全 文 ：f 一c 3
第1 8卷第2期
1 9 9 8年 3月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
V01．18，No．2
M ar．， 1998
影响禾谷缢管蚜种群密度的因子分析
／
杨益众 戴盎二 赵田芬 李浩 一
— — — — — —俺州大学农学院植 系 扬州 225o09) ， ；；·3
‘，，{ 2
摘要 运用回归分析、通径分析和网络理论探讨了小麦植株俸内氯基酸、蔗糖、水分和温度、光照等因子对禾
谷缢管蚜种群数量及其胚胎数的单个影响和综台作用。结果表明，单个因子对麦蚜的作用符台二扶多项式
=d+ x+bzx 或三攻多项式 =4+ x+bzx +6 关系，55"因子的共同作用以多元非线性回归模型j一
+∑∑(6． f)+∑∑( ， )拟台比较台理。计算结果指出，麦株体内蔗糖含量对麦蚜种群消长和
胚胎数的影响占主导地位，其它因子所起的作用与麦蚜在麦株上所处的部位有关。最后提出了氪基酸等5因
子对藿蚜种群消长起共同作用舸通径冈培模型
关t诃： 禾谷缢管蚜，种群密度 相关因子，通径网络。
EFFECTS oF ECoLoGICAL CoNDITIoNS oN PoPULATIoN
DENSITY oF BIRD CHERRY—oAT APHID
Yang Yizhong Dai Zhiyi Zhao Tianfen Li Hao
(Department of Plant PreCec~ion rAgri~turaf College，Yangzhou University，225009，China)
Abstract The single and comprehensive factors including the flee amino acids，sucrose，
content of water in wheat，temperature and light that influence the population density on
Rhopalosiphum padi were studied according to theory of variance and path net．The rela—
tionship between some single tactors and population densities of R．padi was y=口+ +
b2x or —d+6I +62 +63 The synthetic influence on five~actors to the densities of R．
p口 was aaalyzed bythemodel P—d+∑∑(6 f)+∑∑(6 ， f ，)．The sucr0sein
wheat was the most important in five factors that influenced the population densities and
quantities of embryo．But，the function of some other factors was relative to site of R．padi
on wheat．A path model between the population dynamics of R．padi on the area and the
five factors was described．
Key words： Rhopalosiphum padi，population density，wheat，~actors ot correlation．path
net．
禾答缢管蚜Rlmpalosiphum 既是长江中下游地区小麦上的主要害虫，又是几种麦蚜的优势种。关
* 榇履武博士协助统计分析，谨表谢意。
收穑日期：1995—1l—O4 修改藕收到日期}1997—01—31
维普资讯 http://www.cqvip.com
2期 杨益众等：影响禾各缢管蚜种群密度的因子分析 189
于影响该蚜数量变动的因素研究，虽有一些零星报道 ] 但缺乏系统分析。本文从环境、小麦植株及该蚜
的自身特点等方面研究该蚜近几年来的密度与这些因子的关系，旨在为麦蚜的准确测报和生态治理提供
更多的理论依据。
1 材料与方法
1．1 品种：扬麦5号。为长江中下辨 麦区大面积种植。每年均于l0月25日播种，次年4月18~21日(1995年4
月11日)抽穗。面积133m ，常规管理。
1．2 麦蚜数量消长的调查
自小麦抽穆始．每隔5d调查1次小麦剑叶(含剑叶)以上部位及麦株下部 段的蚜量，至麦收割止。5点
取样，每点z0个单茎 。详细记载蚜虫总量
1．3 麦蚜种类、体内胚胎数的检测
1．3．1 麦蚜种类的鉴定 根据张广学等 介绍的方法，每次分别取麦株上部和下部成若蚜多于50头．在
室内于解剖镜下区分几种麦蚜。用此获得的麦蚜种类比例推断大田禾谷缢管蚜种群数量。
1．3．2 禾谷缢管蚜所含胚胎的计数 每次分麦株上部和下部 段采禾谷缢管蚜无翅成蚜100头以上 在
室内解剖镜下剔除十别非禾谷缢管蚜和高龄若蚜，然后分成3组(每组约30余头)逐头解剖卵巢．挤出狂胎，
计数胚胎数，平均后折成lO头成蚜所含胚胎数。
1．4 田间温度、光照的测定
以14：∞～15：00为统一时间。将通风干湿表和照度计感光探头吊在长3m的竹竿端部，手持另一端使
