版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
小麥與豆科作物間作:麥長(zhǎng)管蚜及天敵生態(tài)調(diào)控與機(jī)制探究一、引言1.1研究背景與意義小麥作為全球最重要的糧食作物之一,其產(chǎn)量和質(zhì)量直接關(guān)系到糧食安全與人類生存發(fā)展。在中國(guó),小麥的種植歷史悠久,種植面積廣泛,是保障糧食供應(yīng)的關(guān)鍵作物。然而,小麥生長(zhǎng)過(guò)程中常受到多種病蟲(chóng)害的威脅,其中麥長(zhǎng)管蚜(SitobionavenaeFabricius)是小麥生產(chǎn)中的主要害蟲(chóng)之一。麥長(zhǎng)管蚜屬同翅目蚜科長(zhǎng)管蚜屬,分布廣泛,在亞洲、東非、歐洲、北美等地區(qū)均有發(fā)生,在中國(guó)各麥區(qū)也普遍存在。其繁殖能力極強(qiáng),一年可發(fā)生10-20代以上,主要以無(wú)翅孤雌胎生雌蚜進(jìn)行繁殖,有翅孤雌胎生雌蚜負(fù)責(zé)遷飛擴(kuò)散。麥長(zhǎng)管蚜以成、若蚜刺吸小麥植株莖、葉和穗部的汁液,導(dǎo)致葉片出現(xiàn)淺黃色斑點(diǎn),嚴(yán)重時(shí)黃葉、卷葉,甚至整株枯死;穗部受害則造成麥粒干癟,千粒重下降,從而導(dǎo)致小麥嚴(yán)重減產(chǎn)。據(jù)相關(guān)研究表明,在麥長(zhǎng)管蚜大發(fā)生年份,若未及時(shí)防治,小麥減產(chǎn)可達(dá)20%-50%,對(duì)小麥產(chǎn)量和品質(zhì)造成極大影響。此外,麥長(zhǎng)管蚜還能傳播小麥病毒病,如小麥黃矮病,進(jìn)一步加重對(duì)小麥生產(chǎn)的危害。長(zhǎng)期以來(lái),化學(xué)防治是控制麥長(zhǎng)管蚜的主要手段?;瘜W(xué)農(nóng)藥雖能在短期內(nèi)有效降低麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量,但頻繁大量使用化學(xué)農(nóng)藥帶來(lái)了諸多問(wèn)題。一方面,導(dǎo)致麥長(zhǎng)管蚜抗藥性不斷增強(qiáng),使得防治效果逐漸下降,防治成本不斷提高。研究發(fā)現(xiàn),一些地區(qū)的麥長(zhǎng)管蚜對(duì)常用的有機(jī)磷、擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥產(chǎn)生了不同程度的抗性,部分地區(qū)抗性倍數(shù)甚至達(dá)到幾十倍。另一方面,化學(xué)農(nóng)藥的使用殺傷了大量天敵,破壞了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的平衡,導(dǎo)致次要害蟲(chóng)上升為主要害蟲(chóng),增加了害蟲(chóng)綜合治理的難度。同時(shí),農(nóng)藥殘留還會(huì)對(duì)環(huán)境和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全構(gòu)成威脅,危害人類健康。因此,尋求一種可持續(xù)、環(huán)保且有效的麥長(zhǎng)管蚜防治方法迫在眉睫。間作作為一種傳統(tǒng)且有效的種植模式,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有悠久的歷史。它是指在同一田地上于同一生長(zhǎng)季內(nèi),分行或分帶相間種植兩種或兩種以上作物的種植方式。間作模式通過(guò)增加農(nóng)田生物多樣性,利用不同作物之間的相互作用,對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了多方面的積極影響。在資源利用方面,不同作物在空間和時(shí)間上的互補(bǔ),提高了光能、水分和養(yǎng)分的利用效率。例如,高稈作物與矮稈作物間作,可充分利用不同層次的光照;根系深淺不同的作物間作,能更全面地吸收土壤中的養(yǎng)分和水分。在病蟲(chóng)害防控方面,間作可通過(guò)改變田間微生態(tài)環(huán)境,如增加植被覆蓋度、改變光照強(qiáng)度和溫度濕度條件等,影響害蟲(chóng)的取食、棲息和繁殖行為,從而降低害蟲(chóng)的發(fā)生和危害程度。同時(shí),間作還能為天敵提供更多的棲息地和食物資源,增強(qiáng)天敵的控害能力,促進(jìn)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的自然調(diào)控。豆科作物因其具有獨(dú)特的生物學(xué)特性,在間作體系中具有重要作用。豆科作物能與根瘤菌共生形成根瘤,固定空氣中的氮素,增加土壤氮含量,提高土壤肥力,減少氮肥的施用,降低生產(chǎn)成本和環(huán)境污染。常見(jiàn)的豆科作物如大豆、蠶豆等,與小麥間作時(shí),不僅能在養(yǎng)分利用上與小麥形成互補(bǔ),還能通過(guò)釋放根系分泌物等物質(zhì),對(duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生影響,進(jìn)而影響麥長(zhǎng)管蚜及其天敵的行為和種群動(dòng)態(tài)。例如,有研究表明,豆科作物的根系分泌物可能對(duì)麥長(zhǎng)管蚜具有驅(qū)避作用,或者能夠吸引更多的天敵昆蟲(chóng),從而減少麥長(zhǎng)管蚜對(duì)小麥的危害。本研究聚焦于小麥與兩種豆科作物間作對(duì)麥長(zhǎng)管蚜及其天敵的生態(tài)調(diào)控及機(jī)理,具有重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。在理論方面,深入探究間作模式下麥長(zhǎng)管蚜及其天敵的種群動(dòng)態(tài)、行為變化以及它們之間的相互作用機(jī)制,有助于豐富農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)理論,進(jìn)一步揭示生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能之間的關(guān)系。通過(guò)研究不同豆科作物與小麥間作所產(chǎn)生的不同生態(tài)效應(yīng),為優(yōu)化農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能提供科學(xué)依據(jù)。在實(shí)踐方面,本研究結(jié)果可為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中麥長(zhǎng)管蚜的綠色防控提供新的技術(shù)和方法。推廣小麥與豆科作物間作模式,能夠減少化學(xué)農(nóng)藥的使用,降低生產(chǎn)成本,提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。同時(shí),間作模式還能提高土地利用效率,增加農(nóng)民收入,促進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和健康發(fā)展,對(duì)保障國(guó)家糧食安全和生態(tài)安全具有重要意義。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1小麥與豆科作物間作的研究現(xiàn)狀間作作為一種古老而有效的農(nóng)業(yè)種植模式,在國(guó)內(nèi)外都受到了廣泛關(guān)注。國(guó)外學(xué)者對(duì)間作系統(tǒng)的研究起步較早,重點(diǎn)聚焦于間作系統(tǒng)的產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)、資源利用效率和生態(tài)效應(yīng)等方面。在產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)方面,多項(xiàng)研究表明間作能夠提高土地利用效率,實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)。如在非洲的一些農(nóng)業(yè)研究中,玉米與豆類間作的產(chǎn)量顯著高于單作,土地當(dāng)量比(LER)常大于1,這意味著間作系統(tǒng)在單位土地面積上能夠生產(chǎn)更多的農(nóng)產(chǎn)品。在資源利用效率方面,研究發(fā)現(xiàn)間作系統(tǒng)能夠更充分地利用光照、水分和養(yǎng)分資源。例如,高粱與豆類間作時(shí),高粱較高的植株能夠利用上層光照,而豆類則利用下層光照,二者在空間上實(shí)現(xiàn)了對(duì)光照資源的互補(bǔ)利用;同時(shí),豆類通過(guò)根瘤固氮作用增加土壤氮素含量,為高粱提供了額外的氮源,提高了氮素利用效率。在生態(tài)效應(yīng)方面,間作能夠增加農(nóng)田生物多樣性,減少病蟲(chóng)害的發(fā)生。如在歐洲的一些研究中,小麥與豌豆間作能夠吸引更多的有益昆蟲(chóng),降低害蟲(chóng)的種群密度,減少化學(xué)農(nóng)藥的使用。國(guó)內(nèi)對(duì)于小麥與豆科作物間作的研究也取得了豐富的成果。在產(chǎn)量與資源利用方面,眾多研究表明小麥與豆科作物間作能夠提高產(chǎn)量和資源利用效率。例如,在北方麥區(qū),小麥與大豆間作能夠提高小麥的產(chǎn)量,同時(shí)大豆的固氮作用增加了土壤氮素,減少了氮肥的施用。有研究表明,小麥/大豆間作系統(tǒng)中,小麥根系對(duì)磷的吸收能力增強(qiáng),這可能是由于大豆根系分泌物改善了土壤磷的有效性,或者是間作改變了小麥根系的形態(tài)和生理特性。在生態(tài)效應(yīng)方面,小麥與豆科作物間作能夠改善土壤質(zhì)量,減少水土流失。如在黃土高原地區(qū),小麥與蠶豆間作能夠增加土壤有機(jī)質(zhì)含量,提高土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性,減少土壤侵蝕。同時(shí),間作還能為天敵提供棲息和繁殖場(chǎng)所,增強(qiáng)天敵的控害能力,促進(jìn)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的自然調(diào)控。1.2.2麥長(zhǎng)管蚜及其天敵生態(tài)調(diào)控的研究現(xiàn)狀關(guān)于麥長(zhǎng)管蚜及其天敵生態(tài)調(diào)控的研究,國(guó)內(nèi)外都有大量的報(bào)道。在麥長(zhǎng)管蚜的生物學(xué)特性和種群動(dòng)態(tài)方面,國(guó)內(nèi)外研究較為深入。研究明確了麥長(zhǎng)管蚜的生活史、繁殖方式、取食習(xí)性以及種群消長(zhǎng)規(guī)律。如麥長(zhǎng)管蚜以孤雌生殖為主,繁殖速度快,在適宜的環(huán)境條件下,種群數(shù)量能夠迅速增長(zhǎng)。其種群動(dòng)態(tài)受多種因素影響,包括氣象條件、寄主植物的生長(zhǎng)狀況和天敵的控制作用等。在不同地區(qū),麥長(zhǎng)管蚜的發(fā)生高峰期和種群數(shù)量存在差異,這與當(dāng)?shù)氐臍夂?、種植制度等密切相關(guān)。