全 文 ：应 用 生 态 学 报 年 月 第 卷 第 期
〕 , , 一
三种玉米蚜虫种群的生态位分析 关
丁 伟 ” 赵志模 王进军 陈贵红
西南农业大学植保学院 , 重庆
【摘要 】 对重庆市郊区 一 年春玉米上 种蚜虫种群的数量动态
、 生态位宽度和 生态位重叠进行
了系统 的 分 析 研 究 结 果 表 明 , 发 生 在 春 玉 米 上 的 玉 米 蚜 概理享 、应艺众
, 禾 谷 隘 管 蚜
人门户 赫 户入 和麦长管蚜 , 励油 “ , 种蚜虫混合种群的种群数量消长呈现出 月 中下旬
和 月下旬两个高峰 在生态位宽度上 , 。 生态位宽度指数 且 分析表明 , 麦长管蚜表现 出时间上的
高度分化
, 玉米蚜表现出空间上的高度聚集特性 , 而禾谷缴管蚜的分化并不明显 在生态位重叠上 , 玉米蚜
和禾谷溢管蚜的 生态位重叠指数 护最高
, 玉米蚜和麦 长管蚜次之 , 禾谷溢管蚜和麦长管蚜最
小 在春玉米上发生的 种蚜虫中 , 玉米蚜具有较强的竞争优势
关键词 玉米蚜虫 生态位宽度 生态位重叠 玉米蚜
文章编号 一 。 一 一 中图分类号 弘 文献标识码
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引 言 研究地区与研究方法
玉米 蚜 虫 主 要 包 括 玉 米 蚜 进亨人之 。
、 禾谷统管蚜 裁丈碑 和 和麦长
管蚜 , 。 种 一 年 , 以玉米
蚜为主的玉米蚜虫在重庆市郊 区春玉米 上暴发 为
害 , 造成了部分田块严重减产 虽然对玉米蚜虫的研
究已有一些报道 ’
, ’ , 但主要是研究复合种群 的发
生危害情况
, 很少涉及到种群的数量消长和生态位
的分析问题 而有关这方面的研究不仅可以揭示混
合种群各物种间的竞争共存机制和复合危害特点
,
也可丰富蚜虫综合治理的理论基础 本文对重庆市
郊区 一 年春玉米上蚜虫数量和种群结构
作了系统调查 , 并结合多年积累的大田普查数据 , 从
玉米蚜虫种群数量丰富度的变动和生态位的角度 ,
研究和分析了重庆市郊区春玉米上 种玉米蚜虫种
群数量的消长规律及生态位格局
研究地区概况
观测与研究地块选择在重 庆市北磅 区进行
‘ ’ ,
’ 该地处于四川盆地东部平行岭谷地 区 , 属典型的
亚热带温暖湿润季风气候 , 年均气温 ℃ , 降雨量
, 无霜期 该区种植的玉米 以春玉米为主 , 约占播种
面积的 , 播种期在 月中下旬 , 生育期约
,
研究方法
田间系统调查 从等行双株种植的春玉米出苗开 始
月 日 一直到玉米乳熟为止 月 日 每 一 调查
次 , 平行跳跃式取样 , 每次调查 一 株 , 分别计载每种
玉米蚜虫的数量及其在植株上的分布情况 记数精度视虫 口
密度而异 , 当每株虫量在 头以下时逐头记数 一 头
时以 一 头为单位 , 头以上时以 一 头为单位 目
测记数
, 重庆市应用基础研究资助项 目
一 一
“ 通讯联系人
一 一 收稿 , 一 一 接受
应 用 生 态 学 报 卷
表 春玉米上 种蚜虫物种丰度的消长动态
曰 沁 概 皿 以 五
生育期 调 查
日 期
种群数量 头 百株
叩卜 扩 胡喇
有蚜
株 率
记 王米蚜
刀 “刁台
谷缴
蚜
麦长管蚜
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混合种群
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资料整理 对调查所得的每种蚜虫数量分虫态 成蚜
若蚜 和生物型 有翅 无翅 进行统计 , 并将系统调查的资
料按调查 卜期 、 作物生育期 、 生态分布和虫 口密度等进行综
合分析 , 系统掌握单一种群和混合种群的变动规律
生态位分析方法 时间生态位资源序列的划分 , 是将
玉米的生育期划分成苗期 、 小喇叭 口 期 、 大喇叭 口 期 、 抽雄