干湿表或照度计探头靠近麦株剑叶至穆间及麦株下部 段，稳定2~3min后读数。以5点测得的数值平均后
记录。
1，5 麦株体内水分、蔗糖、游离氮基酸的测定
选用4o 乐果(1：2000)喷洒过的无蚜麦株 每次取3o茎，将剑叶叶鞘基部茎扦和下部 段分别剪下，
称鲜重。在80C烘箱中烘干后再称其干重，得出麦株含水量。将烘干的样品剪断磨碎后过60目筛。
1．5．1 蔗糖含量的测定 取过筛的样品500rag左右，加入1Oral 82 乙醇，在80C恒温水浴锅中抽提24h．
腺去乙醇，游出样品，将样品稀释50倍后参豫蔡武城等 的 Roe比色法测定。
1．5．2 氨基酸含量的测定 取过筛的样品500rag左右，送农学院理化测试中心用岛津835—50型氨基酸自
动分析仪分析。
上述1．3～1．5I作与1．2工作同时进行。
1．6 相关性检验 将各次测得的氨基酸总量( ，．ug／50m1)、蔗糖含量( z，~g／mg)、麦株含水量( 。， )、
温度( ．，℃)、光照(工s，ix)分别进行平方根转换后与同期的禾谷缢管蚜数量( ．头／百茎，对数转换)、胚胎
数( 2，只／10头，平方根转换)，在386 (软盘SAS)微机上进行统计分析[ 。
2 结果与分析
2．1 氨基酸等因子对禾谷缢管蚜种群数量的影响。
研究结果指出，麦株体内氨基酸、蔗糖、含水量、田间温度、光照等5因子对禾谷缢管蚜穗部种群数量及
其胚胎数的单个影响均为非线性关系(图1)。其中，氨基酸与麦蚜数量及其胚胎数的关系呈三次多项式曲
线．其它4个因子与麦蚜密度及胚胎数的关系为不对称的S型曲甥。
根据图1．将五个单因子与蚜虫种群数量的关系分别进行非线性回归，结果有：
．3一一107．5170+3 251lx1～0．03166x}+0．000l F(3．7) 4．19 ． R 一0、6371 (1)
2 2=0．6494+0-8526xz一0．07921 i F 日】；7．1O ， R。一0．6396 (2)
y3．2一一10．8233+4．1551x3—0．3136：r； F< )：9．62 ， R ；0．7064 (3)
．：一一7·5509+4-1079x·一O．4033x} F 2．s ；19．38 ， R 一O．8289 (4)
Y5．2一一1．8122+0．4813x5—0．0120 j F( Ⅲ，=123．66 。． R。一0．9687 (5)
(注 F mm一4、35，F。％ ”一4t 46，Fo．。m渤一8．65，式中 Y 1．a为 】因子影响后的三次多项式． ，z为 z 2
因子影响后的二次多项式，余类推)
维普资讯 http://www.cqvip.com
190 生 态 学 报 18卷
log
3
2．
2．
1．
1og
3．
2
2．
圈1 禾答缢臂蚜数量( 1)、旺眙数( 2)与5因子( l～ 5)关系
Fig．1 The relationship between dens[tles、quantities 0f embrya oTl R．矗4 and five factdrs
一 ⋯ 一 yi一 一 × 一 × 一 — l
(1)～(5)式表明，用二次或三次多项式描述穗蚜种群数量与氨基酸等单因子的关系是比较恰切的。其
F幔I验除(1)式接近显著水平外，其余均达到显著或极显著水平。
2．2 影响禾答缢昔蚜种群消长因子的综合分析
禾答缢昔蚜田间密度的增减及胚咱数的多少，受植株体内营养、气候等因素的共同影响，而非某十因
紊的单独作用，并且因紊之间也会存在着某种联系。为此，将植株体内氨基酸、蔗糖、水分含量、温度、光照
等5因子对禾谷缢昔蚜穗部种群数量的综合影响进行多元多项式回归分析。采用的模型为0]：
=4+厶 厶 (6 )+ 厶 厶 ( s~el ) (6)
当劓除一些不显著的因子后有：
j=一10．0440+2．6]39 x -0．1740 ；+0．2730 x5-0．0053 xj R。=0．9923 (7)
(7)式说明，麦株体内的蔗糖含量和光照强弱是影响穗蚜种群密度的2十主要因子，其它3个因子对麦
蚜种群动态的影响则达不到显著水平，且任何两两因子之间的互作对穗蚜数量也无显著的贡献。
为了检验上述模型的合理性，需进行方差分析和 f测验。结果，F ¨ )=193．68，远远大于F㈨ ¨ =
4．53，所有t的绝对值(口。，6l．．⋯·，机)均小于0．05，且决定系数 )达到0．9923。这说明与麦蚜种群消长有
关的因子已基本包括在内，所采用的模型(6)是合理的。
同样，用模型(6)对禾各缢昔蚜穗蚜体内胚咱数与上述3十因子的关系进行拟合，其方差分析和t测验
也是显著的(F cIl6)=35．61，R =0．8990)。
由于上述分析是在原始的数据上进行了各种转换，在此，将转换后数据的分析结果 F值及决定系数
( )与原始数据的分析结果F值及决定系数( 。)进行 比较(表1)，表明上述一系列数据经转换后 ，不但没
有丢失一些重要的信息，相反地提高了分析的可靠性。
～一
一 一
维普资讯 http://www.cqvip.com
2期 扬益众等：影响禾谷缢管蚜种群密度的因子分析 191
表1 转换数据与原始数据分析结果比较
Table I A comparison between transformation value and prim itive scale
蓝 note：1)Pr[mitire scale{2)TrRnsfor~ tion value．
2-3 影响禾谷缢管蚜种群消长因素的通径分析