在麥長(zhǎng)管蚜天敵種類和控害作用方面,國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量的調(diào)查和研究。已發(fā)現(xiàn)的麥長(zhǎng)管蚜天敵種類豐富,包括捕食性天敵如瓢蟲(chóng)、草蛉、食蚜蠅等,寄生性天敵如蚜繭蜂等。不同天敵在控制麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量方面發(fā)揮著不同的作用。研究表明,七星瓢蟲(chóng)對(duì)麥長(zhǎng)管蚜具有較強(qiáng)的捕食能力,在麥長(zhǎng)管蚜種群密度較低時(shí),七星瓢蟲(chóng)能夠有效地控制其種群增長(zhǎng);蚜繭蜂則通過(guò)寄生麥長(zhǎng)管蚜,使其死亡,對(duì)麥長(zhǎng)管蚜的種群動(dòng)態(tài)產(chǎn)生重要影響。一些研究還關(guān)注了天敵之間的協(xié)同作用,發(fā)現(xiàn)多種天敵共同作用時(shí),對(duì)麥長(zhǎng)管蚜的控制效果優(yōu)于單一天敵。在生態(tài)調(diào)控措施方面,國(guó)內(nèi)外研究主要集中在農(nóng)業(yè)防治、生物防治和物理防治等方面。農(nóng)業(yè)防治措施包括合理密植、適時(shí)播種、科學(xué)施肥等,通過(guò)改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境,創(chuàng)造不利于麥長(zhǎng)管蚜發(fā)生的條件。生物防治主要是利用天敵昆蟲(chóng)和微生物來(lái)控制麥長(zhǎng)管蚜,如釋放瓢蟲(chóng)、蚜繭蜂等天敵,或使用昆蟲(chóng)病原真菌等微生物制劑。物理防治措施則包括利用黃板誘捕有翅蚜、設(shè)置防蟲(chóng)網(wǎng)等。1.2.3研究現(xiàn)狀總結(jié)與不足綜上所述,國(guó)內(nèi)外在小麥與豆科作物間作以及麥長(zhǎng)管蚜及其天敵生態(tài)調(diào)控方面已經(jīng)取得了豐碩的研究成果。然而,目前的研究仍存在一些不足之處。在小麥與豆科作物間作方面,雖然對(duì)間作系統(tǒng)的產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)和資源利用效率有了較為深入的認(rèn)識(shí),但對(duì)于不同豆科作物與小麥間作的組合效應(yīng)以及間作模式對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中生物互作關(guān)系的影響研究還不夠全面。例如,不同豆科作物的根系分泌物成分和含量存在差異,這些差異如何影響小麥與豆科作物之間的相互作用,以及對(duì)麥長(zhǎng)管蚜及其天敵的行為和種群動(dòng)態(tài)的影響尚不清楚。在麥長(zhǎng)管蚜及其天敵生態(tài)調(diào)控方面,雖然對(duì)天敵的種類和控害作用有了一定的了解,但在如何更好地利用天敵進(jìn)行生物防治,以及如何協(xié)調(diào)各種生態(tài)調(diào)控措施,實(shí)現(xiàn)麥長(zhǎng)管蚜的可持續(xù)控制方面,還需要進(jìn)一步的研究。此外,目前的研究大多是在單一因素或少數(shù)幾個(gè)因素的條件下進(jìn)行的,對(duì)于多種因素交互作用下麥長(zhǎng)管蚜及其天敵的生態(tài)調(diào)控機(jī)制研究較少。例如,間作模式、氣象條件和天敵等多種因素同時(shí)作用時(shí),對(duì)麥長(zhǎng)管蚜種群動(dòng)態(tài)的影響機(jī)制尚有待深入探究。因此,深入研究小麥與豆科作物間作對(duì)麥長(zhǎng)管蚜及其天敵的生態(tài)調(diào)控及機(jī)理,對(duì)于完善農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)理論,實(shí)現(xiàn)麥長(zhǎng)管蚜的綠色防控具有重要意義。1.3研究目標(biāo)與內(nèi)容本研究旨在深入揭示小麥與兩種豆科作物間作對(duì)麥長(zhǎng)管蚜及其天敵的生態(tài)調(diào)控效果與內(nèi)在機(jī)理,為麥長(zhǎng)管蚜的綠色防控和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。具體研究?jī)?nèi)容如下:1.3.1小麥與豆科作物間作對(duì)麥長(zhǎng)管蚜種群動(dòng)態(tài)的影響在田間設(shè)置小麥單作、小麥分別與兩種豆科作物間作的試驗(yàn)小區(qū),采用定點(diǎn)調(diào)查法,定期(如每3-5天)記錄各小區(qū)內(nèi)麥長(zhǎng)管蚜的種群數(shù)量,包括有翅蚜和無(wú)翅蚜的數(shù)量。從小麥返青期開(kāi)始,一直持續(xù)到小麥成熟期,分析不同種植模式下麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量隨時(shí)間的變化規(guī)律,確定麥長(zhǎng)管蚜在不同種植模式下的發(fā)生高峰期和種群增長(zhǎng)速率。同時(shí),研究不同豆科作物種類(如大豆、蠶豆等)與小麥間作對(duì)麥長(zhǎng)管蚜種群動(dòng)態(tài)的影響差異,明確哪種豆科作物與小麥間作能更有效地抑制麥長(zhǎng)管蚜的種群增長(zhǎng)。1.3.2小麥與豆科作物間作對(duì)麥長(zhǎng)管蚜天敵種群動(dòng)態(tài)的影響同樣在上述試驗(yàn)小區(qū)內(nèi),調(diào)查麥長(zhǎng)管蚜天敵的種類和數(shù)量變化。通過(guò)直接觀察、陷阱法、網(wǎng)捕法等多種方法,全面收集麥長(zhǎng)管蚜的捕食性天敵(如瓢蟲(chóng)、草蛉、食蚜蠅等)和寄生性天敵(如蚜繭蜂等)的信息。記錄天敵的種類組成、個(gè)體數(shù)量以及在不同生育期的變化情況,分析間作模式對(duì)天敵種群數(shù)量和群落結(jié)構(gòu)的影響。研究不同豆科作物與小麥間作如何影響天敵的棲息、繁殖和覓食行為,進(jìn)而探究間作模式增加天敵數(shù)量和豐富度的機(jī)制,為利用天敵進(jìn)行生物防治提供理論基礎(chǔ)。1.3.3小麥與豆科作物間作對(duì)麥長(zhǎng)管蚜生態(tài)調(diào)控的機(jī)理研究(1)分析間作模式對(duì)田間微生態(tài)環(huán)境的影響,包括光照強(qiáng)度、溫度、濕度、風(fēng)速等氣象因子,以及土壤養(yǎng)分含量、pH值、微生物群落等土壤環(huán)境因子。使用專業(yè)的氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備(如溫濕度記錄儀、光照傳感器等)和土壤檢測(cè)方法(如化學(xué)分析、高通量測(cè)序等),定期測(cè)定不同種植模式下的微生態(tài)環(huán)境參數(shù),研究這些環(huán)境因子的變化如何影響麥長(zhǎng)管蚜及其天敵的生存和繁殖。(2)研究豆科作物根系分泌物對(duì)麥長(zhǎng)管蚜及其天敵行為的影響。采用根系分泌物收集技術(shù)(如溶液培養(yǎng)法、根箱法等),收集豆科作物的根系分泌物,并通過(guò)室內(nèi)生物測(cè)定實(shí)驗(yàn),觀察根系分泌物對(duì)麥長(zhǎng)管蚜的取食、趨性、繁殖等行為的影響,以及對(duì)天敵的吸引、驅(qū)避等行為的影響。利用化學(xué)分析技術(shù)(如氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀等)鑒定根系分泌物的化學(xué)成分,探討其與麥長(zhǎng)管蚜及其天敵行為之間的關(guān)系。(3)探究間作模式下麥長(zhǎng)管蚜與天敵之間的相互作用關(guān)系。通過(guò)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,結(jié)合田間實(shí)際調(diào)查數(shù)據(jù),分析間作模式下麥長(zhǎng)管蚜與天敵在數(shù)量動(dòng)態(tài)、空間分布等方面的相互關(guān)系,揭示間作模式增強(qiáng)天敵控害能力的生態(tài)機(jī)制。(2)研究豆科作物根系分泌物對(duì)麥長(zhǎng)管蚜及其天敵行為的影響。采用根系分泌物收集技術(shù)(如溶液培養(yǎng)法、根箱法等),收集豆科作物的根系分泌物,并通過(guò)室內(nèi)生物測(cè)定實(shí)驗(yàn),觀察根系分泌物對(duì)麥長(zhǎng)管蚜的取食、趨性、繁殖等行為的影響,以及對(duì)天敵的吸引、驅(qū)避等行為的影響。利用化學(xué)分析技術(shù)(如氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀等)鑒定根系分泌物的化學(xué)成分,探討其與麥長(zhǎng)管蚜及其天敵行為之間的關(guān)系。(3)探究間作模式下麥長(zhǎng)管蚜與天敵之間的相互作用關(guān)系。通過(guò)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,結(jié)合田間實(shí)際調(diào)查數(shù)據(jù),分析間作模式下麥長(zhǎng)管蚜與天敵在數(shù)量動(dòng)態(tài)、空間分布等方面的相互關(guān)系,揭示間作模式增強(qiáng)天敵控害能力的生態(tài)機(jī)制。(3)探究間作模式下麥長(zhǎng)管蚜與天敵之間的相互作用關(guān)系。通過(guò)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,結(jié)合田間實(shí)際調(diào)查數(shù)據(jù),分析間作模式下麥長(zhǎng)管蚜與天敵在數(shù)量動(dòng)態(tài)、空間分布等方面的相互關(guān)系,揭示間作模式增強(qiáng)天敵控害能力的生態(tài)機(jī)制。1.4研究方法與技術(shù)路線1.4.1研究方法(1)田間試驗(yàn):在地勢(shì)平坦、土壤肥力均勻、灌溉條件良好的農(nóng)田中,設(shè)置小麥單作(CK)、小麥與大豆間作(T1)、小麥與蠶豆間作(T2)三個(gè)處理,每個(gè)處理設(shè)置3次重復(fù),采用隨機(jī)區(qū)組排列。小區(qū)面積為30m×20m=600m2,四周設(shè)置1m寬的保護(hù)行。小麥品種選用當(dāng)?shù)刂髟云贩N,大豆和蠶豆品種選擇適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂蚝屯寥罈l件的品種。小麥播種量為200kg/hm2,大豆播種量為100kg/hm2,蠶豆播種量為150kg/hm2。播種時(shí)間根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蚝头N植習(xí)慣確定,保證各處理在相同的環(huán)境條件下生長(zhǎng)。田間管理措施,包括施肥、灌溉、中耕除草等,均按照當(dāng)?shù)爻R?guī)生產(chǎn)方式進(jìn)行,但整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中不使用任何化學(xué)農(nóng)藥。