煙粉虱成蟲在不同木薯品種上的空間分布型研究

段春芳 宋記明 沈紹斌 嚴煒 劉倩 李月仙 婁予強 熊賢坤 周迎春 易懷鋒 張林輝 劉光華

摘 ?要 ?煙粉虱（Bemisia tabaci）是木薯上一種重要的害蟲，為明確煙粉虱在木薯上的空間分布，及時采取有效的防控措施，在田間調(diào)查的基礎上，采用聚集度指標、Iwao的M*-m回歸法、Taylor冪法則、Lα-m回歸模型和Z-V模型對煙粉粉虱成蟲在不同木薯品種上的空間分布型進行了研究。結果表明木薯上的煙粉虱成蟲在密度較低時呈現(xiàn)均勻分布，密度高時聚集分布，且其聚集是由環(huán)境因素造成的。在木薯葉層上的分布總體呈現(xiàn)數(shù)量上層>中層>下層，在SC11、GR4和SC124上煙粉虱成蟲密度較大，SC8上密度最低。

關鍵詞 ?木薯;煙粉虱;空間分布

中圖分類號 ?S533;S435.6 ? ? ? ? ? ?文獻標識碼 ? A

Study on Spatial Distribution Patterns of Bemisia tabaci Adults in Different Cassava Species

DUAN Chunfang， SONG Jiming， SHEN Shaobin， YAN Wei， LIU Qian， LI Yuexian，

LOU Yuqiang， XIONG Xiankun， ZHOU Yingchun， YI Huaifeng， ZHANG Linhui， LIU Guanghua*

Tropical and Subtropical Cash Crops Research Institute， YAAS， Baoshan， Yuannan 678000，China

Abstract ?The whitefly， Bemisia tabaci， is a major pest of cassava， In order to make a cher underatanding of the spatial distribution of Bemisia tabaci on cassava and to carry out control methods effectively and timely， using the spatial distribution patterns of Bemisia tabaci adults in different cassava Species were analyzed by different aggregation indices， Taylorpower law， Iwaos M*-m regression analysis， Lans Lα-m model and Zhangs Z-V model.The results showed that the spatial distribution pattern of B. tabaci adults distributed evenly when its population density was low， but sggregated when its population density was high. The numbers of B. tabaci adults on the different leaf layers were significantly different， with the sequence of upper leaves>middle leaves>lower leaves， and B. tabaci adults mainly clustered on the leaf back of cassava. The density of B. tabaci adults on SC11， SC124 and GR4 were the most， SC8 was the least.

Key words ?Cassava;Bemisia tabaci;Spatial distribution pattern

doi ?10.3969/j.issn.1000-2561.2015.08.016

煙粉虱（Bemisia tabaci Gennadius）屬同翅目粉虱科，是一種世界性害蟲，在熱帶、亞熱帶及溫帶地區(qū)均有分布[1]。煙粉虱在我國一年發(fā)生11～15代，世代重疊嚴重，其寄主較廣泛，可多達74科500余種[2-3]。煙粉虱在刺吸植物汁液的同時還傳播植物病毒，另外分泌的蜜露可誘發(fā)煤煙病，在木薯上，煙粉虱還可傳播非洲木薯花葉病毒，是一種重要的害蟲[4]。昆蟲空間格局反映了昆蟲在寄住植物和非生物環(huán)境影響下，空間需求的內(nèi)在生物學特性[5]，包括種內(nèi)種間關系、對環(huán)境的適應、行為特征、遺傳特征等。研究昆蟲的空間分布型，可以進一步認識種群在田間的分布特征[6]，并對昆蟲田間防治有著重要的意義[7]。目前，國內(nèi)外對煙粉虱在不同寄主植物上的空間分布進行了一些研究，研究多見于棉花[8-9]、蔬菜[10-12]和花卉[13-14]類寄主植物。然而，關于木薯上煙粉虱的空間分布格局還未見報道。為此，本研究旨在探明煙粉虱在木薯上的空間分布結構，獲得準確和系統(tǒng)的田間調(diào)查資料，從而為預測預報和防治提供科學依據(jù)。

