不同生境福壽螺卵塊的密度及空間分布

黃紅英，易道生，徐劍，章家恩*

（1.韶關(guān)學院英東生命科學學院，廣東韶關(guān)512005；2.華南農(nóng)業(yè)大學熱帶亞熱帶生態(tài)研究所，廣東廣州510642）

不同生境福壽螺卵塊的密度及空間分布

黃紅英1，易道生1，徐劍1，章家恩2*

（1.韶關(guān)學院英東生命科學學院，廣東韶關(guān)512005；2.華南農(nóng)業(yè)大學熱帶亞熱帶生態(tài)研究所，廣東廣州510642）

摘要：采用隨機取樣對韶關(guān)學院人工湖（東湖、西湖、望湖）及韶關(guān)學院周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)（白土鎮(zhèn)、一六鎮(zhèn)、江灣鎮(zhèn)、大塘鎮(zhèn)）的不同生境（水稻田、棄耕稻田、荷塘、農(nóng)用水渠、湖邊）的福壽螺卵塊進行綜合調(diào)查，并通過聚集度指標法、Iwao的M*－m直線回歸法、Taylor的冪法則等測定人工湖、荷塘、稻田、棄耕稻田、農(nóng)用水渠的福壽螺卵塊的密度及其空間分布情況.結(jié)果表明不同生境福壽螺卵塊的密度是棄耕水田>水稻田>農(nóng)用水渠>荷塘>人工湖，福壽螺的卵塊在不同生境中的空間分布型總體呈聚集分布，只有望湖卵塊呈均勻分布，沒有出現(xiàn)隨機分布.

關(guān)鍵詞：福壽螺;卵塊;空間分布型;聚集分布

福壽螺（Pomacea canaliculataLamarck），又稱大瓶螺、蘋果螺、雪螺，原產(chǎn)于南美洲亞馬遜河流域［1］.自引進在中國南方地區(qū)大面積養(yǎng)殖，因其口感不佳市場不好而遭棄養(yǎng)逸生成自然種群；由于福壽螺具有適應性強、繁殖速度快、缺少天敵等特性，很快在我國南方省份的稻田、池塘和農(nóng)用水渠迅速繁殖，嚴重危害水稻等農(nóng)作物生產(chǎn)造成經(jīng)濟損失.因此福壽螺被國家環(huán)?？偩止级x成為第一批16種外來入侵物種之一，學者們紛紛在尋找遏制福壽螺的治理方法，在福壽螺的生物學特征［2］、性狀遺傳［3-4］、食性［5-6］、營養(yǎng)價值［7］、繁殖產(chǎn)卵習性［8］、富集重金屬［9］、寄生蟲［10］及生物治理［11-12］等方面做出貢獻.

目前為止控制福壽螺繁殖的生物防治方法是捕捉成螺和滅螺卵兩種辦法，化學方法是噴施滅螺藥，短期見效，治標不治本.通過捕捉成螺達到滅螺工作量大，可操作性不強，尤其是對于深水的池塘和河道，相比之下殺滅螺卵法比較可行，因為卵塊附生于水面之上，顏色鮮艷容易辨認，是有效降低福壽螺密度的方法.本研究通過對不同生境福壽螺卵塊的密度及空間分布型，研究福壽螺產(chǎn)卵繁殖的生態(tài)學特性，為找到福壽螺繁殖擴散規(guī)律提供理論依據(jù).

1實驗方法

1.1樣地的概況

2012年夏季，采用隨機取樣法對韶關(guān)學院人工湖（東湖、西湖、望湖）及韶關(guān)市周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)（白土鎮(zhèn)、一六鎮(zhèn)、江灣鎮(zhèn)、大塘鎮(zhèn)、偵江區(qū)猴山村）的不同生境（水稻田、秧田、棄耕、荷塘、農(nóng)用水渠）的福壽螺卵塊進行采集調(diào)查.樣地生境概況見表1.

表1　不同樣地生境概況

1.2抽樣方法

對6種樣地分別隨機選取30個樣方，取樣面積為1 m2，記錄各樣方內(nèi)福壽螺的卵塊數(shù)，共調(diào)查記錄卵塊611塊.

