要害虫的生态位重叠指数,呈现出天敌对害虫较好的跟随性效应和控制作用。间作芳香植物作为果园耕作方式,还极少被应用到实践中去,佐证的研究报道较少,因此推断梨园主要害虫及天敌生态位宽度和重叠所呈现出的多态性、跟随性效应,可能是由于间作的芳香植物为天敌繁衍、栖息提供了必要的场所,使天敌可以较早地迁入并定居于梨园,加大天敌与害虫在发生时空上相互重叠的机率,能更早、更有效地对害虫起到持续的控制作用。

表 梨园主要害虫及其天敌间的灰色关联度

      害虫与天敌之间的相互依存、相互制约的关系是在长期协同进化过程中逐渐形成的。在梨树生长期,目标害虫可能有多种天敌,由于这些天敌的种群数量、时空格局、食性范围、捕食量和搜索行为等方面的差异,加上种植方式对生态系统的影响,各自对目标害虫的制约作用也各不相同,呈现出多层次的、复杂的相互关系。本研究通过灰色关联度分析发现,在薄荷、孔雀草和罗勒间作区以及自然生草区和清耕(对照)区中,梨木虱与主要天敌的关联度大小顺序分别为:X5>X2>X1、X3>X4;X1>X2、X5>X3>X4;X5>X2>X3>X1>X4;X2、X5>X3>X4>X1;X3>X4>X5>X2>X1(表),表明在3个芳香植物间作区和自然生草区梨木虱的主要天敌为寄生蜂和草蛉;而在清耕(对照)区对梨木虱影响较大的主要天敌是食蚜蝇和蜘蛛;在薄荷、孔雀草和罗勒间作区以及自然生草区和清耕(对照)区中梨网蝽与主要天敌的关联度(表)表明,在不同间作区梨网蝽的主要天敌不同。可以看出同一种害虫的主要天敌在不同间作处理区不同,在害虫与天敌相互关系上表现出多层次性。这可能由于间作的芳香植物不同,各间作处理区释放出的挥发性芳香物质不同,对昆虫的行为产生了不同影响,使天敌或害虫在选择繁殖与栖息场所或寄主时做出不同的反应。
      尽管灰色关联分析可以寻找优势天敌类群,但该方法也存在一定的局限性。关联分析中“关联度”的概念是从随机性的时间序列间寻找关联性,从而确定其量度并用于因素分析,而事实上生态系统中的各个因素发挥作用的时间序列并不是完全随机的,尤其是害虫的重要天敌种类,它们往往具有各自特定的作用时空特点。另外,间作芳香植物对于害虫及其天敌产生的重要影响是源于哪种物质的作用,还有待进一步研究,以便更加具体的研究其对昆虫行为的影响,为确定不同生态系统中害虫与天敌相互作用提供更多的证据。
      梨园各间作处理区主要害虫及其天敌个体数时序变化呈现出趋同性和一定的差异性。梨园各间作处理区主要害虫及其天敌的个体数时序变化趋势类似,但芳香植物间作区主要害虫和天敌的发生量在梨树年生长期内分别低于和高于清耕(对照)区,与自然生草区相比结果类似。梨园芳香植物间作区主要害虫及天敌类群表现出相对集中性。与清耕(对照)区相比,梨园间作芳香植物后,起主导作用的害虫及天敌的类群不同,但种类相对集中,这是有机转换期梨园有别于常规梨园病虫害发生的特点。梨园芳香植物间作区主要害虫及天敌生态位宽度与重叠呈现出多态性和跟随性。梨园间作芳香植物不同程度的增加主要害虫及天敌的生态位宽度,使天敌的生态位宽度明显大于害虫。同时增加主要天敌瓢虫、食蚜蝇与害虫的生态位重叠指数,揭示了这些天敌对害虫良性的追随作用和控制效果。梨园芳香植物间作区主要害虫与天敌相互关系呈现多层次性。灰色关联度分析初步证明,间作芳香植物改变了梨园主要害虫及天敌类群的数量和组成,优化了梨园主要天敌和害虫类群时序特征和生态位特征,进而使梨园芳香植物间作区主要天敌和害虫的相互关系发生了改变。

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