1 ?材料與方法

1.1 ?調(diào)查地概況

該木薯地位于云南省農(nóng)業(yè)科學院熱帶亞熱帶經(jīng)濟作物研究所木薯科技示范園，木薯面積為8 hm2，調(diào)查木薯品種有SC5、SC11、SC124、SC205、GR4和新選048。

1.2 ?方法

1.2.1 ?蟲口密度調(diào)查方法 ? 采用柵格式取樣法[15]，每個木薯品種各選5行，每行隨機調(diào)查20株，每株分上、中、下3層，每層選4片葉，輕輕翻動葉片，分別記錄每葉煙粉虱成蟲數(shù)量，用于空間分布型計算。調(diào)查時間為2014年6月27～28日，調(diào)查時木薯平均株高：SC5：69.3 cm;SC11： 89.7 cm; SC124： 97.6 cm;SC205： 113.4 cm;GR4： 122.4 cm;新選048： 104.1 cm。

1.2.2 ?分析方法 ? 用Excel 2003和DPS v 7.0處理田間調(diào)查的數(shù)據(jù)。

煙粉虱種群的聚集程度[16-17]。根據(jù)擴散系數(shù)C、Ca指數(shù)、聚集指數(shù)I、聚集度指標M*/M、Lα指標等來分析不同木薯品種上煙粉虱種群的空間分布格局。

Iwao回歸法[18]。用Iwao的M*-m回歸模型， 求出平均擁擠度與平均數(shù)的回歸關系M*=α+βm。

Taylor冪法則[19]。用Taylor冪法則求出平均數(shù)與方差的回歸關系lg（v）=lga+blg（m）。

蘭星平[18]的Lα-m回歸模型。Lα指標：La=m-m/υ+1，式中m為樣本平均值，υ為樣本方差。Lα-m回歸模型：La=θ+ηm，式中m為樣本平均值，θ、η為引入的參數(shù)。

張連翔[20]Z-V模型。Z指標：Z=V/m-1+V，V為方差，m為樣本平均值。Z-V模型：Z=A+BV，式中v為樣本方差。

聚集原因的分析。根據(jù)Blackith[21]提出種群聚集均數(shù)（λ）來分析昆蟲分布的聚集原因：

λ=■× r

上式中m為平均蟲口密度，K為負二項分布參數(shù)值，r為具有自由度等于2K的X2 0.5（卡方） 分布的函數(shù)值， 根據(jù)公式計算出不同木薯品種煙粉虱成蟲的λ值。

1.2.3 ?數(shù)據(jù)處理 ? 采用方差分析比較煙粉虱在不同品種木薯上不同層次上的分布情況和差異。

2 ?結果與分析

2.1 ?聚集度指標法測定

各個木薯品種田間聚集度各項指標如表1，SC8木薯品種上煙粉虱成蟲的田間分布各項指標為C<1、I<0、K<0、Ca<0、M*/m<1、Z/V<1，為均勻分布，其余木薯品種上煙粉虱成蟲的各項聚集度指標均達到C>1、I>0、K>0、Ca>0、M*/m>1， Z/V>1，符合種群聚集分布的檢驗標準。從各木薯品種上煙粉虱成蟲的平均數(shù)來看，SC8上密度較低。這說明，煙粉虱成蟲在不同蟲口密度上呈現(xiàn)不同的分布特征，在低密度上呈現(xiàn)均勻分布，隨著蟲口密度的增加上升而聚集度增加，并趨向聚集分布狀態(tài)。

2.2 ?回歸模型分析

用Iwao M*-m回歸法、Taylor冪法則、Lα-m回歸模型和Z-V模型得到的不同木薯品種煙粉虱成蟲回歸方程見表2，從采用的4種回歸模型結果來看，Iwao M*-m回歸法、Taylor冪法則得到的結果一致，但在Taylor方法和Iwao方法的判斷系統(tǒng)中卻找不到a<0，b>1和α<0，β>1的組合型式，所以無法通過這2種回歸模型判斷該木薯地煙粉虱成蟲的空間分布型，這進一步說明了Taylor方法和Iwao方法存在的局限性[20]。采用蘭星平和張連翔等提出的模型得出，除SC8是均勻分布以外，煙粉虱成蟲在其他木薯品種上均為聚集分布。這與聚集度指標測定結果相一致。從Lα-m回歸模型和Z-V模型相關系數(shù)r值來看，此次木薯煙粉虱空間分布型研究以Lα-m回歸模型為佳。

