廣翅蠟蟬科與其蜘蛛類天敵空間格局動(dòng)態(tài)分析

徐 悅,吳筱萌,程鴻浩,陳詩(shī)燕，周夏芝,鄒運(yùn)鼎,畢守東

(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) a理學(xué)院，b林學(xué)與園林學(xué)院，安徽 合肥230036)

茶園刺吸類害蟲嚴(yán)重影響茶葉的產(chǎn)量和品質(zhì)，李飛等[1]研究表明，茶園吸汁型害蟲主要為半翅目蟬類、虱類、蚜蟲類以及螨類。安徽省是全國(guó)產(chǎn)茶大省，也是長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶上的重要茶葉產(chǎn)區(qū)。危害茶樹的廣翅蠟蟬有近10種，同屬于廣翅蠟蟬科(Ricanidae)，安徽省常見(jiàn)的種類有八點(diǎn)廣翅蠟蟬(RicanidaeWalker)、柿廣翅蠟蟬(Ricaniasublimbata) 、緣紋廣翅蠟蟬(Ricaniamarginalis)、眼紋疏廣翅蠟蟬 (Euricaniaocellus)和帶紋疏廣翅蠟蟬(EuricaniafascialisWalker)等[2-3]。廣翅蠟蟬有趨嫩習(xí)性，以若蟲和成蟲吸取嫩芽和嫩葉的汁液為害，喜潮濕畏陽(yáng)光，多數(shù)1 年發(fā)生1代，6～8月份成蟲盛發(fā)，嚴(yán)重影響茶葉的產(chǎn)量和品質(zhì)[4]。近年來(lái)，關(guān)于廣翅蠟蟬的分類及發(fā)生規(guī)律有大量報(bào)道，樓君等[5]報(bào)道了柿廣翅蠟蟬的生物學(xué)特性及其有效地監(jiān)測(cè)和生物防治；孫麗娟等[6]調(diào)查了山東青島地區(qū)廣翅蠟蟬的生活史及成蟲產(chǎn)卵習(xí)性；潘鵬亮等[7]通過(guò)提取前翅形態(tài)數(shù)值特征實(shí)現(xiàn)3種廣翅蠟蟬種類的識(shí)別，為廣翅蠟蟬鑒定和種群監(jiān)測(cè)提供了重要的參考依據(jù)；段文心等[8]對(duì)中國(guó)7種疏廣翅蠟蟬的外部形態(tài)和雌雄外生殖器進(jìn)行較深入研究；金銀利等[9]研究了信陽(yáng)茶園柿廣翅蠟蟬越冬種群危害規(guī)律。

茶樹植株、葉片內(nèi)含物與其抗蟲性有關(guān)[10-13]，茶樹的抗蟲性直接影響茶樹害蟲的數(shù)量，進(jìn)而影響到天敵的數(shù)量和行為變化。天敵與目標(biāo)害蟲空間關(guān)系密切程度是準(zhǔn)確評(píng)判優(yōu)勢(shì)種天敵的主要依據(jù)之一，也直接關(guān)系到天敵對(duì)目標(biāo)害蟲的捕食或寄生效率，可為害蟲的生物防治提供參考[14-16]。李新月等[17]報(bào)道了茶園蜘蛛類天敵對(duì)害蟲具有良好的攻擊效應(yīng)。陳銀方等[18]報(bào)道了茶園蜘蛛發(fā)生數(shù)量占捕食性天敵的65%～97.8%，對(duì)茶園害蟲有明顯的控制效果。顧昌華[19]研究表明，貴州銅仁地區(qū)廣翅蠟蟬的主要天敵種類為草蛉、瓢蟲、蜂類、螞蟻、蜘蛛等，其中廣翅蠟蟬與蜘蛛關(guān)系密切。程嫻等[20]報(bào)道了2種茶園烏牛早和白豪早廣翅蠟蟬與8種天敵蜘蛛的空間關(guān)系。到目前為止，關(guān)于廣翅蠟蟬與其主要蜘蛛類天敵空間格局動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)研究少有報(bào)道。為此，本研究運(yùn)用聚塊樣方方差分析法、灰色關(guān)聯(lián)度法和聚集強(qiáng)度指數(shù)法等研究安徽合肥地區(qū)農(nóng)抗早、龍井43和平陽(yáng)特早茶園中與廣翅蠟蟬空間關(guān)系密切的天敵種類、廣翅蠟蟬的聚集強(qiáng)度、個(gè)體群聚集的原因及個(gè)體群占據(jù)的最小面積，為科學(xué)確定最佳抽樣樣方面積及保護(hù)和利用天敵進(jìn)行廣翅蠟蟬生物防治提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查地點(diǎn)和時(shí)間

