全 文 ：第 19 卷 第 1 期
Vol. 19 No. 1
草地学报
ACTA AGRESTIA SINICA
2011 年 1 月
Jan. 2011
宁夏荒漠草原白星花金龟成虫空间分布型的初步研究
贾彦霞 , 贺奇, 王新谱*
(宁夏大学农学院, 宁夏 银川 750021)
摘要: 通过对白星花金龟( Potosia br evitar is Lewis)成虫空间分布格局的测定, 应用聚集度指标法、Taylor 幂法则和
Iw ao 回归法对白星花金龟成虫的空间分布型进行分析和检验, 以期对该害虫实施预测预报及防治提供科学依据。结
果表明:白星花金龟成虫在盐池荒漠草原呈聚集分布,分布的基本单位是个体群, 引起聚集的原因主要是白星花金龟
成虫自身习性, 与环境因素也有一定关系。种群数量动态研究显示白星花金龟种群数量在 6 个不同样带表现基本一
致, 除了撂荒 2 年后形成的以蒙古冰草( Agropy ron mongolicum)为优势植物的样带外其他样地也都出现 3 次高峰。
关键词:白星花金龟; 空间分布型;聚集度指标; 荒漠草原
中图分类号: S812. 6 文献标识码: A 文章编号: 1007-0435( 2011) 01-0177-04
A Preliminary Study on the Spatial Distribution Pattern of Potosia brevitaris Adults
JIA Yan-x ia, HE Qi, WANG Xin-pu
*
( School of Ag riculture, Ningxia Un iversity, Yinchu an, Ningxia 750021, Chin a)
Abstract: T he spat ial dist ribut ion of Potosia br evi tari s adults in desert steppe w as studied using three ag-
g regat ion indices and reg ressional analysis in Yanchi County, Ningx ia. Results show that the spat ial dist r-i
bution pat terns of adults have an aggregated dist ribut ion w ith density-dependent in desert steppe. A group
of individuals form a unit of dist ribut ion. T he aggr egat ion habit of adults populations is due to their food
habit, behavior and associated environmental factor s. Analysis of populat ion dynamics of six tr ansects
show that insect populations reach three peaks during this invest igat ion except fo r gr assland o f A gr opy ron
mongol icum that have tw o peaks.
Key words: Potosia brevi tar i s; Spat ial dist ribut ion; Aggregat ion indices; Desert steppe
白星花金龟 ( Potosia br ev itar is Lew is)属于鞘
翅目花金龟科白星花金龟属[ 1] ,在我国分布范围较
广,危害寄主种类多。其幼虫以腐质土为食, 成虫白
天活动,群集危害各种果树的果实及大田作物以及
杨柳等林木的花叶等器官, 给生产造成极大损
失[ 2~ 3]。李涛等[ 4] 研究表明, 白星花金龟也危害多
种豆科、菊科杂草, 如苦豆子 ( Sop hor a alop ecu-
r oid es)、飞廉( Car duus nutans )、大翘蓟( Onopor don
acanthium)、刺儿菜( Cir sium setosum )等,野外调查
中发现,白星花金龟成虫危害大蓟( Cir sium j aponi-
cum )、小蓟 ( Cep halanop los segetum ) 和蓝刺头
( Echinop s sphaer ocep halus )的花序, 造成花序干枯
死亡,因此白星花金龟已成为一种危害荒漠草原多
