銀川平原麥蚜寄生蜂群落結(jié)構(gòu)及其時間動態(tài)

趙映書, 趙紫華, 董風(fēng)林, 任月萍, 杭 佳, 賀達(dá)漢*, 吳芳芳

(1.寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院,銀川 750021; 2.寧夏固原市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心,756000;3.寧夏石嘴山市林業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心,753000)

麥蚜寄生蜂群落是麥田生態(tài)系統(tǒng)中生物種群的重要組成部分,它對麥蚜種群數(shù)量有一定的抑制作用[1]。Ehsan通過對伊朗麥蚜寄生蜂分布與多樣性的調(diào)查研究,認(rèn)為影響麥蚜寄生蜂群落結(jié)構(gòu)和組成的因素包括海拔和地理區(qū)域[2]。朱子龍、季正端、鄭永善、陳家驊和柴正群等對河北、福建、湖北武昌等地麥蚜蚜繭蜂及重寄生蜂的種類與分布、生物學(xué)特性等進(jìn)行了研究[3-13],李寧研究了西寧地區(qū)麥蚜與蚜繭蜂種群數(shù)量消長[14],結(jié)果表明麥蚜寄生蜂種類與分布及其群落結(jié)構(gòu)和動態(tài)具有較明顯的地域差異。銀川平原地處寧夏北部,位于賀蘭山與鄂爾多斯高原之間,地質(zhì)構(gòu)造上為斷陷盆地,經(jīng)黃河及平原湖沼長期淤積而成,其地理和海拔與周邊及西北其他地區(qū)不同 ,但過去有關(guān)銀川平原麥蚜寄生蜂群落結(jié)構(gòu)的研究較少,尚未有過專門的報道。本試驗通過調(diào)查銀川平原麥蚜及寄生蜂種類,初步研究了麥蚜寄生蜂群落結(jié)構(gòu)組成及其田間時間動態(tài),同時探討銀川平原麥蚜自然種群及寄生蜂群落的發(fā)生規(guī)律,對豐富寧夏麥蚜寄生蜂資源,指導(dǎo)農(nóng)林業(yè)生物防治等具有重要意義,同時可為進(jìn)一步系統(tǒng)地進(jìn)行生物多樣性研究提供基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域

銀川平原位于寧夏回族自治區(qū)北部(105°45′～106°56′E,37°46′～ 39°23′N)。地處中溫帶干旱區(qū),其特征是冬長夏短,干旱少雨,日照充足,無霜期約160 d,年、日氣溫差較大,屬大陸性氣候。銀川平原年平均氣溫9.0℃,年平均降水量185 mm,年蒸發(fā)量1 825 mm;年平均濕度為 55%。海拔1 100～1 200 m,自南向北緩緩傾斜。小麥?zhǔn)倾y川平原主要糧食作物之一,每年種植春麥面積為10.67～11.33萬hm2,面積約占全區(qū)小麥面積的1/3。研究區(qū)域位于銀川平原軍馬場、興慶區(qū)小麥種植區(qū),地勢平坦,灌溉便利,其土壤和氣候條件都適宜小麥生長,以春小麥為主,近年來也種植冬小麥。調(diào)查地小麥生長期正常灌溉、除草,并在5月底噴施吡蟲啉和啶蟲脒,防治麥蚜。

1.2 研究方法

研究對象包括麥長管蚜[Macrosiphum miscanthi(Takahashi)]、麥二叉蚜[Schizaphisgraminum(Rondani)]、禾谷縊管蚜[Rhopalosiphum padi(L.)]。