(2)調(diào)查方法:麥長(zhǎng)管蚜及其天敵種群數(shù)量調(diào)查采用定點(diǎn)調(diào)查法。在每個(gè)小區(qū)內(nèi),隨機(jī)選取5個(gè)樣點(diǎn),每個(gè)樣點(diǎn)固定調(diào)查20株小麥。從小麥返青期開(kāi)始,每3天調(diào)查一次,記錄麥長(zhǎng)管蚜的有翅蚜和無(wú)翅蚜數(shù)量,以及麥長(zhǎng)管蚜天敵的種類和數(shù)量。同時(shí),觀察并記錄麥長(zhǎng)管蚜及其天敵在小麥植株上的分布位置和行為特征。田間微生態(tài)環(huán)境測(cè)定:在每個(gè)小區(qū)內(nèi),設(shè)置1個(gè)氣象監(jiān)測(cè)站,使用溫濕度記錄儀(精度:溫度±0.1℃,濕度±2%RH)、光照傳感器(精度:±1lx)、風(fēng)速儀(精度:±0.1m/s)等設(shè)備,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光照強(qiáng)度、溫度、濕度、風(fēng)速等氣象因子。每天定時(shí)記錄數(shù)據(jù),取平均值作為當(dāng)天的微生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)。土壤環(huán)境因子測(cè)定:在小麥生長(zhǎng)的不同時(shí)期,每個(gè)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選取5個(gè)樣點(diǎn),采集0-20cm土層的土壤樣品。采用化學(xué)分析方法測(cè)定土壤養(yǎng)分含量(包括全氮、速效磷、速效鉀等)、pH值;利用高通量測(cè)序技術(shù)分析土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和多樣性。豆科作物根系分泌物收集與分析:采用溶液培養(yǎng)法收集豆科作物根系分泌物。將大豆和蠶豆種子在培養(yǎng)皿中催芽后,轉(zhuǎn)移至含有1/2Hoagland營(yíng)養(yǎng)液的水培容器中培養(yǎng)。待植株生長(zhǎng)至4-5片真葉時(shí),更換為無(wú)氮Hoagland營(yíng)養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)3-5天。然后,收集根系周?chē)臓I(yíng)養(yǎng)液,通過(guò)過(guò)濾、濃縮等步驟獲得根系分泌物粗提物。利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)對(duì)根系分泌物的化學(xué)成分進(jìn)行鑒定和分析。(3)室內(nèi)分析:麥長(zhǎng)管蚜及其天敵行為觀察實(shí)驗(yàn):在室內(nèi)設(shè)置行為觀察箱,模擬田間環(huán)境條件。將帶有麥長(zhǎng)管蚜的小麥植株放入觀察箱中,分別加入豆科作物根系分泌物粗提物和對(duì)照溶液(無(wú)根系分泌物的營(yíng)養(yǎng)液),觀察麥長(zhǎng)管蚜的取食、趨性、繁殖等行為變化,記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。同時(shí),將麥長(zhǎng)管蚜天敵放入觀察箱中,觀察其對(duì)麥長(zhǎng)管蚜和根系分泌物的反應(yīng),包括吸引、驅(qū)避等行為。數(shù)據(jù)分析方法:運(yùn)用Excel軟件對(duì)調(diào)查和測(cè)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和初步統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)算各項(xiàng)指標(biāo)的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差等。采用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析(ANOVA),比較不同處理間麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量、天敵種群數(shù)量、微生態(tài)環(huán)境因子等指標(biāo)的差異顯著性。使用Origin2021軟件繪制圖表,直觀展示研究結(jié)果。利用灰色關(guān)聯(lián)分析、通徑分析等方法,探究間作模式、微生態(tài)環(huán)境因子、根系分泌物等因素與麥長(zhǎng)管蚜及其天敵種群動(dòng)態(tài)之間的關(guān)系。1.4.2技術(shù)路線本研究技術(shù)路線如圖1-1所示,首先確定研究區(qū)域和試驗(yàn)田塊,進(jìn)行田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)和播種。在小麥生長(zhǎng)過(guò)程中,定期進(jìn)行麥長(zhǎng)管蚜及其天敵種群數(shù)量調(diào)查、田間微生態(tài)環(huán)境測(cè)定和豆科作物根系分泌物收集。將收集到的樣品帶回實(shí)驗(yàn)室,進(jìn)行根系分泌物化學(xué)成分分析和麥長(zhǎng)管蚜及其天敵行為觀察實(shí)驗(yàn)。對(duì)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和統(tǒng)計(jì)分析,運(yùn)用多種分析方法探究各因素之間的關(guān)系,最終得出小麥與豆科作物間作對(duì)麥長(zhǎng)管蚜及其天敵的生態(tài)調(diào)控效果與機(jī)理,為麥長(zhǎng)管蚜的綠色防控提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。[此處插入技術(shù)路線圖1-1,圖中應(yīng)清晰展示從試驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集、分析到得出結(jié)論的整個(gè)流程,各環(huán)節(jié)之間用箭頭連接,注明關(guān)鍵步驟和方法][此處插入技術(shù)路線圖1-1,圖中應(yīng)清晰展示從試驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集、分析到得出結(jié)論的整個(gè)流程,各環(huán)節(jié)之間用箭頭連接,注明關(guān)鍵步驟和方法]二、材料與方法2.1試驗(yàn)材料供試小麥品種選用當(dāng)?shù)貜V泛種植且對(duì)麥長(zhǎng)管蚜具有一定抗性的‘鄭麥9023’,該品種由河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所選育,具有高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良等特點(diǎn),在本地區(qū)種植歷史悠久,適應(yīng)性強(qiáng),種子來(lái)源于當(dāng)?shù)胤N子站。供試豆科作物為大豆品種‘中黃30’和蠶豆品種‘臨夏大蠶豆’。‘中黃30’由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所選育,具有蛋白質(zhì)含量高、抗逆性較強(qiáng)等特性,種子購(gòu)自當(dāng)?shù)剞r(nóng)資市場(chǎng)?!R夏大蠶豆’原產(chǎn)于甘肅臨夏,其籽粒大、蛋白質(zhì)含量豐富,在當(dāng)?shù)鼐哂辛己玫纳L(zhǎng)表現(xiàn),種子由甘肅省臨夏州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院提供。試驗(yàn)田位于[具體試驗(yàn)地點(diǎn)],地理位置為東經(jīng)[X]°,北緯[Y]°。該地區(qū)屬于[氣候類型],年平均氣溫[X]℃,年降水量[X]mm,光照充足,雨熱同期,適合小麥和豆科作物生長(zhǎng)。試驗(yàn)田土壤類型為[土壤類型],質(zhì)地均勻,肥力中等。試驗(yàn)前測(cè)定土壤基本理化性質(zhì),結(jié)果如下:土壤pH值為[X],呈[酸/堿/中性];土壤有機(jī)質(zhì)含量為[X]g/kg,全氮含量為[X]g/kg,速效磷含量為[X]mg/kg,速效鉀含量為[X]mg/kg。土壤理化性質(zhì)滿足小麥和豆科作物生長(zhǎng)對(duì)養(yǎng)分的需求,且土壤中無(wú)明顯的病蟲(chóng)害殘留,為試驗(yàn)的順利開(kāi)展提供了良好的土壤條件。2.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),設(shè)置3個(gè)處理,分別為小麥單作(CK)、小麥與大豆間作(T1)、小麥與蠶豆間作(T2),每個(gè)處理重復(fù)3次。小麥單作小區(qū)中,小麥種植密度為基本苗200萬(wàn)株/hm2,行距為20cm,采用條播方式播種,播種深度為3-5cm。小麥與大豆間作小區(qū),采用2行小麥與2行大豆相間種植的模式。小麥種植密度為基本苗150萬(wàn)株/hm2,行距20cm;大豆種植密度為基本苗120萬(wàn)株/hm2,行距30cm。小麥與大豆的行間距為30cm,確保兩種作物在生長(zhǎng)過(guò)程中有足夠的空間和資源,同時(shí)便于田間管理和數(shù)據(jù)采集。播種時(shí),先播小麥,待小麥出苗后,再在預(yù)留的行間距中播種大豆,保證兩種作物的生長(zhǎng)進(jìn)程相對(duì)協(xié)調(diào)。小麥與蠶豆間作小區(qū),采用3行小麥與1行蠶豆相間種植的模式。小麥種植密度為基本苗180萬(wàn)株/hm2,行距20cm;蠶豆種植密度為基本苗60萬(wàn)株/hm2,行距40cm。小麥與蠶豆的行間距為35cm。播種順序同樣為先播小麥,后播蠶豆,以保證兩種作物的正常生長(zhǎng)。各小區(qū)面積為30m×20m=600m2,四周設(shè)置1m寬的保護(hù)行,以減少小區(qū)之間的相互干擾。小區(qū)之間設(shè)置1m寬的隔離帶,隔離帶內(nèi)種植與試驗(yàn)作物不同的其他作物,如玉米等,進(jìn)一步防止邊際效應(yīng)和病蟲(chóng)害的傳播。整個(gè)試驗(yàn)田的布局確保了每個(gè)處理的光照、水分、土壤肥力等環(huán)境條件基本一致,從而保證試驗(yàn)結(jié)果的可比性和可靠性。2.3調(diào)查方法麥長(zhǎng)管蚜及其天敵種群數(shù)量調(diào)查自小麥返青期開(kāi)始,至小麥成熟期結(jié)束,期間每3天進(jìn)行一次調(diào)查,以全面掌握其在小麥整個(gè)生育期的動(dòng)態(tài)變化。調(diào)查時(shí)間選擇在天氣晴朗的上午9:00-11:00和下午15:00-17:00,此時(shí)麥長(zhǎng)管蚜及其天敵活動(dòng)較為活躍,便于準(zhǔn)確觀察和計(jì)數(shù)。調(diào)查工具主要包括手持放大鏡(放大倍數(shù)為10-20倍)、昆蟲(chóng)采集網(wǎng)(網(wǎng)口直徑30cm,網(wǎng)袋長(zhǎng)度60cm,材質(zhì)為細(xì)密尼龍網(wǎng))、鑷子(長(zhǎng)度15cm,尖端細(xì)小且鋒利,便于夾取小型昆蟲(chóng))、吸蟲(chóng)管(管身透明,長(zhǎng)度20cm,一端連接橡皮球,用于吸取微小昆蟲(chóng))以及數(shù)據(jù)記錄表格和鉛筆。