全 文 ：影响棉蚜种群数量的优势种天敌的灰色系统分析*
毕守东* * 邹运鼎 陈高潮 孟庆雷 王公明 (安徽农业大学, 合肥 230036)
=摘要> 对 1983、1984、1986、1988、1994 和 1995 年 6 年棉花铃期以前棉蚜种群数量与其天敌种群数量以及各
种天敌的捕食量, 利用灰色系统理论和方法,研究天敌的日捕食总量和棉蚜种群数量的追随关系, 并分析各种
天敌与理想优势种天敌之间的联系程度 ,结果表明, 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.
关键词 优势种天敌 棉蚜种群 捕食量 灰关联度
Grey system analysis on dominant natural enemies influencing Aphis gosspyii population. BI Shoudong, ZOU Yund2
ing, CHEN Gaochao, MENG Qinglei and WANG Gongming ( Anhui Agr icultur al Univer sity, Hefei 230036) .
2Chin. J . Appl . Ecol . , 2000, 11( 3) : 417~ 420.
The populat ions of Aphis gosspyii and its natural enemies befor e cotton boll stage were investigated systematically in
1983, 1984, 1986, 1988, 1994 and 1995. The relationship between daily total predation of natural enemies and
Aphis gosspyii populat ion size was studied with the grey system theory and method, and t he r elational grade of various
natural enemies to ideal superior natural enemies was analyzed. T he results show that Propylaca japonica was the ma2
jor natural enemy influencing Aphis gossypii, followed by Chrysopa septempunctata , then by T herdion octomacula2
tum and Er igonidium graminicola .
Key words Dominant natural enemy, Aphis gossypii population, P redation, Grey relational grade.
* 安徽省自然科学基金( 952农205)和安徽省教委基金( 95JL0032)资
助项目.
* * 通讯联系人.
1999- 10- 22收稿, 2000- 01- 17接受.
1 引 言
农作物害虫与其天敌之间的相互依存、相互制约
的关系是长期协同进化过程中逐渐形成的. 在同一时
期,目标害虫有多种天敌存在, 由于各种天敌的食性、
捕食量、寄生率、搜索行为、空间分布状况、种群数量等
方面的差异,各自对目标害虫的控制作用也明显不同.
目前防治害虫多是将化学防治、农业防治、物理防治、
生物防治等措施有机地进行组配. 但是,化学防治措施
可能对生物防治措施的一些天敌带来不利影响,为了
有效地保护和利用天敌, 邹运鼎等[ 6, 7]提出了天敌评
价理论和优势种天敌的评价标准, 其主要依据是天敌
与其目标害虫在数量、食量、时间、空间关系方面的密
切程度.棉蚜是棉花铃期以前的主要害虫之一,危害严
重时可造成大幅度减产, 为了有效地保护和利用棉蚜
天敌,科学地组配棉蚜的综防措施,特开展了多种天敌
种群及其日捕食量对棉蚜种群的影响程度研究.
2 材料与方法
211 调查取样
1983、1984、1986、1988、1994 和 1995 年 5~ 7 月棉花铃期
以前在安徽农业大学教学试验总场采用定点系统调查方法, 调
查面积均为 01 134hm2, 采用平行跳跃法取样. 1983 年 6 月 3 日
~ 28 日,每 3 天 1 次, 共 9 次, 1984 年 5 月 17 日~ 6 月 12 日 3
天1 次共 7 次和1986 年6 月 1日~ 21 日每5 天 1 次共5 次, 系
统调查 100 株棉花上棉蚜及其天敌的数量动态. 1983、1984、
1986 三年中棉蚜天敌除了龟纹瓢虫和大草蛉外, 尚有异色瓢
虫、草间小黑蛛、蚜茧蜂、食蚜螨等天敌,但数量很少, 为了减少
系统调查工作量, 省去了对此类天敌数量的调查. 1988 年 5 月
22 日~ 6月 27 日 3 天 1 次共 13 次,系统调查 105 株棉花上棉
蚜及其天敌的数量动态; 1994 年 5 月 28 日~ 7 月 16 日 7 天 1
次共8 次和 1995 年 6 月3 日~ 7 月15 日7 天 1 次共7 次, 系统
调查 100株棉花上棉蚜及其天敌的数量动态.调查棉田均按常
规栽培措施管理,但一直不施药.
212 每头天敌的日捕食量
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[ 2~ 5, 8~ 10]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.