調(diào)查方法為棋盤式五點取樣法,根據(jù)田塊特點分為東、南、西、北、中 5個方位,每個方位隨機(jī)選擇20株小麥,采取目測和計數(shù)相結(jié)合的方法,分別記錄20株小麥上的僵蚜、蚜尸、不活動蚜及3種蚜蟲有翅蚜與無翅蚜的數(shù)量,每塊樣地采集到的所有僵蚜分別裝入指形瓶,帶回實驗室飼養(yǎng)至成蟲以待鑒定。從2009年4月中旬開始,每隔7 d調(diào)查1次,每次調(diào)查采集的僵蚜都分樣地在實驗室飼養(yǎng)至成蟲。挑選完整的寄生蜂個體,制成玻片標(biāo)本和浸泡標(biāo)本各1份,鑒定采用形態(tài)學(xué)鑒定方法[15-19],盡量鑒定到屬或種,部分鑒定到科。

1.3 分析方法

麥蚜寄生蜂群落在麥田的形成發(fā)生發(fā)展與演替特點,可用多樣性指數(shù)表示,定量比較其時間群落結(jié)構(gòu)特征。Shannon-Wiener多樣性指數(shù)公式 H′=-∑(Pi/ln Pi),式中H′為多樣性指數(shù),Pi為屬于第i種的個體比例,ln為自然對數(shù);測定公式 E=H′/ln S,S為物種豐富度,E為均勻度指數(shù);Simpson優(yōu)勢度指數(shù),C=(Ni/N)2,式中Ni為第i種的個體數(shù);N=總個體數(shù)[20-22]。

為了便于對群落的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行研究和討論,本文將群落的物種按寄生方式歸為初寄生蜂(天敵)和重寄生蜂2個亞群落。

2 結(jié)果與分析

2.1 群落的物種組成

經(jīng)調(diào)查(見表1),共采集到麥蚜寄生蜂7科13屬22種(類)2 135個個體。其中初寄生蜂12種,主要為蚜繭蜂科;重寄生蜂10種,主要為金小蜂科和長背癭蜂科。從采集飼養(yǎng)出的麥蚜寄生蜂種類數(shù)量及比例看,以燕麥蚜繭蜂的個體數(shù)量最多,占34.75%;其次為蚜蟲寬緣金小蜂、寬肩阿莎金小蜂和蚜繭蜂長背癭蜂,分別占16.91%、12.93%、11.52%。比例大于5%的種還有煙蚜繭蜂和蚜繭蜂金小蜂。初寄生蜂和重寄生蜂數(shù)量差別不明顯。

2.2 群落的多樣性、豐富度、均勻度與優(yōu)勢度的時間動態(tài)

從圖1～4可看出,初寄生蜂在5月7日多樣性指數(shù)最大,隨后出現(xiàn)先降后升的趨勢;而重寄生蜂在5月25日之前一直呈上升趨勢,至6月8日變化較平穩(wěn),但總體在增大;總?cè)郝涠鄻有灾笖?shù)在5月25日至6月8日間持續(xù)增大;無論是總?cè)郝?還是亞群落,在6月8日之后,其多樣性都逐漸減少。在5月25日,總?cè)郝浜统跫纳鋪喨郝涞奈锓N都最豐富,且至6月8日豐富度均為先降后升;重寄生蜂亞群落物種豐富度在6月8日最大。在5月7日至6月2日間,初寄生蜂的均勻度指數(shù)逐漸變小,之后又開始增大;重寄生蜂在5月7日分布最均勻,隨后均勻度指數(shù)減小;6月8日時總?cè)郝湮锓N分布最均勻,且在此之前其均勻度指數(shù)一直在增大。初寄生蜂亞群落的優(yōu)勢度指數(shù)在6月2日最高;重寄生蜂和總?cè)郝渚?月7日優(yōu)勢度指數(shù)達(dá)最高。綜上所述,群落多樣性與均勻度所表現(xiàn)的時間格局基本趨于一致,而群落優(yōu)勢度指數(shù)越大,群落多樣性指數(shù)越小。

表1 銀川平原麥蚜寄生蜂群落結(jié)構(gòu)與比例組成

2.3 群落結(jié)構(gòu)的時間動態(tài)

