河南省蚧蟲物種多樣性及區(qū)系分布

孫丹萍，劉玉卿，王朝陽，郜旭芳，徐 睿

(河南林業(yè)職業(yè)學院，河南 洛陽 471002)

蚧蟲是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和林業(yè)的世界性危險害蟲類群，大多數(shù)種類是農(nóng)作物、果樹及綠化花木的重要經(jīng)濟害蟲，少數(shù)種類為資源昆蟲。目前全球已記載蚧蟲近8 000種[1]，中國記載蚧蟲有14科302屬1 155種[2]。其中，我國大陸已記錄的有害蚧蟲有13科84屬211種[3]，主要危害園林植物、林果樹木、糧食作物、油料作物、棉花、麻類、茶葉、桑及藥用植物等[4-8]。蚧蟲個體微小，生活隱蔽，習性獨特，識別困難，其寄主雜、分布廣、危害重，生命力、繁殖力和抗逆抗污染能力極強，易于暴發(fā)成災[9-10]。康氏粉蚧危害玉米、棉花、胡蘿卜、西瓜、黃瓜、番茄、菜豆等30余種植物，桑白盾蚧危害桑、桃、李、杏、葡萄、丁香、棉、茶等100余種植物，柿長綿粉蚧、石榴氈蚧和日本履綿蚧更是在河南省普遍發(fā)生，造成極大危害。蚧蟲具有毀滅性和傳播迅速的特點，常依附于農(nóng)林植物、種苗及其產(chǎn)品，借助人類活動進行遠距離傳播蔓延，在河南省的發(fā)生和危害不斷擴大和加重，嚴重影響了農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)、城鎮(zhèn)綠化景觀和生態(tài)安全。因此，對河南省蚧蟲開展全面系統(tǒng)研究，了解其種類組成與分布危害特點，為進一步掌握蚧蟲發(fā)生發(fā)展規(guī)律和制定綜合治理對策提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 調(diào)查方法

2015—2017年，按照河南省地理和行政區(qū)劃，選取23個市、縣調(diào)查蚧蟲物種資源及區(qū)系分布。調(diào)查寄主包括林果樹木、園林植物、農(nóng)作物和雜草等，使用常規(guī)方法采集蚧蟲標本，制作蚧蟲玻片[11]，查閱相關文獻資料[12-22]，進行分類鑒定。在全面普查基礎上，重點選取鄭州、開封、洛陽、三門峽、濮陽、商丘、信陽、南陽8個地市，進行詳細調(diào)查。每個地市，根據(jù)不同立地條件，設置5個樣點。其中農(nóng)田、果園、公園、綠地、小區(qū)等，可將整個地段區(qū)域設為一個樣點；行道樹樣點長200 m。每個樣點選取20株植物，每株植物按東、南、西、北4個方位，每方位分別選取5片葉或10 cm小枝1條，檢查統(tǒng)計蚧蟲種類和數(shù)量。

1.2 多樣性指數(shù)計算

采用物種數(shù)(S)、Simpson指數(shù)(1-λ)、Shannon-Wiener指數(shù)(H′)、均勻度(J)作為昆蟲多樣性分析的指標[23]。

1.2.1 Simpson指數(shù) Simpson多樣性指數(shù)的計算公式為:

(1)

式中：Pi是群落中第i個物種的個體數(shù)(Ni)與所有物種個體總數(shù)(N)的比值；S是物種數(shù)。Simpson指數(shù)λ值越大，表示群落的多樣性程度越低，所以常用1-λ表示群落多樣性。

1.2.2 Shannon-Wiener指數(shù) Shannon-Wiener多樣性指數(shù)的計算公式為:

(2)

式中：Pi和S與Simpson指數(shù)公式中對應符號

同義。

1.2.3 均勻度 均勻度指各物種個體數(shù)量分布的均勻程度，是表述群落多樣性的另一個指數(shù)。

(3)

1.3 區(qū)系組成分析

根據(jù)河南蚧蟲地理分布、發(fā)生區(qū)域、組成結(jié)構(gòu)、寄生特性與危害程度，對蚧蟲的區(qū)系成分、種類組成、分布類型及分布特征進行統(tǒng)計分析[24-29]。