2.3 ?聚集均數(shù)λ分析

在SC8上的Blackkith種群聚集數(shù)λ<2，其聚集是由于某些環(huán)境如氣候、栽培條件、植株生育狀況等所引起的，其余木薯品種均λ>2，說明煙粉虱成蟲在木薯上聚集是由煙粉虱本身的聚集行為與環(huán)境條件綜合影響的結果。

2.4 ?煙粉虱成蟲在木薯不同層次上的分布

煙粉虱成蟲在不同木薯品種上部和中部葉片上的數(shù)量最大，木薯下部葉片上數(shù)量較少，往下煙粉虱成蟲數(shù)量減少。SC5上中部與下部、SC11上部與下部、SC124上中部與下部有顯著差異（表3）。這說明煙粉虱成蟲主要集中在木薯上中部嫩葉片上，這是因為煙粉虱喜歡在幼嫩葉片上取食和產(chǎn)卵造成的。

2.5 ?煙粉虱成蟲在不同木薯品種上的分布

不同木薯上煙粉虱成蟲蟲口密度如表4。從表中看出，SC8與SC11、SC124、GR4差異顯著，其中，SC8號木薯上蟲口密度最低，僅為0.30頭/葉，SC11、GR4和SC124木薯品種蟲口密度最大，達7.55頭/葉、7.55頭/葉和7.43頭/葉。調(diào)查時發(fā)現(xiàn)，GR4木薯上蟲口密度最大可達到125頭/葉，SC11木薯上蟲口密度最大可達到103頭/葉，其次是SC124木薯上蟲口密度最大可達到57頭/葉。

3 ?討論與結論

研究表明，煙粉虱成蟲在木薯上種群密度較低時，呈均勻分布，隨著煙粉虱成蟲密度增加而呈聚集分布。這與煙粉虱在棉田[8]、番茄[21]上的空間格局研究結果相似。煙粉虱成蟲在木薯植株葉片上部葉片數(shù)量最大，這與煙粉虱在茄子、西瓜、甜瓜、黃瓜[10]和棉花[8]上的分布規(guī)律基本相似。從木薯品種上煙粉虱蟲口密度來看，SC11、GR4和SC124 3個木薯品種蟲口密度最大，SC8木薯煙粉虱密度最低。該研究只分析了木薯煙粉虱成蟲的空間分布格局，煙粉虱的發(fā)生規(guī)律以及煙粉虱卵、若蟲的時空動態(tài)還需要進一步研究，再者，木薯煙粉虱在整個木薯種植區(qū)的發(fā)生危害還需調(diào)查研究，這樣更好的為木薯煙粉虱的發(fā)生危害積累一定的數(shù)據(jù)依據(jù)，并為木薯煙粉虱的危害數(shù)據(jù)填補空白。根據(jù)本文的研究結果，在木薯煙粉虱的防治過程中應該以樹冠中上部為防治重點。

在昆蟲種群空間格局研究中，回歸模型分析法被認為是較新較好的方法[20]，其中，應用最廣泛的主要是Iwao的M*-m回歸分析和Taylor冪法則[16]，但在一些實際應用中，Iwao模型和Taylor模型出現(xiàn)某些不靈驗的現(xiàn)象[22-26]，本研究中采用改進過的Lα-m模型和Z-V模型，較Iwao模型和Taylor模型能很好的對煙粉虱成蟲空間格局做出分析。

參考文獻

[1]Boykin L M， Shatters R G Jr， Rosell R C， et al. Global relationships of Bemisia tabaci（Hemiptera： Aleyrodidae）revealed using Bayesian analysis of mitochondrial COI DNA sequences[J]. Molecular Phylogenetics and Evolution，2007， 44（3）： 1 ?306-1 ?319.

[2]Stansly P A， Naranjo S E. Introduction， XV-XVIII[M]. //PA Stansly and SE Naranjo（eds）， Bemisia： Bionomics and management of a global pest. Springer， New York，2010：540.

[3]Li S J，Xue X，Ahmed M Z，et al. Host plants and natural enemies of Bemisia tabaci（Hemiptera： Aleyrodidae）in China[J]. Insect Science， 2011， 18（1）：101-120.