213 计算分析方法[ 1]
把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
要天敌的日捕食总量(X j= 个体平均日捕食量@天敌数量, j =
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、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 Xj 在第k 点上的效果白化值. 进行双序列
关系分析.记
Yi = { Yi (1) , Yi (2) , , Yi ( n) } i = 1, 2
Xj = {Xj ( 1) , X j (2) , , X j( n) } j = 1, 2, M
应 用 生 态 学 报 2000 年 6 月 第 11 卷 第 3 期
CHINESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY, Jun. 2000, 11( 3)B417~ 420
经数据均值化后得
y i = {yi (1) , y i( 2) , , yi ( n )} i = 1, 2
x j = { xj ( 1) , x j (2) , , x j ( n)} j = 1, 2 , M
Yi 与Xj 在第k 点上的关联系数为
rij ( k) =
min
j
min
k
| yi ( k) - x j( k) | + Qmax
j
max
k
| yi ( k) - x j( k) |
| yi( k) - xj ( k) | + Qmax
j
max
k
| yi( k) - xj ( k) |
,
k = 1, 2 , n
式中Q为分辨系数, 取值区间为 [ 0, 1] , 一般取Q= 01 5, $ ij ( k)
= | y i ( k) - x j ( k) |为 y i 序列与x j 序列在第 k 点的绝对值差;
min
k
| y i( k) - x j ( k) |为 1 级最小差, 表示找出 y i 序列与x j 序列
对应点的差值中的最小差;而min
j
min
k
| 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
k
| y i ( k) - x j ( k) | 与max
j
max
k
| y i( 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( Yi , Xj ) =
1
n E
n
k= 1
r ij ( k)
即为第 j 种天敌的日捕食总量与棉蚜数量( Y1)或/理想优势种0
天敌( Y2)的关联度,其大小反映 Xj 对 Yi 的联系或影响程度.
表 1 棉蚜种群数量及其天敌的捕食总量动态
Table 1 Dynamics of Aphis gossypii population and total predacious number of it s natur al enemy ( ind. 100 plant- 1)
时期 Date X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 X12 X13 X14 X15 X16 Y1 Y2
1983 614 675 - - - - - - - - - - 0 - - - - 4413 675
617 45 - - - - - - - - - - 0 - - - - 4626 45
6110 180 - - - - - - - - - - 0 - - - - 2739 180
6113 135 - - - - - - - - - - 0 - - - - 1448 135
6116 90 - - - - - - - - - - 0 - - - - 1598 90
6119 540 - - - - - - - - - - 0 - - - - 2573 540
6122 855 - - - - - - - - - - 0 - - - - 4087 855
6125 225 - - - - - - - - - - 28 - - - - 6237 225
6128 225 - - - - - - - - - - 0 - - - - 7950 225
1984 5117 45 - - - - - - - - - - 0 - - - - 188 45
5121 45 - - - - - - - - - - 28 - - - - 717 45
5125 135 - - - - - - - - - - 28 - - - - 1529 135
5129 315 - - - - - - - - - - 0 - - - - 2887 315
613 315 - - - - - - - - - - 28 - - - - 3827 315
617 495 - - - - - - - - - - 84 - - - - 2375 495
6112 900 - - - - - - - - - - 0 - - - - 3378 900
1986 611 720 - - - - - - - - - - 0 - - - - 9718 720
616 405 - - - - - - - - - - 28 - - - - 1405 405
6111 450 - - - - - - - - - - 28 - - - - 2849 450
6116 360 - - - - - - - - - - 0 - - - - 2796 360
