永興島8種危險(xiǎn)性害蟲的空間生態(tài)位與分布格局

陳青 伍春玲 梁曉 劉迎 伍牧鋒 王穎

（1. 中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護(hù)研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部熱帶作物有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/海南省熱帶作物病蟲害生物防治工程技術(shù)研究中心/海南省熱帶農(nóng)業(yè)有害生物監(jiān)測(cè)與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 海南?？?571101；2. 中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院三亞研究院/海南省南繁生物安全與分子育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 海南三亞 572000）

島礁是海洋開發(fā)的前哨和基地，地理位置優(yōu)越，戰(zhàn)略地位特殊。生物安全和生態(tài)安全是嚴(yán)重制約島礁開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因子[1-5]。永興島是宣德群島中陸地面積最大的珊瑚島，目前已建設(shè)成為三沙市及西沙區(qū)人民政府的駐地和西沙群島的經(jīng)濟(jì)、軍事、政治中心[6]。木瓜秀粉蚧Paracoccus marginatus、扶桑綿粉蚧Phenacoccus solenopsis、椰心葉甲Brontispa longissima、榕薊馬Gynaikothrips ficorum、透翅天蛾Cephonodes sp.、擬三色星燈蛾Utetheisa lotrix、薔薇三節(jié)葉蜂Arge geei和美洲斑潛蠅Liriomyza sativae是永興島島礁植物上普遍嚴(yán)重發(fā)生的危害性害蟲[7]。關(guān)于上述害蟲的生物學(xué)特性及其在陸地植物上的發(fā)生為害狀況，以及木瓜秀粉蚧[8]、扶桑綿粉蚧[9]、榕薊馬[10]和美洲斑潛蠅[11]在陸地植物中的空間生態(tài)位與分布格局等均有報(bào)道，但迄今為止，尚未見有關(guān)木瓜秀粉蚧、扶桑綿粉蚧、椰心葉甲、透翅天蛾、榕薊馬、擬三色星燈蛾、薔薇三節(jié)葉蜂、美洲斑潛蠅在島礁植物上的空間生態(tài)位與分布格局的研究報(bào)道。因此，在了解上述8種危險(xiǎn)性害蟲在永興島的發(fā)生與危害狀況基礎(chǔ)上，及時(shí)明確其在永興島的空間生態(tài)位與分布格局，為有效監(jiān)控上述害蟲在永興島的發(fā)生與危害提供重要的基礎(chǔ)信息支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

調(diào)查害蟲及島礁植物：木瓜秀粉蚧P. marginatus、扶桑綿粉蚧P. solenopsis、椰心葉甲B.longissima、榕薊馬G. ficorum、透翅天蛾Cephonodessp.、擬三色星燈蛾U. lotrix、薔薇三節(jié)葉蜂A. geei、美洲斑潛蠅L. sativae為永興島島礁植物上普遍嚴(yán)重發(fā)生為害的8種危險(xiǎn)性害蟲[7]，定點(diǎn)定株調(diào)查的植物為上述8種害蟲普遍嚴(yán)重危害的代表性島礁植物（表1）。

表1 八種害蟲定點(diǎn)定株調(diào)查的代表性植物及部位

1.2 方法

1.2.1 指標(biāo)計(jì)算根據(jù)調(diào)查的永興島島礁植物面積實(shí)際狀況，將永興島分為東部、西部、南部、北部、中部5個(gè)調(diào)查點(diǎn)，每個(gè)調(diào)查點(diǎn)間距500 m,每個(gè)調(diào)查點(diǎn)采取“X”形5點(diǎn)定點(diǎn)定株調(diào)查，每點(diǎn)均定點(diǎn)調(diào)查最嚴(yán)重的5株，除了椰心葉甲調(diào)查每株最嚴(yán)重的5張未展開心葉外，木瓜秀粉蚧、扶桑綿粉蚧、榕薊馬、透翅天蛾、擬三色星燈蛾、薔薇三節(jié)葉蜂、美洲斑潛蠅均從每株最嚴(yán)重的5個(gè)枝條調(diào)查統(tǒng)計(jì)單個(gè)枝條蟲量，然后采用國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的Iwao[12]方法計(jì)算聚集度指標(biāo)（叢生指數(shù)、平均擁擠度、擴(kuò)散系數(shù)、負(fù)二項(xiàng)分布指數(shù)）和回歸方程m*=α+βm，以此進(jìn)行害蟲空間生態(tài)位與分布格局分析。

