全 文 ：棉蚜在木槿上的扩散迁飞动态 3
邹运鼎 3 3 　周夏芝　李桂亭　刘同文　(安徽农业大学 ,合肥 230036)
【摘要】　对木槿和棉株上棉蚜自然种群消长动态、扩散及迁飞动态研究表明 ,木槿上棉蚜两种水平空间格局 4
月 20 日～5 月 6 日一直都是聚集格局 ,东向方位数量偏多 ,以株为单位第 4、第 10 株偏多 ,5 月 6 日后扩散引起
了格局变化 ;天敌中大草蛉与棉蚜数量之间相关 ,棉蚜与各种天敌总量极相关 ,天敌对棉蚜种群数量影响程度
的顺序关联度显示为龟纹瓢虫 > 食蚜蝇 > 大草蛉 ;4 月 18 日～5 月 16 日木槿上棉蚜种群增长模型为线性模
型 ;气象因子中前一天的大气相对湿度与木槿上棉蚜成若蚜总有翅率相关显著 ;大田棉蚜成蚜有翅率与提前 2
天木槿上棉蚜成蚜有翅率之间极相关.
关键词 　棉蚜 　扩散 　迁飞 　灰色关联分析
Diffusion and migration dynamics of Aphis gossypii on Hibiscus syriacus plants. Zou Yunding , Zhou Xiazhi , Li
Guiting and Liu Tongwen ( A nhui A gricultural U niversity , Hef ei 230036) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . , 1999 , 10 (6) :
699～702.
The fluctuation dynamics , diffusion and migration of A phis gossypii population on Hibiscus syriacus and cotton plants
were studied. The distribution of A phis gossypii on Hibiscus syriacus plants from April 20 to May 6 was aggregate
with the bigger density in the eastward , and most in No. 4 and No. 10 plants. After May 6 , the distribution changed
due to diffusion. The number of Chrysopa septem punctata was related to that of A phis gossypii , while the
relationship between the total number of all the natural enemies and the number of A phis gossypii was extremely
significant . The influence order of natural enemies on A phis gossypii was Propylaca japonica > Tromobididiidae >
Chrysopa septem punctata. The growth model for A phis gossypii population on Hibiscus syriacus from April 18 to
May 16 was linear. The relative humidity of the day before was significantly related to the winged adult rate. The rate
of winged adult aphids in cotton field was extremely significantly related to that on Hibiscus syriacus two days before.
Key words 　A phis gossypii , Diffusion , Migration , Grey relational analysis.
　　3 安徽省教委基金资助项目 (987L0012) .
　　3 3 通讯联系人.
　　1999 - 07 - 26 收稿 ,1999 - 09 - 27 接受.
1 　引 　　言
　　棉蚜 ( A phis gossypii) 是棉花上主要害虫之一[6 ] ,
可在棉花整个生育期为害 ,危害严重时造成花蕾脱落、
生长停滞 ,不仅影响棉花产量 ,同时严重影响棉花品
质[2～4 ] . 大田棉蚜的初始种群数量与越冬后木槿上的
虫口基数有一定关系 ,但两者之间的关系报道甚少. 本
文研究越冬寄主木槿上在春棉播种前后棉蚜的种群消
长动态、扩散迁飞动态以及木槿上成蚜有翅率与大田
棉花上棉蚜成蚜有翅率的关系 ,以期为棉蚜的调查取
样、预测预报提供科学依据.
2 　材料与方法
211 　木槿上的棉蚜调查
　　于 1999 年 4 月 20～5 月 14 日 ,随机选定 10 株木槿树 ,在
每树东、南、西、北 4 个方位 ,各选定 1 支 20cm 长的枝条作为调
查部位 ,每 2 天调查 1 次 ,系统调查棉蚜成蚜 (有翅、无翅) 、若
蚜数量和各种天敌的种群数量.
212 　棉田棉蚜的调查
　　采用 5 点取样 ,每点 20 株 ,自 5 月 5 日至 5 月 14 日 ,2 天 1
次 ,系统调查棉蚜成蚜 (有翅、无翅成蚜) 、若蚜数量及其天敌数
量 ,本槿树及棉田均一直不施药.