調(diào)查地點(diǎn)為安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)科技示范園茶園(31°94′ N，117°21′ E)，屬溫帶和亞熱帶氣候的過(guò)渡帶。調(diào)查時(shí)間為2021年6月20日-9月17日(廣翅蠟蟬盛發(fā)期)，約15 d調(diào)查1次，共調(diào)查6次。

1.2 調(diào)查茶園概況

調(diào)查茶園為樹齡13年的農(nóng)抗早、龍井43、平陽(yáng)特早等3個(gè)茶園，每個(gè)茶園面積均為0.2 hm2。茶園互不相鄰且不施用化學(xué)農(nóng)藥，茶園周邊有楊樹、樟樹、櫻花樹等林木。

1.3 調(diào)查方法

采用平行跳躍法。隨機(jī)取3行，行距為1 m,每行間隔1 m取1個(gè)長(zhǎng)2 m的樣方,共調(diào)查30個(gè)樣方。先在每個(gè)樣方中隨機(jī)選取10片葉片進(jìn)行目測(cè)，調(diào)查一些不易振落的害蟲和天敵種類，然后用沾有洗衣粉水溶液(洗衣粉和水體積比為1∶1 000)的搪瓷盤承接樣方中所有枝條和枝葉震拍落下的害蟲和天敵，調(diào)查記載害蟲及其天敵物種數(shù)和個(gè)體數(shù)。對(duì)于不能準(zhǔn)確鑒別的物種樣本進(jìn)行編號(hào)，將其裝入毒瓶保存后請(qǐng)專家鑒別。

1.4 廣翅蠟蟬與其天敵的空間動(dòng)態(tài)分析

1.4.2 灰色關(guān)聯(lián)度分析 對(duì)廣翅蠟蟬與其天敵在均方差峰值時(shí)的聚塊內(nèi)基本樣方數(shù)(聚塊大小)進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析[22]，灰色關(guān)聯(lián)度系數(shù)計(jì)算公式為：

rij=[min min|Yi(k)-Xj(k)|+ρmax max|Yi(k)-Xj(k)|]/[|Yi(k)-Xj(k)|+ρmax max |Yi(k)-Xj(k)|]。

式中：ρ為分辨系數(shù)，取值區(qū)間[0，1]，本研究取ρ=0.8；min min |Yi(k)-Xj(k)|為2級(jí)最小差，max max|Yi(k)-Xj(k)|為2級(jí)最大差，利用公式求出天敵與害蟲聚塊內(nèi)基本樣方數(shù)間的關(guān)聯(lián)度R(Yi,Xj)=1/n∑rij(k)，若某種天敵與害蟲的聚塊內(nèi)基本樣方數(shù)關(guān)聯(lián)度越大，則表明該種天敵對(duì)害蟲空間跟隨關(guān)系越密切。

對(duì)計(jì)算的灰色關(guān)聯(lián)度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，即同一茶園8種蜘蛛類天敵與廣翅蠟蟬的灰色關(guān)聯(lián)度除以其中最大的灰色關(guān)聯(lián)度，其商稱為密切指數(shù)。將密切指數(shù)由大到小排序得到序號(hào)，3種茶園同一種天敵的密切指數(shù)相加以及序號(hào)相加，再按密切指數(shù)之和以及序號(hào)之和排序，序號(hào)之和最小及密切指數(shù)之和最大的為廣翅蠟蟬空間關(guān)系密切的第1位天敵，最后對(duì)比3種茶園中前4位與廣翅蠟蟬空間關(guān)系密切的天敵出現(xiàn)的次數(shù)，出現(xiàn)次數(shù)多的即為與廣翅蠟蟬空間關(guān)系密切的天敵；出現(xiàn)相同次數(shù)時(shí)，位次靠前的天敵入選。