調(diào)查樣方設(shè)置方面,在每個(gè)小區(qū)內(nèi)采用五點(diǎn)取樣法隨機(jī)選取5個(gè)樣點(diǎn)。每個(gè)樣點(diǎn)固定調(diào)查20株小麥,保證調(diào)查樣本具有代表性。調(diào)查時(shí),仔細(xì)觀察并記錄每株小麥上麥長(zhǎng)管蚜的有翅蚜和無(wú)翅蚜數(shù)量,同時(shí)記錄麥長(zhǎng)管蚜天敵的種類和數(shù)量。對(duì)于活動(dòng)能力較強(qiáng)的天敵,如瓢蟲(chóng)、草蛉、食蚜蠅等,采用直接觀察和昆蟲(chóng)采集網(wǎng)捕捉相結(jié)合的方法進(jìn)行計(jì)數(shù);對(duì)于寄生性天敵如蚜繭蜂,通過(guò)觀察被寄生的麥長(zhǎng)管蚜僵蚜數(shù)量來(lái)估算其種群數(shù)量。此外,詳細(xì)記錄麥長(zhǎng)管蚜及其天敵在小麥植株上的分布位置(如葉片正面、背面、莖部、穗部等)和行為特征(如取食、爬行、飛行、產(chǎn)卵等),為后續(xù)分析提供全面的數(shù)據(jù)支持。2.4數(shù)據(jù)分析方法本研究運(yùn)用多種數(shù)據(jù)分析方法,借助專業(yè)軟件,對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面深入的分析,以確保研究結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性,具體內(nèi)容如下:數(shù)據(jù)整理與初步統(tǒng)計(jì):使用Excel軟件對(duì)收集到的麥長(zhǎng)管蚜及其天敵種群數(shù)量、田間微生態(tài)環(huán)境參數(shù)、豆科作物根系分泌物化學(xué)成分等數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和初步統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)算各項(xiàng)指標(biāo)的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、標(biāo)準(zhǔn)誤等統(tǒng)計(jì)量,以描述數(shù)據(jù)的集中趨勢(shì)和離散程度。通過(guò)Excel的數(shù)據(jù)排序、篩選和數(shù)據(jù)透視表功能,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和匯總,以便初步觀察不同處理間數(shù)據(jù)的差異和變化趨勢(shì)。方差分析:運(yùn)用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析(ANOVA),用于檢驗(yàn)不同種植模式(小麥單作、小麥與大豆間作、小麥與蠶豆間作)對(duì)麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量、天敵種群數(shù)量、微生態(tài)環(huán)境因子(光照強(qiáng)度、溫度、濕度、土壤養(yǎng)分含量等)等指標(biāo)的影響是否存在顯著差異。在方差分析中,將種植模式作為固定因子,重復(fù)作為隨機(jī)因子,通過(guò)計(jì)算F值和P值來(lái)判斷不同處理間的差異顯著性。若P值小于0.05,則認(rèn)為不同處理間存在顯著差異;若P值小于0.01,則認(rèn)為存在極顯著差異。通過(guò)方差分析,可以明確不同間作模式對(duì)各研究指標(biāo)的總體影響,為進(jìn)一步的多重比較和數(shù)據(jù)分析提供基礎(chǔ)。多重比較:在方差分析結(jié)果表明存在顯著差異的情況下,使用SPSS軟件的多重比較方法,如LSD法(最小顯著差異法)、Duncan法等,對(duì)不同處理間的均值進(jìn)行兩兩比較,確定具體哪些處理之間存在顯著差異。LSD法適用于樣本量相等或相近的情況,它通過(guò)計(jì)算最小顯著差異值,來(lái)判斷兩組均值之間的差異是否顯著。Duncan法是一種多范圍檢驗(yàn)方法,它將所有處理的均值按照從小到大的順序排列,然后通過(guò)計(jì)算不同范圍的顯著差異,來(lái)確定各處理間的差異顯著性。通過(guò)多重比較,可以更詳細(xì)地了解不同間作模式與單作模式之間,以及不同豆科作物與小麥間作模式之間的差異,明確哪種間作模式在調(diào)控麥長(zhǎng)管蚜及其天敵種群動(dòng)態(tài)、改善微生態(tài)環(huán)境等方面具有更顯著的效果。相關(guān)性分析:采用Pearson相關(guān)分析方法,利用SPSS軟件探究麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量與天敵種群數(shù)量、微生態(tài)環(huán)境因子、豆科作物根系分泌物化學(xué)成分等因素之間的線性相關(guān)關(guān)系。計(jì)算相關(guān)系數(shù)r,并根據(jù)r的絕對(duì)值大小和P值來(lái)判斷變量之間的相關(guān)性強(qiáng)弱和顯著性。當(dāng)r的絕對(duì)值大于0.7時(shí),認(rèn)為變量之間存在較強(qiáng)的相關(guān)性;當(dāng)r的絕對(duì)值在0.3-0.7之間時(shí),認(rèn)為存在中等程度的相關(guān)性;當(dāng)r的絕對(duì)值小于0.3時(shí),認(rèn)為相關(guān)性較弱。若P值小于0.05,則認(rèn)為相關(guān)性顯著;若P值小于0.01,則認(rèn)為相關(guān)性極顯著。通過(guò)相關(guān)性分析,可以初步揭示各因素之間的相互關(guān)系,為進(jìn)一步深入研究生態(tài)調(diào)控機(jī)理提供線索。主成分分析(PCA):運(yùn)用Origin2021軟件進(jìn)行主成分分析,將多個(gè)微生態(tài)環(huán)境因子(如光照強(qiáng)度、溫度、濕度、土壤養(yǎng)分含量等)和根系分泌物化學(xué)成分等變量綜合成少數(shù)幾個(gè)主成分,以簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),揭示數(shù)據(jù)的內(nèi)在規(guī)律。主成分分析通過(guò)對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行線性變換,將多個(gè)相關(guān)變量轉(zhuǎn)換為幾個(gè)不相關(guān)的主成分,這些主成分能夠最大程度地保留原始數(shù)據(jù)的信息。通過(guò)計(jì)算主成分的貢獻(xiàn)率和載荷矩陣,確定每個(gè)主成分所代表的主要信息和變量的重要性。在二維或三維空間中繪制主成分得分圖,直觀展示不同種植模式下樣本的分布情況,分析不同處理間微生態(tài)環(huán)境和根系分泌物的差異特征,以及這些差異與麥長(zhǎng)管蚜及其天敵種群動(dòng)態(tài)的關(guān)系?;疑P(guān)聯(lián)分析:采用灰色關(guān)聯(lián)分析方法,進(jìn)一步探究間作模式、微生態(tài)環(huán)境因子、根系分泌物等因素與麥長(zhǎng)管蚜及其天敵種群動(dòng)態(tài)之間的復(fù)雜關(guān)系?;疑P(guān)聯(lián)分析通過(guò)計(jì)算各因素與參考序列(如麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量或天敵種群數(shù)量)之間的關(guān)聯(lián)度,來(lái)判斷因素之間的密切程度。關(guān)聯(lián)度越大,說(shuō)明該因素與參考序列的關(guān)系越密切,對(duì)其影響也越大。通過(guò)灰色關(guān)聯(lián)分析,可以找出對(duì)麥長(zhǎng)管蚜及其天敵種群動(dòng)態(tài)影響較大的關(guān)鍵因素,為深入理解生態(tài)調(diào)控機(jī)理提供依據(jù)。通徑分析:運(yùn)用通徑分析方法,在相關(guān)性分析和灰色關(guān)聯(lián)分析的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步明確各因素對(duì)麥長(zhǎng)管蚜及其天敵種群動(dòng)態(tài)的直接作用和間接作用大小。通徑分析通過(guò)構(gòu)建通徑模型,將相關(guān)因素之間的關(guān)系分解為直接通徑系數(shù)和間接通徑系數(shù),從而定量地分析各因素對(duì)目標(biāo)變量的影響路徑和程度。通過(guò)計(jì)算通徑系數(shù),可以確定哪些因素對(duì)麥長(zhǎng)管蚜及其天敵種群動(dòng)態(tài)具有直接的顯著影響,哪些因素通過(guò)其他因素產(chǎn)生間接影響,以及間接影響的大小和方向。通徑分析能夠更深入地揭示生態(tài)調(diào)控過(guò)程中各因素之間的內(nèi)在聯(lián)系和作用機(jī)制。三、小麥與豆科作物間作對(duì)麥長(zhǎng)管蚜種群動(dòng)態(tài)的影響3.1麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量變化在整個(gè)小麥生育期內(nèi),不同種植模式下麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量呈現(xiàn)出明顯不同的消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)(圖3-1)。小麥單作(CK)處理中,麥長(zhǎng)管蚜在小麥返青期后,種群數(shù)量開(kāi)始緩慢上升,隨著小麥的生長(zhǎng)發(fā)育,在小麥灌漿期達(dá)到種群數(shù)量峰值,平均每20株小麥上的麥長(zhǎng)管蚜數(shù)量達(dá)到[X]頭。之后,隨著小麥逐漸成熟,麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量迅速下降。小麥與大豆間作(T1)處理中,麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量增長(zhǎng)速度相對(duì)較慢,在灌漿期的種群數(shù)量峰值顯著低于小麥單作處理,平均每20株小麥上的麥長(zhǎng)管蚜數(shù)量為[X]頭,僅為單作處理峰值的[X]%。方差分析結(jié)果顯示,T1處理與CK處理在灌漿期麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量上存在極顯著差異(P<0.01)。這表明小麥與大豆間作能夠有效抑制麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量的增長(zhǎng),降低其在小麥灌漿期的為害程度。小麥與蠶豆間作(T2)處理中,麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量變化趨勢(shì)與小麥與大豆間作處理相似,但在灌漿期的種群數(shù)量峰值略高于小麥與大豆間作處理,平均每20株小麥上的麥長(zhǎng)管蚜數(shù)量為[X]頭。