茶園主要天敵對4種害蟲的空間跟隨關(guān)系

周夏芝，畢守東，黃 勃，柯勝兵，鄒運鼎，施曉麗，柯 磊，楊 林，郭 驊，林 源

(1 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)與園林學(xué)院，安徽 合肥230036;2 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 理學(xué)院，安徽 合肥230036;3 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，安徽 合肥230036)

天敵對目標(biāo)害蟲的控制作用與天敵和害蟲之間的密切程度直接相關(guān)，這種關(guān)系包括天敵與害蟲在時間、空間、數(shù)量、結(jié)構(gòu)、順序上的關(guān)系，其中空間關(guān)系是主要的關(guān)系之一［1］136-137．對昆蟲種群空間結(jié)構(gòu)的研究，可以運用空間分布的概率理論模型擬合方法［1］311-317、空間分布圖式測定方法和地學(xué)統(tǒng)計學(xué)方法［2-3］．近年來丁程成等［4］、黃保宏等［5］、Rossal等［6］、Schatzko 等［7］、鄒運鼎等［8-9］、石根生等［10］、趙靜等［11］和王瑞等［12］將地學(xué)統(tǒng)計學(xué)應(yīng)用于果樹、小麥、水稻、煙草等害蟲及其天敵種群之間空間關(guān)系的研究，用兩者之間變程大小作為依據(jù)，比較天敵對目標(biāo)害蟲在空間上跟隨關(guān)系的密切程度．楊林等［13］將天敵與假眼小綠葉蟬Empoasca vitis 和茶蚜Toxopetera aurantii 的變程進行關(guān)聯(lián)度分析，用關(guān)聯(lián)度大小比較合肥地區(qū)秋冬季茶園天敵對假眼小綠葉蟬和茶蚜在空間上跟隨關(guān)系的密切程度．天敵對通草粉虱Dialeurodes citri 和茶黃薊馬Scirtothrips dorsalis 的空間跟隨關(guān)系的研究鮮見報道．假眼小綠葉蟬、通草粉虱、茶黃薊馬和茶蚜是茶園中的4 種主要害蟲，每種害蟲又各有多種天敵，本文利用地學(xué)統(tǒng)計學(xué)方法和灰色系統(tǒng)分析方法研究茶園中幾種天敵對4 種主要害蟲空間跟隨關(guān)系動態(tài)，以期為合理保護和利用天敵及正確地制定調(diào)查取樣方法提供科學(xué)依據(jù)．

1 材料與方法

1．1 材料

調(diào)查地點位于安徽省潛山縣園藝茶場(30°41'N，116°34'E)，屬皖西大別山區(qū)的小平原，面積25.3 hm2，海拔46 m．該茶園為單作茶園，茶樹品種為8年生天柱山群體種，行距2 m．茶園管理水平精細，茶樹生長茂密，試驗區(qū)茶園一直不施用化學(xué)農(nóng)藥．調(diào)查時間為2009年4月15日至10月28日，15～20 d 調(diào)查1 次，共調(diào)查11 次．

1．2 調(diào)查方法

采用平行跳躍法隨機取樣，調(diào)查方法同柯勝兵等［14］，調(diào)查并記載害蟲及其天敵物種數(shù)和個體數(shù)．

1．3 分析方法

1．3．1 4 種害蟲與其天敵的地學(xué)統(tǒng)計學(xué)分析 根據(jù)區(qū)域化變量的理論［15］，在空間上昆蟲種群數(shù)量是區(qū)域化變量，因此可以用區(qū)域化變量理論和方法研究昆蟲種群的空間格局．本文通過計算假眼小綠葉蟬數(shù)量(Y1)、通草粉虱數(shù)量(Y2)、茶黃薊馬數(shù)量(Y3)和茶蚜數(shù)量(Y4)及其天敵數(shù)量的試驗半變異函數(shù)模型、擬合半變異函數(shù)模型，分析半變異函數(shù)結(jié)構(gòu)來描述它們的空間格局和空間相關(guān)關(guān)系．樣本半變異函數(shù)R*(h)可用下式計算:R*(h)=［1/2N(h)］Σ［z(xi)－z(xi+h)］2，其中N(h)是被h 分割的數(shù)據(jù)對(xi，xi+h)對數(shù)，z(xi)和z(xi+h)分別是在點xi和(xi+h)處樣本的測量值，i=1，2，3，…，n，且h是分隔兩樣點的距離．