1.5 數(shù)據(jù)處理

本研究所有運(yùn)算均采用DPS程序進(jìn)行。先利用均方差公式找出不同聚塊條件下均方差峰值時(shí)的基本樣方數(shù)，再對(duì)均方差峰值時(shí)的基本樣方數(shù)進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析，然后再計(jì)算種群聚集均數(shù)和ρ指數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 3種茶園廣翅蠟蟬與其主要天敵的種群數(shù)量

由表1可知，農(nóng)抗早、龍井43和平陽(yáng)特早茶園的廣翅蠟蟬數(shù)量分別為441，291和194頭，粽管巢蛛(Clubionajaponicola)、斑管巢蛛(ClubionareichliniSchenkel)、斜紋貓蛛(Oxyopessertatus)、鞍型花蟹蛛(Xysticusephippiafus)、黑色跳蛛(Plexippuspaykulli)、鱗紋肖蛸(Tetragnathasquamata)、草間小黑蛛(Erigonidiumgraminicolum)和八點(diǎn)球腹蛛(Theridionoctomaculatum)等8種蜘蛛類天敵數(shù)量較多，其在農(nóng)抗早、龍井43和平陽(yáng)特早茶園整個(gè)捕食性天敵中的占比分別為74.61%，75.54%和59.72%，從數(shù)量角度考慮，本研究將以上8種蜘蛛作為廣翅蠟蟬的主要天敵進(jìn)行研究。

表1 3種茶園廣翅蠟蟬與其主要天敵的種群數(shù)量動(dòng)態(tài)調(diào)查結(jié)果Table 1 Population dynamics of Ricanidae and their main natural enemies in three tea gardens

2.2 3種茶園廣翅蠟蟬與其天敵空間關(guān)系的聚塊樣方方差分析

3種茶園廣翅蠟蟬與其天敵空間關(guān)系的聚塊樣方方差分析結(jié)果見(jiàn)表2～4，從表2～4中分別找出3種茶園廣翅蠟蟬與其主要天敵均方差峰值時(shí)的聚塊內(nèi)基本樣方數(shù)列于表5。

表2 農(nóng)抗早茶園廣翅蠟蟬與其主要天敵不同聚塊條件下的均方差Table 2 Standard deviation of Ricanidae and its main natural enemies under different block sizes in Nongkangzao tea garden

表2(續(xù)) Continued table 2

表3 龍井43茶園廣翅蠟蟬及其主要天敵的不同聚塊條件下的均方差Table 3 Standard deviation of Ricanidae and its main natural enemies under different block sizes in the Longjing 43 tea garden

表4 平陽(yáng)特早茶園廣翅蠟蟬及其主要天敵在不同聚塊條件下的均方差Table 4 Standard deviation of Ricanidae and its main natural enemies under different block sizes in the Pingyangtezao tea garden

2.3 3種茶園廣翅蠟蟬與其主要天敵空間關(guān)系的灰色關(guān)聯(lián)度分析

對(duì)3種茶園廣翅蠟蟬與其主要天敵均方差峰值時(shí)的聚塊內(nèi)基本樣方數(shù)進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析，結(jié)果如表6所示。依據(jù)密切指數(shù)由大到小排序得出，農(nóng)抗早茶園與廣翅蠟蟬關(guān)系密切的前4位天敵依次為八點(diǎn)球腹蛛、黑色跳蛛、鱗紋肖蛸和斑管巢蛛；龍井43茶園與廣翅蠟蟬關(guān)系密切的前4位天敵依次草間小黑蛛、黑色跳蛛、斑管巢蛛和八點(diǎn)球腹蛛；平陽(yáng)特早茶園與廣翅蠟蟬關(guān)系密切的前4位天敵依次草間小黑蛛、鞍型花蟹蛛、黑色跳蛛和斑管巢蛛。

