全 文 :石榴园棉蚜及其天敌之间的关系 3
邹运鼎1 3 3 李 磊2 毕守东1 娄 志1 丁程成1 高彩球1 李昌根1
(1 安徽农业大学微生物防治安徽省重点实验室 ,合肥 230036 ;2 广东省佛山市农林技术推广中心 ,佛山 528000)
【摘要】 采用灰色系统分析方法 ,分析了对主要害虫棉蚜及其天敌日捕食总量之间关联度. 结果表明 ,棉
蚜群落中与其关联度较高的天敌种类依次为肖蛸蛛 (018607) 、中华草蛉 (018058) 、八斑球腹蛛 (017989) 、
异色瓢虫 (017881)和大草蛉 (017758) ,与理想天敌日捕食总量间关联度较高的天敌种类为草间小黑蛛
(018975) 、智利小绥螨 (018132) 、龟纹瓢虫 (017806) 和大草蛉 (017669) ;与天敌数量间关联度较高的天敌
依次为草间小黑蛛 ( 018482) 、中华草蛉 ( 017533) 、肖蛸蛛 ( 017532) 、八斑球腹蛛 ( 017411) 和大草蛉
(017116) ,与理想天敌数量间关联度较高的为草间小黑蛛 (018461) 、智利小绥螨 (017325) 、龟纹瓢虫
(016983) 、大草蛉 (016815)和中华草蛉 (016757) . 棉蚜垂直生态位和水平生态位的重迭值均 > 019567 的
天敌有草间小黑蛛、大草蛉和肖蛸蛛 ;时间生态位重迭值 > 014020 的天敌有草间小黑蛛、大草蛉和肖蛸
蛛 ,表明草间小黑蛛、大草蛉、肖蛸蛛等为棉蚜主要天敌优势种.
关键词 石榴园 棉蚜 天敌
文章编号 1001 - 9332 (2004) 12 - 2325 - 04 中图分类号 Q96811 文献标识码 A
Relationships between Aphis gossypii and its natural enemies in megranate f ield. ZOU Yunding1 ,L I Lei2 ,BI
Shoudong1 ,LOU Zhi1 ,DIN G Chengcheng1 , GAO Caiqiu1 ,L I Changgen1 (1 A nhui Provincical Key L aboratory
f or Microbial Cont rol , A nhui A griculutural U niversity , Hef ei 230036 , China ;2 Technical Extension Center of
A griculture and Forest ry of Fushan City in Guangdong Province , Foshan 528000 , China) . 2Chin. J . A ppl .
Ecol . ,2004 ,15 (12) :2325~2329.
In this paper ,the relevancy of A phis gossypii with its natural enemies was studied by using grey systematic anal2
ysis. The results showed that the major natural enemies of A phis gossypii were Tet ragnathidae ( 018607) ,
Therdion octom aculatum (018058) , Therdiono ctom aculatum (017989) , Haramonia aiyridis (017881) and
Chrysopa sepetem punctata (017758) . As for the daily total predation ,the natural enemies which highly associat2
ed with the ideal dominant natural enemies were Erigonidium graminicola ( 018975 ) , Tromobidiidae
(018132) , Propylacea japonica (017806) and Chrysopa sepetem punctata (017669) ; while for the quantity ,
Erigonidium graminicola ( 018482 ) , Chrysopa sinica ( 017533 ) , Tet ragnathidae ( 017532 ) , Therdiono
ctom aculatum (017411) and Chrysopa sepetem punctata (017716) were the major natural enemies. According to
the relational grade of the individuals between various natural enemies and ideal dominant natural enemies ,the
major natural enemies were Erigonidium graminicola (018461) , Tromobidiidae (017325) , Propylacea japoni2
ca (016983) , Chrysopa sepetem punctata (016815) and Chrysopa sinica (016757) . The species having > 019567
horizontal and vertical niche overlaps with A phis gossyppii were Erigonidium graminicola , Chrysopa sepetem2
punctata and Tet ragnathidae ,while the temporal niche overlaps between Erigonidium graminicola , Chrysopa
sepetem punctata , tet ragnathidae and A phis gossyppii were > 014020. It could be concluded that the main natural
enemies of A phis gossyppii were Erigonidium graminicola , Chrysopa sepetem punctata and Tet ragnathidae.
