免费文献传递   相关文献

Spatial pattern and temporal dynamics of Atylotus pallitarsis population in Songnen Plain

松嫩平原淡黄虻种群日吸血活动的时空动态研究



全 文 :松嫩平原淡黄虻种群日吸血活动的时空动态研究*
金  伟* *  盛连喜  高  玮  张冬梅  (东北师范大学生命科学学院, 长春 130024)
摘要  淡黄虻是松嫩平原虻虫中的优势种. 对其吸血活动的观测发现, 其种群数量与温度、湿度呈显著相关;
吸血高峰时间出现在 1400 左右,种群的聚集度和扩散度也在此时达到最大; 种群不仅呈聚集分布, 而且呈聚
集型扩散; 种群聚集分布以疏松的小集团形式存在, 其个体呈随机分布.
关键词  淡黄虻  日吸血活动  时空动态
文章编号  1001- 9332( 2001) 04- 0532- 03 中图分类号  Q968  文献标识码  A
Spatial pattern and temporal dynamics of Atylotus pallitarsis population in Songnen Plain. JIN Wei, SHENG L ianx i,
GAO Wei and ZHANG Dongmei( Nor theast Normal University , Changchun 130024) . Chin. J . A pp l. Ecol . , 2001,
12( 4) : 532~ 534.
The spatial pattern and its time series dynamics of A tylotus pallitar sis population were examined in this paper. The re
sults show ed that the amount of this population was closely related to temperature and humidity , and its blood peak
time appeared at about 1400 o clock in the afternoon. T he population cattles w as agg regated distr ibut ion and emigr a
tion thoroughout the day , the agg regated distribution pattern was loose mass community, the distribution of insects in
the community w as at r andom.
Key words  A tylotus pallitarsis , Daily bloodsucking behaviour, Spatial pattern and tempo ral dynamics.
  * 吉林省中医管理局青年科研基金重点项目( 96A30) .
  * * 通讯联系人.
  1999- 09- 23收稿, 2000- 03- 09接受.
1  引   言
昆虫种群的空间格局及其时序动态[ 12, 14]是反映
昆虫种群有效利用资源的一个重要生态特征[ 6] ,常可
有效地解释昆虫空间格局变化的生物学机理,并将有
关生物学过程的作用及强度数量化地表达出来[ 15] .淡
黄虻( Atylotus pall itarsis ) 是松嫩平原虻虫中的优势
种,是危害当地畜牧业的主要害虫之一[ 8, 10] . 淡黄虻
主要刺吸牲畜的血, 也刺吸人血, 且能传播 16种人畜
共患的疾病, 因此也是一种重要的医学昆虫[ 2, 13] . 根
据淡黄虻种群日吸血活动的调查数据, 分析了其空间
格局及其时序变化, 以加深对淡黄虻种群日动态的全
面了解,为评估和预防淡黄虻的危害提供依据.
2  材料与方法
21  供试昆虫
供试昆虫为淡黄虻,是松嫩平原虻虫中的优势种.
22  虻虫调查
1997 年 7 月中旬在吉林省长岭县进行,固定 20 头牛,从清
晨日出至傍晚日落,每隔 1h 计数牛身上的虻虫数, 同时记录各
个时刻的温度值和湿度值.
23  计算检验方法
1)分别计算各时刻的种群平均虫量 X (只 / 头) , 方差 S 2;
2) 计算种群平均虫量( X ) 与温度( T )、湿度( H ) 的相关系数和
回归方程; 3) 计算扩散系数 C ( C = S 2/ X ) ; 平均拥挤度
M * ( M * = X + S 2/ X - 1) ; 聚块性指标 M * / X 及负二项分布
K 值( K = X 2/ ( S2- X ) ) ; 4) 采用 Iwao模型,求出平均拥挤度
M * 与样方均数 X 的相关系数和回归方程.
