李思梅,潘克航,龍春燚,景 伶,姚明勇,陳文龍*
(1.貴州省黔西南州植保站,貴州興義562400;2.貴州省冊(cè)亨縣植保站,貴州冊(cè)享552200;3.貴州大學(xué)昆蟲研究所,貴州省山地農(nóng)業(yè)病蟲害重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,貴州大學(xué)昆蟲資源開發(fā)利用省級(jí)特色重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,貴州貴陽550025)
甘蔗是一種生長在熱帶和溫帶的作物,因其含糖量高而被大量種植。甘蔗現(xiàn)已成為制糖工業(yè)的主要原料,其經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高。黔西南州冊(cè)亨縣甘蔗種植面積達(dá)8 000 hm2,預(yù)計(jì)總產(chǎn)量可達(dá)41余萬噸[1]。但是甘蔗的蟲害給甘蔗種植業(yè)造成了巨大的損失,所以防治甘蔗的蟲害對(duì)甘蔗產(chǎn)業(yè)具有重要意義。昆蟲群落是反映昆蟲種群在田間發(fā)生變化的重要特征之一[2]。為了探明甘蔗田間昆蟲群落結(jié)構(gòu)、各種昆蟲在群落中的地位、重要種的消長情況和天敵的抑制作用,筆者對(duì)冊(cè)亨縣甘蔗田間昆蟲群落進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)查,以期為甘蔗蟲害的綜合治理提供理論依據(jù)。
1.1 調(diào)查地點(diǎn) 2014年8月甘蔗旺長期,在黔西南州冊(cè)亨縣的高、中、低不同海拔的甘蔗種植區(qū)冗坪(800 m)、冊(cè)陽(700 m)、弄應(yīng)(410 m)分別進(jìn)行了3次田間系統(tǒng)調(diào)查。
1.2 調(diào)查方法 根據(jù)實(shí)際種植的面積、分布情況不同,利用5點(diǎn)法取樣,每點(diǎn)隨機(jī)抽取10株甘蔗,記錄上面昆蟲的種類及數(shù)量。對(duì)于數(shù)量較大的昆蟲制定分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),以級(jí)數(shù)記錄。同時(shí)記錄天氣、田間管理以及甘蔗生長期等情況[3]。采集昆蟲樣本,帶回實(shí)驗(yàn)室供飼養(yǎng)觀察、鑒定以及標(biāo)本制作。
1.3 分析方法
1.3.1 數(shù)據(jù)處理。甘蔗田間昆蟲群落的物種數(shù)(S)為3次調(diào)查種類的累計(jì)結(jié)果;群落中各物種的數(shù)量(N)為3次調(diào)查數(shù)量的平均值(取整)[4]。
1.3.2 計(jì)算方法。分別采用豐富度、多樣性、均勻度、優(yōu)勢度指數(shù)等特征指標(biāo)分析群落結(jié)構(gòu)。Berger-Parker優(yōu)勢度指數(shù)[5]:I=Nmax/NT,其中Nmax為優(yōu)勢種群數(shù)量,NT為全部種的種群數(shù)量;Shannon-Winner多樣性指數(shù)[6]:H=-ΣPilnPi,其中Pi為屬于第i種的個(gè)體數(shù)的概率;均勻度:E=H/Hmax=H/lns[7];群落豐富度即群落中所含有的物種數(shù)(S)[8]。
2.1 甘蔗田間昆蟲種群組成 由表1可知,甘蔗田間昆蟲種群主要由12目24科27種昆蟲組成。各目在該昆蟲群落中種類最多的是鞘翅目,主要的種群有瓢蟲、金龜子、葉甲;其次是半翅目,主要的種群有葉蟬、蝽以及蚜蟲;然后是鱗翅目,主要的類群有蛾、蝶,3個(gè)目的昆蟲種類占群落昆蟲種類的55.56%,是該昆蟲群落的主體。而直翅目、革翅目、竹節(jié)蟲目、蜱螨目、蜘蛛目以及丙眼目的種類少,均占群落種類的3.70%,對(duì)該甘蔗地昆蟲群落組成和性質(zhì)的影響較小。
2.2 甘蔗田間群落的功能組成 按不同種的營養(yǎng)級(jí)分成不同的功能組分(圖1),利用餅狀圖分析各組分的主要昆蟲組成(圖2~4)。