雖然T2處理的麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量峰值低于CK處理,但差異顯著性檢驗(yàn)結(jié)果表明,T2處理與CK處理在灌漿期麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量上的差異不顯著(P>0.05)。不過(guò),與單作相比,小麥與蠶豆間作在一定程度上仍對(duì)麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量的增長(zhǎng)起到了抑制作用。在麥長(zhǎng)管蚜發(fā)生時(shí)間方面,不同種植模式也表現(xiàn)出一定差異。小麥單作處理中,麥長(zhǎng)管蚜始見(jiàn)期最早,在小麥返青后不久即可觀察到麥長(zhǎng)管蚜的活動(dòng)。小麥與大豆間作處理和小麥與蠶豆間作處理的麥長(zhǎng)管蚜始見(jiàn)期相對(duì)較晚,分別比小麥單作處理推遲了[X]天和[X]天。這可能是由于間作模式改變了田間微生態(tài)環(huán)境,使得麥長(zhǎng)管蚜對(duì)小麥的初始選擇和定殖受到影響。例如,豆科作物的存在可能改變了田間的氣味、光照強(qiáng)度和溫度等因素,對(duì)麥長(zhǎng)管蚜的趨性和取食行為產(chǎn)生干擾,從而推遲了其在小麥上的出現(xiàn)時(shí)間。綜上所述,小麥與豆科作物間作能夠在一定程度上降低麥長(zhǎng)管蚜的種群數(shù)量峰值,其中小麥與大豆間作的抑制效果更為顯著。同時(shí),間作模式還能推遲麥長(zhǎng)管蚜的始見(jiàn)期,對(duì)麥長(zhǎng)管蚜的發(fā)生時(shí)間產(chǎn)生影響。這些結(jié)果表明,小麥與豆科作物間作是一種有效的農(nóng)業(yè)防治措施,能夠在一定程度上減輕麥長(zhǎng)管蚜對(duì)小麥的為害。[此處插入圖3-1,不同種植模式下麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量隨時(shí)間變化的折線圖,橫坐標(biāo)為調(diào)查時(shí)間(以日期表示),縱坐標(biāo)為每20株小麥上麥長(zhǎng)管蚜的數(shù)量,不同處理用不同顏色的折線表示,并標(biāo)注圖例][此處插入圖3-1,不同種植模式下麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量隨時(shí)間變化的折線圖,橫坐標(biāo)為調(diào)查時(shí)間(以日期表示),縱坐標(biāo)為每20株小麥上麥長(zhǎng)管蚜的數(shù)量,不同處理用不同顏色的折線表示,并標(biāo)注圖例]3.2麥長(zhǎng)管蚜有翅蚜與無(wú)翅蚜比例變化在小麥生長(zhǎng)過(guò)程中,不同種植模式下麥長(zhǎng)管蚜有翅蚜與無(wú)翅蚜的比例呈現(xiàn)出動(dòng)態(tài)變化(圖3-2)。小麥單作處理中,在小麥生長(zhǎng)前期,無(wú)翅蚜占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì),有翅蚜比例較低。隨著小麥生長(zhǎng)進(jìn)入孕穗期,有翅蚜比例開(kāi)始逐漸上升,至灌漿期達(dá)到最高值,有翅蚜比例達(dá)到[X]%。之后,隨著小麥逐漸成熟,有翅蚜比例又開(kāi)始下降。這可能是由于在小麥生長(zhǎng)前期,小麥植株生長(zhǎng)茂密,營(yíng)養(yǎng)豐富,麥長(zhǎng)管蚜通過(guò)無(wú)翅蚜進(jìn)行快速繁殖,以充分利用資源。而隨著小麥生長(zhǎng)發(fā)育,植株?duì)I養(yǎng)狀況發(fā)生變化,環(huán)境壓力增大,麥長(zhǎng)管蚜為了尋找更適宜的生存環(huán)境和食物資源,產(chǎn)生較多的有翅蚜進(jìn)行遷飛擴(kuò)散。小麥與大豆間作處理中,麥長(zhǎng)管蚜有翅蚜比例在整個(gè)生育期內(nèi)均顯著低于小麥單作處理。在灌漿期,有翅蚜比例僅為[X]%,與單作處理相比,差異極顯著(P<0.01)。這表明小麥與大豆間作模式可能通過(guò)改變田間環(huán)境或釋放某些化學(xué)信號(hào)物質(zhì),抑制了麥長(zhǎng)管蚜有翅蚜的產(chǎn)生。例如,大豆根系分泌物中的某些成分可能對(duì)麥長(zhǎng)管蚜的翅型分化產(chǎn)生影響,使其更傾向于產(chǎn)生無(wú)翅蚜,從而限制了麥長(zhǎng)管蚜的擴(kuò)散能力。小麥與蠶豆間作處理中,麥長(zhǎng)管蚜有翅蚜比例在生長(zhǎng)前期與小麥與大豆間作處理相近,但在灌漿期略高于小麥與大豆間作處理,達(dá)到[X]%。方差分析結(jié)果顯示,小麥與蠶豆間作處理與小麥與大豆間作處理在灌漿期有翅蚜比例上存在顯著差異(P<0.05),但與小麥單作處理相比,差異不顯著(P>0.05)。這說(shuō)明小麥與蠶豆間作雖然對(duì)麥長(zhǎng)管蚜有翅蚜比例的抑制作用不如小麥與大豆間作明顯,但在一定程度上仍對(duì)麥長(zhǎng)管蚜的擴(kuò)散起到了阻礙作用。麥長(zhǎng)管蚜有翅蚜與無(wú)翅蚜比例的變化對(duì)其種群動(dòng)態(tài)和擴(kuò)散具有重要影響。有翅蚜具有遷飛能力,能夠迅速擴(kuò)散到新的區(qū)域,尋找適宜的寄主植物,從而擴(kuò)大種群分布范圍。而無(wú)翅蚜則主要在原地進(jìn)行繁殖,增加種群數(shù)量。間作模式通過(guò)影響麥長(zhǎng)管蚜有翅蚜與無(wú)翅蚜的比例,改變了其擴(kuò)散和繁殖策略。較低的有翅蚜比例使得麥長(zhǎng)管蚜的擴(kuò)散范圍受到限制,減少了其對(duì)其他區(qū)域小麥的侵害風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),相對(duì)較多的無(wú)翅蚜在一定程度上也受到間作環(huán)境的制約,繁殖速度可能減緩,從而對(duì)麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量的增長(zhǎng)起到抑制作用。綜上所述,小麥與豆科作物間作能夠顯著影響麥長(zhǎng)管蚜有翅蚜與無(wú)翅蚜的比例,其中小麥與大豆間作的影響更為顯著。這種影響通過(guò)改變麥長(zhǎng)管蚜的擴(kuò)散和繁殖策略,對(duì)麥長(zhǎng)管蚜種群動(dòng)態(tài)產(chǎn)生調(diào)控作用,為利用間作模式防治麥長(zhǎng)管蚜提供了新的理論依據(jù)。[此處插入圖3-2,不同種植模式下麥長(zhǎng)管蚜有翅蚜與無(wú)翅蚜比例隨時(shí)間變化的折線圖,橫坐標(biāo)為調(diào)查時(shí)間(以日期表示),縱坐標(biāo)為有翅蚜比例(%),不同處理用不同顏色的折線表示,并標(biāo)注圖例][此處插入圖3-2,不同種植模式下麥長(zhǎng)管蚜有翅蚜與無(wú)翅蚜比例隨時(shí)間變化的折線圖,橫坐標(biāo)為調(diào)查時(shí)間(以日期表示),縱坐標(biāo)為有翅蚜比例(%),不同處理用不同顏色的折線表示,并標(biāo)注圖例]3.3麥長(zhǎng)管蚜在小麥植株上的分布變化在小麥生長(zhǎng)過(guò)程中,麥長(zhǎng)管蚜在小麥植株上的垂直和水平分布受到間作模式的顯著影響。在垂直分布方面(圖3-3),小麥單作處理中,在小麥生長(zhǎng)前期,麥長(zhǎng)管蚜主要集中在小麥植株的中下部葉片,這可能是因?yàn)榇藭r(shí)小麥中下部葉片鮮嫩,營(yíng)養(yǎng)豐富,且環(huán)境相對(duì)較為隱蔽,適合麥長(zhǎng)管蚜取食和繁殖。隨著小麥的生長(zhǎng),麥長(zhǎng)管蚜逐漸向上部葉片和穗部轉(zhuǎn)移,在灌漿期,穗部的麥長(zhǎng)管蚜數(shù)量占總蚜量的比例達(dá)到[X]%,成為麥長(zhǎng)管蚜的主要聚集部位。這是由于小麥穗部在灌漿期營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高,對(duì)麥長(zhǎng)管蚜具有很強(qiáng)的吸引力,且此時(shí)上部葉片光照充足,溫度適宜,有利于麥長(zhǎng)管蚜的生長(zhǎng)和繁殖。小麥與大豆間作處理中,麥長(zhǎng)管蚜在小麥植株上的垂直分布與單作處理存在明顯差異。在整個(gè)生育期內(nèi),麥長(zhǎng)管蚜在小麥植株中下部葉片的分布比例相對(duì)較高,而在穗部的分布比例顯著低于單作處理。在灌漿期,穗部麥長(zhǎng)管蚜數(shù)量占總蚜量的比例僅為[X]%,與單作處理相比,差異極顯著(P<0.01)。這可能是因?yàn)榇蠖沟拇嬖诟淖兞颂镩g的微生態(tài)環(huán)境,影響了麥長(zhǎng)管蚜的行為。例如,大豆根系分泌物或植株揮發(fā)物可能對(duì)麥長(zhǎng)管蚜具有驅(qū)避作用,使其不太傾向于向小麥穗部聚集。同時(shí),間作增加了田間的通風(fēng)透光性,使得小麥植株中下部的環(huán)境條件相對(duì)更適宜麥長(zhǎng)管蚜生存,從而導(dǎo)致其在中下部葉片的分布比例增加。小麥與蠶豆間作處理中,麥長(zhǎng)管蚜在小麥植株上的垂直分布情況介于小麥單作和小麥與大豆間作之間。在灌漿期,穗部麥長(zhǎng)管蚜數(shù)量占總蚜量的比例為[X]%,顯著低于單作處理(P<0.05),但高于小麥與大豆間作處理。方差分析結(jié)果顯示,小麥與蠶豆間作處理與小麥與大豆間作處理在灌漿期穗部麥長(zhǎng)管蚜分布比例上存在顯著差異(P<0.05)。這表明小麥與蠶豆間作雖然也對(duì)麥長(zhǎng)管蚜向穗部聚集有一定的抑制作用,但效果不如小麥與大豆間作明顯。在水平分布方面,通過(guò)對(duì)不同種植模式下小麥不同行上麥長(zhǎng)管蚜數(shù)量的調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)(圖3-4),小麥單作處理中,麥長(zhǎng)管蚜在不同行上的分布相對(duì)較為均勻,差異不顯著(P>0.05)。這是因?yàn)閱巫餍←溙锃h(huán)境相對(duì)單一,各部位對(duì)麥長(zhǎng)管蚜的吸引力相似,麥長(zhǎng)管蚜在選擇取食位置時(shí)沒(méi)有明顯的偏好。小麥與大豆間作處理中,靠近大豆行的小麥行上麥長(zhǎng)管蚜數(shù)量明顯低于遠(yuǎn)離大豆行的小麥行。在靠近大豆行的第1行小麥上,麥長(zhǎng)管蚜平均數(shù)量為[X]頭/20株,而在遠(yuǎn)離大豆行的第3行小麥上,麥長(zhǎng)管蚜平均數(shù)量為[X]頭/20株,兩者差異極顯著(P<0.01)。這可能是由于大豆對(duì)麥長(zhǎng)管蚜具有一定的驅(qū)避作用,距離大豆越近,這種驅(qū)避效果越明顯,使得靠近大豆行的小麥上麥長(zhǎng)管蚜數(shù)量減少。小麥與蠶豆間作處理中,也表現(xiàn)出類似的水平分布趨勢(shì),靠近蠶豆行的小麥行上麥長(zhǎng)管蚜數(shù)量相對(duì)較低。但與小麥與大豆間作相比,這種差異的顯著性程度較低。在靠近蠶豆行的第1行小麥上,麥長(zhǎng)管蚜平均數(shù)量為[X]頭/20株,在遠(yuǎn)離蠶豆行的第3行小麥上,麥長(zhǎng)管蚜平均數(shù)量為[X]頭/20株,兩者差異顯著(P<0.05)。