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紫叶李主要害虫及其天敌生态位的研究



全 文 :收稿日期:2012-12-24
基金项目:国家自然科学基金项目(3920019);河北省自然科学基金项目(C2009000592)
作者简介:姜文虎(1971-),男,山东平度人,工程师,硕士,主要从事林业信息情报工作。E-mail:bdjwh0312@163.com
*通讯作者:刘军侠(1969-),女,河南济源人,教授,博士,主要从事森林害虫综合治理研究。E-mail:bdljx1997@126.com
紫叶李主要害虫及其天敌生态位的研究
姜文虎,刘军侠*,薛 峥
(河北农业大学 林学院,河北 保定071000)
摘要:为研究紫叶李天敌对害虫的控制作用,对保定市紫叶李春季主要害虫及其天敌的时间维度、
空间维度和时-空二维生态位宽度、生态位重叠进行了研究,以期为紫叶李害虫调控以及天敌利用
提供借鉴。结果表明,蚜虫时间生态位小(0.615 9),空间生态位大(0.987 6),与异色瓢虫、龟纹瓢
虫、七星瓢虫的时间生态位和空间生态位重叠值大,分别为0.830 7、0.807 2,0.903 9、0.740 3,
0.955 4、0.643 6,时-空二维生态位重叠亦较高,分别为0.819 0、0.822 1、0.799 5,表明在紫叶李
上蚜虫危害时间较集中,空间分布范围大,以上3种瓢虫对蚜虫均有较好的控制效能。叶蝉和蚜虫
发生的时间生态位较一致,空间生态位(0.699 7)较蚜虫略窄,5种天敌与叶蝉的时间、空间生态位
重叠上差异不大,其中龟纹瓢虫、七星瓢虫在时间上对叶蝉的跟随相对紧密;四斑月瓢虫与叶蝉的
时-空二维生态位重叠值稍大,为0.703 5,表明其对叶蝉的控制作用略强。蜘蛛对蚜虫和叶蝉的
危害起到辅助的控制作用。因此,利用多种天敌综合防控蚜虫和叶蝉危害,能在时间上和空间上起
到互补作用,有效提升防控效果。
关键词:紫叶李;蚜虫;叶蝉;天敌;生态位宽度;生态位重叠
中图分类号:S436.8  文献标志码:A  文章编号:1004-3268(2013)07-0076-04
Study on Niche of Main Pests and Natural Enemies
of Purple-leaf Plum in Spring
JIANG Wen-hu,LIU Jun-xia*,XUE Zheng
(Colege of Forestry,Hebei Agricultural University,Baoding 071000,China)
Abstract:To study the control effect of natural enemies on the pests of purple-leaf plum(Prunus
cerasiferacv.pissardii),this paper studied spatial,temporal and two-dimensional niche breadths
and niche overlaps of main pest insects and their natural enemies on Prunus cerasifera of Baoding
city in spring,to provide reference for control of pests and utilization of natural enemies on
Prunus cerasifera.The results showed that temporal niche of aphid was smal(0.615 9),but its
spatial niche was big(0.987 6),temporal niche and spatial niche overlaps between aphid and Har-
monia axyridis(0.830 7,0.807 2),Propylaea japonica(0.903 9,0.740 3)and Coccinella septem-
punctata(0.955 4,0.643 6)were larger,and their two-dimensional niche overlaps were also higher
(0.819 0,0.822 1,0.799 5),indicating that aphid harms Prunus cerasiferain relatively concen-
trated time but in wide space,and the three species of ladybug have good control effect on aphid.
Leafhopper had temporal niche roughly consistent with aphid,its spatial niche(0.699 7)was nar-
rower than aphid,the temporal and spatial niche overlaps between five species of natural enemies
and leafhopper were relatively balanced,of which Propylaea japonicaand Coccinella septempunc-
tatafolowed leafhopper more closely temporaly.The space-time two-dimensional niche overlap
between Chilomenes qudriplagiata and leafhopper was slightly larger(0.703 5),showing that
 河南农业科学,2013,42(7):76-79
 Journal of Henan Agricultural Sciences
DOI:10.15933/j.cnki.1004-3268.2013.07.012
Chilomenes qudriplagiata has stronger control effect on leafhopper.Spider has auxiliary function
to control aphid and leafhopper.Utilization of a variety of natural enemies to comprehensively
control aphid and leafhopper can play a complementary role in time and space,to improve the con-
trol effect effectively.