表5 3種茶園廣翅蠟蟬與其主要天敵均方差峰值時(shí)的聚塊內(nèi)基本樣方數(shù)Table 5 Number of basic samples at peak standard deviation between Ricanidae and its main natural enemies in three tea gardens

表6 天敵與廣翅蠟蟬均方差峰值的灰色關(guān)聯(lián)度Table 6 Grey correlation of peak standard deviation between natural enemies and Ricanidae

密切指數(shù)之和最大及序號(hào)之和最小的為廣翅蠟蟬空間關(guān)系密切的第1位天敵，以此作為判斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析，按照密切指數(shù)之和由大到小得出，與廣翅蠟蟬空間關(guān)系密切的前4位天敵依次是黑色跳蛛、草間小黑蛛、斑管巢蛛和八點(diǎn)球腹蛛；按照序號(hào)之和由小到大排序，與廣翅蠟蟬空間關(guān)系密切的前4位天敵依次是黑色跳蛛、草間小黑蛛、八點(diǎn)球腹蛛和斑管巢蛛；對(duì)比3種茶園中各天敵在前4位及在第1位出現(xiàn)的次數(shù)，綜合分析得出，與廣翅蠟蟬空間關(guān)系密切的前4位天敵依次是黑色跳蛛、草間小黑蛛、八點(diǎn)球腹蛛和斑管巢蛛。

2.4 廣翅蠟蟬空間格局動(dòng)態(tài)分析

2.4.1 種群聚集均數(shù) 由表7可以看出，種群聚集均數(shù)λ的絕對(duì)值隨著聚塊內(nèi)基本樣方數(shù)增加而不斷增大。廣翅蠟蟬數(shù)量少時(shí)(6月20日和9月17日)3種茶園不同大小聚塊的λ值多數(shù)小于2，數(shù)量多時(shí)(7月8日)3種茶園不同大小聚塊的λ值絕大多數(shù)大于2。運(yùn)用Blackith[24]的種群聚集均數(shù)λ值的大小判斷種群聚集原因，即λ≥2時(shí)，其聚集行為是自身原因或環(huán)境中某一因子引起的；λ<2時(shí)，其聚集行為是環(huán)境中某一因子引起的。分析可知，廣翅蠟蟬數(shù)量多時(shí)，其聚集行為是由自身原因引起的；廣翅蠟蟬數(shù)量少時(shí)，其聚集行為是由環(huán)境中某一因子引起的。

表7 3種茶園廣翅蠟蟬在不同聚塊條件下的種群聚集均數(shù)(λ值)Table 7 The λ value of population aggregation mean of Ricanidae in three tea gardens under different block sizes

2.4.2ρ指數(shù) 由表8可知，農(nóng)抗早茶園和龍井43茶園聚塊的基本樣方數(shù)由4→2時(shí)，平均ρ指數(shù)最大，即下降速率最快，分別為1.247 5±0.357 8和1.215 3±0.122 0；平陽(yáng)特早茶園聚塊內(nèi)基本樣方數(shù)由 2→1時(shí)，平均ρ指數(shù)下降速率最快，為1.428 1±0.256 7。按照本研究的設(shè)計(jì)方案，每一聚塊面積為2 m2，即取樣調(diào)查時(shí)，每個(gè)樣方面積應(yīng)為2 m2。由此可知農(nóng)抗早和龍井43茶園廣翅蠟蟬個(gè)體群聚集格局占據(jù)的最小范圍為2個(gè)基本樣方，即4 m2；平陽(yáng)特早茶園廣翅蠟蟬個(gè)體群聚集格局占據(jù)的最小范圍為1個(gè)基本樣方，即2 m2。

表8 3種茶園廣翅蠟蟬在不同聚塊條件下的ρ指數(shù)Table 8 The ρ value of Ricanidae in three tea gardens under different block sizes