2 結(jié)果與分析

2.1 河南省蚧蟲物種組成

根據(jù)調(diào)查研究結(jié)果，河南省蚧蟲共計10科71屬145種，占全國蚧蟲物種總數(shù)的12.55%。其中，盾蚧科(Diaspididae)27屬58種，種類最多，占全省蚧蟲物種總數(shù)的40.00%；其次是粉蚧科(Pseudococcidae)17屬37種，占25.52%；再次是蚧科(Coccidae)14屬28種，占19.31%。盾蚧科、粉蚧科和蚧科居顯著優(yōu)勢地位，為3個優(yōu)勢科，共計58屬123種，占全省蚧蟲物種總數(shù)的84.83%。此外，旌蚧科(Ortheziidae)1屬1種，占0.69%；珠蚧科(Margarodidae)2屬2種，占1.38%；綿蚧科(Monophlebidae)2屬5種，占3.45%；氈蚧科(Eriococcidae)4屬9種，占6.21%；紅蚧科(Kermesidae)1屬2種，占1.38%；戰(zhàn)蚧科(Phoenicococcidae)1屬1種，占0.69%；鏈蚧科(Asterolecaniidae)2屬2種，占1.38%。調(diào)查研究還發(fā)現(xiàn)河南新記錄屬2個，分別為華粉蚧屬(SinococcusWu)和蠟粉蚧屬(NipaecoccusSulc)；新記錄種7個，分別為榆華粉蚧(SinococcusulmiWu)、洛陽灰粉蚧(DysmicoccusluoyangensisLi & Wu)、東亞灰粉蚧(DysmicoccusdengwuensisFerris)、廣布安粉蚧(AntoninasocialisNewstesd)、堆蠟粉蚧[Nipaecoccusvastalor(Maskell)]、樟白輪盾蚧(AulacaspisyabunikkeiKuwana)、橙褐圓盾蚧(ChrysomphalusficusAshmead)。河南省蚧蟲種類及分布危害見表1，其中全省發(fā)生普遍、危害嚴重的蚧蟲優(yōu)勢種有12個。

表1 河南省蚧蟲種類及分布危害

續(xù)表1 河南省蚧蟲種類及分布危害

續(xù)表1 河南省蚧蟲種類及分布危害

續(xù)表1 河南省蚧蟲種類及分布危害

續(xù)表1 河南省蚧蟲種類及分布危害

續(xù)表1 河南省蚧蟲種類及分布危害

注： 1.名錄按照蚧蟲進化程度，由低向高排列; 2.危害程度+、++、+++ 分別表示輕、中、重; 3.標注“*”者，為河南省蚧蟲優(yōu)勢種群。

2.2 河南省蚧蟲物種多樣性

蚧蟲物種多樣性可通過S、1-λ、H′和J4個多樣性指標充分體現(xiàn)。從表2可以看出， 1-λ介于0.693 9～0.892 1，Simpson指數(shù)同時考慮到物種數(shù)和各物種個體數(shù)量對群落多樣性的貢獻，因此1-λ數(shù)值越大，表明群落中蚧蟲的多樣性程度越高；H′介于0.764 6～1.039 0，H′在度量群落多樣性時，一定程度上考慮到稀有物種對群落多樣性的貢獻，H′數(shù)值越大，表明群落中物種多樣性程度越高；J介于0.801 3～0.997 5，表明蚧蟲物種個體數(shù)分布較為均勻。上述多樣性指標充分說明河南省蚧蟲種類繁多，物種多樣性豐富度高。

表2 河南省不同地區(qū)蚧蟲物種多樣性指數(shù)

2.3 河南省蚧蟲區(qū)系成分與分布特征

2.3.1 區(qū)系成分 從表3可以看出，河南145種蚧蟲中，廣布種類35種，占24.14%，廣布成分分布面廣，分布均勻，密度大，危害重；東洋種類20種，占13.79%，東洋成分的分布受地勢和緯度的影響，從南向北呈梯形降低，種群內(nèi)個體數(shù)量較大，危害較重；古北種類31種，占21.38%，古北成分的分布也受地勢和緯度的影響，從北向南呈梯形降低，其中的重要種群造成區(qū)域性危害；東亞種類53種，占36.55%，居優(yōu)勢地位，東亞成分分布區(qū)域不廣泛，發(fā)生范圍受地勢影響大，包括許多該地區(qū)特有種類，顯示出河南蚧蟲區(qū)系的特有性；其他種類6種，占4.14%。

河南省位于寬闊的南北過渡地帶，處在東洋成分向北擴散和古北成分向南擴散的主要區(qū)域，古北成分和東洋成分互相滲透、擴展、重疊與交織。古北成分向南擴散比東洋成分向北擴散更容易和順暢，古北成分和東洋成分2種區(qū)系成分的比例，在豫南實現(xiàn)了轉(zhuǎn)換過渡，表現(xiàn)為自南向北，由東洋成分多于古北成分逐步變?yōu)楣疟背煞侄嘤跂|洋成分[14]。從東洋成分和古北成分比較，古北成分明顯占優(yōu)勢。