3  结果与分析
31  淡黄虻种群日吸血活动的消长与气象因素关系
从表 1可知,淡黄虻种群数量在清晨和傍晚最低,
在 1400左右出现吸血高峰. 随着温度的升高或下降,
叮咬牛体的淡黄虻种群数量逐渐升高或下降;而随着
湿度的下降,叮咬牛体的淡黄虻种群数量却逐渐升高,
反之亦然. 经计算, 淡黄虻数量 X 与温度T 的相关系
数 r = 0. 844, f = n - 2 = 13, r 0. 01 = 0. 641,因为 r
> r 0. 01, 故可以认为淡黄虻种群数量与温度正相关极
显著, 回归方程为 X = 3. 4044T - 66. 94(图 1) .淡黄
虻种群数量与湿度的相关系数 r = 0. 755, f = n - 2
= 13, r 0. 01 = 0. 641,因为 r > r 0. 01,故可以认为, 淡黄
虻数量与湿度负相关极显著, 回归方程为 X =
4. 5588H + 282. 52(图 1) .在此基础上,进一步求出种
群数量与温度、湿度的回归方程 X = - 359. 9 +
5949T + 3. 976H . r = 0. 8654, f = n - p - 1 = 15
- 2- 1 = 12, r 0. 01 = 0. 732, r > r 0. 01; F = 17. 86,查
表得 F 0. 01(2, 12) = 6. 93, F > F 0. 01, 相关性 r 值检验
和 F 值检验均达到极显著水平.
应 用 生 态 学 报  2001 年 8 月  第 12 卷  第 4 期                                
CHINESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY, Aug . 2001, 12( 4)532~ 534
表 1  淡黄虻日吸血活动的种群数量和气象资料
Table 1 Meteorological data and population amount of A. pal litarsis
时间 T ime 平均虫数 X 温度 T 湿度 H
530 5. 8 19. 2 62. 3
630 8. 0 20. 5 61. 6
730 9. 6 21. 9 59. 4
830 14. 7 25. 2 57. 6
930 14. 9 27. 6 56. 3
1030 19. 0 29. 2 53. 5
1130 27. 7 31. 7 51. 9
1230 37. 3 33. 5 52. 8
1330 52. 7 34. 1 53. 5
1430 58. 5 33. 6 53. 1
1530 55. 8 32. 4 53. 0
1630 51. 2 29. 8 54. 6
1730 38. 1 27. 3 54. 9
1830 14. 5 26. 1 56. 7
1930 3. 3 23. 6 58. 2
图 1  淡黄虻日吸血活动的平均虫量( X )与温度( T )、湿度( H )的关系
Fig. 1 Relat ionship betw een X and T , H of A . pal li tarsis .
32  淡黄虻种群日吸血活动的扩散系数
从表 1可知,淡黄虻种群的扩散系数在 1400左
右达到最大值. 根据扩散系数 C 判断, C< 1为均匀分
布; C= 1为随机分布; C> 1为聚集分布.淡黄虻在各
时刻的 C 值均> 1, 说明其日吸血活动的空间格局都
是聚集分布.丁岩钦[ 1]认为概率为 95%的置信区间为
1  2 [ 2n / ( n - 1) 2] , 如果 C 落入此区间, 则为随机
扩散;若 C 落入区间以外时, 则认为是聚集型扩散.本
实验 n = 20,置信区间范围为 0. 334- 1. 666, 各时刻
的 C 值均不在此范围内, 说明淡黄虻不仅呈聚集型分
布,而且呈聚集型扩散.淡黄虻在 1400时的聚集度最
高,种群最密集,向四周扩散度也最大.
33  淡黄虻种群日吸血活动的 K 值
Waters[ 13]提出 K 值可作为估计种群聚集型扩散
的指标, K 值与虫口密度无关, K 值愈小, 聚集度愈
大;如 K 值趋于  时(一般在 8以上) ,则逼近 Poisson
分布[ 11] .淡黄虻 K 值日变化总趋势呈低  高  低,
即种群表现为聚集  扩散  聚集的趋势, 进一步验
证了扩散系数 C 所得出的结论.