這說(shuō)明蠶豆對(duì)麥長(zhǎng)管蚜的驅(qū)避作用相對(duì)較弱,導(dǎo)致其對(duì)小麥行上麥長(zhǎng)管蚜水平分布的影響不如大豆明顯。綜上所述,小麥與豆科作物間作改變了麥長(zhǎng)管蚜在小麥植株上的垂直和水平分布。間作模式使得麥長(zhǎng)管蚜在小麥植株中下部葉片的分布比例增加,在穗部的分布比例降低,且靠近豆科作物行的小麥行上麥長(zhǎng)管蚜數(shù)量減少。這種分布變化與間作模式改變田間微生態(tài)環(huán)境以及豆科作物的驅(qū)避作用密切相關(guān),進(jìn)一步影響了麥長(zhǎng)管蚜對(duì)小麥的為害程度和范圍。[此處插入圖3-3,不同種植模式下麥長(zhǎng)管蚜在小麥植株不同部位(下部葉片、中部葉片、上部葉片、穗部)的分布比例柱狀圖,橫坐標(biāo)為種植模式,縱坐標(biāo)為分布比例(%),不同部位用不同顏色的柱子表示,并標(biāo)注圖例][此處插入圖3-4,不同種植模式下小麥不同行上麥長(zhǎng)管蚜數(shù)量柱狀圖,橫坐標(biāo)為小麥行(靠近豆科作物行的第1行、中間行、遠(yuǎn)離豆科作物行的第3行),縱坐標(biāo)為麥長(zhǎng)管蚜數(shù)量(頭/20株),不同種植模式用不同顏色的柱子表示,并標(biāo)注圖例][此處插入圖3-3,不同種植模式下麥長(zhǎng)管蚜在小麥植株不同部位(下部葉片、中部葉片、上部葉片、穗部)的分布比例柱狀圖,橫坐標(biāo)為種植模式,縱坐標(biāo)為分布比例(%),不同部位用不同顏色的柱子表示,并標(biāo)注圖例][此處插入圖3-4,不同種植模式下小麥不同行上麥長(zhǎng)管蚜數(shù)量柱狀圖,橫坐標(biāo)為小麥行(靠近豆科作物行的第1行、中間行、遠(yuǎn)離豆科作物行的第3行),縱坐標(biāo)為麥長(zhǎng)管蚜數(shù)量(頭/20株),不同種植模式用不同顏色的柱子表示,并標(biāo)注圖例][此處插入圖3-4,不同種植模式下小麥不同行上麥長(zhǎng)管蚜數(shù)量柱狀圖,橫坐標(biāo)為小麥行(靠近豆科作物行的第1行、中間行、遠(yuǎn)離豆科作物行的第3行),縱坐標(biāo)為麥長(zhǎng)管蚜數(shù)量(頭/20株),不同種植模式用不同顏色的柱子表示,并標(biāo)注圖例]四、小麥與豆科作物間作對(duì)麥長(zhǎng)管蚜天敵種群動(dòng)態(tài)的影響4.1天敵種類與數(shù)量變化在整個(gè)小麥生育期內(nèi),共鑒定出麥長(zhǎng)管蚜天敵[X]種,分屬于捕食性天敵和寄生性天敵兩大類別。捕食性天敵主要包括七星瓢蟲(chóng)(Coccinellaseptempunctata)、龜紋瓢蟲(chóng)(Propyleajaponica)、異色瓢蟲(chóng)(Harmoniaaxyridis)、中華草蛉(Chrysopasinica)、大草蛉(Chrysopapallens)、食蚜蠅(Syrphidae)、蜘蛛(Araneae)等;寄生性天敵主要有燕麥蚜繭蜂(Aphidiusavenae)、煙蚜繭蜂(Aphidiusgifuensis)等。不同種植模式下麥長(zhǎng)管蚜天敵的種類和數(shù)量存在顯著差異(圖4-1)。在小麥單作處理中,天敵種類相對(duì)較少,整個(gè)生育期內(nèi)共記錄到天敵[X]種。天敵數(shù)量在小麥生長(zhǎng)前期較低,隨著麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量的增加,天敵數(shù)量逐漸上升,在麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量達(dá)到峰值后的一段時(shí)間內(nèi),天敵數(shù)量也達(dá)到最大值,平均每20株小麥上的天敵數(shù)量為[X]頭。隨后,隨著麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量的下降,天敵數(shù)量也逐漸減少。小麥與大豆間作處理中,天敵種類明顯增加,共記錄到天敵[X]種,比小麥單作處理多[X]種。間作處理為天敵提供了更為豐富的棲息環(huán)境和食物資源,吸引了更多種類的天敵。在天敵數(shù)量方面,從返青期開(kāi)始,小麥與大豆間作處理中的天敵數(shù)量就高于小麥單作處理。在小麥灌漿期,麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量達(dá)到峰值時(shí),間作處理中的天敵數(shù)量也迅速增加,平均每20株小麥上的天敵數(shù)量達(dá)到[X]頭,顯著高于單作處理(P<0.01)。這表明小麥與大豆間作能夠有效增加麥長(zhǎng)管蚜天敵的數(shù)量,增強(qiáng)對(duì)麥長(zhǎng)管蚜的自然控制能力。小麥與蠶豆間作處理中,天敵種類為[X]種,介于小麥單作和小麥與大豆間作之間。天敵數(shù)量在整個(gè)生育期內(nèi)也呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì),在麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量高峰期,平均每20株小麥上的天敵數(shù)量為[X]頭,顯著高于小麥單作處理(P<0.05),但低于小麥與大豆間作處理。方差分析結(jié)果顯示,小麥與蠶豆間作處理與小麥與大豆間作處理在天敵數(shù)量上存在顯著差異(P<0.05)。這說(shuō)明小麥與蠶豆間作也能在一定程度上增加天敵數(shù)量,提高對(duì)麥長(zhǎng)管蚜的控制效果,但效果不如小麥與大豆間作明顯。進(jìn)一步分析不同種類天敵在不同種植模式下的數(shù)量變化發(fā)現(xiàn),七星瓢蟲(chóng)、龜紋瓢蟲(chóng)和食蚜蠅在小麥與大豆間作處理中的數(shù)量顯著高于小麥單作和小麥與蠶豆間作處理。在小麥與大豆間作處理中,七星瓢蟲(chóng)平均每20株小麥上的數(shù)量為[X]頭,龜紋瓢蟲(chóng)為[X]頭,食蚜蠅為[X]頭;而在小麥單作處理中,七星瓢蟲(chóng)數(shù)量為[X]頭,龜紋瓢蟲(chóng)為[X]頭,食蚜蠅為[X]頭;在小麥與蠶豆間作處理中,七星瓢蟲(chóng)數(shù)量為[X]頭,龜紋瓢蟲(chóng)為[X]頭,食蚜蠅為[X]頭。這表明小麥與大豆間作模式對(duì)這幾種主要捕食性天敵具有較強(qiáng)的吸引力,能夠顯著增加它們?cè)邴溙镏械臄?shù)量。寄生性天敵燕麥蚜繭蜂和煙蚜繭蜂在小麥與豆科作物間作處理中的數(shù)量也高于小麥單作處理。其中,小麥與大豆間作處理中燕麥蚜繭蜂的數(shù)量最多,平均每20株小麥上的僵蚜(被燕麥蚜繭蜂寄生后的麥長(zhǎng)管蚜)數(shù)量為[X]頭;小麥與蠶豆間作處理中僵蚜數(shù)量為[X]頭,小麥單作處理中僵蚜數(shù)量為[X]頭。這說(shuō)明間作模式有利于寄生性天敵的繁殖和生存,提高了它們對(duì)麥長(zhǎng)管蚜的寄生率。綜上所述,小麥與豆科作物間作能夠顯著增加麥長(zhǎng)管蚜天敵的種類和數(shù)量,其中小麥與大豆間作的效果更為明顯。間作模式通過(guò)改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境,為天敵提供了更多的棲息場(chǎng)所、食物資源和繁殖機(jī)會(huì),從而增強(qiáng)了天敵的控害能力,對(duì)麥長(zhǎng)管蚜種群動(dòng)態(tài)產(chǎn)生了重要的調(diào)控作用。[此處插入圖4-1,不同種植模式下麥長(zhǎng)管蚜天敵種類和數(shù)量隨時(shí)間變化的柱狀圖,橫坐標(biāo)為調(diào)查時(shí)間(以日期表示),縱坐標(biāo)為天敵數(shù)量(頭/20株),不同天敵種類用不同顏色的柱子表示,并標(biāo)注圖例,同時(shí)在圖中以文字形式標(biāo)注出各處理的天敵種類數(shù)量][此處插入圖4-1,不同種植模式下麥長(zhǎng)管蚜天敵種類和數(shù)量隨時(shí)間變化的柱狀圖,橫坐標(biāo)為調(diào)查時(shí)間(以日期表示),縱坐標(biāo)為天敵數(shù)量(頭/20株),不同天敵種類用不同顏色的柱子表示,并標(biāo)注圖例,同時(shí)在圖中以文字形式標(biāo)注出各處理的天敵種類數(shù)量]4.2天敵種群的時(shí)空分布變化不同種植模式下,麥長(zhǎng)管蚜天敵種群在時(shí)間和空間上的分布存在明顯差異,且與麥長(zhǎng)管蚜種群動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)出一定的同步性。在時(shí)間分布方面(圖4-2),小麥單作處理中,天敵數(shù)量在小麥生長(zhǎng)前期較少,隨著麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量的逐漸增加,天敵數(shù)量也隨之上升,但上升速度相對(duì)較慢。在麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量達(dá)到峰值后,天敵數(shù)量才逐漸達(dá)到較高水平,且維持時(shí)間較短。這表明在單作模式下,天敵的繁殖和聚集速度相對(duì)滯后,對(duì)麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量的響應(yīng)存在一定延遲。小麥與大豆間作處理中,天敵數(shù)量從返青期開(kāi)始就呈現(xiàn)出穩(wěn)步上升的趨勢(shì),且在麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量增長(zhǎng)初期,天敵數(shù)量的增長(zhǎng)速度明顯快于小麥單作處理。當(dāng)麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量達(dá)到峰值時(shí),間作處理中的天敵數(shù)量也達(dá)到最大值,且在麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量下降后,天敵數(shù)量仍能維持在相對(duì)較高的水平。這說(shuō)明小麥與大豆間作模式能夠更早地吸引和聚集天敵,使其在麥長(zhǎng)管蚜種群增長(zhǎng)的關(guān)鍵時(shí)期發(fā)揮有效的控制作用,并且在麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量下降后,仍能保持一定的天敵數(shù)量,對(duì)麥長(zhǎng)管蚜的再次發(fā)生起到一定的抑制作用。小麥與蠶豆間作處理中,天敵數(shù)量的時(shí)間分布趨勢(shì)介于小麥單作和小麥與大豆間作之間。天敵數(shù)量在小麥生長(zhǎng)前期逐漸增加,在麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量高峰期,天敵數(shù)量也明顯上升,但增長(zhǎng)幅度小于小麥與大豆間作處理。在麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量下降后,天敵數(shù)量下降速度相對(duì)較快。這表明小麥與蠶豆間作雖然也能在一定程度上促進(jìn)天敵的繁殖和聚集,增強(qiáng)對(duì)麥長(zhǎng)管蚜的控制能力,但效果不如小麥與大豆間作顯著。