Key words Megranate field , A phis gossypii , Natural enemies.3 国家农业综合开发省级科技项目 [ NFZ(2001) 15211 ]和安徽省教
育厅基金资助项目 (2002 KJ101) .3 3 通讯联系人.
2004 - 05 - 07 收稿 ,2004 - 08 - 30 接受.
1 引 言
昆虫生态学在害虫管理实践中具有非常突出的
理论和实践意义. 近年来 ,在害虫综合治理研究过程
中 ,害虫暴发的生态学机理研究始终是一个较为活
跃的领域. 生态位理论是现代生态学中的重要内容.
用生态位理论分析害虫与天敌空间多维资源的位异
关系 ;灰色系统分析可定量分析害虫与其天敌之间
的关系.
安徽省怀远县是全国石榴主产区之一. 其石榴品
质较好 ,粒大皮薄 ,着色好 ,营养价值丰富.石榴园害虫
是制约石榴生产的主要障碍 ,严重影响石榴产量和质
量 ,给果农造成较大经济损失.利用天敌资源控制害虫
种群消长是一种有效的、可持续利用的措施[17~21] . 本
文研究石榴园主要害虫棉蚜 ( A phis gossypii)及其天敌
在数量和空间方面的关系 ,以期从中找出优势种天敌 ,
为棉蚜的生物防治提供科学依据.
2 材料与方法
211 调查方法
在安徽省怀远县选取荆山石榴园为样地 . 品种为怀远地
应 用 生 态 学 报 2004 年 12 月 第 15 卷 第 12 期
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Dec. 2004 ,15 (12)∶2325~2329
区普遍栽种的青皮系列 ,树龄 10 年 ,南北为行. 2002 年 4~
11 月每月调查 1 次 ,共 8 次. 用平行跳跃法取样树 30 株 ,行
株距均为 4 m ,分 5 行 ,每行 6 株. 每株按东、南、西、北、上、
中、下 7 个方位选取 1 年生枝条 1 个 ,定点系统调查从枝梢
向内 30 cm 范围内所有节肢动物种类和数量 ,详细记录 ,部
分标本带回鉴定 ;调查期间样地管理及农事操作按常规方
法 ,样地不施用任何化学杀虫剂.
212 研究方法
21211 天敌的日捕食量 考虑到田间捕食过程中天敌受到
的种种干扰及生物群落的复杂性 ,取文献 [4~10 ,13~16 ,22~27 ]中
观测到的各种天敌日捕食量的下限 ,各文献中同种天敌取其
捕食量下限的平均值.
21212 棉蚜与天敌的灰色系统分析 [3 ] 将棉蚜及其主要天
敌看作一个本征性灰系统 ,棉蚜数量 ( Y1) 以及理想优势种
天敌 ( Y2) 作为该系统的参照序列. 其主要天敌的日捕食量
( X j = 个体平均日捕食量 ×天敌数量 , j = 1 ,2 , ⋯⋯, M ,表
示天敌种数) 作为该系统的比较系列. 不同时点上的棉蚜数
量、理想优势种天敌的日捕食总量作为 Y i 与 X j 在第 k 点上
的效果白化值 ,进行双序列关系分析 :
Y i = { Y i (1) , Y i (2) , ⋯⋯, Y i ( n) } i = 1 ,2 ;
X j = { X j (1) , X j (2) , ⋯⋯, X j ( n) } j = 1 ,2 , ⋯⋯M
经数据均值化后得 :
yi = { yi (1) , yi (2) , ⋯, yi ( n) } i = 1 ,2
x j = { x j (1) , x j (2) , ⋯, x j ( n) } j = 1 ,2 , ⋯M
Y i 与 X j 在第 k 点上的关联系数 :
rij ( k) = [ min min | yi ( k) - x j ( k) | +ρmax max | yi ( k)
- x j ( k) | ]/ [ yi ( k) - x j ( k) | +ρmax max | yi ( k) - x j ( k)
| ] , k = 1 ,2 , ⋯⋯, n
式中 ,ρ为分辨系数 ,取值区间[0 ,1 ] ,一般取ρ= 015 ,Δij ( k)
= | yi ( k) - x j ( k) | 为 yi 与 x j 序列在第 k 点上的绝对值差 ;
min | yi ( k) - x j ( k) | 为 1 级最小差 ,表示找出 yi 与 x j 序列
对应点的差值中的最小差 ;而 min min | yi ( k) - x j ( k) | 为 2
级最小差 ,表示在第 1 级最小差的基础上再找出其中的最小
差. Max | yi ( k) - x j ( k) | 与 max max | yi ( k) - x j ( k) | 分
别为 1 级和 2 级最大差 ,其含义与上述最小差相似.