表 2  淡黄虻日吸血活动的空间聚集指标
Table 2 Spatial aggregation indices of A. p al litarsis on its daily blood
sucking behavior
时间
T ime S
2 C M * M * / X K
530 34. 55 5. 96 10. 76 1. 86 1. 17
630 53. 39 6. 67 13. 67 1. 71 1. 41
730 74. 50 7. 76 16. 36 1. 7 1. 42
830 147. 27 10. 02 23. 73 1. 61 1. 63
930 157. 21 10. 55 24. 45 1. 64 1. 56
1030 211. 02 11. 11 29. 11 1. 53 1. 88
1130 387. 93 14. 00 40. 7 1. 47 2. 13
1230 607. 50 16. 29 52. 59 1. 41 2. 44
1330 990. 97 18. 80 70. 50 1. 34 2. 96
1430 1134. 68 19. 40 76. 9 1. 31 3. 18
1530 1056. 97 18. 94 73. 74 1. 32 3. 11
1630 927. 94 18. 12 68. 32 1. 33 2. 99
1730 616. 43 16. 18 53. 28 1. 40 2. 51
1830 135. 33 9. 33 22. 83 1. 57 1. 74
1930 13. 98 4. 24 6. 54 1. 98 1. 02
34  淡黄虻日吸血活动的平均拥挤度与种群数量之
间的关系
Lloyd
[ 7]和王承纶[ 9]指出, M * / X 可用来判断昆
虫在田间的分布型,当 M * / X < 1时, 为均匀分布;当
M
*
/ X = 1时,为随机分布;当 M * / X > 1时,为聚集
分布. 淡黄虻在各时刻的 M * / X 值均 > 1, 说明它的
日吸血活动的空间格局都是聚集分布. 这也验证了3. 2
的结论.
日本学者 Iw ao教授[ 3~ 5]于1968年提出 M * 与 X
之间的直线回归式: M * = + X .他认为 M * 与 X
呈直线关系时, + 具有不同的生物学含义, 从而揭
示出种群的不同空间结构. 说明分布的基本成分按
大小分布的平均拥挤度.当 = 0时,分布的基本成分
是单位个体;当 > 0时,个体间相互吸引, 分布的基
本成分是个体群;当 < 0时,个体间相互排斥. 说明
基本成分的空间分布型. 当 = 1时, 为随机分布; <
1时为均匀分布; 当 > 1时,为聚集分布.
绘出 M * 与 X 的关系图(图 2) 可以看出, M * 与
X 的关系呈直线关系.统计 M * 与 X 的相关系数=
0. 998,在 = 0. 01 水平上显著, 说明两者相关很显
著. 于是求出 M * 与 X 的直线回归式: M * = 4. 429+
1. 258X .显而易见, = 4. 429 > 0, 说明分布的基本
成分是个体群; = 1. 258 > 1 ,说明淡黄虻在牛体上
的空间分布为聚集分布.
  为了进一步明确分布的空间结构, Iw ao 认为, 若
将一系列种群的 M * / X与X 关系绘成的曲线为双曲
5334 期              金  伟等:松嫩平原淡黄虻种群日吸血活动的时空动态研究         
图 2  淡黄虻的平均拥挤度( M * )、系列 M * / X 与平均数( X )的关系
Fig. 2 Relat ionship betw een M * , M * / X and X of A . pall i tarsis.
线状, 并且系列的所有 M * / X > 1, 则分布的基本成
分是疏松的个体群, 个体群的分布是聚集的, 个体群内
个体的分布是随机的.
我们应用 Iw ao 法对所有资料进行空间分布结构
检验.先绘出 M * / X 与X 的关系图(图2) ,这条曲线为
双曲线状,而且所有 M * / X 值均> 1, 完全符合 Iwao
所述,说明淡黄虻在牛体上吸血时以疏松的小集团形
式呈聚集分布, 小集团内的个体为随机分布.