种植物的危险性害虫。关于白星花金龟生物学和防
治技术方面的研究较多 [ 5~ 7] , 在宁夏一年发生 1代,
以老熟幼虫越冬。越冬幼虫 4月中旬上迁到土壤耕
作层, 5月中旬老熟幼虫开始化蛹, 6月上旬为盛期,
蛹期 20~ 28 d, 6月中旬开始羽化, 6 月下旬为羽化
高峰。羽化后的成虫白天活动, 取食交尾,雨天不活
动,有假死性 [ 8]。在宁夏荒漠草原的危害及空间分
布的研究则鲜有报道。
研究昆虫种群的空间分布格局,不仅有助于发
展精确而有效的抽样技术, 而且对了解种群的猖獗、
扩散行为和种群管理有一定的实际应用价值[ 9] 。鉴
于此,本文在前人研究的基础上,研究了白星花金龟
成虫在荒漠草原的空间分布状况, 揭示其种群某一
时刻的行为习性及诸环境因子的迭加影响,了解种
群的猖獗、扩散行为,以期对该害虫实施预测预报及
防治提供科学依据。
1 材料与方法
1. 1调查地概况
盐池县( N 3704~ 3810, E 10630~ 10741)
收稿日期: 2010-06-21;修回日期: 2010- 12-01
基金项目:教育部新世纪优秀人才支持计划( NCET-07- 0470)资助
作者简介:贾彦霞( 1977- ) ,女,宁夏人,讲师, 硕士,研究方向为昆虫生态, E-mail: yanxiajia97015@ 163. com; * 通讯作者 Author for corre-
spond ence, E- mail : w angxinpu@ yahoo. com. cn
草地学报 第 19卷
地处宁夏回族自治区东部,北与毛乌素沙地相连, 南
靠黄土高原, 总土地面积 71. 3 万 hm 2 , 其中耕地
13. 1万 hm2 , 草原面积 55. 7 万 hm2 , 地处干旱草原
向半干旱草原的过渡带。年均温 8. 1 ,年降水量
仅 250~ 350 mm ,属典型大陆性干旱气候[ 10]。植被
分布类型主要有灌丛、草原、草甸、沙地和荒漠。其
中灌丛、草原、沙地植被数量较大, 分布广,草原又分
干草原和荒漠草原,群落中常见植物种类以旱生和
中旱生植物类型为主。因而, 该地点具有研究荒漠
草原昆虫的良好环境。依据植被类型和人工干扰程
度不同,分 6种不同样带,各样带特征如下:
样带 A 为没有开垦过的原始荒漠草本植物带,
主要植物有长芒草( S tipa bung eana)、牛枝子( L es-
p edez a potanini i )、匍根骆驼蓬( Peganum nigellas-
tr um )、糙隐子草( Cleistog enes squarr osa)等。
样带 B为撂荒 2年后形成的荒漠草本植物带,
主要植物有蒙古冰草( A gr opy ron mongolicum )、牛
枝子、黄花角蒿( I ncar vi ll ea sinensi s )、赖草( L ey-
mus secalinus )等。
样带 C 为紫花苜蓿 (M edicago sat iv a)与柠条
( Car agana m icr ophy lla ) 混植带, 柠条行间距约
10 m,其间种植苜蓿,苜蓿生长良好。
样带 D为人工种植 6~ 8 年的柠条地, 柠条行
间距约 4 m ,柠条行间主要有栉叶蒿( N eopallasia
p ectinata)、猪毛蒿( A rtemisia scop ar ia )、牛枝子、
阿尔泰狗娃花( H eteropappus altaicus )等草本植物。
样带 E 柠条没有成活或是严重退化, 杂草侵
入,猪毛蒿和甘草 ( Cly cy rr hi z a ur alensis )占优势,
其他植物有老瓜头( Cynanchum komarovi i )、牛枝
子、阿尔泰狗娃花等。
样带 F 为围栏放牧带,每隔 2 年有定额的羊在
此放养(调查当年没有放牧) , 植被主要有柠条、老瓜
头、牛枝子和猪毛蒿。
1. 2取样方法及标本鉴定
本研究以巴氏罐诱法和网捕法进行标本采集。
按五点式取样法在 6 个样带中各设置 5 个引诱点,
每个引诱点的间距大于 25 m ,每个引诱点埋 10 个
诱杯,每个诱杯间距是 1 m ,每块样地内设诱杯 50
个。诱杯用 400 mL 塑料杯(高 9 cm,口径 7. 5 cm )
作为容器,杯壁上方 1/ 4处(杯口下方约 2. 5 cm)打
一小孔(直径约 0. 5 cm) , 以免由于雨水过多使标本
流失;引诱剂为醋、糖、酒精和水的混合物,重量比为
2 1 1 20, 每个诱杯内放引诱剂 40~ 60 mL; 采
集到的标本存放在 70%的酒精内; 采样时间为 2009