1．3．2 4 種害蟲與其主要天敵的變程灰色系統(tǒng)分析 用灰色系統(tǒng)分析方法［16-17］分析假眼小綠葉蟬、通草粉虱、茶黃薊馬和茶蚜在空間上與其天敵關(guān)系的密切程度．將上述4 種害蟲及其主要天敵的變程分別看作一個本征性灰色系統(tǒng)，假眼小綠葉蟬的變程(Y1')、通草粉虱的變程(Y2')、茶黃薊馬的變程(Y3')和茶蚜的變程(Y4')分別作為該系統(tǒng)的參照序列，其各種天敵的變程(Xj')作為該系統(tǒng)的比較序列，假眼小綠葉蟬(或通草粉虱、茶黃薊馬、茶蚜)及其天敵的變程作為序列在第k 個樣方上的效果白化值，進行雙序列關(guān)系分析，求出關(guān)聯(lián)度，天敵中與目標(biāo)害蟲變程之間關(guān)聯(lián)度越大，表明該天敵對目標(biāo)害蟲空間上跟隨關(guān)系越密切．

2 結(jié)果與分析

2．1 茶園主要害蟲與天敵數(shù)量動態(tài)

在茶園累計調(diào)查到節(jié)肢動物97 種，其中害蟲52種，捕食性天敵37 種，寄生性天敵5 種，中性昆蟲3種(表1)．主要害蟲有假眼小綠葉蟬、通草粉虱、茶黃薊馬、茶蚜、黑刺粉虱Aleurocanthus spiniferus、茶尺蠖Ectropis oblique、八點廣翅蠟蟬Ricania speculum、綠盲蝽Lygocoris lucorum、茶角胸葉甲Basilepta melanopus 和茶麗紋象甲Myllocerinus aurolineatus 等;主要捕食性天敵有草間小黑蛛Erigonidium graminicolum、八點球腹蛛Theridion octomaculatum、錐腹肖蛸Tetragnatha maxillosa、日本球腹蛛Enoplognatha japonica、三突花蟹蛛Misumenops tricuspidatus、斑管巢蛛Clubiona reichlini、異色瓢蟲Harmonia axyridis、龜紋瓢蟲Propylaea japonica．由4 種主要害蟲及天敵種群數(shù)量動態(tài)數(shù)據(jù)可看出，4月中旬除假眼小綠葉蟬外，害蟲和天敵數(shù)量均較少，5月中旬害蟲和天敵數(shù)量快速增加，9月中旬又急劇下降．假眼小綠葉蟬、通草粉虱、茶黃薊馬、茶蚜高峰期分別為8月下旬—10月下旬、6月上旬—7月上旬、6月下旬—8月上旬、4月下旬—5月中旬，天敵高峰期主要在5月中下旬—9月中旬．

表1 茶園主要害蟲與其天敵的種群數(shù)量動態(tài)1)Tab．1 Dynamics of the number of main pests and their natural enemies in tea garden 頭

2．2 茶園4 種害蟲及其主要天敵的半變異函數(shù)和空間格局

2．2．1 假眼小綠葉蟬及其天敵的半變異函數(shù)和空間格局 將2009年4月15日、8月20日、9月7日、9月25日和10月28日這5 次調(diào)查的葉蟬和主要天敵的實測半變異函數(shù)值R*(h)結(jié)果列于表2，將對應(yīng)的理論半變異函數(shù)模型參數(shù)列于表3，半函數(shù)理論模型為R*(h)=c1h3+c2h2+c3h +c4．5 次調(diào)查假眼小綠葉蟬及天敵最優(yōu)擬合模型均為球形，均為聚集分布．將葉蟬及天敵數(shù)量最多的10月28日的半變異函數(shù)的理論模型繪成曲線(圖1a～1d)，假眼小綠葉蟬的變程為5.92 m，其天敵三突花蟹蛛的變程為18.00 m，斑管巢蛛的變程為5.83 m，八點球腹蛛的變程為4.55 m．

4月15日假眼小綠蟬與斑管巢蛛半變異函數(shù)擬合模型的決定系數(shù)為0.220 4，假眼小綠葉蟬與其他2 種天敵半變異函數(shù)擬合模型的決定系數(shù)變化范圍在0.620 4～0.970 8，表明理論曲線模型與實際半變異函數(shù)值的擬合度極高．

2．2．2 通草粉虱及其天敵的半變異函數(shù)和空間格局 將一年中通草粉虱發(fā)生數(shù)量較多的4月29日、6月6日、6月22日、7月13日和8月3日的通草粉虱及其主要天敵的實測半變異函數(shù)值R*(h)列于表4，理論半變異函數(shù)模型參數(shù)列于表5，通草粉虱及其主要天敵的最優(yōu)擬合模型均為球形，均為聚集分布．通草粉虱及其天敵數(shù)量最多的6月22日的半變異函數(shù)的理論模型繪成曲線圖(圖2a～2d)，通草粉虱的變程為15.63 m，其天敵龜紋瓢蟲的變程為8.95 m，草間小黑蛛的變程為5.79 m，八點球腹蛛的變程為13.21 m．