R ( Y i , X j) = 1/ n ∑rij ( k) 即为第 j种天敌的日捕食总
量 ( X j) 与棉蚜数量 ( Y1) 或“理想优势种”天敌日捕食总量
( Y2) 的关联度 ,其大小反映 X i 对 Y i 的联系或影响程度.
21213 时间生态位分析 生态位宽度用 Levins[7 ]的生态位
宽度指数 :
B = 1/ ( S ∑Pi2)
式中 , B 为物种的生态位宽度 ; Pi 为物种利用第 i 等级资源
占利用总资源的比例 ; S 为资源系列的等级数.
生态位重叠采用 Colwell 等[2 ] 公式 :
Cij = 1 - 1/ 2 ∑| Pih - Pjh |
式中 , Pih 为 i 物种在第 h 资源等级中利用资源占的比例 ; Pjh
为 j 物种在第 h 资源等级中利用资源占的比例.
3 结果与分析
311 棉蚜及其天敌关联度的灰色系统分析
将该样地 2002 年 4 月 17 日~ 11 月 26 日调查
的主要天敌数量折合成的天敌日捕食量、棉蚜发生
量和理想优势种天敌日捕食总量 (表 1) ,由森林害
虫预测预报专用软件计算出天敌日捕食总量与棉蚜
种群数量追随关系 ,即关联度 R ( Y1 , X j) 、天敌的日
捕食总量同理想优势种天敌日捕食总量的联系程度
即 R ( Y2 、X j) ,取分辨系数ρ为 018 , 结果列于表 2.
表 1 棉蚜种群及其天敌的捕食总量和天敌数量动态
Table 1 Dynamics of Aphis gossypii population and total predacious number of its natural enemy
日期
Date
X 1 X 2 X 3 X 4 X 5 X 6 X 7 X 8 X 9 X 10 Y 1 Y 2
Ⅰ 4117 0 42 0 0 17 0 0 0 0 0 421 42
5125 405 294 0 0 68 52 28 1120 30 0 88 1120
6114 180 42 31 0 0 52 488 28 1320 78 14 1320
7114 0 0 1 0 68 52 420 0 90 0 1434 420
8120 0 0 0 0 0 104 28 0 180 0 192 180
9128 45 42 2 51 17 0 812 0 810 0 16 812
10127 0 0 10 51 0 494 28 0 690 130 16 690
11126 0 0 0 0 68 0 0 0 0 0 0 68
Na 45 42 1 17 17 26 28 30 26
Ⅱ 4117 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 421 1
5125 9 7 0 0 4 2 1 40 1 0 88 40
6114 4 1 31 0 0 2 16 1 44 3 14 44
7114 0 0 1 0 4 2 15 0 3 0 1434 15
8120 0 0 0 0 0 4 1 0 6 0 192 6
9128 1 1 2 3 1 0 29 0 27 0 16 29
10127 0 0 10 3 0 19 1 0 23 5 16 23
11126 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 4
Ⅰ. 捕食总量 Total predacious number of its natural enemy ; Ⅱ. 天敌数量 Number of its natural enemies. X 1 :龟纹瓢虫 Propylaea japonica ; X 2 :异色
瓢虫 Harmonia axyridis ; X 3 :智利小绥螨 Tromobidii dae ; X 4 :黑斑卷叶蛛 Dictyna f elis ; X 5 :肖蛸蛛 Tet ragnathidae ; X 6 :八斑球腹蛛 Therdion
octomaculat um ; X 7 :大草蛉 Chrysopa septem punctata ; X 8 :中华草蛉 Chrysopa sinica ; X 9 :草间小黑蛛 Erigonidium graminicola ; X 10 :跳蛛 S alti2
cus ; Y 1 :棉蚜 A phis gossypii ; Y 2 :理想优势种天敌 Superior natural enemies ;Na :每头天敌日捕食量 Predacious number. 下同 The same below.