1.3聚集度指標

采用擴散系數(shù)（C）、Cassie指數(shù)（Ca）、負二項參數(shù)（K）、叢生指數(shù)（I）、平均擁擠度（m*）和聚集指數(shù)（m*/m）對不同生境福壽螺卵塊的聚集程度和空間分布格式進行綜合判斷，并進一步運用Taylor的冪法則lgS2＝lga＋blgm（S2=amb）和Iwao的M*－m直線回歸法(m*＝α＋βm)對其空間分布的內(nèi)在結(jié)構(gòu)做綜合分析［13-15］.見表2.

表2　空間分布型的判斷標準

1.3.1 Iwao的M*－m直線回歸法

Iwao(1977)提出的M*－m直線回歸法檢驗（m*＝α＋βm），用于研究M*與平均值之間的相關(guān)關(guān)系.式中α為分布的基本成分按大小分布的平均擁擠度：當α=0時，分布的基本成分為單個個體；當α>0時，個體間相互吸引，分布的基本成分為個體群；當α<0時，個體之間相互排斥.β為基本成分的空間分布圖式：當β<1時，為均勻分布；當β=1時，為隨機分布；當β>1時，為聚集分布.

1.3.2 Taylor冪法則

利用Taylor(1965)的冪法則lgS2＝lga＋blgm亦即乘冪函數(shù)關(guān)系（S2=a mb），擬合方差(S2)與平均數(shù)(m)的冪相關(guān)回歸方程式.當lg a=0時，種群分布對密度無依賴性.當lg a>0時，種群分布對密度具有依賴性.當lg a<0時，種群分布與密度具有反依賴性.當b→0時為均勻分布，b=1時為隨機分布，b>1時為聚集分布.

2結(jié)果分析

2.1不同樣地福壽螺卵塊聚集度指標及回歸測定結(jié)果

2.1.1人工湖福壽螺卵塊聚集度指標及回歸測定結(jié)果

人工湖福壽螺卵塊聚集度指標及回歸測定結(jié)果見表3.從表3的結(jié)果可知：m*/m（1.088）>1，I（0.22）>0，Ca（0.088）>0，C（1.22）>1，K（11.364）>1，所以人工湖福壽螺卵塊空間分布符合聚集分布的判斷標準；M*－m回歸（Iwao法）結(jié)果是α（1.248）>0，β（0.539）<1,且S2/m>1，分布型類別是聚集分布；Taylor的冪法則結(jié)果是：lg a（3.043）>1，b（1.13）>1，種群為聚集分布，分布對密度具有依賴性.

表3　人工湖福壽螺卵塊聚集度指標及回歸測定結(jié)果

綜合聚集度指標、Iwao M*－m直線回歸和Taylor的冪法則的分析：人工湖卵塊呈整體呈聚集分布，個體之間相互吸引，聚集分布對種群密度具有依賴性.

2.1.2稻田福壽螺卵塊聚集度指標及回歸測定結(jié)果

稻田福壽螺卵塊聚集度指標及回歸測定結(jié)果如表4所示.從表4的結(jié)果可知：m*/m（1.156）>1，I（0.657）>0，Ca（0.156）>0，C（1.657）>1，K（6.391）>1，符合聚集分布的判斷標準；M*－m回歸結(jié)果：α（-6.528）<0，β（2.26）>1，且S2/m>1，分布型類別是聚集分布，但是個體之間相互排斥；Taylor冪法則回歸結(jié)果：lg a （0.157）>0，b（2.601）>1，表示呈聚集分布，且種群分布對密度具有依賴性.

表4　稻田福壽螺卵塊聚集度指標及回歸測定結(jié)果

綜合聚集度指標、Iwao M*－m直線回歸和Taylor的冪法則的分析：稻田福壽螺卵塊呈聚集分布，種群分布對密度具有依賴性，但是種群個體之間存在相互排斥.