甘蔗田間主要害蟲是甘蔗綿蚜,已經(jīng)達(dá)到該植食性昆蟲群落昆蟲總數(shù)量的99.933 0%。甘蔗綿蚜是該昆蟲群落的最大優(yōu)勢種,對(duì)整個(gè)昆蟲群落起著決定性的作用,對(duì)甘蔗也造成很大的危害。
表1 甘蔗田間昆蟲種群
肉食性昆蟲群落昆蟲數(shù)量占該昆蟲群落總數(shù)量的0.243 2%。它們?cè)谌郝渲姓加幸欢ǖ牡匚?,?duì)害蟲起著控制作用,某些時(shí)期直接決定著種群種類、數(shù)量的變化。瓢蟲(黃斑盤瓢蟲、大突肩瓢蟲、黑方突毛瓢蟲)、蜘蛛對(duì)甘蔗綿蚜有重要的控制作用,是主要的天敵昆蟲。還有其他數(shù)量較少的昆蟲如蠼螋、蜻蜓以及豆娘也對(duì)害蟲起著控制作用。在甘蔗種植中,保護(hù)和科學(xué)利用天敵對(duì)害蟲群落綜合治理有重要作用,有助于減少化學(xué)藥品的投入使用,從而減少化學(xué)藥劑對(duì)人體的損害[9]。
其他昆蟲數(shù)量在該昆蟲群落中占0.237 7%。該類昆蟲對(duì)甘蔗沒有大的危害,但作為該昆蟲群落中的一部分,它們的存在影響著整個(gè)昆蟲群落的結(jié)構(gòu)及變化。例如,螞蟻與蚜蟲的共生關(guān)系[10]。螞蟻是其他類昆蟲群落的主體,占了其他類昆蟲的95.454 5%。因此,它們也是不能被忽略的群體。
2.3 不同海拔甘蔗田間主要害蟲和天敵種群數(shù)量動(dòng)態(tài) 在調(diào)查中發(fā)現(xiàn),害蟲的優(yōu)勢種為甘蔗綿蚜1種,天敵的優(yōu)勢種有大突肩瓢蟲、黃斑盤瓢蟲和黑方突毛瓢蟲3種瓢蟲。在高、中、低不同海拔地區(qū)的冗坪(800 m)、冊(cè)陽(700 m)、弄應(yīng)(410 m)分別進(jìn)行了3次甘蔗田間系統(tǒng)調(diào)查。
從圖5可知,蚜情指數(shù)最高的是高海拔地區(qū),第2次調(diào)查時(shí)數(shù)量有所減少,但第3次調(diào)查時(shí)蚜蟲數(shù)量有大幅度增加趨勢;其次是低海拔地區(qū),蚜情指數(shù)呈總體降低趨勢;蚜情指數(shù)最低的是中海拔地區(qū),數(shù)量有逐漸減少趨勢。從圖6可知,高、低海拔地區(qū)甘蔗田間瓢蟲數(shù)量呈下降趨勢;高海拔地區(qū)呈上升趨勢;中海拔地區(qū)的瓢蟲總量較高、低海拔地區(qū)少,且呈下降趨勢。
另外,高海拔地區(qū)冗坪前2次調(diào)查的情況是害蟲隨著天敵的數(shù)量增加而減少,但在第3次調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)害蟲數(shù)量增加而天敵數(shù)量減少的現(xiàn)象;中海拔地區(qū)冊(cè)陽天敵和害蟲的數(shù)量同時(shí)減少;低海拔地區(qū)弄應(yīng)天敵和害蟲的數(shù)量都是總體下降。表現(xiàn)出天敵昆蟲對(duì)害蟲有抑制作用。
2.4 不同海拔甘蔗田間昆蟲群落特征及多樣性 由表2可知,不同海拔地區(qū)甘蔗田間昆蟲群落特征有所差異。①物種數(shù):高海拔種植區(qū)>低海拔種植區(qū)=中海拔種植區(qū)。中、低海拔種植區(qū)昆蟲群落物種數(shù)相同,僅為44.44%。高海拔種植區(qū)昆蟲物種數(shù)(18種)是中、低海拔種植區(qū)的1.500 0倍;②個(gè)體數(shù):高海拔種植區(qū)>低海拔種植區(qū)>中海拔種植區(qū)。高海拔種植區(qū)的昆蟲數(shù)量是低海拔種植區(qū)的1.800 8倍,是中海拔種植區(qū)的4.146 5倍;③昆蟲種群多樣性:低海拔種植區(qū)>中海拔種植區(qū)>高海拔種植區(qū);④均勻度指數(shù):低海拔種植區(qū)>中海拔種植區(qū)>高海拔種植區(qū);⑤優(yōu)勢度指數(shù):高海拔種植區(qū)>中海拔種植區(qū)>低海拔種植區(qū)。系統(tǒng)調(diào)查的3個(gè)地區(qū)海拔差異并不是很大,但仍能說明一些問題:高海拔種植區(qū)物種數(shù)多、個(gè)體數(shù)大,群落多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)較小;而低海拔種植區(qū)群落多樣性指數(shù)、均勻度較高,而優(yōu)勢度指數(shù)低。田間物種的多樣性與它的穩(wěn)定性緊密相關(guān),一般表現(xiàn)為多樣性越強(qiáng),穩(wěn)定性處于較好的平衡狀態(tài),害蟲大發(fā)生的機(jī)率?。?1]。