6121 90 0 569 90
1988* 5122 0 - - - 0 - 0 0 - 0 0 - - 0 - 0 251 0
5125 0 - - - 0 - 0 0 - 0 0 - - 0 - 0 330 0
5128 0 - - - 0 - 0 0 - 0 0 - - 0 - 0 623 0
5131 0 - - - 0 - 0 0 - 0 0 - - 1 - 0 1407 1
613 315 - - - 0 - 0 78 - 0 22 - - 0 - 0 1483 315
616 90 - - - 0 - 0 26 - 0 0 - - 0 - 0 1611 90
619 0 - - - 0 - 0 26 - 0 0 - - 0 - 0 1865 26
6112 0 - - - 90 - 0 52 - 0 0 - - 2 - 0 1180 90
6115 0 - - - 90 - 0 26 - 0 0 - - 0 - 0 1070 90
6118 0 - - - 90 - 0 286 - 0 0 - - 1 - 87 958 286
6121 0 - - - 120 - 0 104 - 44 0 - - 0 - 0 783 120
6124 0 - - - 210 - 0 26 - 0 66 - - 0 - 0 1079 210
6127 0 - - - 30 - 34 130 - 0 44 - - 0 - 0 2489 130
1994 5128 45 84 88 48 210 0 0 0 0 - - 0 0 3 - - 69 210
614 135 0 0 0 300 0 0 0 0 - - 0 0 0 - - 1 300
6111 225 84 0 0 900 0 68 0 50 - - 0 12 0 - - 44 900
6118 630 0 0 0 210 70 17 0 25 - - 28 0 0 - - 543 630
6125 2070 0 0 0 420 35 0 182 0 - - 2016 0 0 - - 1546 2070
712 4680 0 0 0 0 0 0 52 0 - - 364 0 0 - - 3335 4680
719 855 0 0 0 210 140 306 52 200 - - 560 42 0 - - 937 855
7116 360 0 0 0 330 140 238 0 625 - - 0 30 0 - - 310 625
1995 613 225 42 0 0 720 0 0 0 0 - - 0 - 0 0 - 23 720
6110 810 0 0 0 390 0 0 26 0 - - 28 - 0 22 - 291 810
6117 6030 42 44 0 1020 0 0 442 0 - - 0 - 0 44 - 2122 6030
6124 11880 504 0 0 990 70 17 442 125 - - 2912 - 7 0 - 2368 11880
711 3780 0 0 0 270 105 85 52 200 - - 1848 - 0 0 - 1189 3780
718 27450 924 0 0 1050 105 68 468 50 - - 1148 - 0 0 - 5175 27450
7115 5400 3402 44 24 450 280 68 780 150 - - 4592 - 3 0 - 2349 5400
Na 45 42 44 24 30 35 17 26 25 22 22 28 6 1 22 29
* 1988年单位为头/ 105株.X1:龟纹瓢虫 P ropylaca jap onica , X2:异色瓢虫 Harmonia axyridis , X3:七星瓢虫 Coccinel la septempunctata, X4:黑襟毛瓢虫 Scymnus hof f manni , X5: 草间小黑蛛 Erigonidium g raminicola, X6:狼蛛 Lycosidae, X7: 肖蛸蛛 T etragnathidae, X8:八斑球腹蛛 Therdion oc2
tomaculatum , X9:三突花蛛 Misumenops tr icusp id atus ,X10:管巢蛛 Clubionidae, X11:微蛛 Micryphant idae, X12:大草蛉 Chrysopa sep tempunctata , X13:小花蝽 Or ius minu tus , X14:蚜茧蜂 Aphidius, X15:食蚜螨 Tr omobid iid ae, X16:食蚜蝇 Syrphidae, Y1:棉蚜 Aphisgossypi i , Y2:理想优势种天敌 Superi2
or natural enemies, Na:每头天敌日捕食量 Predacious number.下同 The same below.
418 应 用 生 态 学 报 11卷
3 结 果
311 棉蚜及其天敌种群捕食量动态
将1983、1984、1986、1988、1994和 1995年调查的天
敌数量折合成的日捕食总量及棉蚜种群数量见于表1.
312 关联度分析
为了综合考察棉区各种天敌对棉蚜的影响程度,
在所有天敌中, 构建一各调查时点上捕食总量都是最
大的/理想优势种0天敌 Y2,以实测棉蚜种群数量 Y1
与 Y2作为参照序列与比较序列 Xj ( j = 1, 2 , M)作
双序列关联分析 ,经编程计算得关联度和关联序如
表 2.