2.1.3棄耕稻田福壽螺卵塊聚集度指標及回歸測定結(jié)果

棄耕稻田福壽螺卵塊聚集度指標及回歸測定結(jié)果如表5所示.從表5的結(jié)果分析：m*/m（為1.002）>1，I（0.009）>0，Ca（0.002）>0，C（1.009）>1，K（484.000）>1，符合聚集分布的判斷標準；M*－m直線回歸檢測結(jié)果：α（-2.509）<0，β（1.592）>1，且S2/m>1，表示呈聚集分布，但是個體之間相互排斥；Taylor的冪法則回歸結(jié)果：lg a（0.010）>0，b（4.163）>1，表示呈聚集分布，且種群分布對密度具有依賴性.

表5　棄耕稻田福壽螺卵塊聚集度指標及回歸測定結(jié)果

綜合聚集度指標、Iwao M*－m直線回歸和Taylor的冪法則的結(jié)果，得出棄耕稻田福壽螺卵塊呈聚集分布，且種群分布對密度具有依賴性，但是個體之間相互排斥.

2.1.4農(nóng)用水渠福壽螺卵塊聚集度指標及回歸測定結(jié)果

農(nóng)用水渠福壽螺卵塊聚集度指標及回歸測定結(jié)果見表6.從表6的結(jié)果可知：m*/m（1.313）>1，I（1.205）>0，Ca（0.313）>0，C（2.250）>1，K（3.2）>1，符合聚集分布的判斷標準；由M*－m回歸方程可得：α （1.907）>0，β（0.823）<1，且S2/m>1，表示呈聚集分布，但是個體之間相互排斥；由Taylor的冪法則回歸方程可知：lg a（0.163）>0，b（2.343）>1，表示呈卵塊聚集分布，且種群分布對密度具有依賴性.

表6　農(nóng)用水渠福壽螺卵塊聚集度指標及回歸測定結(jié)果

綜合聚集度指標、Iwao M*－m直線回歸和Taylor的冪法則的結(jié)果，得出農(nóng)用水渠福壽螺卵塊總體呈聚集分布，且種群分布對密度具有依賴性，但是個體之間相互排斥，卵塊間分布均勻.

2.1.5荷塘福壽螺卵塊聚集度指標及回歸測定結(jié)果

表7　荷塘福壽螺卵塊聚集度指標及回歸測定結(jié)果

荷塘聚集度指標結(jié)果：m*/m（1.039）>1，I（0.151）>0，Ca（0.039）>0，C（1.151）>1，K（25.780）>1，符合聚集分布的判斷標準；由M*－m回歸方程可得：α（-1.489）<0，β（1.390）>1，且S2/m>1，表示呈聚集分布，但是個體之間相互排斥；由Taylor回歸方程可知：lg a（0.134）>0，b（2.458）>1，表示呈聚集分布，且種群分布對密度具有依賴性.

綜合聚集度指標、IwaoM*－m直線回歸和Taylor的冪法則的結(jié)果，得出荷塘福壽螺卵塊呈聚集分布，且種群分布對密度具有依賴性，但是個體之間相互排斥.

3分析與討論

3.1不同生境福壽螺卵塊的密度不同

從本文的結(jié)果可知，福壽螺卵塊的密度是棄耕水田>水稻田>農(nóng)用水渠>荷塘>人工湖,由于福壽螺喜棲于土壤肥沃、有水生植物生長的流水緩慢的河溝或水田等環(huán)境，人為干擾（噴施殺螺藥、化肥、除草劑）及植被（水稻、蓮藕、雜草）不同，導致不同生境福壽螺種群密度有差異.稻田和棄耕稻田福壽螺卵塊密度高，與其禾苗生長旺盛供福壽螺產(chǎn)卵附著植株密度相關(guān)，棄耕稻田沒有人為干擾、田中長期積水，水中浮游生物豐富及沒有施肥和施用殺螺藥，所以福壽螺密度高卵塊分布密度最高，而稻田由于插秧前使用了殺螺藥（1（包）/塊田），秧苗期福壽螺受到抑制，到了分蘗期隨著福壽螺不斷從水渠侵入稻田，附著在稻桿的卵塊密度次之于棄耕稻田；荷塘卵塊密度次之于棄耕稻田和稻田的原因是，藕葉冠幅大，葉柄密度遠遠低于水稻密度，附著在藕葉柄的卵塊相對低；農(nóng)用水渠和人工湖總體水面面積大大超過岸邊面積，水的深度和湍急流水導致供卵塊附著的水生植物集中在水渠邊和湖邊，是導致水渠邊和湖邊卵塊高度密集但是總體密度低的原因，尤其是人工湖為最低.

