淮北地区夏玉米田主要害虫和天敌生态位研究

淮北地区夏玉米田主要害虫和天敌生态位研究

0关于昆虫生态学在保水材料中的应用研究玉米是中国的主要夏粮作物。近年来，东北和黄淮平原地区的种植面积不断扩大。有关玉米田节肢动物群落的报道较少,黄保宏等、邱明生等、丁伟等分别对安徽凤阳、重庆等地区的玉米田节肢动物群落作了研究。但随着玉米新品种和玉米高产栽培技术的推广,玉米田节肢动物群落结构较以往均可能发生较大的变化。昆虫生态学在害虫管理和生物防治实践中具有十分重要的理论指导意义,有关这方面的研究报道较多,在大田作物方面多集中于棉花、水稻等,玉米方面的研究较少。生态位理论是现代生态学的重要组成部分,生态位理论在节肢动物种间关系、群落结构、物种多样性以及种群演替方面有着广泛的应用。为了研究玉米田捕食性节肢动物对害虫的控制作用,笔者对淮北地区(处于黄淮平原)夏玉米田主要害虫与其天敌在数量、时间资源方面的关系进行研究,为玉米害虫的生态控治,提高玉米产量和质量提供科学依据。1材料和方法1.1玉米及玉米农药田间系统调查于2008年6~9月在安徽省萧县唐庙村玉米田进行。调查面积2000m2,玉米品种为苏玉20,6月17日播种,常规管理(大喇叭口期用Bt+白僵菌防治二代玉米螟,采用丢心法施药),不施用其他农药。调查采用平行跳跃法固定50点,每点2株,全株系统调查,分别记录玉米害虫(鳞翅目幼虫除外)和捕食性天敌数量。10~15天调查1次。1.2分析1.2.1资源序列组成及相似性系数用Levins的生态位宽度指数公式:式中B为物种的生态位宽度;Pi为物种利用第i等级资源占利用总资源的比例;S为资源系列的等级数。生态位重叠采用Levins的生态位重叠指数:生态位相似性比例采用Morisita相似性系数:式中,Pij,Pik分别表示种j,k在第i个资源等级上可占的比例,nik是k物种在i资源序列等级上的数量,nij是j物种在i资源序列等级上的数量。Nj,Nk分别表示j物种和k物种的个体数量之和。1.2.2不同时间点害虫与天敌效果对比将主要害虫及其主要天敌看做一个本征系统,害虫数量(Yi)作为该系统的参照序列。不同时间点上的害虫(Yi)与天敌(Xj)在第k点上的效果白化值,经数据均值化后进行双序列关系分析:Yi={yi(1),yi(2),...,yi(n)}i=1;Xj={xj(1)xj(2),...,xj(n)},j=1,2,...M。2结果与分析2.1优势害虫种类及分布特点淮北地区夏玉米田节肢动物群落组成及动态见表1。由表1可见,淮北地区夏玉米田共调查到节肢动物34种,其中害虫19种,天敌16种。主要优势害虫为:玉米蚜、玉米叶甲、朱砂叶螨。主要优势天敌为:草间小黑蛛、异色瓢虫、八斑球腹蛛、中华草蛉、龟纹瓢虫、微小花蝽、青翅隐翅虫、华姬猎蝽。2.2种天敌与玉米/红/砂叶蛛的关联度通过灰色系统分析法计算出玉米田主要害虫和天敌数量之间的关联度,关联度值越大,表明两者数量关系越密切,分析结果见表2。8种天敌与玉米蚜的关联度前三位依次是:中华草蛉(0.9432)、青翅隐翅虫(0.8860)、龟纹瓢虫(0.8858);8种天敌与朱砂叶螨的关联度前三位依次是:华姬猎蝽(0.9019)、中华草蛉(0.8515)、青翅隐翅虫(0.8304);8种天敌与玉米叶甲的关联度前三位依次是:草间小黑蛛(0.9448)、微小花蝽(0.9282)、龟纹瓢虫(0.9034)。