（1）叢生指數(shù)I=S2/m-1，S2為方差，m為平均蟲口密度，I<0為均勻分布，I=0為隨機(jī)分布，I>0為聚集分布。

（2）平均擁擠度m*=m+S2/m-1，聚塊性指數(shù)m*/m=1為隨機(jī)分布；m*/m<1為均勻分布；m*/m>1為聚集分布。

（3）擴(kuò)散系數(shù)C=S2/m，C<1為均勻分布，C=1為隨機(jī)分布，C>1為聚集分布。

（4）負(fù)二項(xiàng)分布指數(shù)K=m2/（S2-m），K<0為均勻分布，K趨于∞為隨機(jī)分布，K>0為聚集分布。

（5）久野指數(shù)Ca=1/K，Ca<0為均勻分布，Ca=0為隨機(jī)分布，Ca>0為聚集分布。

（6）m*和m間的回歸方程m*=α+βm，α為每個(gè)基本成分中個(gè)體數(shù)的平均擁擠度，β為基本成分的相對(duì)聚集度。α=0時(shí)，分布的基本成分為單個(gè)個(gè)體；當(dāng)α>0時(shí)，分布的基本成分為個(gè)體群，個(gè)體間互相吸引；當(dāng)α<0時(shí)，個(gè)體間相互排斥。當(dāng)β=1時(shí)，為隨機(jī)分布；當(dāng)β>1時(shí)，為聚集分布；當(dāng)β<1時(shí)，為均勻分布。

1.2.2 數(shù)據(jù)分析采用Excel 2016和SPSS 13.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 木瓜秀粉蚧在永興島的空間生態(tài)位與分布格局調(diào)查分析

從表2可以看出，木瓜秀粉蚧在永興島東部、南部、西部、北部、中部的叢生指數(shù)I分別為90.99、93.38、95.01、92.74、91.51，聚塊性指數(shù)m*/m分別為1.14、1.14、1.14、1.13、1.13，久野指數(shù)Ca分別為0.14、0.14、0.14、0.13、0.13，擴(kuò)散系數(shù)C分別為91.99、94.38、96.01、93.74、92.51，負(fù)二項(xiàng)分布指數(shù)K分別為7.36、7.26、7.26、7.48、7.49；聚集度指標(biāo)均表現(xiàn)為I>0、m*/m>1、Ca>0、C>1和K>0，表明木瓜秀粉蚧在永興島的東部、南部、西部、北部、中部均為聚集分布。

表2 木瓜秀粉蚧在永興島的各項(xiàng)聚集度指標(biāo)

m*和m間的回歸分析發(fā)現(xiàn)，m*＝30.69+1.09m（相關(guān)系數(shù)r=0.99），α=30.69>0，β=1.09>1，進(jìn)一步證明木瓜秀粉蚧在永興島東部、南部、西部、北部、中部分布的基本成分均為個(gè)體群，均為聚集分布，與聚集度指標(biāo)分析結(jié)果一致。

2.2 扶桑綿粉蚧在永興島的空間生態(tài)位與分布格局分析

從表3可以看出，扶桑綿粉蚧在永興島東部、南部、西部、北部、中部的叢生指數(shù)I分別為87.88、88.82、90.19、88.70、89.21，聚塊性指數(shù)m*/m均為1.13，久野指數(shù)Ca均為0.13，擴(kuò)散系數(shù)C分別為88.88、89.82、91.19、89.70、90.21，負(fù)二項(xiàng)分布指數(shù)K分別為7.59、7.64、7.62、7.78、7.78；聚集度指標(biāo)均表現(xiàn)為I>0、m*/m>1、Ca>0、C>1和K>0，表明扶桑綿粉蚧在永興島的東部、南部、西部、北部、中部均為聚集分布。