6232 应 用 生 态 学 报 15 卷
由表 2 可见 ,与石榴园主要害虫棉蚜关联度较
高的天敌有肖蛸蛛 ( Tet ragnathi dae) (018067) 、中
华草蛉 ( Chrysopa sinica) (018058) 、八斑球腹蛛 ( Ther2
dion octomaculatum) (0. 7989) 、异色瓢虫 ( Harmonia
axyridis) (017881) 和大草蛉 ( Chrysopa septem punctata)
(017758) . 草间小黑蛛 ( Erigonidium graminicola) 与
理想优势种天敌关联度最高 (018975) ,其次是智利小
绥螨 ( Tromobidiidae) (018132) 、龟纹瓢虫 ( Propylaea
japonica) (017806) 和大草蛉 (017669) 等也较高.
2002 年 4 月 17 日~11 月 26 日调查的主要天
敌、棉蚜发生量和理想优势种天敌数量见表 1 ;天敌
与棉蚜种群数量关联度结果见表 2. 由表 2 可见 ,与
石榴园主要害虫棉蚜关联度较高的天敌分别是草间
小黑蛛 ( 018482 ) 、中华草蛉 ( 017533 ) 、肖蛸蛛
(017532) 、八斑球腹蛛 (017411)和大草蛉 (017116) ,
为群落中棉蚜的主要天敌. 其中草间小黑蛛与棉蚜
关联度最高 ,应为群落中优势种天敌. 草间小黑蛛与
理想优势种天敌关联度最高 (018461) ,其次为智利
小绥螨 (017325) ,再者是龟纹瓢虫 (016983) 和大草
蛉 (016815) ,均与 R ( Y1 , X j)的分析结果相符合. 从
理论上说 ,用日捕食量的分析结果更接近实际.
312 棉蚜及其天敌种群时空生态位
31211 时间生态位 由表 3 可见 ,棉蚜利用了时间
资源序列中除 11 月以外的所有等级 ,但在各个时间
段的数量分布极不均匀 ,故棉蚜生态位宽度值较小.
而天敌草间小黑蛛、肖蛸蛛均利用了时间资源序列
中较多的等级 ,且分布较为均匀 ,因此得到较高的生
态位宽度值 ,表明 2 种天敌种群发生稳定 ,并且发生
时间长 ,可对棉蚜种群进行持续控制.
由表 4 可见 ,棉蚜与草间小黑蛛、肖蛸蛛、大草
蛉的重叠度较高 ,表明它们发生时间较吻合 ,另外大
草蛉与龟纹瓢虫和异色瓢虫的重叠度较高 ,表明它
们在春、夏季节同时发生. 在石榴生长期的中、前期 ,
其对棉蚜的种群数量控制作用较大.
31212 垂直空间生态位 由表 3 可见 ,棉蚜及天敌
智利小绥螨、八斑球腹蛛、大草蛉、中华草蛉和草间
小黑蛛等种群均利用了垂直生态位上、中、下 3 个等
级 ,表明棉蚜的发生有着较大的垂直跨度. 这些天敌
类群均可在垂直方向上对棉蚜进行控制.