期
、
授粉期和乳熟期 个时期
,
每个时期根据调查的 日期和
次数再划分出一定的资源序列 空间生态位的资源序列是根
据蚜虫危害的主要部位分为心叶内
、 叶表面 、 叶背面 、 上部叶
鞘
、 下部叶鞘
、
雌穗 、 雄穗 个部分 参照赵志模等 和唐启
义等 的计算方法进行分析
生态位宽度指数 采用 的度量公
式 一 ‘ 、户尸蕊
·
式中 , ‘为第 ‘物种的生态位宽度指数
·
其变动范围从 到 , 八 , 表示物种仅利用资源序列中的
一个等级 , 表示物种以完全相同的比例利用每一个等级
· ·
生态位重叠指数 。 采用 的指标
“。度量物种间的生态位重叠 。一 户尹讯泛 ‘半 ,
·
式中 ,
为资源单元数
, 尸 , , 凡为第
, 物种 的个体在第 资源上
的分布 比例 。值的大小代表着 , 了 物种对资源利用的相似
度 , 即资源共享程度 , 其在一定程度上反映 了物种间竞争的
激烈程度
·
。 , 不共享 。 , 平均利用 。 , 共同偏
嗜利用某些资源
,
苗期 小喇叭口期 大喇叭口期 抽雄期
、 腼 , 授粉期 乳熟期 下同
表 玉米蚜虫在容玉米植株上不同部位的分布
应 三 应
结果与分析
·
春玉米 田玉米蚜虫物种丰度的消长动态
发生在重庆市郊区春玉米上的 种蚜虫 , 以玉
米蚜为优势种 , 禾谷溢管蚜与玉米蚜混合发生 , 但数
量较少 , 麦长管蚜只在玉米苗期到抽雄前期零星发
生 表 从玉米的小喇叭 口 期开始 , 玉米的有蚜株
率一直保持在 以上 玉米蚜虫种群丰富度随玉
米的生长发育发生着明显变化 , 大致表现 为两个高
峰期 玉米的大喇叭 口初期和玉米的授粉期
蚜虫在玉米植株上不同部位的分布
由表 可以看出 , 随着玉米生育期的变化 , 玉米
蚜虫在植株上的分布发生着显著变化 , 且种间表现
出很大的差异 玉米蚜在苗期分布的范围较广
, 小喇
叭口期则主要集中在心叶内和顶部叶片 , 抽雄后扩
散至雄穗上和上部叶鞘上为害 , 至玉米乳熟期 , 雄穗
枯黄 , 玉米蚜大部分集中在雌穗上 , 还产生大量有翅
蚜 , 陆续迁飞至迟熟玉米及杂草上繁殖为害
禾谷缴管蚜在苗期主要分布在心叶内和叶片背
面 特别是在高温和光照较强时 , 大部分禾谷隘管蚜
都集中在叶片背面
、 下部叶鞘等部位 在 一 月高
温季节 , 则主要集中在玉米中下部叶片背部和叶鞘
等处为害
心叶内 叶表面 叶背面 上部叶鞘下部叶鞘 雌穗
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一
玉米蚜 。 流 禾谷溢管蚜 加石 皿 麦长管蚜 。
,
麦长管蚜则多分布于植株上部叶片正面 , 与上
述 种蚜虫为害部位有别 遇震动或雨水冲刷易于
落地 , 到 月中下旬 , 重庆市出现一段高温天气 日
均温超过 ℃ , 则麦长管蚜迁出玉米地 , 不再在玉
米上发生和为害
种蚜虫混合种群为害的主要部位在苗期至抽
雄前期以心叶和顶部叶片为主 授粉期以雄穗分布
最多 , 授粉后期至乳熟期则在上部叶鞘及穗轴上分
布最多 虽然 种蚜虫可混合发生 , 但它们在玉米上
分布的生态位极不相同
期 丁 伟等 三种玉米蚜虫种群的生态位分析
玉米蚜虫种群的生态位分析
时间生态位 种玉米蚜虫的时间生态位可
以其种群数量 占有一定时间段的 比例来表示 表
结果表明 , 种蚜虫在玉米不 同生育期的时间生态
位有明显差异 生态位宽度上 , 玉米蚜在授粉期最
宽 , 大喇叭 口期最窄 , 变异系数为 禾谷缀管
蚜在抽雄期最宽 , 苗期最窄 , 变异系数为
,
而
麦长管蚜则不占有抽雄后的时间生态位 生态位重
叠上 , 玉米蚜和禾谷溢管蚜在苗期的重叠 系数最大
, 在大喇叭 口期最小 , 变异系数为
玉米蚜和麦长管蚜在大喇叭 口 期重叠系数
最大 , 而在大喇叭期以后则不存在重叠 禾
谷缴 管 蚜 与 麦 长 管 蚜 在 苗 期 重 叠 系 数 最 大