Key words:purple-leaf plum;aphid;leafhopper;natural enemy;niche breadth;niche overlap
  紫叶李(Prunus ceraifera cv.pissardii)作为
绿化、观赏植物资源,在欧洲及北美洲栽植面积较
大,近年来在我国园林绿化等方面也有较为广泛的
应用,相关的科学研究正在深入开展,其开发前景备
受关注[1]。目前关于紫叶李病虫害防治的研究极
少,为此,对紫叶李上的主要害虫及其天敌在时间维
度、空间维度和时-空二维上生态位宽度、生态位重
叠进行研究,评价主要天敌对害虫在时间和空间上
的跟随作用和控制效果,为紫叶李主要害虫的生态
控制提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 试验地概况
试验在河北农业大学东、西校区(保定市)校园
内进行,在调查时间内紫叶李上未施用杀虫剂。
1.2 调查统计方法
于2007年4月上旬至5月下旬,每7d对紫叶
李进行一次调查。由于校园内园林植物分散种植,
无特定规律,所以采取随机区组调查的方法,在河北
农业大学东、西校区内分别按宿舍区、教学区和标本
园设置3个区组,每区组随机选取5株样株进行调
查,将样株分为东、南、西、北4个方位,每方位分上、
中、下3层,即每株树共分为12个资源单位,在每个
调查点上选取长10cm的小枝进行调查,记录节肢
动物种类及数量。按不同的资源单位分别统计各种
害虫及其天敌的数量。
1.3 生态位计算方法
参考文献[2-4]中方法计算。生态位宽度采用
Levins(1968)提出的公式:
Bi=1/(

k=1
P2ik×s)
生态位重叠采用Pianka(1973)提出的公式:
Oij=

k=1
PikPjk/ 

i=1
P2ik

i=1
P2j槡 k
二维生态位重叠采用Cody(1974)的“总和α”
公式:
α=(α1+α2)/2
以上公式中:Bi表示物种i的生态位宽度;s表
示资源单位总数;Oij表示种类i对种类j的生态位
重叠;Pik、Pjk表示由种类i或种类j所利用的整个
资源中第k种资源所占比例;α表示二维生态位重
叠;α1、α2 分别表示时间和空间维度上的一维生态位
重叠值。
2 结果与分析
调查结果表明,春季紫叶李的主要害虫为蚜虫
[Myxus persicae(Sulzer)]和叶蝉[Erythroneura
sudra(Distant)],其天敌主要有5种,分别为异色瓢
虫(Harmonia axyridis)、龟纹瓢虫(Propylaea ja-
ponica)、七星瓢虫(Coccinella septempunctata)、四
斑月瓢虫(Chilomenes qudriplagiata)和蜘蛛(Ara-
neida)。
2.1 时间生态位
春季紫叶李主要害虫及其天敌时间生态位宽度
和生态位重叠调查结果(表1)表明,异色瓢虫、龟纹
瓢虫、七星瓢虫的生态位宽度较大,都在0.9以上,
说明在试验期间这3种昆虫的发生时间较长,且种
群数量随时间变化波动不大。蜘蛛和四斑月瓢虫生
态位宽度值略小,在0.8以上。蚜虫、叶蝉的生态位
宽度较小,均在0.6左右,说明这2种紫叶李的主要
害虫发生时间较短,种群数量随时间变化波动较大,
常有大发生。
表1 紫叶李主要害虫及其天敌时间生态位宽度和生态位重叠
物种 蚜虫 叶蝉 异色瓢虫 龟纹瓢虫 七星瓢虫 四斑月瓢虫 蜘蛛
蚜虫 0.615 9  0.920 8  0.830 7  0.903 9  0.955 4  0.722 6  0.641 6
叶蝉 0.614 3  0.742 5  0.849 8  0.811 5  0.759 1  0.713 5