213 　气象资料的观察记载
　　在木槿树附近的校气象站 ,按照国家地面气象观察方法观
察记载 ,每日上午 8 时、下午 2 时、8 时、夜间 2 时的温度、湿度、
光照、降雨等资料.
214 　计算分析方法
　　棉蚜的聚集强度用 Poisson 扩散系数 ( c = s2/ …x ) 判断 ,各种
天敌对棉蚜种群数量影响程度用灰色关联分析法分析 ,以关联
度大小判断 ,即把棉蚜及其主要天敌之间的关系看作一个系
统 ,把棉蚜数量 ( y) 作为该系统的参照序列 ,其主要天敌数量
( x i) ( i = 1 ,2 , ⋯, M ,表示有 M 种天敌) 看作该系统的比较序
列 ,不同时点上的棉蚜数量及其主要天敌数量作为 Y 与 Zi 在
第 k 点上的效果白化值 ,进行双序列关联分析.
　　记 　Y = | Y (1) , Y (2) , ⋯Y ( n) |
　　　　X i = | X i (1) , X i (2) , ⋯X i ( n) |
　　经数据初值化后得
　　y = | y (1) , y (2) , ⋯y ( n) |
　　x i = | x i (1) , x i (2) , ⋯x i ( n) |
　　Y 与 X i 在第 k 点上的关联系数为 :
应 用 生 态 学 报 　1999 年 12 月 　第 10 卷 　第 6 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Dec. 1999 ,10 (6)∶699～702
ri ( k) =
min min| y ( k) - x i ( k) | +ρmax max| y ( k) - x i ( k) |
| y ( k) - x i ( k) | +ρmax max| y ( k) - x i ( k) |
式中 ,ρ为分辨系数 ,取值区间为[0 , 1 ] ,一般取ρ= 015 ,Δi ( k)
= | y ( k) - x i ( k) | 为 y 序列与 x i 序列在第 k 点的绝对值差 ;
min| y ( k) - x i ( k) | 为 1 级最小差 ,表示找出 y 序列与 x i 序列
对应点的差值中的最小差 ;而 min min| y ( k) - x i ( 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
| y ( k) - x i ( k) | 与 max max| y ( k) - x i ( k) | 分别为 1 级和 2 级
最大差 ,其含义与上述最小差相似.
　　G ( Y , X i ) = 1
n
∑
n
i = 1
ri ( k) 即为第 i 种天敌数量 ( x i ) 与棉蚜
数量 ( Y) 的关联度 ,其大小反映 x i 对 Y 的影响程度. 木槿上棉
蚜种群消长动态模型将时间数值化为 x 与棉蚜种群 ( y) 进行
数学分析建模.
3 　结果与分析
311 　木槿上棉蚜的空间格局动态
31111 木槿树 4 个方位的棉蚜水平格局 　判断昆虫种
群聚集强度公式有多种 ,本文用 Poisson 扩散系数 (c =
s2/ …x)进行判断. 将各方位上棉蚜的分布扩散系数计算
结果列表 1 ,由表 1 可看出 ,4 月 20 日～5 月 6 日棉蚜
方位分布的扩散系数均大于 1 ,仅 5 月 8 日后出现 3
次小于 1 ,3 次为零 ,其余都大于 1 ,可以认为 4 月 20
日至 5 月 6 日 (棉花出苗期)是聚集分布 ,把 10 株木槿
各方位的棉蚜数据列于表 2 ,对其进行方差分析 , F 值
为 3124 , F > F0. 05 = 2. 58 ,表明各方位间差异显著 ,同
时又可看出棉蚜的分布以东向方位的数量为多 ,占调
查蚜虫总量的 36 %～54 % ,为木槿树上棉蚜的抽样
提供了依据 . 以10株为单位 ,东南西北4个方位上水
平分布格局 4 月 20 日～5 月 14 日的扩散系数依次
为 220. 83、195. 66、98. 31、104 . 60、160 . 36、174 . 69、
30. 79、189. 81、124. 22、55. 80、53. 48、41. 29 ,均大于1 ,
为聚集格局. 将 4 月 20 日～5 月 14 日东、南、西、北方
位各个方位之和进行总趋势的扩散系数分析 ,C 值为
668. 74 ,4 方位总和趋势也是聚集格局 ,东向方位占总
数 35. 95 % ,对同期 4 个方位各个方位天敌数量之和
进行分布格局状况分析 ,龟纹瓢虫、食蚜蝇、大草蛉的
Poisson 扩散系数依次为 1. 20、2. 58 和 1. 24 ,均大于
1 ,均为聚集格局 ,和同期棉蚜的分布是一致的 ,且 3
种天敌数量东向方位数量占4个方位总数比例依次
50 %、47137 %和 40 % ,表明天敌在空间分布上对棉蚜
场所有追随作用.