, 而在小喇叭 口期较小 , 大喇叭 口
期以后也不存在重叠
表 种玉米蚜虫的时间生态位随生育期的变化
“ “ 二。 砂
一
期最大 , 在大喇叭 口 期最小 , 其重叠值的平均数为
这表明玉米蚜与禾谷溢管蚜在植株上的分
布趋于重叠 , 对空间资源的共享程度最大 , 其种间竞
争最为激烈
表 玉米蚜虫种群空间生态位随生育期的变动
之 溉 云 “ , 健 三 侧 朋 应
生育期 生态位宽度轰层群 , ‘
生态位重叠
记
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生育期
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生态位宽度
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生态位重叠
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玉米蚜 刀“咖勿 材 、‘五 禾谷隘管蚜 尺产刃厂 如汹 和
麦长管蚜 洒。、 。 下同
空间生态位 随着玉米生育期的变化 , 玉米
蚜虫种群的空间生态位也发生变化 表 玉米蚜
在苗期的生态位宽度最大 , 在小喇叭 口期最小 , 变异
系数为 禾谷溢管蚜在抽雄期的生态位宽度
最大 , 在乳熟期最小 , 变异系数为 麦长管蚜
仅在抽雄期以前为害 , 其生态位宽度在大喇叭 口 期
最大 , 在苗期最小 , 变异系数为 这表明玉米
蚜在空间上的生态位变动最大 , 其次是麦长管蚜 , 而
禾谷绕管蚜的变动最小
在生态位重叠方面 , 玉米蚜与禾谷隘管蚜的生
态位重叠在小喇叭 口期最大 , 在大喇叭 口期最小 , 其
重叠值的平均数为 在有麦长管蚜发生的时
期 , 玉米蚜与麦长管蚜在苗期的生态位重叠最大 , 在
大喇叭 口期最小 , 其重叠值的平均数为 禾
谷溢管蚜与麦长管蚜的生态位重叠也是在小喇叭 口
从蚜虫种群在各生育期的生态分布来看 , 在生
态位宽度上 , 在苗期和授粉期 以玉米蚜的生态位宽
度最大 , 其余各生育期均以禾谷缴管蚜为最大 在生
态位重叠上 , 苗期以禾谷溢管蚜与麦长管蚜最大 , 小
喇叭 口期 以玉米蚜与禾谷缴管蚜最大 , 大喇叭 口 期
以禾谷缴管蚜与麦长管蚜最大 玉米蚜与禾谷缀管
蚜在小喇叭 口 期和乳熟期的生态位重叠远大于其他
各生育期 这表明禾谷溢管蚜在玉米的各生育期对
植株各部位资源 的利用较均一 , 在小喇叭 口 期和乳
熟期玉米蚜与禾谷溢管蚜共同利用玉米某些部位的
食物资源
时一 空生态位 以 玉米整个生育期 内的时 间
和空间作为资源单元 , 以各生育时期的时间和空间
生态位的平均值 , 来表示整个生育期的时间和空间
生态位及其重叠值 , 参照 〔“ 〕和 〕提出的两
种沿二维以上资源轴上生态位的估计 当物种所利
用的资源完全独立时 , 则物种 的多维生态位参数就
是各资源生态位参数估计值之乘积 , 分析结果见表
由表 可知 , 在时间维度上 , 种蚜虫的生态位宽
度以禾谷溢管蚜最广 , 玉米蚜次之 , 麦长管蚜最小
生态位重叠以玉米蚜与禾谷溢管蚜为最大 , 显
著大于其他两种重叠 这表明各类蚜虫的生活
习性及各 自在 田间分布时间上的差异
表 种春玉米蚜虫种群时间 、 空间及时·空生态位宽度及贯处值
巨
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维 度 生态位宽度
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生态位重叠
,
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时间 即
空间
时空 刀卜。灯邓幻门 】
应 用 生 态 学 报 卷
在空间维度上 , 种蚜虫的生态位宽度和生态