表 2 Yi与 Xj 的关联度
Table 2 Relational grade of Yi and Xj
X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 X12 X13 X14 X15 X16
Y1
1983 01847( 1) - - - - - - - - - -
01765
( 2) - - - -
1984 01776( 1) - - - - - - - - - -
01616
( 2) - - - -
1986 01836( 1) - - - - - - - - - -
01566
( 2) - - - -
1983~ 1986 0186( 1) - - - - - - - - - -
01729
( 2) - - - -
1988 01841( 4) - - -
01851
( 2) -
01845
( 3)
01906
( 1) -
01830
( 6)
01851
( 2) - -
01830
( 6) -
01832
( 5)
1994 01970( 1)
01719
( 10)
01758
( 8)
01758
( 8)
01802
( 4)
01797
( 5)
01761
( 7)
01853
( 2)
01784
( 6) - -
01845
( 3)
0175
( 9)
01758
( 8) - -
1995 01914( 1)
01784
( 8)
01731
( 10)
01724
( 11)
01848
( 3)
01804
( 5)
01814
( 4)
01874
( 2)
01789
( 7) - -
01792
( 6) -
01749
( 9)
01683
( 12) -
1994~ 1995 01923( 1)
01858
( 5)
01810
( 9)
01803
( 11)
01874
( 3)
01847
( 6)
01819
( 8)
01899
( 2)
01839
( 7) - -
01863
( 4) -
01809
( 10) - -
E 125 28 24 21 56 35 46 61 31 11 15 98 8 35 5 12
Y2
1983 1( 1) - - - - - - - - - -
01766
( 2) - - - -
1984 1( 1) - - - - - - - - - -
01623
( 2) - - - -
1986 1( 1) - - - - - - - - - -
01479
( 2) - - - -
1983~ 1986 1( 1) - - - - - - - - - -
01704
( 2) - - - -
1988 01846( 4) - - -
01886
( 2) -
01834
( 7)
01915
( 1) -
01833
( 8)
01862
( 3) - -
01835
( 6) -
01847
( 5)
1994 01950( 1)
01734
( 10)
01751
( 9)
01751
( 9)
01837
( 2)
01771
( 7)
01775
( 6)
01820
( 3)
01780
( 5) - -
01812
( 4)
01763
( 8)
01751
( 9) - -
1995 01995( 1)
01784
( 8)
01720
( 11)
01731
( 10)
01861
( 2)
01787
( 7)
01788
( 6)
01849
( 3)
01789
( 5) -
01793
( 4) - -
01753
( 9)
01695
( 12) -
1994~ 1995 01990( 1)
01864
( 4)
01815
( 10)
01811
( 11)
01869
( 3)
01832
( 7)
01824
( 9)
01898
( 2)
01833
( 6) - -
01862
( 5) -
01825
( 8) - -
E 125 29 21 21 59 30 40 59 35 9 14 98 9 36 5 12
4 讨 论
由表 1可知, 从捕食量角度看: 1983、1984、1986
年调查棉田主要有龟纹瓢虫和大草蛉两种天敌,这两
种天敌是优势天敌; 1988 年调查棉田共有 8 种天敌,
龟纹瓢虫和大草蛉无优势,八斑球腹蛛成了该年度棉
蚜的优势种天敌; 1994 年调查棉田共有 12 种棉蚜天
敌,龟纹瓢虫和草间小黑蛛的日捕食棉蚜总量较大;
1995年调查棉田共有棉蚜天敌 12种,龟纹瓢虫、草间
小黑蛛和大草蛉比其他天敌具有更强的捕食作用.
由表 2可知,从天敌的日捕食总量与棉蚜种群数
量追随关系即关联度 R ( Y1, Xj ) 来看, 1983、1984、
1986以及 3年综合数值与棉蚜种群的关联度由大到
小的天敌顺序为龟纹瓢虫> 大草蛉; 1988年与棉蚜种
群的关联度排序前 3位的是八斑球腹蛛、草间小黑蛛
(微蛛)、肖蛸蛛; 1994年与棉蚜种群的关联度排序前 3
位的是:龟纹瓢虫、八斑球腹蛛、大草蛉; 1995及 1994
~ 1995年与棉蚜种群关联度较大的天敌是龟纹瓢虫、
八斑球腹蛛和草间小黑蛛.
从各种天敌的日捕食总量同/理想优势种0天敌的
日捕食总量的联系程度即 R ( Y2, Xj ) 来看, 1983、
1984、1986以及 1983~ 1986年的综合数值与/理想优
4193 期 毕守东等:影响棉蚜种群数量的优势种天敌的灰色系统分析
势种0天敌的关联度大小顺序为龟纹瓢虫> 大草蛉;
1988年与/理想优势种0天敌关联度排序前 3位的是
八斑球腹蛛、草间小黑蛛和微蛛; 1994年及 1995年与
/理想优势种0天敌的关联度排序前 3 位的是龟纹瓢
虫、草间小黑蛛、八斑球腹蛛.