由圖2、5可見,初寄生蜂的物種豐富度和個體數(shù)量均在5月25日達(dá)到最大,其個體數(shù)量隨后又減少,在6月8日又達(dá)到一個小高峰,此后直線下降;物種豐富度在5月7日到中旬間趨于平穩(wěn),而后又逐漸增大,在6月2日至6月8日又達(dá)穩(wěn)定,之后一直下降。重寄生蜂的物種豐富度和個體數(shù)量均在6月8日達(dá)到最大;此后都開始下降?？?cè)郝鋫€體數(shù)量的季節(jié)動態(tài)與其豐富度動態(tài)有所不同,個體數(shù)量也在6月8日達(dá)到最大,而其物種豐富度卻出現(xiàn)了兩個高峰,即5月25日和6月8日,且這兩個時期物種一樣多,這恰好對應(yīng)了初寄生蜂和重寄生蜂物種豐富度最高的時期。與重寄生蜂相比,初寄生蜂亞群落的物種豐富度在5月25日最高,而之后其物種分布均不如重寄生蜂豐富。在5月份,初寄生蜂的個體數(shù)量明顯多于重寄生蜂,6月份以后數(shù)量變化呈相反的趨勢。

圖5 銀川平原麥蚜寄生蜂群落物種個體數(shù)量

3 結(jié)論與討論

(1)銀川平原麥蚜寄生蜂包括初寄生蜂和重寄生蜂兩大類,共22種,隸屬4總科,7科13屬。其中初寄生蜂12種,優(yōu)勢種為燕麥蚜繭蜂,占總?cè)郝涞?/3以上。弓蚜繭蜂數(shù)量最少。初寄生蜂種類及優(yōu)勢種與西寧、甘肅環(huán)縣、張掖及新疆不同[6,23-25]。重寄生蜂10種,其優(yōu)勢種不明顯,主要種為蚜蟲寬緣金小蜂、蚜繭蜂長背癭蜂和寬肩阿莎金小蜂。

(2)運用群落特征指數(shù)對銀川平原麥蚜群落結(jié)構(gòu)及其動態(tài)進(jìn)行分析表明,在小麥種植前、中期以初寄生蜂即天敵占據(jù)優(yōu)勢,燕麥蚜繭蜂為優(yōu)勢種,這有利于對麥蚜的控制。6月8日,群落的多樣性指數(shù)最大。初寄生蜂數(shù)量在5月25日之前一直上升,隨之呈現(xiàn)下降趨勢,在6月20日時數(shù)量很少。從5月15日開始,重寄生蜂的數(shù)量明顯開始增大,至6月8日達(dá)最大,之后下降幅度較小。

(3)6月上旬開始,重寄生蜂的種類和數(shù)量都逐漸增大,這可能是造成此時麥蚜蚜繭蜂減少的主要原因之一。

(4)5月份前初寄生蜂的多樣性指數(shù)較大,重寄生蜂的多樣性則在5月中旬開始上升,總?cè)郝湓?月上旬多樣性指數(shù)最高。均勻度的變化趨勢與之基本一致?？?cè)郝湓?月上旬后期最穩(wěn)定。由于6月2日試驗區(qū)噴施農(nóng)藥,這可能是造成麥蚜寄生蜂群落各種指數(shù)變化趨勢反常的關(guān)鍵因素,尚需進(jìn)一步調(diào)查證實。

[1]宗良炳,雷朝亮,劉作甫.麥田蚜繭蜂初步研究[J].生物防治通報,1986,2(23)：75-77.

[2]Ehsan R,Zeljko T,Petr S,et al.Distribution and diversity of wheat aphid parasitoids(Hy menoptera：Braconidae：Aphidiinae)in Iran[J].European Journal of Entomology,2008,105：863-870.

[3]朱子龍,習(xí)學(xué),宋亭華.麥田蚜繭蜂的生物學(xué)特性[J].昆蟲天敵,1982,4(2)：18-21.

[4]季正端,鄭明義,楊樹森,等.河北省中南部地區(qū)的小麥蚜蟲寄生蜂[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,1985,8(4)：61-70.

[5]鄭永善,董大志.麥蚜蚜繭蜂種類[J].昆蟲天敵,1987,9(2)：94-99.