上述研究表明，禾谷缢管蚜种群消长受多种因素的影响，这些因子的怍用有显著与不显著之分 为了
阐明显著因子中最重要以及次要因子中哪些又相对重要些，采用通径分析的结果，麦株体l内的蔗糖含量是
决定禾各缢管蚜种群数量及其胚胎数的首要因素。无论是麦株穗部还是基部，其蚜量、胚胎数与蔗糖关系
的通径 系数(path coeficient)的绝对值均最大。对于穗蚜 ，麦株周围的光照及体内氮基酸是仅次于蔗糖作
用的另2个重要因素；麦株基部的蚜量、温度和光照则是影响麦蚜种群消长的另2十主要因素(表2、表3)
衰2 5因子对小麦穗蚜种群消长的通径系数
Table 2 Path coefficients be tween the change of population oil R．pad／
oil the ear an d five factors
衰3 5因子对小麦基部麦蚜种群消长的通径系数
Table 3 Path coefficients between the change of population on 见 padi on the bosilar
position and five factors
* 根据可能的相关计算的通径系数 The path coefficients according to possible correlation．
维普资讯 http://www.cqvip.com
192 生 态 学 报 18卷
2．4 与禾谷缢管蚜种群消长有关因子的阿络模型
通径分析是以普通阿络为基础的。这种网络的基本特征是5个单因子( 。～ ，)均对蚜虫种群数量( )、
蚜虫胚胎数( ；)有直接作用 根据一般的生物学知识 ，温度与光照是相联的，但它们也可能成为影响麦株
体内营养物质的一个原因。麦株体内水分与氨基酸含量及蔗糖含量会存在一定的相关 ，而氨基酸与蔗糖之
间是否有直接的相关必须根据有关的专业知识确定。据此 ，作者们提出禾谷缢管蚜种群消长的一个可能的
通径阿络模型(图2)
3 讨论 ·
本文探讨 了小麦植株体内氨基酸、蔗糖、水分、温
度和光照等5因子对禾谷缢管蚜种群密度及体内胚胎
数的单个影响和综合作用，其中尤以蔗糖含量的影响
最大。80年代以来，各地广泛推广小麦高产品种和高产
栽培新技术，小麦植摊的光合作用增强，体内的蔗糖与
氨基酸含量明显提高 ]。这是近年江淮麦 区麦蚜危害
日趋加重的重要原因之一 以往对麦蚜种群动态的预
测，主要依赖越冬基数、温度和天敌等因子+本文的研
究则为在麦蚜测报中进一步考虑植株营养成分和光照
对种群动态的影响提供了理论依据 。
通径分析理论指 出，当某个 自变量对傲变量的作
用为不显著时，应予以逐个剔除，直至保留所有通径系
数都是显著的自变数，否则通径会失去意义 。然而本文
室『 5983
图2 禾谷皱瞥蚜的一十通径网络模型
Fig．2 A model口f path net OnR．如
利用通径分析的目的仅在于评判5个因子作用的相对大小，可以不必剔除通径系数较小且不显著的那些自
变数}其次，剔除不显著的通径系数．要以各个 自变数之问均存在相关关 系为基础 本研究所选用的5个自
变数之闻虽然可 计算出相关系数．但有些相关性是否真实(尽管有些相关系数达到显著水平)却不能完
全肯定 这也就是表2、表3中对有些间接通径系数做了标记的原因。因此，是否需要和怎样剔除对禾谷缢管
蚜种群数量影响较为次要的因子．有待进一步探讨。
本文以蚜虫胚眙数为傲变量．衡量了一些自变量对其产生的影响，其结果与以蚜量为依变量的结果趋
于一致 。然而本试验中的胚胎数是从大田取样得到的，由于成蚜 日龄的 一致 ，不可避免地带来一些误差
但这是一种系统误差，随着样本容量的足够大( 45)．这种误差将会被消除 ]。本试验中每次所取的蚜量
已远远超过4 头．因此其分析结果是可信的。
参 考 文 献
1 W elbutt J．Seasonal change in the free amino acids of Oat harley photem sap in re Lation tO plant~owt h stage and
growth of Rhopatosiphum 加 ．Annals ofApplied Biology，lgB7，111(3)；729～737
2 Kiekhifer R W ahdGeltner JL Inf Luence of plant growth stage on cereal aphid reproduetloa． Sci~ce，1988．2s
(4)：688～690
3 W eibull H W ．Bird cherry—oat aphid perforrm~nce on annua]Ⅱnd perennial temperature—region grasses．Environment西l
t~ ologyt1993．22(1)I149～153
4 程兰．气候困素对禾各缢瞥蚜发生程度的影响及璜测．植树保护学报，1990，17(2)：111～112
5 张广学．钟铁森．中国麦类蚜虫鉴别．病虫测报．1990(3)：∞～36
6 蔡武城，袁厚积．生物物质常用化学分折法．北京：科学出版杜 ．1982．15～18
7 奠惠栋．农业试验统计．第二版．上海 -上海科学技术出版杜 ．1992．582～580
8 张洪程等．麦类少免耕高产栽培技术及理论．南京：东南大学出版杜．1990．1～15
暑
维普资讯 http://www.cqvip.com