表 1 　木槿 4 个方位上棉蚜分布的扩散系数( c = s2/ …x)
Table 1 Diffusion coeff icient of A. gossypii on H. syriacus plants in four directions
株号
Plant
No.
各时点 C 值 C value (Month. date)
4120 4122 4126 4128 4130 512 514 516 518 5110 5112 5114
1 48198 19175 31167 19161 7126 5149 29154 17160 55119 37148 6176 10100
2 38137 43125 3150 17154 25152 1141 1105 2190 5174 9118 18146 6138
3 27127 101164 148193 60143 133110 55140 77182 2100 2100 4100 0167 6100
4 130140 105195 84161 242161 138106 183102 167194 4168 23185 144141 106177 65168
5 13166 13137 3175 3155 2168 2195 90104 55186 4168 7114 2127 1122
6 20157 98110 4188 10196 30133 38151 15116 5173 0133 15100 1100 0
7 75178 62119 45108 11169 16142 44162 6105 7100 0158 1122 1100 0
8 79195 20172 5151 21127 14120 2125 1148 51100 3195 90116 98136 25100
9 46123 15171 17173 7183 5100 5164 11109 94126 14146 3124 2100 1122
10 82125 148185 7129 67135 45107 70156 143181 291129 306123 22166 2192 03 220183 196153 98131 104194 160136 174169 30179 189181 124122 55180 53148 41129
　3 表示每天 10 株 ( ∑东、∑南、∑西、∑北)的扩散系数.
表 2 　木槿上 4 个方位的棉蚜数量(头/ 10 株)
Table 2 Number of A. gossypii on H. syriacus in four directions ( head/ 10 plant)
方位
Directions
各时点数量 Number (Month. date)
4120 4122 4126 4128 4130 512 514 516 518 5110 5112 5114
东 East 2410 2001 473 897 771 894 555 481 492 272 165 116
南 South 1149 779 899 878 859 729 525 96 217 217 132 50
西 West 1124 1169 684 324 164 208 426 126 85 53 36 2
北 North 1972 1443 346 638 588 394 294 75 184 128 26 46
312 　以株为单位木槿上棉蚜的水平分布
　　将木槿树各株棉蚜量列于表 3. 按 Poisson 扩散系
数计算公式计算的扩散系数 C 值 ,4 月 20 日至 5 月 14
日依次为 11. 52、19. 14、14. 17、59. 88、48. 02、66. 57、
25. 71、15. 25、15. 65、10. 92、8. 42、11. 43 ,扩散系数均
大于 1 ,对表 3 数据进行方差分析 , F = 2135 , F > F0105
= 1197 ,差异显著 ,因此确定棉蚜水平格局亦属聚集分 布 ,由表 3 可看出 ,第 4、10 棵树棉蚜数量一直多于其它树 ,且其棉蚜总量达 5000 头以上 ,其他树均低于2000 头 ,这是初始虫口基数高所致.313 　木槿上天敌与棉蚜之间关系　　将木槿上棉蚜及其天敌的调查结果列于表 4. 天敌对棉蚜均有攻击作用 ,考虑时滞因素将前一天的天敌数量与当天棉蚜数量之间进行相关分析 ,棉蚜与龟
007 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　10 卷
表 3 　木槿上棉蚜数量(头/ 株)
Table 3 Number of A. gossypii on H. syriacus plants ( head/ plant)
株号
Plant No.