年 6月中旬到 10月中旬(无雪季节) ,覆盖了大部分
植被生长季节,每月采样 1次( 9月份采集 2次) ,每
次放置诱杯时间 3 d[ 11, 12]。
1. 3空间分布型统计分析方法
1. 3. 1聚集度指标法
Kuno 的扩散系数 C= S2 x
Daivd和 Moor e的聚集度指标 I= ( S2 x ) - 1
Cassie 指标 CA= 1/ K
Water s的负二项分布 K 值, K = x 2 / ( S 2- x 2 )
L loyd聚块性指标 m / x= x
i = 1
x
2
i / x
i= 1
x i- 1 x
C, I , CA , K , m/ x 三个指标分别等于 0, 0, 0,趋
于无穷大及 1时为随机分布, 分别小于 0, 0, 0, 0及
1时为均匀分布, 分别大于 0, 0, 0, 0 及 1时为聚集
分布。
1. 3. 2 Tay lor 幂法则 lgs2= lga+ b lgx
当
lga= 0, b= 1, 为随机分布
lga> 0, b> 1, 为聚集分布
lga> 0, b= 1, 为均匀分布
1. 3. 3 Iw ao 平均拥挤度 m 和平均密度x 回归法
m= + x
为截距, 说明分布基本成分和平均拥挤度;
为斜率,说明成分的分布图式。
当 = 0, = 1时,为随机分布型
当
> 0, = 1
= 0, > 1 时,为聚集分布型
> 0, > 1
1. 3. 4 聚集原因检验 采用 Blackith( 1961)提出
的聚集均数( )分析该害虫的聚集原因 [ 9] ,公式为:
= x / 2k式中, x 为平均密度; k为负二项分布 k值;
为具有自由度等于 2k的 2 (卡方)分布函数,即等
于2 值表中自由度等于 2k与概率( p= 0. 5)对应
的 2 值。
检验标准: 当 < 2 时, 昆虫聚集由环境条件引
起;当 2时,聚集由昆虫行为或昆虫行为与环境
异质性两因素互作引起。
1. 4数据处理
应用 Iw ao 统计方法、最小二乘法等, 在计算机
上进行处理数据。
178
第 1期 贾彦霞等:宁夏荒漠草原白星花金龟成虫空间分布型的初步研究
2 结果与分析
2. 1聚集指标测定法
经扩散系数 C、聚集指数 I、Cassie指标 CA、负
二项分布 K 值、m/ x 指标对白星花金龟成虫进行聚
集度检验结果见表 1。
从表 1结果可知, 白星花金龟成虫空间分布的
各项指标均达到 I > 0, C> 0, CA > 0, K > 0, m / x >
1, 通过检验标准, 符合聚集分布检验标准,说明 6个
样带中白星花金龟成虫空间分布型表现一致,在所
调查的区域中均呈聚集分布状态。
2. 2Taylor方差均数幂法则
根据 Tay lor幂法则,拟合方差( s2 )与平均密度
( x )的幂相关回归方程式,根据 6 个不同样带的调
查资料,建立的对数回归方程为:
表 1 白星花金龟成虫空间分布型聚集指标
Table 1 Agg regation indices of Potos ia br evitaris adults
样带 T ransect x S 2 C I CA K m m/ x
A 28. 8333 625. 3667 21. 6890 20. 6890 0. 7175 1. 3937 49. 5223 1. 7175
B 16. 3333 188. 6670 11. 5511 10. 5511 0. 6460 1. 5480 26. 8844 1. 6460
C 35. 0000 460. 0000 13. 1429 12. 1429 0. 3469 2. 8824 47. 1429 1. 3469
D 36. 0000 459. 2000 12. 7556 11. 7556 0. 3265 3. 0624 47. 7556 1. 3265
E 18. 1667 118. 1670 6. 5046 5. 5046 0. 3030 3. 3003 23. 6713 1. 3030
F 22. 5000 623. 8000 27. 7244 26. 7244 1. 1878 0. 8419 49. 2244 2. 1878
总体平均 Mean value 26. 1389 412. 5335 > 0 > 0 > 0 > 0 > 1 > 1
lgs2= 0. 4940+ 1. 4670lgx ,式中 lga= 0. 4940>
0, b= 1. 4725> 1, r= 0. 7120,根据对数函数的性质,
可知白星花金龟成虫在盐池荒漠草原呈聚集分布,
说明白星花金龟成虫个体间可互相吸引, 空间分布