3 討 論

余燕等[26]研究了天敵與茶蚜(Toxopteraaurantii)、假眼小綠葉蟬(Empoascavitis)、卵形短須螨(BreuipalpusoboyatsDonnadieu)、雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲(Monoleptahieroglyphica)的空間關(guān)系，并比較了同一種天敵與害蟲空間跟隨關(guān)系密切程度差異的原因。張書平等[27]研究了八點(diǎn)廣翅蠟蟬(Ricaniaspeculum)、茶尺蠖(EctropisobliquaWarren)、花薊馬(Frankliniellaintonsa)、茶蚜與其天敵的空間關(guān)系，并比較了害蟲與天敵年度間密切程度差異的原因。宋學(xué)雨等[28]研究了茶園天敵與卵形短須螨、雙斑長(zhǎng)跗螢葉甲空間跟隨關(guān)系的密切程度。劉愛(ài)國(guó)等[29]研究了與2種茶園薊馬空間跟隨關(guān)系密切的天敵種類。上述研究在探究害蟲空間關(guān)系密切程度時(shí)，密切程度與害蟲和天敵個(gè)體數(shù)量的比值有關(guān)，比值越小，跟隨關(guān)系越密切。本研究通過(guò)比較廣翅蠟蟬與第1位天敵和第8位天敵個(gè)體的數(shù)量關(guān)系，得出廣翅蠟蟬與某天敵個(gè)體數(shù)量的比值，農(nóng)抗早茶園第1位天敵是八點(diǎn)球腹蛛，比值是2.151 2，第8位天敵是鞍型花蟹蛛，比值是3.675 0；平陽(yáng)特早茶園第1位天敵是草間小黑蛛，比值是1.134 5，第8位天敵是斜紋貓蛛，比值是1.197 5；龍井43茶園第1位天敵是草間小黑蛛，比值是2.139 7，第8位天敵是斜紋貓蛛，比值是1.073 8。從農(nóng)抗早茶園和平陽(yáng)特早茶園的分析結(jié)果可知，廣翅蠟蟬與第1位天敵個(gè)體數(shù)量的比值明顯小于其與第8位天敵個(gè)體數(shù)量的比值，但龍井43茶園的結(jié)果剛好相反，這是由于在9月6日的調(diào)查中把斜紋貓蛛(第8位)不具有捕食能力的若蟲也計(jì)入總量從而降低了比值。

程嫻等[20]運(yùn)用地學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法結(jié)合灰色關(guān)聯(lián)度分析法研究表明，2015和2016年烏牛早和白毫早茶園與廣翅蠟蟬在空間上跟隨關(guān)系密切的前3位天敵均是八點(diǎn)球腹蛛、粽管巢蛛和茶色新園蛛(Neosconatheisi)。畢守東等[30]研究表明，2015和2016年白毫早茶園與八點(diǎn)廣翅蠟蟬在空間跟隨關(guān)系上密切的前3位天敵是草間小黑蛛、粽管巢蛛和茶色新園蛛，這與本研究結(jié)果存在一定差異，初步分析認(rèn)為導(dǎo)致差異的原因包括環(huán)境生態(tài)、茶樹品種等，未來(lái)將針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)一步綜合研究，以期為合理保護(hù)和利用自然界天敵提供參考。

4 結(jié) 論

運(yùn)用聚塊樣方方差分析法、灰色關(guān)聯(lián)度法、種群聚集均數(shù)和ρ指數(shù)法研究合肥地區(qū)農(nóng)抗早、龍井43和平陽(yáng)特早茶園與廣翅蠟蟬空間關(guān)系密切的天敵種類、聚集強(qiáng)度、個(gè)體群聚集原因以及個(gè)體群占據(jù)的最小面積，得到以下結(jié)果：

1)3種茶園與廣翅蠟蟬空間跟隨關(guān)系密切的前4位天敵依次是黑色跳蛛、草間小黑蛛、八點(diǎn)球腹蛛和斑管巢蛛。

2)廣翅蠟蟬蟲口密度大時(shí)，在相應(yīng)時(shí)間不同聚塊條件下種群聚集均數(shù)絕大多數(shù)大于2，表明其聚集行為是由該害蟲本身原因引起的。

3)用不同大小聚塊的ρ指數(shù)判斷廣翅蠟蟬個(gè)體群占據(jù)的最小面積，廣翅蠟蟬在農(nóng)抗早茶園和龍井43茶園占據(jù)的最小面積為4 m2，在平陽(yáng)特早茶園個(gè)體群占據(jù)的最小面積為2 m2。