位重叠与在时间维度上的趋势相同 但在春玉米抽
雄以前 , 生态位重叠则变为玉米蚜与麦长管蚜最大 ,
但 种重叠值间相差不大 这表明在麦长管蚜发生
时 , 种蚜虫种群之间存在着激烈的种间竞争
在时一 空二维生态位上 , 禾谷溢管蚜生态位宽度
最广 , 玉米蚜次之 , 麦长管蚜最小 这种差异主要是
由于麦长管蚜在时间资源利用上的劣势以及玉米蚜
和禾谷缀管蚜在空 间上 占据 了相 当多的资源 即随
着时间的变化 , 玉米蚜主要集 中表现在空间上的高
度分化 , 田间群体状况表现出高度的聚集特性 禾谷
缴管蚜在时间上的分化均不明显 , 主要是累积为害 ,
而麦长管蚜则表现为时间上 的高度分化「‘ 由二维
生态位重叠值看
, 玉米蚜与禾谷缀管蚜最大 , 玉米蚜
与麦长管蚜次之 , 禾谷溢管蚜与麦长管蚜最小
、
这是
由于麦长管蚜主要生活于植 株下层 叶面 , 而禾谷缀
管蚜在时空上的分布均较 为均匀 , 玉米蚜则主要生
活在上部叶面及后期的穗部
讨 论
在生态学中
,
物种生态位的几何性质 , 如相对位
置 、 宽度等能够直观地刻 画一个群落中各物种的相
互关系 、馆 和 提 出以生态位位置 、 生态
位宽度及种群在最适生境的丰盛度作为描述某一群
落内各物种间相互关系的生态位格局仁 从而将种
群的数量引人到生态位的分析中 赵志模等 ‘“ 从种
群数 量 动 态 与空 间 动 态 的 统 一 观 点 出发 , 运 用
集论 , 将复杂的种群动态视为一个系统 , 综合
考虑数量动态 、 空间动态的信息 , 通过 二 聚类分
析 , 将整个系统划分为几个亚系统进行研究 , 使复杂
的种群动态问题简单化 但生态位格局主要反映了
同一群落中各物种在一系列资源状态上的分布 , 是
某一动态变化过程中相对静止状态的测度 本研究
在反映数量动态的基础上研究生态位的变化 , 对在
复杂的生态系统中综合分析主要种群的数量动态和
空间格局以及害虫综合治理有一定的意义
、 生态位宽度指数主要是根据各物种利用
资源的个体的比例来求得 这一方法较为简便快捷 ,
但存在一个问题 , 即在考虑生态位宽度的同时不能
兼顾物种的丰盛度 , 在一定空间内有较宽生态位的
物种不一定是优势物种 , 如本研究中玉米蚜的种群
数量在抽雄期是禾谷缀管蚜的 多倍 , 但是时间
和空间生态位指数却比禾谷绕管蚜分别低 和
因此 , 在 寸论生态位宽度时 , 既要很好地反
映物种的存在以及与寄主的关系 , 也必须反映种群
的丰盛度 , 才可能更好地理解生态位宽度和生态位
重叠的实际含义
迄今为止 , 生态位的研究都与种间竞争相联系 ,
生态学家通过研究竞争物种对时间 、 空间和食物资
源的分配策略来探讨竞争共存机制 、协同进化 、 多物
种群落的演替及多样性等问题 “ 本研究将生态位
理论和研究方法应用于玉米蚜虫种群分析上 , 有利
于加深对玉米蚜虫种群时一空 动态的认识 然而 , 玉
米植株不是一个均一的生境 它包含有许多生态上
异质的小生境 , 涉及有温度 、 光照和湿度等变化的物
理因子 , 有植物营养变化及物质传递的化学因子 以
及天敌因子等〔 〕 因而 , 要进 一步探讨玉米蚜虫混
合种群的竞争共存机制和动态变化 , 还必须充分考
虑生境异质性对种群动态和 生态位格 局 的总体影
响
参考文献
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且 飞
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一 赵志模
,
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一
周新远 侧 」
〔 一 一 无 ,
、 已 一 、 、 、
作者简介 丁 伟 , 男 , 年生 , 博士 , 副教授 , 主要从事
农业昆虫及害虫化学防治研究 , 发表论文 余篇 。
, 一