[4]黃貴修， 李開綿. 中國木薯主要病蟲草害識別與防治[M]. 北京： 中國農(nóng)業(yè)科學技術出版社， 2012.

[5] Taylor L R. Aggregation， variance and the mean[J]. Nature， 1961， 189： 732-735.

[6] 李培興， 李 ?云， 張春海，等. 桃蚜在桃園的種群消長動態(tài)和空間分布型研究[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學， 2009， 4： 83-85.

[7] 黃立飛，楊 ?朗，姜建軍. 桑園主要害蟲的空間分布型研究[J]. 中國農(nóng)學通報， 2011， 27（31）： 280-283.

[8] 周福才， 任順祥， 杜予州， 等. 棉田煙粉虱種群的空間格局[J]. 應用生態(tài)學報， 2006， 17（7）： 1 239-1 244.

[9] 楊益眾， 吳 ?娟， 余月書，等. 棉株上煙粉虱若蟲種群的垂直分布與統(tǒng)計方法研究[J]. 昆蟲知識， 2004， 41（4）： 331-332.

[10] 沈斌斌， 任順祥， Musa， P. D等. 煙粉虱成蟲空間分布格局型的研究[J]. 昆蟲知識， 2005， 42（5）： 544-546.

[11] 牛新利，巫厚長，鄒運鼎，等. 黃瓜上煙粉虱成蟲種群空間分布格局及時序動態(tài)[J]. 中國農(nóng)學通報， 2007， 23（7）： 457-461.

[12] 汪恩國， 陳林松， 蔣尚軍，等. 番茄地煙粉虱空間格局參數(shù)特征及其應用[J]. 植物保護， 2007， 33（6）： 113-116.

[13] 黃 ?俊， 張 ?娟， 李明江， 等. B型煙粉虱成蟲在一品紅上垂直分布規(guī)律[J]. 浙江農(nóng)業(yè)學報， 2011， 23（4）： 748-753.

[14] 姚士桐，鄭永利. 大棚非洲菊煙粉虱成蟲空間分布模型及抽樣技術研究[J]. 浙江農(nóng)業(yè)學報， 2007， 19（3）： 233-236.

[15] 趙志模. 地質(zhì)統(tǒng)計學理論與方法及其在生態(tài)學中的應用[M]. 重慶： 西南師范大學出版社， 2006.

[16] 徐汝梅. 昆蟲種群生態(tài)學[M]. 北京： 北京師范大學出版社， 1987： 7-33.

[17] 蘭星平. Lα-m模型在檢驗昆蟲種群空間分布型與抽樣調(diào)查中的應用[J]. 林業(yè)科學研究， 1996， 9（1）： 41-46.

[18] Iwao S. Application of the M*-M method to analysis of spatial pattern by changing the Quadra size[J]. Res Popul Eco， 1972， 14（1）： 97-128.

[19] Taylor L R. Agg regation， va riance and them ean[J]. Nature， 1961， 189： 7 325.

[20] 張連翔， 呂尚彬， 溫豁然，等. 種群空間格局研究的Z-V模型及其抽樣設計方法[J]. 西北林學院學報， 1997， 12（1）： 75-79.

[21] 汪恩國， 陳林松， 蔣尚軍，等. 番茄地煙粉虱空間格局參數(shù)特征及其應用[J]. 植物保護， 2007， 33（6）： 113-116.

[22] 徐汝梅， 劉來福，丁巖欽. 改進的Iwao m*-m模型[J]. 生態(tài)學報， 1984， 4（2）： 111-118.

[23] 張振田，張聯(lián)中. 楸螟在苗田的空間分布型及其應用的研究[J]. 昆蟲知識， 1995， 32（1）： 32-34.

[24] 蘭星平， 魏義賢，朱秀娥. 松毒蛾空間分布型的研究[J]. 貴州林業(yè)科技， 1992， 20（1）： 8-19.

[25] 張慶賀， 劉篆芳，初 ?冬. 落葉松八齒小蠹雄蟲空間分布型及群居危害機理[J]. 東北林業(yè)大學學報， 1989， 17（6）： 51-57.

[26] 敬甫松. 大螟在玉米田的空間格局及其抽樣研究[J]. 昆蟲知識， 1987， 24（2）： 71-78.