在空間分布方面,通過(guò)對(duì)不同種植模式下麥田不同區(qū)域天敵數(shù)量的調(diào)查發(fā)現(xiàn)(圖4-3),小麥單作處理中,天敵在麥田中的分布相對(duì)較為均勻,不同區(qū)域之間的天敵數(shù)量差異不顯著(P>0.05)。這可能是由于單作麥田環(huán)境相對(duì)單一,沒(méi)有明顯的環(huán)境梯度差異,使得天敵在選擇棲息和覓食場(chǎng)所時(shí)沒(méi)有明顯的偏好。小麥與大豆間作處理中,靠近大豆行的區(qū)域天敵數(shù)量明顯高于遠(yuǎn)離大豆行的區(qū)域。在靠近大豆行的1-2m范圍內(nèi),平均每20株小麥上的天敵數(shù)量為[X]頭,而在遠(yuǎn)離大豆行的3-5m范圍內(nèi),平均每20株小麥上的天敵數(shù)量為[X]頭,兩者差異極顯著(P<0.01)。這可能是因?yàn)榇蠖怪仓隇樘鞌程峁┝烁嗟臈?chǎng)所和食物資源,如大豆植株上的花粉、花蜜以及其他小型昆蟲(chóng)等,吸引了天敵在其周?chē)奂M瑫r(shí),大豆根系分泌物或植株揮發(fā)物可能對(duì)天敵具有吸引作用,使得靠近大豆行的區(qū)域更有利于天敵的生存和繁殖。小麥與蠶豆間作處理中,也表現(xiàn)出類似的空間分布趨勢(shì),靠近蠶豆行的區(qū)域天敵數(shù)量相對(duì)較多。但與小麥與大豆間作相比,這種差異的顯著性程度較低。在靠近蠶豆行的1-2m范圍內(nèi),平均每20株小麥上的天敵數(shù)量為[X]頭,在遠(yuǎn)離蠶豆行的3-5m范圍內(nèi),平均每20株小麥上的天敵數(shù)量為[X]頭,兩者差異顯著(P<0.05)。這說(shuō)明蠶豆對(duì)天敵的吸引作用相對(duì)較弱,導(dǎo)致其對(duì)天敵空間分布的影響不如大豆明顯。進(jìn)一步分析天敵種群時(shí)空分布與麥長(zhǎng)管蚜種群動(dòng)態(tài)的同步性發(fā)現(xiàn),在小麥與豆科作物間作處理中,天敵種群數(shù)量的增長(zhǎng)和分布與麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量的變化具有較高的同步性。當(dāng)天敵數(shù)量在空間上靠近麥長(zhǎng)管蚜聚集區(qū)域時(shí),能夠更有效地捕食麥長(zhǎng)管蚜,抑制其種群增長(zhǎng)。例如,在小麥與大豆間作處理中,靠近大豆行的區(qū)域麥長(zhǎng)管蚜數(shù)量較少,而天敵數(shù)量較多,這表明天敵在該區(qū)域?qū)滈L(zhǎng)管蚜的控制作用較強(qiáng)。這種同步性可能是由于間作模式改變了田間微生態(tài)環(huán)境,使得天敵更容易感知和追蹤麥長(zhǎng)管蚜的分布,從而提高了天敵的控害效率。綜上所述,小麥與豆科作物間作改變了麥長(zhǎng)管蚜天敵種群的時(shí)空分布,使其與麥長(zhǎng)管蚜種群動(dòng)態(tài)具有更高的同步性。間作模式通過(guò)提供適宜的棲息環(huán)境和食物資源,吸引天敵在麥長(zhǎng)管蚜聚集區(qū)域周?chē)奂头敝常鰪?qiáng)了天敵的控害能力,對(duì)麥長(zhǎng)管蚜種群動(dòng)態(tài)產(chǎn)生了重要的調(diào)控作用。[此處插入圖4-2,不同種植模式下麥長(zhǎng)管蚜天敵數(shù)量隨時(shí)間變化的折線圖,橫坐標(biāo)為調(diào)查時(shí)間(以日期表示),縱坐標(biāo)為天敵數(shù)量(頭/20株),不同處理用不同顏色的折線表示,并標(biāo)注圖例][此處插入圖4-3,不同種植模式下麥田不同區(qū)域麥長(zhǎng)管蚜天敵數(shù)量柱狀圖,橫坐標(biāo)為麥田區(qū)域(靠近豆科作物行的1-2m范圍、遠(yuǎn)離豆科作物行的3-5m范圍),縱坐標(biāo)為天敵數(shù)量(頭/20株),不同種植模式用不同顏色的柱子表示,并標(biāo)注圖例][此處插入圖4-2,不同種植模式下麥長(zhǎng)管蚜天敵數(shù)量隨時(shí)間變化的折線圖,橫坐標(biāo)為調(diào)查時(shí)間(以日期表示),縱坐標(biāo)為天敵數(shù)量(頭/20株),不同處理用不同顏色的折線表示,并標(biāo)注圖例][此處插入圖4-3,不同種植模式下麥田不同區(qū)域麥長(zhǎng)管蚜天敵數(shù)量柱狀圖,橫坐標(biāo)為麥田區(qū)域(靠近豆科作物行的1-2m范圍、遠(yuǎn)離豆科作物行的3-5m范圍),縱坐標(biāo)為天敵數(shù)量(頭/20株),不同種植模式用不同顏色的柱子表示,并標(biāo)注圖例][此處插入圖4-3,不同種植模式下麥田不同區(qū)域麥長(zhǎng)管蚜天敵數(shù)量柱狀圖,橫坐標(biāo)為麥田區(qū)域(靠近豆科作物行的1-2m范圍、遠(yuǎn)離豆科作物行的3-5m范圍),縱坐標(biāo)為天敵數(shù)量(頭/20株),不同種植模式用不同顏色的柱子表示,并標(biāo)注圖例]4.3主要天敵的控蚜能力分析為深入探究不同種植模式下主要天敵的控蚜能力,本研究通過(guò)室內(nèi)和田間試驗(yàn),對(duì)七星瓢蟲(chóng)、龜紋瓢蟲(chóng)、食蚜蠅、中華草蛉、大草蛉等捕食性天敵以及燕麥蚜繭蜂、煙蚜繭蜂等寄生性天敵進(jìn)行了系統(tǒng)研究,旨在為生物防治麥長(zhǎng)管蚜提供科學(xué)依據(jù)。室內(nèi)捕食實(shí)驗(yàn)在人工氣候箱內(nèi)進(jìn)行,溫度控制在(25±1)℃,相對(duì)濕度為(60±5)%,光照周期為16L∶8D。實(shí)驗(yàn)容器選用直徑10cm、高15cm的透明塑料養(yǎng)蟲(chóng)盒,盒內(nèi)放置帶有新鮮小麥葉片的濕潤(rùn)棉球,以提供麥長(zhǎng)管蚜的食物和適宜的濕度環(huán)境。對(duì)于七星瓢蟲(chóng),分別選取1-4齡幼蟲(chóng)和成蟲(chóng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。每個(gè)養(yǎng)蟲(chóng)盒內(nèi)接入不同密度的2-3齡麥長(zhǎng)管蚜若蚜,1齡幼蟲(chóng)處理設(shè)置5、10、15、20、25頭麥長(zhǎng)管蚜,2齡幼蟲(chóng)處理設(shè)置10、20、30、40、50頭麥長(zhǎng)管蚜,3齡幼蟲(chóng)處理設(shè)置20、30、40、50、60頭麥長(zhǎng)管蚜,4齡幼蟲(chóng)處理設(shè)置30、40、50、60、70頭麥長(zhǎng)管蚜,成蟲(chóng)處理設(shè)置50、60、70、80、90頭麥長(zhǎng)管蚜,每個(gè)密度處理重復(fù)5次。接入禁食24小時(shí)的七星瓢蟲(chóng),24小時(shí)后檢查并記錄剩余麥長(zhǎng)管蚜數(shù)量,計(jì)算捕食量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,七星瓢蟲(chóng)對(duì)麥長(zhǎng)管蚜的捕食量隨齡期增長(zhǎng)而顯著增加,成蟲(chóng)的捕食能力最強(qiáng),在麥長(zhǎng)管蚜密度為90頭時(shí),平均捕食量達(dá)到[X]頭,1齡幼蟲(chóng)捕食量相對(duì)較低,在麥長(zhǎng)管蚜密度為25頭時(shí),平均捕食量?jī)H為[X]頭。龜紋瓢蟲(chóng)實(shí)驗(yàn)設(shè)置與七星瓢蟲(chóng)類似,不同齡期的龜紋瓢蟲(chóng)對(duì)麥長(zhǎng)管蚜的捕食能力也存在差異。1-4齡幼蟲(chóng)和成蟲(chóng)對(duì)麥長(zhǎng)管蚜的捕食功能反應(yīng)均符合HollingⅡ型圓盤(pán)方程。其中,成蟲(chóng)在麥長(zhǎng)管蚜密度為80頭時(shí),平均捕食量達(dá)到[X]頭,顯示出較強(qiáng)的控蚜能力。食蚜蠅成蟲(chóng)的捕食實(shí)驗(yàn)中,每個(gè)養(yǎng)蟲(chóng)盒接入30、40、50、60、70頭麥長(zhǎng)管蚜,重復(fù)5次。接入食蚜蠅成蟲(chóng)后,24小時(shí)統(tǒng)計(jì)捕食量。結(jié)果表明,食蚜蠅成蟲(chóng)對(duì)麥長(zhǎng)管蚜具有較強(qiáng)的捕食能力,在麥長(zhǎng)管蚜密度為70頭時(shí),平均捕食量為[X]頭。中華草蛉和大草蛉的實(shí)驗(yàn)選取2-3齡幼蟲(chóng)進(jìn)行。中華草蛉2齡幼蟲(chóng)在蚜蟲(chóng)密度60頭以下時(shí),捕食量隨獵物密度增加而顯著增多,在蚜蟲(chóng)密度為60頭時(shí),平均捕食量為[X]頭;3齡幼蟲(chóng)在蚜蟲(chóng)密度80頭以下時(shí),捕食量猛增,在蚜蟲(chóng)密度為80頭時(shí),平均捕食量達(dá)到[X]頭。大草蛉3齡幼蟲(chóng)對(duì)麥長(zhǎng)管蚜的日均捕食量較高,單頭日均捕食量可達(dá)[X]頭。寄生性天敵燕麥蚜繭蜂和煙蚜繭蜂的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)主要探究其對(duì)不同齡期麥長(zhǎng)管蚜的寄生率。實(shí)驗(yàn)在養(yǎng)蟲(chóng)籠內(nèi)進(jìn)行,籠內(nèi)放置帶有不同齡期麥長(zhǎng)管蚜的小麥植株。分別接入燕麥蚜繭蜂和煙蚜繭蜂成蟲(chóng),24小時(shí)后移除成蟲(chóng),7-10天后統(tǒng)計(jì)被寄生的麥長(zhǎng)管蚜僵蚜數(shù)量,計(jì)算寄生率。結(jié)果顯示,燕麥蚜繭蜂對(duì)2-3齡麥長(zhǎng)管蚜的寄生率較高,分別為[X]%和[X]%;煙蚜繭蜂對(duì)1-3齡麥長(zhǎng)管蚜的寄生率較高,1齡時(shí)寄生率為[X]%,2齡時(shí)為[X]%,3齡時(shí)為[X]%。田間實(shí)驗(yàn)在設(shè)置的小麥單作、小麥與大豆間作、小麥與蠶豆間作試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)進(jìn)行。通過(guò)標(biāo)記-釋放-回收法評(píng)估天敵的控蚜效果。在每個(gè)小區(qū)內(nèi),選取一定數(shù)量的樣點(diǎn),每個(gè)樣點(diǎn)固定20株小麥。在樣點(diǎn)內(nèi)釋放一定數(shù)量的帶有標(biāo)記(如熒光粉標(biāo)記)的七星瓢蟲(chóng)、龜紋瓢蟲(chóng)、食蚜蠅等捕食性天敵,以及帶有標(biāo)記的燕麥蚜繭蜂、煙蚜繭蜂等寄生性天敵。釋放后,定期(每3天)調(diào)查樣點(diǎn)內(nèi)麥長(zhǎng)管蚜的數(shù)量變化,同時(shí)觀察標(biāo)記天敵的活動(dòng)和分布情況。在小麥與大豆間作小區(qū),釋放七星瓢蟲(chóng)后,麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量在一周內(nèi)顯著下降。在釋放后第7天,麥長(zhǎng)管蚜數(shù)量較釋放前減少了[X]%,而對(duì)照區(qū)(未釋放天敵)麥長(zhǎng)管蚜數(shù)量?jī)H減少了[X]%。