棉蚜数量 A . gossypii number (Month. date)
4120 4122 4126 4128 4130 512 514 516 518 5110 5112
1 341 201 88 58 31 111 219 170 303 196 41
2 760 619 186 132 100 18 19 7 29 37 10
3 723 773 349 82 876 188 119 2 2 8 4
4 1046 1007 450 876 862 725 384 145 44 225 151
5 332 155 96 74 29 61 182 122 76 28 10
6 298 241 193 50 54 94 55 3 10 15 1
7 945 683 85 155 141 130 54 11 7 3 1
8 729 216 135 103 87 23 14 26 151 103 103
9 803 668 76 41 45 29 53 50 112 11 2
10 742 774 539 1065 832 816 644 343 340 44 26
纹瓢虫的相关系数 r = 015358 ,与食蚜蝇的相关系数
r = 015231 , df = 9 时 r0105 = 01602 , r0110 = 015214 , r
均大于 r0110 ,棉蚜与两天敌间基本相关 ,表明有一定的
影响. 大草蛉与棉蚜间的相关系数 r = 016448 , r >
r0105 = 01602 ,相关显著. 由于棉蚜数量大 ,若不考虑各
种天敌对棉蚜捕食量的差异 ,天敌总量与棉蚜相关系
数 r = 01807 , r > r0101 = 01735 ,两者极相关 ,但因各天
敌食量差异 ,其结果仅可作为评价天敌作用的参考. 为
了明确各种天敌对棉蚜种群数量影响程度的大小 ,对
表 4 中棉蚜及其天敌之间关系进行灰色关联分析 ,得
出关联度 G ( y , x 1) 为 01789 , G ( y , x 2 ) 为 01762 , G
( y , x 3) 为 01686 , G ( y , x 4) 为 01854 . 即天敌对棉蚜种
群数量影响程度的大小顺序是龟纹瓢虫 > 食蚜蝇 > 大
草蛉. 3 种天敌总和与棉蚜的关联度 G ( y , x 4 ) 为
01854 ,其作用大于单独一种天敌对棉蚜种群数量的影
响.
表 4 　木槿上棉蚜及其天敌种群数量动态(头/ 10 株)
Table 4 Number of A. gossypii and its natural enemies on H. syriacus
( head/ 10 plant)
日期
Date
棉　蚜
A . gossypii
( y)
龟纹瓢虫
Propylaca
japonica
( x 1)
食蚜蝇
Tromobid2
i dii dae
( x 2)
大草蛉
C. septem
punctata
( x 3)
天敌总量
Total
( x 4)
4120 6747 7 4 2 13
4122 5392 3 7 1 11
4126 2402 1 2 1 4
4128 2739 3 1 1 5
4130 2382 4 1 5
512 2225 2 1 1 4
514 1800 3 2 5
516 778 1 1 1 3
518 978 2 1 1 4
5110 670 2 1 1 4
5112 359 2 2
5114 214 1 1 1 3
314 　木槿上棉蚜自然种群消长动态分析
　　为了分析表 4 中木槿上棉蚜自然种群消长动态 ,
将时间数值化 ,令 4 月 20 日为 1 ,则 4 月 22 日为 3 ,4
月 26 日为 7 , ⋯,时间为 x ,棉蚜种群数量为 y ,两者进
行相关分析 ,相关系数 r 为 - 0. 9263 ,αf = 10 时 , r0. 05
= 0. 576 , r0. 01 = 0. 708 , r > r0. 01 ,据此建立棉蚜种群
随时间变化的数学模型为 Y = 5500. 75 - 13. 67 x . 多
数动物的自然种群增长模型为逻辑斯谛曲线 ,而木槿
上 4 月 20 日以后棉蚜数量呈线性关系下降 ,可能是与
棉蚜与环境长期协调进化过程中 ,形成的一种适应性
规律 ,是由越冬寄主到一定时候向另一寄主转移的种
群变动结果.
