紅花指管蚜及其天敵的空間生態(tài)位特征

生態(tài)區(qū)位理論是現(xiàn)代生態(tài)學(xué)的重要組成部分。紅花指管蚜[Uroleucongobonis(Matsumura)]是危害紅花的重要害蟲之一,研究其與天敵的種群動態(tài)及其時間和空間的分布變化規(guī)律,對有效地利用保護(hù)自然天敵,控制有害生物,協(xié)調(diào)化學(xué)防治與生物防治的矛盾,切實有效地制定其綜合治理的方略,都具有十分重要的意義。為此,從生態(tài)位的角度出發(fā),對紅花指管蚜與其天敵在時間和空間維度上的生態(tài)位重疊、生態(tài)位寬度和關(guān)聯(lián)度作了定量分析。評價了天敵對紅花指管蚜的時間及空間跟隨作用和控制效果。1材料和方法1.1力中等地“中小工具”分布調(diào)查選擇徐州生物工程高等職業(yè)學(xué)校中藥試驗基地作為樣地,紅花園為砂性土質(zhì),肥力中等,占地900m2,南北方向為行,按常規(guī)措施管理,不施藥。調(diào)查于2006年3～5月進(jìn)行,每7d1次,共計13次。每次按平行跳躍法定點查200株。由下至上按葉及葉位間分枝順序調(diào)查記載紅花指管蚜及各種天敵活蟲數(shù)。1.2ssr-pcr計算以13次調(diào)查的日期為單位構(gòu)成時間資源序列。將紅花指管蚜按葉和分枝順序分為上、中、下3個部位構(gòu)成空間資源序列,以時間×空間共39個單位構(gòu)成時空二維資源序列。生態(tài)位寬度采用Levins的生態(tài)位寬度指數(shù)(B)測度:B=1/(SS∑i=1Ρi2)B=1/(S∑i=1SPi2),式中B為物種的生態(tài)位寬度,S為資源序列的等級數(shù),Pi為物種利用第i等級資源占利用總資源的比例。生態(tài)位重疊采用Hurlbert的生態(tài)位重疊公式測度:Lij=SS∑n=1ΡihΡjh(i≠j)Lij=S∑n=1SPihPjh(i≠j),式中S為資源序列的等級數(shù),Lij為生態(tài)位重疊指數(shù);PihPjh為物種i和物種j在第h資源單元的數(shù)量占總資源數(shù)量的比例。生態(tài)位相似性采用Colwell等生態(tài)位相似性比例測度:C=1-12S∑h=1|Ρih-Ρjh|C=1?12∑h=1S|Pih?Pjh|,式中,C為物種i和物種j的生態(tài)位相似比例,Pih,Pjh為物種i和物種j在第h資源單元的數(shù)量占總資源數(shù)量的比例。S為資源序列的等級數(shù)。采用時間和空間生態(tài)位寬度及重疊度的乘積分別表示時空二維生態(tài)位寬度和重疊度,采用灰色關(guān)聯(lián)分析法計算紅花指管蚜數(shù)量與天敵數(shù)量的關(guān)聯(lián)度,與紅花指管蚜同捕食性天敵間的時空生態(tài)位重疊度進(jìn)行比較分析。灰色關(guān)聯(lián)分析法:將紅花指管蚜及其捕食性天敵看作一個本征性灰色系統(tǒng),紅花指管蚜(Y)作為該系統(tǒng)的參照序列,天敵看作該系統(tǒng)的比較序列,不同時點上的紅花指管蚜數(shù)量及捕食性天敵作為Y與Xj在第k點上的效果白化值。以此進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。記Y={Y(1),Y(2),…Y(n)};Xj={Xj(1),Xj(2),…Xj(n)}j=1,2…M進(jìn)行均值化處理得y={y(1),y(2),…y(n)};xi={xi(1),xi(2),…xi(n)}i=1,2…M紅花指管蚜與捕食性天敵的關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度為:ξi(k)=minimink|y(k)-xi(k)|+ρmaximaxk|y(k)-xi(k)||y(k)-xi(k)|+ρmaximaxk|y(k)-xi(k)|(1)G(Y,Xi)=1nn∑k=1ξi(k)(2)ξi(k)=minimink|y(k)?xi(k)|+ρmaximaxk|y(k)?xi(k)||y(k)?xi(k)|+ρmaximaxk|y(k)?xi(k)|(1)G(Y,Xi)=1n∑k=1nξi(k)(2)式中ξi(k)為關(guān)聯(lián)系數(shù),G(Y,Xi)為關(guān)聯(lián)度,ρ為分辨系數(shù),取值區(qū)間為,文中取ρ=0.5。2結(jié)果與討論2.1時動空間生態(tài)位寬度和種群密度紅花指管蚜及其天敵的時間生態(tài)位指數(shù)和空間生態(tài)位指數(shù)計算結(jié)果見表1、表2。結(jié)果表明:紅花指管蚜及其天敵的時間生態(tài)位寬度較小而空間生態(tài)位寬度較大,說明這些昆蟲種群的發(fā)生有高峰期明顯和全株分布的特點。