棉蚜、草间小黑蛛的生态位宽度值较大 ,分别达
到019844和019404 ,表明二者在垂直方向各个等
表 2 棉蚜与天敌之间的关联度
Table 2 Relational grade of Aphis gossypii and its natural enemies
X 1 X 2 X 3 X 4 X 5 X 6 X 7 X 8 X 9 X 10
Ⅰ Y 1 017520 017881 017592 017305 018067 017989 017758 018058 017214 017463
Y 2 017806 017501 018132 017255 016514 017313 017669 017570 018975 017411
Ⅱ Y 1 016808 017247 016882 016619 017532 017411 017116 017533 018482 016769
Y 2 016983 016592 017325 016348 015599 016370 016815 016757 018461 016432
表 3 棉蚜及其天敌类群数量的时间( A) 、垂直空间( B)和水平空间( C)分布比例及生态位宽度( P i)
Table 3 Time distributed proportion( A) ,vertical space distributed proportion( B) ,horizontal space distributed proportion ( C) and time niche breadth
of Aphis gossypii and its natural enemies
s1 s2 s3 s4 s5 s6 s7 s8 s9 s10
A 4117 011930 010000 011000 010000 013333 010714 010000 010000 010000 010000
5125 010403 016429 017000 010000 013333 012857 010690 010159 019756 010096
6114 010064 012857 011000 017045 010000 010000 010690 012540 010244 014231
7114 016575 010000 010000 010227 010000 012857 010690 012381 010000 010288
8120 010880 010000 010000 010000 010000 010000 011379 010159 010000 010577
9128 010073 010714 011000 010455 010000 010714 010000 014603 010000 012596
10127 010073 010000 010000 012273 013333 010000 016552 010159 010000 012212
11126 010000 010000 010000 010000 010000 012857 010000 010000 010000 010000
Nb 012609 012500 012404 012270 013750 014900 012702 013744 011312 014173
B 上 Upper 013176 010000 016667 011200 1100000 012353 014091 012727 012174
中 Middle 013907 110000 013333 014000 0100000 016471 014545 015455 013696
下 Lower 012917 010000 010000 014800 0100000 011176 011364 011818 014130
Nb 019844 013333 016000 018235 0133330 016832 018491 018231 019404
C 东 East 014038 013333 012500 013158 010000 013333 014167 012195 018667 012899
南 South 011311 011667 012500 012105 110000 013333 013333 011707 010333 012029
西 West 011066 013333 015000 012632 010000 010833 010833 012195 010000 012319
北 North 013585 011667 010000 012105 010000 012500 011667 013902 011000 012754
Nb 017810 019000 016667 019704 012500 018571 017826 018999 013280 019812
s1 :棉蚜 A phis gossypii ; s2 : 龟纹瓢虫 Propylaea japonica ;s3 : 异色瓢虫 Harmonia axyri dis ;s4 : 智利小绥螨 Tromobidii dae ;s5 : 三突花蛛
Misumenops t ricuspidat us ;s6 :肖蛸蛛 Tet ragnathidae ;s7 :八斑球腹蛛 Therdion octomaculat um ;s8 :大草蛉 Chrysopa septem punctata ;s9 :中华草蛉
Chrysopa sinica ;s10 :草间小黑蛛 Erigonidium graminicola. 下同 The same below.
723212 期 邹运鼎等 :石榴园棉蚜及其天敌之间的关系
表 4 棉蚜及其天敌的时间( A) 、垂直空间( B)和水平空间( C)生态位重叠
Table 4 Time( A) ,vertical space( B) and Horizontal space( C) niche overlap of Aphis gossypii and its natural enemies
s1 s2 s3 s4 s5 s6 s7 s8 s9 s10
A s1 010577 010979 010416 011974 015821 011391 014027 010552 015786
s2 019524 013893 015143 015000 011331 012774 018733 013641
s3 011401 016250 015529 011124 011934 019309 01183
s4 011714 010242 013930 014724 010229 018488
s5 014046 016066 010318 015059 012431
s6 011099 013581 014617 011064
s7 011197 010975 014848
s8 010338 017528
s9 010315
s10
B s1 015957 018069 019498 015249 019449 019733 019802 019854
s2 015408 016042 010000 017961 016516 017238 015761
s3 016068 018091 018268 019026 018290 017065
s4 012751 018800 018653 019196 019875
s5 014339 016124 014770 014121
s6 019702 019909 019092
s7 019848 019227
s8 019522
s9
C s1 019259 016941 019507 012927 019567 019402 019633 018062 019665
s2 018942 019932 013452 019156 019183 019497 017037 019813
s3 018638 014512 017473 017780 017582 015023 018232
s4 014034 019531 019477 019711 017059 019957
s5 015409 015408 013508 011061 013937
s6 019906 019381 017430 019606
s7 019021 017913 019442
s8 016387 019882
s9 016960
s10
级上发生均匀. 由表 4 可知 ,智利小绥螨、八斑球腹
蛛、大草蛉、中华草蛉、草间小黑蛛与棉蚜具有较高
的生 态 位 重 叠 度 , 分 别 达 到 019498、019449、
019733、019802 和 019854 ,表明这几种天敌与棉蚜
在垂直方向上重叠分布程度较高 ,对棉蚜有追随作
用 ,控制力较强 ,其中草间小黑蛛与棉蚜的生态位重
叠值高于其他天敌.