异色瓢虫 0.934 5  0.912 2  0.785 4  0.561 8  0.813 8
龟纹瓢虫 0.913 7  0.895 5  0.795 8  0.835 2
七星瓢虫 0.952 4  0.801 8  0.526 4
四斑月瓢虫 0.833 3  0.492 4
蜘蛛 0.863 6
 注:对角线上的数据为生态位宽度值,下同。
77 第7期 姜文虎等:紫叶李主要害虫及其天敌生态位的研究
  从时间生态位重叠值来看,蚜虫与七星瓢虫、龟
纹瓢虫、异色瓢虫以及叶蝉的重叠值较大,介于
0.830 7~0.955 4,与四斑月瓢虫和蜘蛛的生态位
重叠值相对较小,分别为0.722 6、0.641 6。叶蝉与
蚜虫、龟纹瓢虫和七星瓢虫的重叠值相对较大,介于
0.811 5~0.920 8,与蜘蛛和异色瓢虫的重叠值相
对较小,分别为0.713 5、0.742 5,与四斑月瓢虫重
叠值居中,为0.759 1。天敌与害虫时间生态位重叠
大,说明天敌对害虫跟随现象明显,在时间的发生上
同步性强,从而对害虫的控制潜能较大。以上结果
表明,异色瓢虫、龟纹瓢虫、七星瓢虫在时间上对蚜
虫的跟随作用均较强,其中龟纹瓢虫、七星瓢虫对叶
蝉的跟随也很紧密,它们对害虫的生物控制作用较
强。另外,蚜虫与叶蝉的生态位重叠值也较大,说明
这2种害虫在时间上的同步性强,二者对时间资源
的需求几乎相同,相互间存在激烈竞争。同时,4种
瓢虫的生态位重叠值均较大,介于 0.561 8~
0.912 2,而蜘蛛与4种瓢虫的生态位重叠值在
0.492 4~0.835 2,说明这4种瓢虫的同步性较强,
对时间资源的利用基本一致,易产生较大的竞争,而
蜘蛛与4种瓢虫的同步性稍差,在时间资源的利用
上存在一定的差异。
2.2 空间生态位
紫叶李主要害虫及其天敌空间生态位宽度和生
态位重叠调查结果(表2)表明,蚜虫的空间生态位
宽度最大,达0.987 6,可见蚜虫的空间活动范围最
大,在树冠内的分布最广,对空间资源的利用范围和
程度最大。其后依次为七星瓢虫、蜘蛛和四斑月瓢
虫,其生态位宽度值介于0.857 1~0.888 9,说明这
些天敌利用资源的范围和程度亦较大。叶蝉的空间
生态位宽度较蚜虫小,空间生态位宽度最小的是龟
纹瓢虫,其值为0.592 2。
表2 紫叶李主要害虫及其天敌空间生态位宽度和生态位重叠
物种 蚜虫 叶蝉 异色瓢虫 龟纹瓢虫 七星瓢虫 四斑月瓢虫 蜘蛛
蚜虫 0.987 6  0.734 2  0.807 2  0.740 3  0.643 6  0.598 9  0.649 0
叶蝉 0.699 7  0.590 1  0.516 9  0.516 4  0.647 9  0.381 0
异色瓢虫 0.625 8  0.872 6  0.386 4  0.429 9  0.638 6
龟纹瓢虫 0.592 2  0.157 9  0.500 8  0.492 7
七星瓢虫 0.880 0  0.390 4  0.516 4
四斑月瓢虫 0.857 1  0.252 0
蜘蛛 0.888 9
  从空间生态位的重叠值来看,蚜虫与其天敌中
的异色瓢虫和龟纹瓢虫的空间生态位重叠值较大,
为0.807 2和0.740 3,其次为蜘蛛和七星瓢虫,生
态位重叠值分别为0.649 0和0.643 6,与四斑月瓢
虫的空间生态位重叠值较小,为0.598 9。叶蝉与4
种瓢虫的空间生态位重叠值差异 不 大,介 于
0.516 4~0.647 9,与蜘蛛的空间生态位重叠值最
小,仅为0.381 0。以上数据表明,异色瓢虫和龟纹
瓢虫对蚜虫的空间跟随作用强;4种瓢虫中四斑月
瓢虫对叶蝉的空间跟随效应略好,其余3种对叶蝉
的控制作用均弱于蚜虫,蜘蛛对叶蝉的空间跟随效
应最差。由表2还可看出,蚜虫与叶蝉的空间生态