的基本成分是个体群, 这与聚集度指标法测定的结
论一致,且种群在一定密度下都是聚集的, 聚集强度
随种群密度的升高而增加,具有密度依赖性。
2. 3 Iwao的 m- x回归分析法
根据 6个不同样带的平均拥挤度( m )和平均密
度( x )求得直线回归式为: m= 12. 0149+ 1. 0974x , r
= 0. 7702, 即 = 12. 0149> 0, 说明个体间相互吸
引,分布的基本成分为个体群, = 1. 0974> 1, 则说
明其空间分布型为聚集分布。
2. 4聚集原因检验
应用 Bliackith的聚集均数公式 [ 9] , 得到聚集均
数()与平均虫口密度( x )的关系(表 2)。由表 2可
知,白星花金龟成虫的聚集均数随着平均虫口密度
增大而增大, 其直线回归式为 = - 1. 7673 +
0. 9404x ( r= 0. 9851** )。经统计,当白星花金龟成
虫种群密度 x = 4. 0060 头 m- 2时, = 2, 因此, 将
x= 4. 0060作为判别白星花金龟成虫聚集原因的临
界值。根据调查结果, 可以得知白星花金龟成虫种
群密度远大于临界值, 因而可以认为聚集均数 >
2。由此可见,聚集原因是由本身的生物学特性和环
境异质性共同引起的。
2. 5白星花金龟在不同样带内的种群数量发生变动
白星花金龟在 6个不同样带内的种群数量动态
表现为: 样带 B 在调查期间出现了 2次高峰, 分别
是 7月 5日和 9月 22日,其余 5个样带表现基本一
致,都在调查期间表现出了 3次高峰期,分别是 6月
13日、8月 6日和 9月 22日。
表 2 白星花金龟成虫的聚集均数()与平均虫口密度(x)
Table 2 Agg regation index ( ) and mean density ( x ) of P otosia brevitar is adult s
项目
Item
样带 T ran sect
A B C D E F
x 28. 8333 16. 3333 35. 0000 36. 0000 18. 1667 22. 5000
K 1. 3937 1. 5480 2. 8824 3. 0624 3. 3003 0. 8419
24. 4751 12. 4819 32. 4821 31. 4461 17. 4771 18. 5200
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草地学报 第 19卷
图 1 白星花金龟种群在不同样带内的数量变动
Fig . 1 Populat ion dynamics o f Potosia br ev itar is
adult s in differ ent t ransects
3 讨论与结论
研究表明, 几种不同的聚集度指标与 Tay lor 的
方差 均数幂法则及 Iw ao的 m 回归检验结果一
致,从而进一步确定白星花金龟成虫在荒漠草原具
有聚集危害的特性, 这与李正跃[ 13] 、马艳芳等[ 14] 对
于玛绢金龟( Malader a Mulsant )成虫、大栗鳃金龟
(M elolontha hip pocastani mongdica )幼虫的空间
分布格局的研究结果为聚集分布是一致的, 同时也
与郑洪源[ 15] 和郝双红[ 16] 等人对白星花金龟的研究
结果一致。白星花金龟成虫的趋化、趋腐、群聚性较
强。在盐池荒漠草原的野外观察发现, 该害虫常聚
集危害草本植物花序或在乔、灌木伤口处吸食。综
上认为,白星花金龟成虫的聚集原因主要是由于成
虫食性、取食时能释放引诱其他个体的信息素及植
物受害后发酵作用产生的挥发物质等方面的因素互
作而引起的。
本研究采用目前常用的研究昆虫空间分布格局
的方法,得出了白星花金龟成虫在宁夏荒漠草原的
空间分布特性。为进一步深入研究白星花金龟空间
分布及形成原因提供了必要数据,为建立根据白星
花金龟成虫空间结构而采取调控措施以保护草地免
受其危害提供依据,也为研究荒漠草原上其他害虫
和天敌昆虫的空间分布格局提供有益的研究思路和
参考。
本研究仅采用研究地表甲虫的方法对白星花金
龟进行了调查,虽然能反映白星花金龟的空间分布
型,但没有针对其食性做具体研究,只是在调查中发
现其对某些菊科植物有危害,今后应加入更多食性
方面的研究,以探讨其在荒漠草原的空间分布格局
与喜食植物的关系。
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(责任编辑 蔚 瑛)
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