31213 水平空间生态位 由表 3 可见 ,棉蚜及天敌
龟纹瓢虫、智利小绥螨、肖蛸蛛、八斑球腹蛛、大草
蛉、草间小黑蛛均利用了水平生态位上的所有等级 ,
表明其在水平方向上分布跨度较大 ,对棉蚜有较大
的控制作用 ;棉蚜生态位宽度值较低 (017810) ,表明
其在水平方向各个等级上的数量分布不均匀 ;草间
小黑蛛、智利小绥螨和龟纹瓢虫具有较高的水平生
态位宽度 ,分别达 019812、019704 和 019000 ,表明
其在水平方向上分布较均匀.
由表 4 可见 ,草间小黑蛛、大草蛉、肖蛸蛛、智利
小绥螨、龟纹瓢虫与棉蚜的水平生态位重叠度较高 ,
分别达 019665、019633、019567、019507 和 019259 ,
表明其在水平方向上的分布与棉蚜有较强的重叠
性 ,对棉蚜的控制作用较强.
4 讨 论
采用灰色系统分析方法 ,对主要害虫棉蚜及其
各种天敌之间关联度进行分析 ,群落中与棉蚜关联
度较高的天敌种类依次为草间小黑蛛、中华草蛉、八
斑球腹蛛、大草蛉和肖蛸蛛 ;与理想优势种天敌关联
度较高的天敌种类依次为草间小黑蛛、智利小绥螨、
龟纹瓢虫和大草蛉.
从时间和空间两个角度对棉蚜与天敌种群的生
态位宽度及其重叠分析结果表明 ,草间小黑蛛、大草
蛉和肖蛸蛛等天敌在时间上和空间上均与棉蚜有较
高的重叠度. 从数量、时间、空间三方面综合考虑 ,认
为草间小黑蛛、大草蛉和肖蛸蛛为棉蚜优势种天敌.
20 世纪 60 年代末 ,生态位理论日臻完善[12 ] .
其定量描述 (生态位宽度和生态位重叠)可反映出群
落中各个物种对空间、食物及其它资源的利用程度
与关系. 随着时间的演变 ,多维空间研究物种多维生
态位有助于了解物种进化及其功能和地位的预
测[11 ,27 ] . 时空生态位既是多维生态位的重要组分 ,
又是多维生态位的特定反映形式. 种群在时间维上
的分布比例反映了随着季节变化物种和资源多维的
8232 应 用 生 态 学 报 15 卷
动态依存关系[11 ,12 ] ,种群在空间位置的不同比例反
映了空间多维资源的位置异质关系.
灰色系统分析用于分析生境中多个天敌同某种
害虫之间的关系 ,是将目标害虫与主要天敌看作一
个本征性灰系统 ,目标害虫数量以及理想优势种天
敌作为该系统的参照系列 ,主要天敌日捕食量看作
该系统的比较系列. 以不同时点上的目标害虫数量、
理想优势种天敌的日捕食总量及主要天敌的日捕食
总量作为 Y1 与 X j 在 k 点上的效果的白化值进行
双序列分析 ,得出各天敌与目标害虫的关联度以及
各天敌与理想优势种天敌的关联度 ,以确定主要天
敌.毕守东和邹运鼎等[1 ]运用灰色系统分析对棉田
棉蚜同多种天敌之间的关系进行了研究 ,结果表明 ,
依据棉蚜与各天敌的灰色关联度值确定龟纹瓢虫是
棉蚜的主要天敌 ,其次是大草蛉 ,第三是八斑球腹蛛
和草间小黑蛛. 本文通过分析 ,明确了石榴园棉蚜的
优势种天敌.
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作者简介 邹运鼎 ,男 ,1944 年生 ,教授 ,博士生导师 ,主要
从事昆虫生态学研究 ,发表论文 160 余篇 ,出版专著 2 部.
923212 期 邹运鼎等 :石榴园棉蚜及其天敌之间的关系