由以上分析可见, 各种天敌的优势度在不同年度
间存在波动性, 即使同一年度,棉花的不同生长发育期
优势种天敌也有所不同(表 1) ,这是由于当年环境条
件的优劣,利于或不利于某种天敌生存所致. 为了综合
确定棉蚜的主要天敌,我们采用积分的方法, 即排序第
1的得 16 分, 排序第 2 的得 15 分, 依次递减 1 分, 这
样可以得到各种天敌的总得分情况(表 2) . 由积分可
知,调查年份中从日捕食总量对棉蚜的影响程度看,龟
纹瓢虫积 125 分, 大草蛉积 98 分, 八斑球腹蛛积 61
分,草间小黑蛛积 56分.从各种天敌与/理想优势种0
天敌的日捕食总量的联系程度看, 龟纹瓢虫积 125分,
大草蛉 98分,八斑球腹蛛与草间小黑蛛皆 59分.
因此,从天敌的捕食作用看,龟纹瓢虫和大草蛉是
棉蚜的优势种天敌, 其种群捕食量的变化趋势与棉蚜
种群数量的变化趋势一致;尽管草间小黑蛛和八斑球
腹蛛的捕食范围广、食性杂, 但其数量较多, 捕食量较
大,在调查点调查年份内, 除龟纹瓢虫和大草蛉外, 还
是比其他天敌有更强的捕食能力, 尤其是两者种群数
量与棉蚜种群数量具有较强的追随关系, 因此它们与
Y1和 Y2 有较高的关联度. 所以可以认为, 在江淮棉
区,棉花铃期以前棉蚜的多种天敌中,以龟纹瓢虫对棉
蚜种群数量影响最大,其次是大草蛉,第三是八斑球腹
蛛和草间小黑蛛.
由于生态系统、生物群落、物种之间的关系相当复
杂而多变,也导致不同地区、不同棉田类型中棉蚜天敌
的优势种会存在较大的差异.其变化规律如何有待进
一步研究探索.
参考文献
1 Deng J2L(邓聚龙)11990. A Course in Grey System Theory. Wuhan :
Huazhong Science and Engineering U niversity Press. 33~ 84 ( in Chi2
nese)
2 Huang H ( 黄 红) . 1990. Predat ion model of the Chrysop a sep tem2
punctata on cot ton insect pest s. Natu ral Enemies of I nsects (昆虫天
敌) , 12( 1) : 7~ 12
3 Miao C2S(苗春生) 119871An observation on the feeding capacity on
some pests by Oriu s minutus linnaeus. Entom Knowlegde (昆虫知
识) , 24( 3) : 174~ 176 ( in Chinese)
4 Wang S2Z(汪世泽) 119891An evaluation of the effects of natural ene2
mies preying upon cotton Aphid s. E ntom K nowlegde (昆虫知识) , 26
( 1) : 10~ 14 ( in Chinese)
5 Zhu C2J(朱传经)11998. Studies on the st ructure of the predator com2
munit ies in cotton fields. Natural Enemies of I nsects (昆虫天敌) , 20
( 1) : 28~ 35 ( in Chinese)
6 Zou Y2D(邹运鼎)119891 Insect Ecology of Agriculture and Forest ry.
Hefei: Anhui Science and Technology Press. 311~ 327( in Chinese)
7 Zou Y2D(邹运鼎)119971T heory and Applicat ion of Evaluating Natu2
ral Enemy in Management of Pest . Beijing: China Forest ry Press. 127
~ 157( in Chinese)
8 Zou Y2D(邹运鼎) 119861Studies on predation of Prodylaea japonica
( T hund. ) Imago to Aphis gossypi i Glover. J Biomath ( 生物数学学
报) , 1( 1) : 64~ 69 ( in Chinese)
9 Zou Y2D(邹运鼎) . 1999. A study on predat ion of Coccinella sep tem2
punctata on different ranges of starvat ion. Acta Ecol Sin ( 生态学
报) , 19( 1) : 113~ 117 ( in Chinese)
10 Zou Y2D(邹运鼎) . 1996. Searching behavior of the female imagoes of
H ormonia axyrid is. J Biomath (生物数学学报) , 11( 3) : 33~ 38 ( in
Chinese)
作者简介 毕守东,男, 1963 年生, 副教授, 现从事昆虫生态学
研究,发表论文多篇.
420 应 用 生 态 学 报 11卷