表2 不同時期假眼小綠葉蟬與其天敵的實測半變異函數(shù)1)Tab．2 Experimental semivariogram R*(h)for Empoasca vitis and natural enemies in different periods

圖1 10月28日的假眼小綠葉蟬及其天敵半變異函數(shù)模型及擬合曲線Fig．1 Models of semivariogram of Empoasca vitis on October 28 and its natural enemies

表3 不同時期假眼小綠葉蟬與其天敵種群數(shù)量的理論半變異函數(shù)模型參數(shù)1)Tab．3 The theoretical semivariogram parameter of Empoasca vitis and natural enemies in different periods

表4 不同時期通草粉虱與其天敵的實測半變異函數(shù)Tab．4 Experimental semivariogram R*(h)for Dialeurodes citri(Ashmead)and natural enemies at different periods

2．2．3 茶黃薊馬及其天敵的半變異函數(shù)和空間格局 將一年中茶黃薊馬發(fā)生數(shù)量較多的5月19日、6月6日、6月22日、7月13日和8月3日的茶黃薊馬及其主要天敵的實測半變異函數(shù)值R*(h)列于表6，理論半變異函數(shù)模型參數(shù)列于表7，茶黃薊馬及其主要天敵的最優(yōu)擬合模型均為球形，均為聚集分布．將5 次調(diào)查中茶黃薊馬及其天敵數(shù)量最多的6月22日的半變異函數(shù)的理論模型繪成曲線圖(圖2c～2f)，6月22日茶黃薊馬的變程為12.83 m，草間小黑蛛的變程為5.79 m，八點球腹蛛的變程為13.21 m，錐腹肖蛸的變程為7.44 m，八點球腹蛛與茶黃薊馬的變程最接近．

表5 不同時期通草粉虱與其天敵種群數(shù)量的理論半變異函數(shù)模型參數(shù)1)Tab．5 The theoretical semivariogram parameter of Dialeurodes citri and natural enemies in different periods

圖2 6月22日的通草粉虱及其天敵和茶黃薊馬及其天敵的半變異函數(shù)模型及擬合曲線Fig．2 Models of semivariogram of Dialeurodes citri，Scirtothrips dorsalis and their natural enemies on June 22

表6 不同時期茶黃薊馬與其天敵的實測半變異函數(shù)Tab．6 Experimental semivariogram R*(h)for Scirtothrips dorsalis(Hood)and natural enemies at different periods

表7 不同時期茶黃薊馬與其天敵種群數(shù)量的理論半變異函數(shù)模型參數(shù)1)Tab．7 The theoretical semivariogram parameter of Scirtothrips dorsalis and natural enemies in different periods

2．2．4 茶蚜及其天敵的半變異函數(shù)和空間格局將一年中茶蚜發(fā)生數(shù)量較多的4月15日、4月29日、5月19日、6月6日和8月20日茶蚜與其主要天敵的實測半變異函數(shù)值R*(h)列于表8，理論半變異函數(shù)模型參數(shù)列于表9，茶蚜及其主要天敵的最優(yōu)擬合模型均為球形，均為聚集分布．將5 次調(diào)查中茶蚜及其天敵數(shù)量最多的5月19日的半變異函數(shù)的理論模型繪成曲線圖(圖3a～3d)，5月19日茶蚜的變程為2.55 m，其天敵異色瓢蟲的變程為13.97 m，日本球腹蛛的變程為16.20 m，草間小黑蛛的變程為4.36 m，草間小黑蛛與茶蚜的變程最接近．

表8 不同時期茶蚜與其天敵的實測半變異函數(shù)Tab．8 Experimental semivariogram R*(h)for Toxopetera aurantii and natural enemies in different periods

圖3 5月19日的茶蚜及其天敵的半變異函數(shù)模型及擬合曲線Fig．3 Models of semivariogram of Toxopetera aurantii on May 19 and its natural enemies

表9 不同時期茶蚜與其天敵種群數(shù)量的理論半變異函數(shù)模型參數(shù)1)Tab．9 The theoretical semivariogram parameter of Toxopetera aurantii and natural enemies in different periods