表2 不同海拔甘蔗田間昆蟲群落特征值
研究結(jié)果表明,甘蔗田間昆蟲群落分別屬于12個(gè)目24個(gè)科27種。在該群落中種類數(shù)量較多的6個(gè)目排序?yàn)?鞘翅目>半翅目>鱗翅目>膜翅目=雙翅目=蜻蜓目。害蟲的優(yōu)勢種為甘蔗綿蚜1種,數(shù)量龐大,已經(jīng)達(dá)到該昆蟲群落昆蟲個(gè)體總數(shù)量的99.452 5%,占植食性昆蟲群落昆蟲個(gè)體總數(shù)量的99.933 0%,極大地威脅著甘蔗的正常生長。
天敵的優(yōu)勢種有大突肩瓢蟲、黃斑盤瓢蟲和黑方突毛瓢蟲3種瓢蟲,數(shù)量大小為:黃斑盤瓢蟲>黑方突毛瓢蟲>大突肩瓢蟲,瓢蟲作為該昆蟲群落的優(yōu)勢天敵種群對(duì)甘蔗綿蚜有重要的控制作用。
在系統(tǒng)調(diào)查的高、中、低3個(gè)海拔高度的甘蔗田中海拔差異并不是十分大,但仍能說明一些問題:高海拔地區(qū)更有利于甘蔗綿蚜發(fā)生,蚜情指數(shù)較中、低海拔地區(qū)高。高海拔種植區(qū)物種數(shù)及個(gè)體數(shù)較多,但穩(wěn)定性沒有低海拔種植區(qū)強(qiáng)。蔗田中昆蟲的物種數(shù)較豐富,它對(duì)害蟲和天敵之間的相互作用也有著重要影響。
由于蔗田中甘蔗綿蚜數(shù)量極大,調(diào)查計(jì)數(shù)不準(zhǔn)確,有些昆蟲個(gè)體極小,活動(dòng)隱蔽,所以調(diào)查中難免有疏漏,還有一些人為因素的影響。比如施藥、田間雜草整理、調(diào)查取點(diǎn)不合理等,都可能產(chǎn)生一些誤差,需要在今后工作中改進(jìn)。
[1]蔣桂蓉.貴州省冊(cè)亨縣甘蔗種植豐產(chǎn)技術(shù)及病蟲害的防治[J].北京農(nóng)業(yè),2014(3):53.
[2]李博,楊持,林鵬.生態(tài)學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2000:135 -136.
[3]高書晶,龐保平,于洋,等.麥田昆蟲群落的結(jié)構(gòu)與時(shí)序動(dòng)態(tài)[J].生態(tài)學(xué)雜志,2004,23(6):47 -50.
[4]陳樹仁,李桂亭,楊敬彬.蔬菜昆蟲群落結(jié)構(gòu)研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),1996(S1):25-28.
[5]PRICE P W.Imcct ecology[M].New York:Wilery Interscience Pubhcafion,1975:371 -381.
[6]金翠霞,吳亞.群落多樣性及其應(yīng)用的探討Ⅱ[J].昆蟲學(xué)報(bào),1981,24(1):28-33.
[7]郭依泉.生物群落結(jié)構(gòu)多樣性.測度初探Ⅱ[J].西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1988,10(2):151 -158.
[8]韓貴彪,張育平,王國和.太原市園林昆蟲群落結(jié)構(gòu)研究Ⅱ[J].山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2005,25(1):1 -4.
[9]黃應(yīng)昆,李文鳳.甘蔗害蟲優(yōu)勢天敵及其保護(hù)利用[J].環(huán)境昆蟲學(xué)報(bào),2006(2):85-92.
[10]奇奧的螞蟻王國[N].大眾科技報(bào),2001-04-24(4).
[11]柏楚政,文禮章.豇豆昆蟲群落調(diào)查及多樣性分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2007(2):44-47.