表3 河南省蚧蟲區(qū)系成分 種

河南省蚧蟲區(qū)系就整體而言，東亞成分>廣布成分>古北成分>東洋成分，分布特征表現(xiàn)為：以東亞成分為主體。

2.3.2 分布特征 從全省蚧蟲分布來看，不同的寄主植物上具有不同的分布特征。園林植物品種眾多，蚧蟲種類也最多，占河南蚧蟲種類總數(shù)的66.87%以上，危害嚴重的種類有吹綿蚧、石榴氈蚧(紫薇絨蚧)、桑白盾蚧、糠片盾蚧、日本龜蠟蚧、角蠟蚧、紅蠟蚧、黃楊粕片盾蚧、康氏粉蚧、褐軟蚧、常春藤圓盾蚧等，常見寄主有月桂、廣玉蘭、梅花、櫻花、海桐、黃楊、牡丹、月季、火棘等200余種植物，嚴重影響園林綠化景觀。農(nóng)區(qū)果樹的蚧蟲種類大多寄主廣泛，危害嚴重，重要種類有桑白盾蚧、朝鮮球堅蚧、柿綿蚧、棗大球蚧等，常見寄主有蘋果、梨、桃、李、杏、梅、海棠、櫻桃、葡萄、石榴、柿、棗等。農(nóng)作物蚧蟲具有典型的區(qū)域性和季節(jié)性，花生新珠蚧、大豆氈蚧、康氏粉蚧、北方條粉蚧、伏牛條粉蚧、中亞灰粉蚧和東亞灰粉蚧等在生產(chǎn)上造成較大損失。行道樹上的蚧蟲種類較少，但其重要種類常造成巨大損失，如日本履綿蚧(草履蚧)可危害女貞、紅葉李、垂柳、玉蘭、楓楊、白蠟、紫薇等60余種寄主植物，蟲口密度大，危害嚴重；中華松梢蚧是河南省檢疫性有害生物，造成油松松針大量枯黃脫落、枝條干枯死亡。此外，近年來一些特有的草棲蚧蟲也不斷被發(fā)現(xiàn)。

3 結(jié)論與討論

河南省地處中原，生態(tài)環(huán)境具有多樣性和復雜性，其特殊的地理位置和由溫帶向亞熱帶過渡的多樣性氣候條件非常適宜蚧蟲的發(fā)生，導致蚧蟲區(qū)系成分復雜，地域差異性和不均衡性比較明顯。河南蚧蟲種類繁多，物種豐富度高，主要位于東洋區(qū)與古北區(qū)的分界線上，過渡性典型，分布型多樣。區(qū)系分布以東亞成分為主體，占據(jù)優(yōu)勢地位，呈現(xiàn)十分典型的南北和東西相互滲透、重疊并隨緯度增加而逐步發(fā)生變化，由南向北呈下降趨勢的過渡地帶特征。同時，河南蚧蟲區(qū)系分布處于動態(tài)變化與相對平衡之中，具有極高的科學研究價值和生產(chǎn)應用價值。

研究中發(fā)現(xiàn)，蚧蟲物種的多樣性與寄主植物物種資源豐富度有著密切關系，豐富的寄主資源為蚧蟲的發(fā)生與危害提供了物質(zhì)條件。有時一種蚧蟲可寄生多種植物，而有時一種寄主植物上可以有多種蚧蟲混合發(fā)生，也從一定角度反映出蚧蟲對寄主植物的依賴程度和依存關系。蚧蟲種類的數(shù)量變化與寄主植物種類數(shù)量之間的相關性還有待于進一步研究。

隨著農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展和種苗、花木品種國際貿(mào)易的日益頻繁，新的蚧蟲種類不斷入侵、擴散和蔓延。如檢疫性有害生物扶桑綿粉蚧(PhenacoccussolenopsisTinsley)[30]，近幾年已對多地的棉花產(chǎn)業(yè)造成巨大威脅。因此，應高度重視蚧蟲的危害，加強植物檢疫力度，防止新的蚧蟲種類的入侵和傳播，抑制蚧蟲危害不斷擴大的趨勢，保障農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)的健康發(fā)展。

致謝：承蒙北京林業(yè)大學武三安教授給予諸多幫助，誠摯感謝！