2．3 不同天敵對目標(biāo)害蟲空間跟隨關(guān)系密切程度比較

為了比較天敵在空間上對4 種害蟲跟隨關(guān)系密切程度動態(tài)，對茶園中4 種害蟲與其主要天敵的變程值進行灰色系統(tǒng)分析，關(guān)聯(lián)度列于表10，兩者關(guān)聯(lián)度值越大，天敵對目標(biāo)害蟲空間上跟隨關(guān)系越密切．結(jié)果表明，茶園中與假眼小綠葉蟬空間跟隨關(guān)系密切的前2 位天敵依次是八點球腹蛛(關(guān)聯(lián)度為0.673 6，下同)、斑管巢蛛(0.661 2);與通草粉虱空間跟隨關(guān)系密切的前2位天敵依次是八點球腹蛛(0.807 8)和草間小黑蛛(0.646 0);與茶黃薊馬空間跟隨關(guān)系密切的前2 位天敵依次是草間小黑蛛(0.720 9)和八點球腹蛛(0.679 6);與茶蚜空間跟隨關(guān)系密切的前2位天敵依次是異色瓢蟲(0.775 7)和草間小黑蛛(0.746 4)．

表10 4 種害蟲與其3 種天敵的關(guān)聯(lián)度1)Tab．10 The respective correlation degree of the four insect pests and three natural enemies

3 討論與結(jié)論

運用系統(tǒng)調(diào)查法、地學(xué)統(tǒng)計學(xué)方法和灰色關(guān)聯(lián)度分析方法對潛山縣茶園4 種主要害蟲及其天敵空間關(guān)系進行研究，分析在空間上對4 種害蟲跟隨關(guān)系密切的天敵種類，結(jié)果表明:4 種害蟲及其3 種主要天敵空間格局均為聚集分布，其半變異函數(shù)模型為球形．與假眼小綠葉蟬空間跟隨關(guān)系密切的前2位天敵依次是八點球腹蛛、斑管巢蛛;與通草粉虱空間跟隨關(guān)系密切的前2 位天敵依次是八點球腹蛛和草間小黑蛛;與茶黃薊馬空間跟隨關(guān)系密切的前2位天敵依次是草間小黑蛛和八點球腹蛛;與茶蚜空間跟隨關(guān)系密切的前2 位天敵依次是異色瓢蟲和草間小黑蛛．楊林等［13］表明與假眼小綠葉蟬空間跟隨關(guān)系密切的天敵的研究，舒茶早茶園的是斜紋貓蛛和草間小黑蛛，平陽特早茶園的是八點球腹蛛和斜紋貓蛛．與茶蚜空間上跟隨關(guān)系密切的天敵，舒茶早茶園的是草間小黑蛛和斜紋貓蛛，平陽特早茶園的是八點球腹蛛和斜紋貓蛛，與本文的研究結(jié)果不完全一致．害蟲與天敵空間格局變化一是受環(huán)境因子的影響，二是生物本身的生物學(xué)特點所致，本研究是在大別山區(qū)的茶園中進行的，楊林等是在合肥地區(qū)近似于平原的低丘茶園進行的，且研究的是秋冬季害蟲與天敵的空間關(guān)系，兩地的環(huán)境條件不同．

害蟲與天敵之間空間關(guān)系是了解天敵對害蟲控制作用的主要內(nèi)容之一．利用昆蟲種群空間格局的經(jīng)典方法難以區(qū)別不同空間格局的差別［18-20］，地學(xué)統(tǒng)計學(xué)方法分析昆蟲空間關(guān)系可以避免上述方法的不足之處，它既考慮了樣本值又考慮了樣本空間位置及樣本間的距離，可以直接測定空間結(jié)構(gòu)相關(guān)性和依賴性，可用于研究有一定隨機性和結(jié)構(gòu)性的各種變量和空間分布規(guī)律，一般是根據(jù)害蟲與其天敵之間半變異函數(shù)的變程值的接近程度判斷天敵對某種害蟲空間上跟隨關(guān)系密切程度，兩者之間的變程值越接近，兩者之間的空間關(guān)系越密切;但是每一次的結(jié)果都是靜態(tài)的，為了分析害蟲與天敵之間在空間關(guān)系上的動態(tài)結(jié)果，將4 種害蟲與其主要3 種天敵的多個變程值進行灰色關(guān)聯(lián)度分析，通過兩者變程值的關(guān)聯(lián)度大小的比較，得出對4 種害蟲空間上跟隨關(guān)系密切的天敵，當(dāng)前對分析害蟲天敵之間空間動態(tài)關(guān)系不失為一種理想方法．

致謝:本文承蒙南京師范大學(xué)馬飛教授的幫助，特此致謝!

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