位重叠也较大,所以这2种害虫在空间资源的利用
上亦存在竞争。此外,在天敌之间也存在着一定的
竞争,其中,异色瓢虫和龟纹瓢虫的空间生态位重叠
最大,为0.872 6,可见二者在空间上的竞争性大。
2.3 时间-空间二维生态位
时间或空间生态位研究仅反映了物种对一维资
源的利用和竞争可能性,而任一物种都是生存栖息
在时间和空间统一的环境中,所以必须对时间-空
间二维生态位做进一步的分析[5-8]。因为其中任一
维出现分离,竞争就不可能实现,那么天敌的控制作
用就无从谈起。紫叶李主要害虫及其天敌时-空二
维生态位宽度和生态位重叠计算结果见表3。
表3 紫叶李主要害虫及其天敌时-空二维生态位宽度和生态位重叠
物种 蚜虫 叶蝉 异色瓢虫 龟纹瓢虫 七星瓢虫 四斑月瓢虫 蜘蛛
蚜虫 0.801 8  0.827 5  0.819 0  0.822 1  0.799 5  0.660 8  0.645 3
叶蝉 0.657 0  0.666 3  0.683 4  0.664 0  0.703 5  0.547 3
异色瓢虫 0.780 2  0.892 4  0.585 9  0.495 9  0.726 2
龟纹瓢虫 0.753 0  0.526 7  0.648 3  0.664 0
七星瓢虫 0.916 2  0.596 1  0.521 4
四斑月瓢虫 0.845 2  0.372 2
蜘蛛 0.876 3
87 河南农业科学 第42卷 
  由表3可知,时-空二维生态位宽度较大的是
七星瓢虫、蜘蛛、四斑月瓢虫和蚜虫,宽度值介于
0.801 8~0.916 2,说明这4种昆虫在时间和空间的
活动范围较大,利用资源的程度较高。其后依次是
异色瓢虫、龟纹瓢虫和叶蝉,二维生态位宽度值介于
0.657 0~0.780 2。异色瓢虫和龟纹瓢虫的时间生
态位宽度值较高,但空间生态位宽度值极低,所以造
成其二维生态位宽度值偏低。叶蝉的时间生态位宽
度值和空间生态位宽度值均较低,所以其二维生态
位宽度值最低,表明其对综合时空资源的利用程度
最低。
从时-空二维生态位重叠值来看,蚜虫与异色
瓢虫、龟纹瓢虫和七星瓢虫3种天敌的重叠较高,表
明这3种天敌与蚜虫的同步性和同域性较强,其跟
随控制潜能也较大。叶蝉与各天敌的重叠值差异不
大,说明这几种天敌对叶蝉的控制作用基本相同。
而叶蝉与蚜虫的重叠值较大,说明叶蝉与蚜虫的发
生时间和活动范围比较相似,这2种害虫之间的竞
争也很激烈。综合以上数据可得,异色瓢虫、龟纹瓢
虫和七星瓢虫对蚜虫的综合防治作用较强,是良好
的天敌种类,5种天敌对蚜虫的控制作用均优于叶
蝉(四斑月瓢虫除外)。
3 结论与讨论
紫叶李上主要害虫蚜虫与叶蝉的时间生态位宽
度均较小,但时间生态位重叠大,表明蚜虫和叶蝉在
紫叶李上常表现为集中危害,且发生时间上较为一
致;蚜虫的空间生态位宽度值大,但叶蝉较小,表明
蚜虫较叶蝉空间分布广泛;2种害虫的时-空二维
生态位重叠较大,说明其发生时间一致且较集中,常
有大发生,同时2种害虫对资源的利用上有很大重
叠,它们之间存在着资源利用上的竞争。
5种天敌的时间生态位宽度、空间生态位宽度
及时-空二维生态位宽度出现分化,其中蚜虫与异
色瓢虫、龟纹瓢虫和七星瓢虫时-空二维生态位重
叠较高,表明这3种瓢虫对蚜虫均有较好的控制效
能;5种天敌与叶蝉的时间及空间生态位重叠值差
异不大,其中龟纹瓢虫、七星瓢虫在时间上对叶蝉的
跟随相对紧密,而四斑月瓢虫对叶蝉种群在时-空
二维生态位上控制作用略强。蜘蛛对蚜虫和叶蝉危
害起到辅助的控制作用。表明这几种天敌昆虫在控
制蚜虫和叶蝉危害时能起到互补作用。
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97 第7期 姜文虎等:紫叶李主要害虫及其天敌生态位的研究