時間生態(tài)位寬度排在前4位的是七星瓢蟲、草間小黑蛛、紅花指管蚜和龜紋瓢蟲。空間生態(tài)位寬度排在前4位的是七星瓢蟲、草間小黑蛛、小花蝽、食蚜蠅?？梢娖咝瞧跋x和草間小黑蛛時間生態(tài)位寬度和空間生態(tài)位寬度都是最大的。紅花指管蚜的時動空間生態(tài)位寬度和種群密度見表3。由此計算r=0.5568*,說明紅花指管蚜的時動空間生態(tài)位寬度與種群密度相關(guān)顯著,即隨著種群密度的增大,紅花指管蚜?xí)r動空間生態(tài)位寬度也隨著增大。生態(tài)位重疊指數(shù)是度量物種間對生態(tài)位的共同享用程度,生態(tài)位相似性比例指數(shù)是測定物種利用資源的相似性指標(biāo),從某種意義上講又是對生態(tài)位重疊指數(shù)的進(jìn)一步反映。由表1可知,大草蛉、龜紋瓢蟲、蚜繭蜂、食蚜蠅、草間小黑蛛和七星瓢蟲與紅花指管蚜?xí)r間生態(tài)位重疊度指數(shù)和相似性指數(shù)均較大,說明這6種天敵與紅花指管蚜在時間上具有同步性,跟隨作用明顯。由表2可知,蚜繭蜂、大草蛉、龜紋瓢蟲、食蚜蠅和七星瓢蟲空間生態(tài)位重疊度指數(shù)和相似性指數(shù)均較大,說明這些天敵與紅花指管蚜在空間生態(tài)位的占據(jù)上相似程度很高,寄生捕食作用較強(qiáng)。2.2變量的時空生態(tài)位物種的存在、競爭離不開時間和空間,缺一其競爭無法實現(xiàn)。因此,二維生態(tài)位更能比較準(zhǔn)確地提示其競爭共存機(jī)制。從表4可以看出,天敵中七星瓢蟲和草間小黑蛛的時間×空間生態(tài)位寬度較大,說明它們發(fā)生期較長、活動范圍較廣;其次為龜紋瓢蟲、食蚜蠅和小花蝽,而大草蛉、八斑球腹蛛、蚜繭蜂、三突花蛛、異色瓢蟲和黑襟毛瓢蟲的時空二維生態(tài)位寬度都很小。與紅花指管蚜的時間×空間生態(tài)位重疊度,大草蛉>龜紋瓢蟲>蚜繭蜂>食蚜蠅>七星瓢蟲>草間小黑蛛>三突花蛛>小花蝽>八斑球腹蛛>黑襟毛瓢蟲>異色瓢蟲。大草蛉、龜紋瓢蟲、蚜繭蜂與紅花指管蚜在空間上的同域性,時間上的同步性充分表明大草蛉、龜紋瓢蟲、蚜繭蜂成為紅花指管蚜天敵中最優(yōu)勢種群,利用大草蛉、龜紋瓢蟲和蚜繭蜂控制紅花指管蚜具有廣闊的應(yīng)用前景。2.3田間關(guān)聯(lián)度與時空生態(tài)位重疊度的排序紅花指管蚜(Y)與其天敵(Xi)數(shù)量的關(guān)聯(lián)度G(Y,Xi)的計算結(jié)果見表5。結(jié)果表明,天敵(Xi)對紅花指管蚜種群數(shù)量的影響程度排序為:龜紋瓢蟲>草間小黑蛛>七星瓢蟲>大草蛉>蚜繭蜂>食蚜蠅>小花蝽>八斑球腹蛛>黑襟毛瓢蟲>三突花蛛>異色瓢蟲。紅花指管蚜與其天敵關(guān)聯(lián)度按數(shù)值大小的排序結(jié)果與時空生態(tài)位重疊度排序(表6)進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn),天敵與紅花指管蚜關(guān)聯(lián)度的排序與時間生態(tài)位重疊度、空間生態(tài)位重疊度的排序和時間×空間生態(tài)位重疊度的排序有許多相似之處,排在前6位的基本上是龜紋瓢蟲、七星瓢蟲、大草蛉、蚜繭蜂、草間小黑蛛和食蚜蠅。但也有一定的差異,為了綜合評價各天敵的作用,我們進(jìn)一步采用積分的辦法,因為調(diào)查天敵共有11種,所以我們規(guī)定:排序第1的得11分,排第2的得10分,依次遞減1分,以至于排第11位的得1分。這樣可得Xj對Y影響程度的總積分,并列于表6?？偡e分排序的結(jié)果為:龜紋瓢蟲=大草蛉>蚜繭蜂>七星瓢蟲>食蚜蠅>草間小黑蛛>黑襟毛瓢蟲>八斑球腹蛛=三突花蛛>小花蝽>異色瓢蟲。3保水優(yōu)勢種與麻黃指管/時間生態(tài)位重疊度對徐州地區(qū)紅花指管蚜及其天敵時空生態(tài)位研究結(jié)果表明,紅花指管蚜及其天敵的時間生態(tài)位寬度較小而空間生態(tài)位寬度較大,說明這些昆蟲種群的發(fā)生有高峰期明顯和全株分布的特點。紅花指管蚜的時動空間生態(tài)位寬度與種群密度相關(guān)顯著;天敵中七星瓢蟲和草間小黑蛛的時間×空間生態(tài)位寬度較大,說明它們發(fā)生期較長、活動范圍較廣;大草蛉、龜紋瓢蟲、蚜繭蜂、食蚜蠅、草間小黑蛛和七星瓢蟲與紅花指管蚜?xí)r間生態(tài)位重疊度指數(shù)和相似性指數(shù)均較大。蚜繭蜂、大草蛉、龜紋瓢蟲、食蚜蠅和七星瓢蟲空間生態(tài)位重疊度指數(shù)和相似性指數(shù)均較大,與紅花指管蚜的時間×空間生態(tài)位重疊度,大草蛉、龜紋瓢蟲、蚜繭蜂、食蚜蠅、七星瓢蟲和草間小黑蛛顯著較大。紅花指管蚜數(shù)量與天敵數(shù)量的關(guān)聯(lián)度:龜紋瓢蟲>草間小黑蛛>七星瓢蟲>大草蛉>蚜繭蜂>食蚜蠅>小花