表3 扶桑綿粉蚧在永興島的各項(xiàng)聚集度指標(biāo)

m*和m間的回歸分析發(fā)現(xiàn)，m*=54.17+1.05m（相關(guān)系數(shù)r=0.99），α=107.33>0，β=1.06>1，進(jìn)一步證明扶桑綿粉蚧在永興島東部、南部、西部、北部、中部分布的基本成分均為個(gè)體群，均為聚集分布，與聚集度指標(biāo)分析結(jié)果一致。

2.3 椰心葉甲在永興島的空間生態(tài)位與分布格局調(diào)查分析

從表4可以看出，椰心葉甲在永興島東部、南部、西部、北部、中部的叢生指數(shù)I分別為3.18、3.21、3.24、3.24、3.37，聚塊性指數(shù)m*/m分別為1.14、1.13、1.13、1.13、1.13，久野指數(shù)Ca分別為0.14、0.13、0.13、0.13、0.13，擴(kuò)散系數(shù)C分別為4.18、4.21、4.24、4.24、4.37，負(fù)二項(xiàng)分布指數(shù)K分別為7.16、7.79、7.97、7.97、7.83；聚集度指標(biāo)均表現(xiàn)為I>0、m*/m>1、Ca>0、C>1和K>0，表明椰心葉甲在永興島的東部、南部、西部、北部、中部均為聚集分布。

表4 椰心葉甲在永興島的各項(xiàng)聚集度指標(biāo)

m*和m間的回歸分析發(fā)現(xiàn)，m*=2.27+1.04m（相關(guān)系數(shù)r=0.99），α=2.27>0，β=1.04>1，進(jìn)一步證明椰心葉甲在永興島東部、南部、西部、北部、中部分布的基本成分均為個(gè)體群，均為聚集分布，與聚集度指標(biāo)分析結(jié)果一致。

2.4 榕薊馬在永興島的空間生態(tài)位與分布格局調(diào)查分析

從表5可以看出，榕薊馬在永興島東部、南部、西部、北部、中部的叢生指數(shù)I分別為5.83、5.57、5.70、5.93、5.79，聚塊性指數(shù)m*/m均為1.13，久野指數(shù)Ca均為0.13，擴(kuò)散系數(shù)C分別為6.83、6.57、6.70、6.93、6.79，負(fù)二項(xiàng)分布指數(shù)K分別為7.41、7.86、7.83、7.62、7.84；聚集度指標(biāo)均表現(xiàn)為I>0、m*/m>1、Ca>0、C>1和K>0，表明榕薊馬在永興島的東部、南部、西部、北部、中部均為聚集分布。

表5 榕薊馬在永興島的各項(xiàng)聚集度指標(biāo)

m*和m間的回歸分析發(fā)現(xiàn)，m*=3.37+1.05m（相關(guān)系數(shù)r=0.99），α=3.37>0，β=1.05>1，進(jìn)一步證明榕薊馬在永興島東部、南部、西部、北部、中部分布的基本成分均為個(gè)體群，均為聚集分布，與聚集度指標(biāo)分析結(jié)果一致。

2.5 透翅天蛾在永興島的空間生態(tài)位與分布格局調(diào)查分析

從表6可以看出，透翅天蛾在永興島東部、南部、西部、北部、中部的叢生指數(shù)I分別為2.03、2.01、2.12、2.07、2.15，聚塊性指數(shù)m*/m分別為1.14、1.14、1.14、1.13、1.13，久野指數(shù)Ca分別為0.14、0.14、0.14、0.13、0.13，擴(kuò)散系數(shù)C分別為3.03、3.01、3.12、3.07、3.15，負(fù)二項(xiàng)分布指數(shù)K分別為7.01、7.36、7.18、7.55、7.55；聚集度指標(biāo)均表現(xiàn)為I>0、m*/m>1、Ca>0、C>1和K>0，表明透翅天蛾在永興島的東部、南部、西部、北部、中部均為聚集分布。