[6]司克綱,張文斌.張掖地區(qū)麥蚜主要天敵調(diào)查初報[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技,1994(10)：32-33.

[7]任雪娟,高占林,黨志紅,等.河北省麥田蚜繭蜂的種類與分布[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué),2007,11(1)：37-40.

[8]李文江.蚜蟲跳小蜂的生物學(xué)特性簡報[J].植物保護(hù),1987,(5)：36.

[9]陳家驊,黃居昌.蚜蟲的重寄生蜂研究[J].福建農(nóng)學(xué)院學(xué)報,1989,18(2)：187-191.

[10]李光博,曾士邁,李振歧.小麥病蟲草鼠害綜合治理[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社,1990.

[11]柴正群,鄧建華,吳偉.蚜蟲重寄生蜂—蚜蟲寬緣金小蜂生物學(xué)特性研究[J].西南林學(xué)院學(xué)報,2005,25(2)：56-59.

[12]柴正群,廖啟平,朱建青,等.蚜蟲重寄生蜂研究概況[J].熱帶農(nóng)業(yè)科技,2008,31(2)：47-51.

[13]唐樺,王建義.銀川主要蚜蟲天敵的調(diào)查研究[J].寧夏農(nóng)林科技,1993(2)：23-25.

[14]李寧,剛存武,邱丹.西寧地區(qū)小麥蚜蟲與蚜繭蜂的種群數(shù)量消長初步研究[J].青海師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2004(2)：65-67.

[15]陳家驊,石全秀.中國蚜繭蜂(膜翅目：蚜繭蜂科)[M].福州：福建科學(xué)技術(shù)出版社,2001.

[16]湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所.棉花害蟲及其天敵圖冊[M].武漢：湖北人民出版社,1980.

[17]廖定熹,李學(xué)騮,龐雄飛,等.中國經(jīng)濟(jì)昆蟲志,膜翅目：小蜂總科(一)[M].北京：科學(xué)出版社,1987.

[18]西南農(nóng)業(yè)大學(xué),四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所,等.四川農(nóng)業(yè)害蟲天地圖冊[M].四川科學(xué)技術(shù)出版社,1990.

[19]胡樹森.湖南蚜繭蜂Aphidiidae初報(一)[J].湖南農(nóng)學(xué)院學(xué)報,1981(4)：29.

[20]張永強(qiáng).柑橘園蜘蛛群落結(jié)構(gòu)及其動態(tài)[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報,1992,5(1)：69-73.

[21]李春光.二種龍眼園節(jié)肢動物群落及其動態(tài)研究[D].福建：福建農(nóng)林大學(xué),2007.

[22]Sidsgaard L.A survey of aphids and aphid parasitoids in cereal fields in Denmark,and the parasitoids'role in biological control[J].Journal of Applied Entomology,2002,126：101-107.

[23]French B W,Elliott N C,Kindler S D,et al.Seasonal occurrence of aphids and natural enemies in wheat and associated crops[J].Southwestern Entomologist,2001,26(1)：49-59.

[24]Vollhardta I M G,Tscharntke T,W?ckers F L,et al.Diversity of cereal aphid parasitoids in simple and complex landscapes Agriculture[J].Ecosystems and Environment,2008,126：289-292.

[25]Cai Qing nian,Ma Xiaomu,Zhao Xin,et al.Effects of host plant resistance on insect pest and its parasitoids：A case study of wheat-aphid-parasitoid system[J].Biological Control,2009,(49)：134-138.

[26]劉生瑞.小麥蚜蟲的優(yōu)勢天敵及對蚜蟲的自然控制[J].昆蟲知識,2000,37(5)：265-266.

[27]司克綱,張文斌.張掖地區(qū)麥蚜主要天敵調(diào)查初報[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技,1994(10)：32-33.

[28]張潤志,張軍,魏爭鳴,等.新疆麥蚜主要天敵的生態(tài)位[J].昆蟲學(xué)報,1999,42(S1)：45-49.