3.2福壽螺卵塊在不同生境均呈聚集分布，且聚集度與密度相關(guān)

聚集度是重要的空間分析指標，M*－m回歸和Taylor冪法則是檢驗種群分布型的回歸模型，反映動物種群聚集或離散的情況.實驗統(tǒng)計結(jié)果及分析說明不同生境福壽螺卵塊的空間分布均呈聚集分布，聚集程度與個體密度相關(guān)，但是個體間又存在相互排斥的格局.由于福壽螺卵塊的分布是由福壽螺雌螺產(chǎn)卵行為導致，即與福壽螺成螺種群密度有關(guān)聯(lián)，福壽螺成體密度越高卵塊越密集.一方面由于福壽螺是雌雄異體、體內(nèi)受精和體外發(fā)育的卵生動物，其婚配體制傾向于群體內(nèi)相互交配，成螺在交配季節(jié)呈現(xiàn)聚集現(xiàn)象，雌螺的聚集分布是導致母螺產(chǎn)出的卵塊呈聚集分布的主要原因所在.對于生活在湖泊、池塘和農(nóng)用水渠的福壽螺而言，由于岸邊和淺水區(qū)的植物是其產(chǎn)卵寄生的場所；對于稻田和藕塘，密集的稻桿和藕葉柄是其產(chǎn)卵寄生的場所.由于福壽螺卵的胚胎發(fā)育是在無水環(huán)境中進行，受精卵由卵粒孵化成幼螺階段，不受水環(huán)境、營養(yǎng)供給和空間的約束，即卵塊的集聚分布不會影響其發(fā)育，所以不同生境福壽螺卵塊空間分布型呈聚集分布.另一方面呈聚集分布的福壽螺個體間存在食物和空間的競爭，即在一定空間內(nèi)個體間呈相互排斥的分布格局.所以導致不同生境福壽螺卵塊的空間分布均呈聚集分布，聚集程度與個體密度相關(guān)，但是個體間又存在相互排斥的格局.

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（責任編輯：邵曉軍）

中圖分類號：S433

文獻標識碼：A

文章編號：1007-5348（2016）04-0037-05

［收稿日期］2016-03-15 ［基金項目］國家自然科學基金（U1131006）.

［作者簡介］黃紅英(1967-)，女，廣東乳源人，韶關(guān)學院英東生命科學學院高級實驗師，碩士；研究方向：生態(tài)學.*通信作者.

The Density and Spatial Distribution ofPomacea Canaliculata’sEgg Masses in Different Habitats

HUANG Hong-ying1，YI Dao-sheng1，XU jian1，ZHANG Jia-en2
（1.YingdongCollegeofLifeScience,ShaoguanUniversity,Shaoguan512005,Guangdong,China;2.Instituteof Tropical andSubtropical Ecology,SouthChinaAgricultural University,Guangzhou510642,Guangdong,China）

Abstract:Comprehensive survey on the egg masses ofPomacea canaliculatawas conducted in artificial lake of Shaoguan University(East Lake,West Lake,Wang Lake)and surrounding towns of Baitu Town,Yiliu Town, Jiangwan Town,Datang Town,Houshan Village,respectively.The methods of aggregation index,Iwao’s linear regression and Taylor’s power-law were utilized to analyze densities and spatial distributions ofPomacea canaliculata’s egg masses in rice seedling bed,abandoned rice seedling bed,lotus pond,agricultural drains and lakeside.The results showed that the egg masses ofPomacea canaliculatain different habitats present were aggregateddistributionas agricultural drains>riceseedling bed>abandoned riceseedling bed>lotus pon>man-made lake,respectively.

Key words:Pomaceacanaliculata;eggmasses;spatial distribution;clumpeddistribution