表6 透翅天蛾在永興島的各項(xiàng)聚集度指標(biāo)

m*和m間的回歸分析發(fā)現(xiàn)，m*=1.14+1.06m（相關(guān)系數(shù)r=0.99），α=1.22>0，β=1.06>1，進(jìn)一步證明透翅天蛾在永興島東部、南部、西部、北部、中部分布的基本成分均為個(gè)體群，均為聚集分布，與聚集度指標(biāo)分析結(jié)果一致。

2.6 擬三色星燈蛾在永興島的空間生態(tài)位與分布格局調(diào)查分析

從表7可以看出，擬三色星燈蛾在永興島東部、南部、西部、北部、中部的叢生指數(shù)I分別為?0.69、?0.71、?0.69、?0.81、?0.77，聚塊性指數(shù)m*/m分別為0.94、0.94、0.95、0.94、0.94，久野指數(shù)Ca分別為?0.06、?0.06、?0.05、?0.06、?0.06，擴(kuò)散系數(shù)C分別為0.31、0.29、0.31、0.19、0.23，負(fù)二項(xiàng)分布指數(shù)K分別為?17.96、?18.12、?18.78、?16.88、?18.15，聚集度指標(biāo)均表現(xiàn)為I<0、m*/m<1、Ca<0、C<1和K<0，表明擬三色星燈蛾在永興島的東部、南部、西部、北部、中部均為均勻分布。

表7 擬三色星燈蛾在永興島的各項(xiàng)聚集度指標(biāo)

m*和m間的回歸分析發(fā)現(xiàn)，m*=0.18+0.93m（相關(guān)系數(shù)r=0.99），α=0.18 >0，β=0.93 <1，進(jìn)一步證明擬三色星燈蛾在永興島東部、南部、西部、北部、中部分布的基本成分均為個(gè)體群和均勻分布，與聚集度指標(biāo)分析結(jié)果一致。

2.7 薔薇三節(jié)葉蜂在永興島的空間生態(tài)位與分布格局調(diào)查分析

從表8可以看出，薔薇三節(jié)葉蜂在永興島東部、南部、西部、北部、中部的叢生指數(shù)I分別為?0.60、?0.58、?0.69、?0.75、?0.80，聚塊性指數(shù)m*/m分別為0.80、0.82、0.80、0.80、0.80，久野指數(shù)Ca分別為?0.20、?0.18、?0.20、?0.20、?0.20，擴(kuò)散系數(shù)C分別為0.40、0.43、0.31、0.25、0.20，負(fù)二項(xiàng)分布指數(shù)K分別為?5.00、?5.57、?4.90、?5.08、?5.00；聚集度指標(biāo)均表現(xiàn)為I＜0、m*/m<1、Ca<0、C<1和K<0，表明薔薇三節(jié)葉蜂在永興島在永興島的東部、南部、西部、北部、中部均為均勻分布。

表8 薔薇三節(jié)葉蜂在永興島的各項(xiàng)聚集度指標(biāo)

m*和m間的回歸分析發(fā)現(xiàn)，m*=0.08+0.78m（相關(guān)系數(shù)r=0.99），α=0.08>0，β=0.78<1，進(jìn)一步證明薔薇三節(jié)葉蜂在永興島東部、南部、西部、北部、中部分布的基本成分均為個(gè)體群和均勻分布，與聚集度指標(biāo)分析結(jié)果一致。