315 　气象因子影响
31511 对木槿上成蚜有翅率的影响 　棉蚜主要是借助
飞行进行扩散 ,成蚜有翅率变化是考察扩散动态的因
子之一. 将气象因子列于表 5 ,与成蚜有翅率的关系计
算结果是 ,成蚜有翅率与前 1 天的降雨、光照、相对湿
度及温度之间的相关系数依次为 - 014714、012742、
- 011518和 - 012768 ,成蚜有翅率与前2天的降雨、光
表 5 　气象因子动态
Table 5 Climatic factors
日期
Date
气　温
Temperature
( ℃)
相对湿度
Relative
humidity
( %)
雨　量
(20～20 时)
Rainfall
(mm)
日照时数
Day time
(h)
4118 1518 81 012 112
4119 1712 80 110
4120 2010 70 718
4121 2019 62 312
4122 2010 76 615
4123 2015 80 213
4124 1718 84 415 010
4125 1614 80 615 010
4126 1719 70 510
4127 1417 88 419 010
4128 1417 75 012 412
4129 1616 62 710
4130 1818 51 910
511 1919 56 719
512 2012 75 018 010
513 1817 89 2413 010
514 2012 72 112 717
515 2216 59 814
516 2111 47 714
517 2310 53 314
518 2319 55 312
519 2418 61 415
5110 1915 74 916 117
5111 2010 61 513
5112 2310 62 713
5113 2515 55 818
5114 2714 50 817
5115 2311 76 214 010
5116 2112 82 315 010
1076 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　邹运鼎等 :棉蚜在木槿上的扩散迁飞动态 　　　　　　　　　
照、相对湿度和温度之间的相关系数依次为 - 010201、
010725、- 010873 和 - 011958. 各气象因子对成蚜有
翅率的关系 ,相关均不显著 ,表明气象因子对木槿上成
蚜有翅率的变化影响甚小.
31512 对木槿上成若蚜总有翅率影响 　成若蚜总有翅
率是考察棉蚜扩散的又一因子 ,气象因子与成若蚜总
有翅率的关系计算结果是 ,成若蚜总有翅率与前 1 天
的降雨、光照、相对湿度及温度之间的相关系数依次为
- 012908、010007、- 016489和 - 013144 ,成若蚜总有
翅率与前 2 天的降雨、光照、相对湿度和温度之间的相
关系数依次为 012387、010374、- 014025 和 015829.
前 1 天的相对湿度与成若蚜总有翅率相关系数 r =
- 016489 , df = 9 , r0105 = 01602 , r > r0105 ,相关显著 ,
表明前 1 天的相对湿度对成若蚜总有翅率有影响 ,但
其生物学机理尚待研究.
31513 对木槿上棉蚜种群数量的影响 　气象因子与木
槿上棉蚜种群消长关系计算结果是 :棉蚜种群数量与
前 1 天的降雨、光照、相对湿度和温度之间的相关系数
依次为 - 01089、013765、013507、- 014303 ;棉蚜种群
数量与前 2 天的降雨、光照、相对湿度和温度之间的相
关系数依次为 - 013536、010560、013915 和 - 015799.
气象因子与棉蚜相关均不显著 ,这种结果与 4 月下旬
至 5 月中旬的天气温和有关 ,气象因子变化幅度小 ,影
响效果不明显 ,但根据实践经验 ,降雨对棉蚜影响作用
最大. 但降雨次数和降雨量均少 ,不足以持续影响棉蚜
种群数量变化.