2.3夏玉米田优势害虫及优势天敌时间生态分析2.3.1夏玉米田优势害虫和优势天敌的时间生态位宽度2.3.2生态位重叠指数将主要害虫和天敌的时间生态位重叠指数列于表4,草间小黑蛛和玉米叶甲(0.9918)、中华草蛉和玉米蚜(0.9874)、朱砂叶螨和华姬猎蝽(0.9518)之间的时间生态位重叠指数较高,表明它们发生时间比较吻合,同步性较高。此外,八斑球腹蛛、草间小黑蛛、龟纹瓢虫和青翅隐翅虫之间的重叠度也较高,表明它们在种群消长时间上的同步性也较高。主要天敌同主要害虫玉米叶甲的时间生态位重叠均较高且差异不显著,可见几种天敌和玉米叶甲种群消长同步,并对其进行同步控制作用。2.3.3玉米叶甲对时间资源的利用将主要优势害虫和天敌的时间生态位相似性比例列于表5,草间小黑蛛和玉米叶甲之间的时间生态位相似性比例最高,为0.9929,表明草间小黑蛛和玉米叶甲对时间资源的利用基本一致,发生时间上较为一致。除华姬猎蝽(0.8530)和中华草蛉(0.7877)外,其他六种天敌同玉米叶甲的时间生态位相似比例都在0.9000以上,可见玉米叶甲是它们的主要食源。此外各种天敌之间,龟纹瓢虫和微小花蝽(1.0034),草间小黑蛛和微小花蝽(0.9903),草间小黑蛛和龟纹瓢虫(0.9953)之间的生态位相似性比例也很高,可见它们对时间资源的利用相似,发生时间相似。3优势天敌的时间资源生态位及物种群落特征用灰色系统关联分析和生态位分析,从数量和时间上综合评判,害虫的优势种为玉米叶甲,其次是玉米蚜和朱砂叶螨;天敌的优势种为草间小黑蛛,其次是华姬猎蝽、微小花蝽、八斑球腹蛛。通过分析表明,淮北地区夏玉米田的捕食性节肢动物对这三种优势害虫有着较为稳定、持续的控制作用。生态位的概念同种间竞争和资源的利用联系在一起。夏玉米田中,害虫和天敌在自然条件下形成发生发展和衰退的消长规律,主要天敌的发生和主要害虫存在时间同步性,研究发现优势害虫玉米叶甲存续时间很长,贯穿于玉米的整个生育期,为主要天敌的延续提供了食源。淮北地区夏玉米田中草间小黑蛛、华姬猎蝽等优势天敌的存续时间也很长,几乎存在于夏玉米的整个生育期,这显示出天敌对害虫有着较长时间的控制作用。影响物种种群生态位的因素有很多,笔者只分析了时间资源生态位。寄生性天敌在害虫体内以及鳞翅目幼虫主要在玉米茎秆及玉米穗内为害,在调查方面存在困难,由于全株解剖调查会破坏玉米田的生态环境,所以笔者没有将它们涉及在内,有待于进一步研究。农田生态系统中,不稳定因素有很多,如田间小气候、品种、栽培与管理方式等,这都会影响天敌对害虫的控制作用,随着高产密植栽培方式的逐步推广以及高品质玉米地栽培,夏玉米田节肢动物群落的结构也会发生新的变化,这需要不断地更新数据,以期为夏玉米的优质高产提供科学依据。式中Lij为物种i对物种j的生态位重叠,Pih和Pjh为每个物种在资源序列的第h单位上的比例,Bi为物种i的生态位宽度。将3种优势害虫和8种优势天敌在时间上的生态位宽度列于表3,害虫利用时间资源序列的等级为玉米叶甲>玉米蚜>朱砂叶螨,玉米叶甲的时间生态位宽度为3.4066,表明玉米叶甲在各个时间段上分布相对均匀,而朱砂叶螨的时间生态位宽度只有2.1081,表明其在各个时间段上的分布不均匀,由表1可知朱砂叶螨的种群数量集中在7月中旬,且占其总数的比例高达94.6%。8种天敌中中华草蛉的时间生态位宽度较低,为2.2382,表明中华