2.8 美洲斑潛蠅在永興島的空間生態(tài)位與分布格局調(diào)查分析

從表9可以看出，美洲斑潛蠅在永興島東部、南部、西部、北部、中部的叢生指數(shù)I分別為?0.68、?0.71、?0.73、?0.79、?0.79，聚塊性指數(shù)m*/m分別為0.96、0.96、0.95、0.95、0.95，久野指數(shù)Ca分別為?0.04、?0.05、?0.05、?0.05、?0.05，擴(kuò)散系數(shù)C分別為0.32、0.29、0.28、0.21、0.21，負(fù)二項(xiàng)分布指數(shù)K分別為?23.05、?22.21、?22.07、?20.75、?20.94；聚集度指標(biāo)均表現(xiàn)為I<0、m*/m<1、Ca<0、C<1和K<0，表明美洲斑潛蠅在永興島的東部、南部、西部、北部、中部均為均勻分布。

表9 美洲斑潛蠅在永興島的各項(xiàng)聚集度指標(biāo)

m*和m間的回歸分析發(fā)現(xiàn)，m*=1.20+0.88m（相關(guān)系數(shù)r=0.99），α=1.20>0，β=0.88<1，進(jìn)一步證明美洲斑潛蠅在永興島東部、南部、西部、北部、中部分布的基本成分均為個(gè)體群和均勻分布，與聚集度指標(biāo)分析結(jié)果一致。

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

空間分布格局是害蟲種群的重要特征，了解空間生態(tài)位與分布格局可為種群消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)和擴(kuò)散范圍的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)提供重要的參考依據(jù)。盧輝等[8]、黃俊等[9]、陳紅星等[10]調(diào)查發(fā)現(xiàn)，木瓜秀粉蚧在海南木薯、扶桑綿粉蚧在杭州蕭山大花馬齒莧、榕管薊馬在廣州華南農(nóng)業(yè)大學(xué)垂葉榕的空間分布型均為聚集分布；而李洪奎等[11]調(diào)查發(fā)現(xiàn)，美洲斑潛蠅在青州市東高鎮(zhèn)茄子田屬均勻分布。本研究發(fā)現(xiàn)，木瓜秀粉蚧、扶桑綿粉蚧、椰心葉甲、榕薊馬、透翅天蛾聚集度指標(biāo)均表現(xiàn)為I>0、m*/m>1、C>1、K>0和Ca>0，m*和m間的回歸方程均表現(xiàn)為α>0和β>1；而擬三色星燈蛾、薔薇三節(jié)葉蜂、美洲斑潛蠅則在永興島的東部、南部、西部、北部、中部聚集度指標(biāo)均表現(xiàn)為I<0、m*/m<1、C<1、K<0和Ca<0，m*和m間的回歸方程均表現(xiàn)為α>0和β<1。結(jié)果表明，木瓜秀粉蚧、扶桑綿粉蚧、椰心葉甲、榕薊馬、透翅天蛾在永興島東部、南部、西部、北部、中部分布的基本成分均為個(gè)體群，經(jīng)相互吸引呈聚集分布；擬三色星燈蛾、薔薇三節(jié)葉蜂、美洲斑潛蠅在永興島均為個(gè)體群，經(jīng)相互吸引呈均勻分布。木瓜秀粉蚧、扶桑綿粉蚧、椰心葉甲、榕薊馬、透翅天蛾較擬三色星燈蛾、薔薇三節(jié)葉蜂、美洲斑潛蠅聚集突發(fā)成災(zāi)概率較大；其中，木瓜秀粉蚧、扶桑綿粉蚧、榕薊馬、美洲斑潛蠅在永興島的分布型與盧輝等[8]、黃俊等[9]、陳紅星等[10]、李洪奎等[11]的調(diào)查研究結(jié)果一致，椰心葉甲、透翅天蛾、擬三色星燈蛾、薔薇三節(jié)葉蜂在永興島的分布型為首次報(bào)道。

3.2 結(jié)論

本研究首次發(fā)現(xiàn)，木瓜秀粉蚧、扶桑綿粉蚧、椰心葉甲、榕薊馬、透翅天蛾在永興島的東部、南部、西部、北部、中部均為聚集分布；而擬三色星燈蛾、薔薇三節(jié)葉蜂、美洲斑潛蠅在永興島的東部、南部、西部、北部、中部均為均勻分布。