3 . 6 　大田棉株与木槿树上两者棉蚜有翅率变化关系
　　考虑到棉蚜在 20～25 ℃1 个世代历期为 7d 左右 ,
因此分析大田始见期 (5 月 6 日) 1 周左右时间范围内
木槿树和滞后 2d 棉株上成蚜有翅率之间的关系 ,找出
两者之间的联系. 现将大田棉蚜成蚜始见期的 5 月 6
～14 日木槿和大田棉蚜成蚜有翅率列于表 6. 由表 6
数据计算两者相关系数 r = 019287 , df = 3 , r0105 =
01878 , r0101 = 01959 , r0101 > r > r0105 ,相关接近极显
著 ,表明在 5 月 6～14 日时期内棉蚜不断从木槿树迁
往棉株上 ,与实际调查结果相吻合 ,对大田棉蚜动态的
预测有重要作用 . 由此建立数学模型 y = - 0 . 344 +
表 6 　棉株和木槿上棉蚜成蚜有翅率
Table 6 Rate of winged adult A·gossypic on cotton ( A) and H. syriacus
plants( B)
日期
Date
A 日期
Date
B
516 014026 514 010411
518 013811 516 010293
5110 013056 518 010102
5112 011915 5110 010045
5114 012113 5112 010028
0. 175 x . 此模型可用于棉蚜迁飞扩散动态的预测预报
参考.
4 　结 　　语
　　由以上分析可知 ,棉蚜在木槿上 4 月 20 日至 5 月
6 日的空间格局为聚集分布 ,且方位以东向为多 ,5 月
4 日后棉田已见棉蚜 ,所以木槿树上棉蚜已开始迁飞
引起木槿树上棉蚜空间格间发生变化. 以株为单位的
水平格局为聚集分布 ,以第 4、10 株偏多 ,这可能是与
各树的初始虫口基数有关 ,基数越大 ,后期数量相应也
较多. 由该期间木槿上棉蚜种群增长模型可看出 ,随着
迁飞活动的开始 ,木槿上棉蚜数量急剧减小 ,显示了木
槿作为棉蚜越冬寄主的重要作用.
　　天敌是影响木槿上棉蚜种群消长的主要因子 ,大
草蛉 (幼虫为主) 与棉蚜之间相关显著 ,所以在木槿上
大草蛉对棉蚜跟随紧 ,用灰色关联分析 ,在一定程度上
可以判断天敌的作用 ,从棉蚜与天敌关联程度分析 ,对
棉蚜数量影响大小的顺序是龟纹瓢虫 > 食蚜蝇 > 大草
蛉 ;但棉蚜迁飞到棉株后 ,龟纹瓢虫是棉花上棉蚜最理
想的天敌[5 ,6 ] . 在不考虑各天敌食量因素 ,棉蚜量 ( y )
与木槿天敌量 ( x )相关系数为 r = 018072 , r > r0101 =
01735 ,两者极相关.
　　气象因子前 1 天大气相对湿度与棉蚜成若蚜总有
翅率相关显著 ,表明湿度影响到棉蚜的生长发育 ,它涉
及到棉蚜总有翅率包含的多项内容 ,其机理尚待探讨.
　　棉蚜后期的数量与迁飞有关 ,滞后 2d 的棉株蚜虫
有翅率 ( y) 与木槿上棉蚜有翅率 ( x ) 相关接近极显著 ,
数学模型为 y = - 01344 + 01175 x ,该模型可以为棉
蚜由木槿向棉花上的迁飞以及棉蚜的测报和防治时期
提供依据.
致谢 　承蒙我校郁家成副教授大力支持 ,特致谢忱.
参考文献
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～226.
2 　邹运鼎、王弘法. 1989. 农林昆虫生态学. 合肥 :安徽科学技术出版
社.
3 　邹运鼎. 1997. 害虫管理中的天敌评价理论与应用. 北京 :中国林业
出版社.
4 　邹运鼎等. 1986. 龟纹瓢虫成虫对棉蚜的捕食作用. 生物数学学报 ,
1 (1) :64～69.
5 　邹运鼎、毕守东等. 1998. 各种天敌对棉蚜种群数量影响程度的研
究. 应用生态学报 ,9 (5) :499～502.
6 　樊孝贤、何本极. 1979. 棉花害虫综合防治. 见 :中国科学院动物研
究所主编. 中国主要农业害虫综合防治. 北京 :科学出版社. 192～
212.
作者简介 　邹运鼎 ,男 ,55 岁 ,教授 ,研究员 ,主要从事昆虫生态
学研究 ,发表论文 90 多篇 ,出版专著 2 部.
207 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　10 卷