4  结   论
41  淡黄虻种群数量在清晨和傍晚最低,在 1400左
右达到最大.气象因素的组合对于淡黄虻种群数量的
日波动起着综合的作用. 7月中旬至下旬是淡黄虻发
生的高峰期, 在温度较高的晴天中, 淡黄虻会大量出
现;而在雨天中, 淡黄虻极少出现. 所以说温度和湿度
是影响淡黄虻种群数量日波动的主要因素, 淡黄虻种
群数量与温度呈正相关, 与湿度呈负相关.
42  在牛体上吸血的淡黄虻终日呈聚集分布,聚集分
布以疏松的小集团形式存在, 小集团内的个体为随机
分布.淡黄虻在清晨和傍晚的聚集度最低,随着温度的
升高和湿度的降低, 淡黄虻对牛体的叮咬量逐渐增多,
聚集度也逐渐增大, 种间争夺空间的压力也逐渐加大,
于是,淡黄虻开始向其它黄牛呈聚集型转移, 扩散度逐
渐增大.在 1400时,牛体上的淡黄虻数量最多,聚集
度也最大,种群向外的扩散度也最大.
参考文献
1  Ding YQ(丁岩钦) . 1994. Mathemat ical Ecology of Entomology. Bei
jing: Science Press. 45~ 46( in Chin ese)
2 Feng LZ ( 冯兰洲 ) . 1983. Medical Entomology. Beijing: S cience
Press. 130~ 138( in Chinese)
3  Iw ao S. 1968. A new regression method for analyz ing the aggregat ion
pat tern of anim al populat ions. Res Pop ul Ecol , 10: 1~ 20
4  Iw ao S. 1971. An approach to the analysis of aggregation pattern in
  bioligical populat ions, Stat ist . Ecology , 1: 461~ 513
5  Iwao S et al . 1972. Application of m* m method to the analysis of
spat ial pat terns by changing the quadrat size. Res Pop E col , 14( 1) : 97
~ 128
6  Liu SS (刘树生) . 1996. S patial pat tern and its t ime series dynamics in
the populat ion of Myz us per si cae on two Brassica spp. Ac ta Ent Sin
(昆虫学报) , 39( 2) : 158~ 165( in Chinese)
7  Lloyd M. 1967. Mean crow ding. J Anim Ecol , 36: 1~ 30
8  Su L(苏  龙) . 1992. Report on Tabanidae collected in the Northeast
regions in China. J Nor man Bethune Univ Med S ci (白求恩医科大学
学报) , 18( 4) : 336~ 338( in Ch inese)
9 Wang CL ( 王承纶 ) . 1984. S patial dist ribut ion pat terns of T ri
chog ramma ostriniae parasitism in the egg masses in corn fields. Ac ta
Ent S in (昆虫学报) , 27( 3) : 294~ 301( in Chinese)
10  Wang ZM ( 王遵明) . 1983. Economic Insect Fauna of China( Fasc.
26, Diptera. Tabanidae) . Beijing: Science Press. 7~ 9( in Chinese)
11  Waters WE. 1959. A quant itative measure of aggregation in insects. J
Econ Ent , 52: 1180~ 1184
12  Xu RM(徐汝梅) . 1984. The impruving of Iw ao s M * M model. A c
ta E col Sin (生态学报) , 4( 2) : 111~ 118( in Chinese)
13  Yao YZ(姚永政) . 1982. Pract ical Medical Entomology. Beijing: Peo
ple Health Press. 219~ 221( in Chinese)
14  Zhang QG(张庆国 ) . 1993. S pat ial pat tern of haw thorn spider mite
population and it s applicat ion  . T hreedimensional spat ial pattern of
adult mites in apple t ree. Chin J App l Ecol (应用生态学报) , 4( 4 ) :
399~ 403( in Chinese)
15  Zhou YD(邹运鼎 ) . 1995. Relationship betw een distribution pat terns
of Ap his gossyp ii and its natural enemies. Chin J App l Ecol (应用生态
学报) , 6( 2) : 172~ 175( in Ch inese)
作者简介  金  伟,男, 1973 年生, 博士生, 主要从事动物生态
学研究,发表论文 7 篇. T el: 04315708438
534 应  用  生  态  学  报                    12卷