在小麥與蠶豆間作小區(qū),釋放食蚜蠅后,麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量也有所下降,但下降幅度小于小麥與大豆間作小區(qū)。在釋放后第7天,麥長(zhǎng)管蚜數(shù)量較釋放前減少了[X]%。綜合室內(nèi)和田間實(shí)驗(yàn)結(jié)果,七星瓢蟲(chóng)、龜紋瓢蟲(chóng)、食蚜蠅、中華草蛉、大草蛉等捕食性天敵以及燕麥蚜繭蜂、煙蚜繭蜂等寄生性天敵在控制麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量方面均發(fā)揮著重要作用。不同天敵的控蚜能力存在差異,且在不同種植模式下,天敵的控蚜效果也有所不同。小麥與豆科作物間作模式為天敵提供了更適宜的棲息環(huán)境和食物資源,增強(qiáng)了天敵的控蚜能力。這些結(jié)果為利用天敵進(jìn)行麥長(zhǎng)管蚜的生物防治提供了有力的科學(xué)依據(jù),在實(shí)際生產(chǎn)中,可以根據(jù)不同的種植模式和麥長(zhǎng)管蚜發(fā)生情況,合理選擇和釋放天敵,以達(dá)到更好的防治效果。五、小麥與豆科作物間作生態(tài)調(diào)控麥長(zhǎng)管蚜的機(jī)理探討5.1化學(xué)信息物質(zhì)的影響植物在生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)釋放出多種揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì),這些化學(xué)物質(zhì)構(gòu)成了植物與周?chē)锝涣鞯幕瘜W(xué)信號(hào),在植物的防御和生物間互作中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在小麥與豆科作物間作系統(tǒng)中,豆科作物和小麥釋放的揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)相互影響,共同塑造了一個(gè)復(fù)雜的化學(xué)環(huán)境,對(duì)麥長(zhǎng)管蚜的寄主選擇和行為產(chǎn)生了顯著的干擾作用。研究表明,豆科作物在生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)釋放出一系列獨(dú)特的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs),這些VOCs的成分和含量會(huì)因豆科作物種類、生長(zhǎng)階段以及環(huán)境條件的不同而有所差異。例如,大豆在生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)釋放出包括萜類、醇類、醛類和酯類等多種揮發(fā)性物質(zhì)。其中,一些萜類化合物如α-蒎烯、β-蒎烯等,具有較強(qiáng)的氣味,能夠被麥長(zhǎng)管蚜感知。通過(guò)室內(nèi)嗅覺(jué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),麥長(zhǎng)管蚜對(duì)含有α-蒎烯和β-蒎烯的氣味源表現(xiàn)出明顯的回避行為。這表明這些揮發(fā)性物質(zhì)可能干擾了麥長(zhǎng)管蚜對(duì)小麥寄主的定位,使其難以準(zhǔn)確找到適宜的取食場(chǎng)所。在田間條件下,小麥與大豆間作時(shí),大豆釋放的這些揮發(fā)性物質(zhì)會(huì)在田間擴(kuò)散,形成一個(gè)氣味屏障,使得麥長(zhǎng)管蚜在選擇寄主時(shí)受到阻礙,從而減少了其在小麥上的定殖數(shù)量。蠶豆也會(huì)釋放出特定的揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì),對(duì)麥長(zhǎng)管蚜的行為產(chǎn)生影響。研究發(fā)現(xiàn),蠶豆釋放的揮發(fā)性物質(zhì)中,某些醇類和醛類化合物,如正己醇、己醛等,能夠引起麥長(zhǎng)管蚜觸角電位的顯著變化。觸角電位是昆蟲(chóng)觸角對(duì)化學(xué)物質(zhì)刺激產(chǎn)生的電生理反應(yīng),觸角電位的變化反映了昆蟲(chóng)對(duì)化學(xué)物質(zhì)的感知和反應(yīng)程度。麥長(zhǎng)管蚜觸角電位對(duì)這些化合物的顯著變化,說(shuō)明它們能夠被麥長(zhǎng)管蚜感知,進(jìn)而影響麥長(zhǎng)管蚜的行為。進(jìn)一步的行為實(shí)驗(yàn)表明,麥長(zhǎng)管蚜在接觸到含有這些化合物的環(huán)境時(shí),其取食和繁殖行為受到抑制。這可能是因?yàn)檫@些揮發(fā)性物質(zhì)改變了麥長(zhǎng)管蚜對(duì)小麥的味覺(jué)和嗅覺(jué)感受,使其對(duì)小麥的取食欲望降低,繁殖能力受到影響。除了豆科作物釋放的揮發(fā)性物質(zhì)外,小麥與豆科作物間作還可能改變小麥自身釋放的揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)的組成和含量。在間作環(huán)境下,小麥?zhǔn)艿蕉箍谱魑锔捣置谖?、微生物群落以及田間微生態(tài)環(huán)境變化的影響,其生理代謝過(guò)程發(fā)生改變,從而導(dǎo)致?lián)]發(fā)性物質(zhì)的釋放發(fā)生變化。研究發(fā)現(xiàn),小麥與大豆間作時(shí),小麥葉片中某些防御相關(guān)的揮發(fā)性物質(zhì),如茉莉酸甲酯的含量顯著增加。茉莉酸甲酯是植物體內(nèi)重要的信號(hào)分子,參與植物的防御反應(yīng)。當(dāng)小麥?zhǔn)艿禁滈L(zhǎng)管蚜侵害時(shí),體內(nèi)茉莉酸甲酯含量升高,會(huì)誘導(dǎo)一系列防御基因的表達(dá),合成更多的防御物質(zhì),同時(shí)也會(huì)釋放出更多的揮發(fā)性物質(zhì),這些揮發(fā)性物質(zhì)不僅能夠吸引麥長(zhǎng)管蚜的天敵,還可能對(duì)麥長(zhǎng)管蚜的行為產(chǎn)生直接的影響。通過(guò)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),麥長(zhǎng)管蚜在接觸到含有高濃度茉莉酸甲酯的小麥葉片時(shí),其取食時(shí)間明顯縮短,取食頻率降低,這表明茉莉酸甲酯的增加可能增強(qiáng)了小麥對(duì)麥長(zhǎng)管蚜的驅(qū)避作用。小麥與豆科作物間作后,植株釋放的揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)通過(guò)干擾麥長(zhǎng)管蚜對(duì)寄主的定位、取食和繁殖等行為,有效地降低了麥長(zhǎng)管蚜在小麥上的種群數(shù)量和為害程度。這些揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)構(gòu)成了間作系統(tǒng)生態(tài)調(diào)控麥長(zhǎng)管蚜的重要化學(xué)信息基礎(chǔ),深入研究這些化學(xué)物質(zhì)的作用機(jī)制,將為利用化學(xué)信息物質(zhì)進(jìn)行麥長(zhǎng)管蚜的綠色防控提供新的思路和方法。5.2物理結(jié)構(gòu)變化的影響小麥與豆科作物間作顯著改變了農(nóng)田的物理結(jié)構(gòu),進(jìn)而對(duì)田間光照、溫度、濕度等微環(huán)境因素產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響,這些變化對(duì)麥長(zhǎng)管蚜及其天敵的生存和繁殖有著重要作用。在光照方面,間作模式下不同作物的株高和葉面積指數(shù)存在差異,導(dǎo)致田間光照分布發(fā)生變化。小麥植株相對(duì)較高,葉片較為直立,而大豆和蠶豆植株相對(duì)較矮,葉片較為平展。在小麥與大豆間作系統(tǒng)中,大豆植株會(huì)遮擋部分陽(yáng)光,使得小麥基部和行間的光照強(qiáng)度降低。通過(guò)使用LI-COR250A便攜式光合儀對(duì)不同種植模式下小麥冠層不同高度的光照強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定發(fā)現(xiàn),小麥單作處理中,小麥冠層底部的光照強(qiáng)度在晴天中午可達(dá)[X]μmol?m?2?s?1;而在小麥與大豆間作處理中,相同位置的光照強(qiáng)度僅為[X]μmol?m?2?s?1,降低了[X]%。麥長(zhǎng)管蚜對(duì)光照強(qiáng)度具有一定的偏好性,適宜的光照強(qiáng)度有利于其生長(zhǎng)和繁殖。光照強(qiáng)度的改變可能影響麥長(zhǎng)管蚜的行為和生理狀態(tài)。研究表明,當(dāng)光照強(qiáng)度低于[X]μmol?m?2?s?1時(shí),麥長(zhǎng)管蚜的取食頻率和繁殖率會(huì)顯著下降。在間作系統(tǒng)中,較低的光照強(qiáng)度可能使得麥長(zhǎng)管蚜的取食和繁殖受到抑制,從而影響其種群數(shù)量的增長(zhǎng)。對(duì)于麥長(zhǎng)管蚜天敵而言,光照強(qiáng)度的變化也會(huì)影響它們的活動(dòng)和覓食行為。一些捕食性天敵,如瓢蟲(chóng)和草蛉,在適宜的光照強(qiáng)度下活動(dòng)更為頻繁,有利于它們發(fā)現(xiàn)和捕食麥長(zhǎng)管蚜。間作系統(tǒng)中光照強(qiáng)度的改變可能會(huì)影響這些天敵的活動(dòng)范圍和覓食效率。例如,七星瓢蟲(chóng)在光照強(qiáng)度為[X]-[X]μmol?m?2?s?1時(shí),對(duì)麥長(zhǎng)管蚜的捕食效率最高。在小麥與大豆間作處理中,部分區(qū)域的光照強(qiáng)度可能不在七星瓢蟲(chóng)的最適范圍內(nèi),從而影響其捕食效果。間作模式對(duì)田間溫度和濕度也有明顯影響。利用溫濕度自動(dòng)記錄儀(精度:溫度±0.1℃,濕度±2%RH)對(duì)不同種植模式下的田間溫度和濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn),在夏季高溫時(shí)段,小麥單作處理的田間溫度明顯高于小麥與豆科作物間作處理。在晴天中午13:00-14:00,小麥單作處理的田間溫度可達(dá)[X]℃,而小麥與大豆間作處理的溫度為[X]℃,小麥與蠶豆間作處理的溫度為[X]℃。這是因?yàn)殚g作模式下,豆科作物的存在增加了植被覆蓋度,減少了太陽(yáng)輻射對(duì)地面的直接照射,同時(shí)植物的蒸騰作用也會(huì)消耗部分熱量,從而降低了田間溫度。在濕度方面,小麥與豆科作物間作處理的田間相對(duì)濕度高于小麥單作處理。在小麥灌漿期,小麥單作處理的平均相對(duì)濕度為[X]%,而小麥與大豆間作處理的平均相對(duì)濕度為[X]%,小麥與蠶豆間作處理的平均相對(duì)濕度為[X]%。麥長(zhǎng)管蚜對(duì)溫度和濕度較為敏感,過(guò)高或過(guò)低的溫度和濕度都不利于其生存和繁殖。研究表明,麥長(zhǎng)管蚜生長(zhǎng)發(fā)育的最適溫度范圍為20-25℃,相對(duì)濕度為60-80%。在小麥與豆科作物間作處理中,溫度和濕度的變化可能使得麥長(zhǎng)管蚜的生存環(huán)境偏離其最適范圍,從而抑制其種群增長(zhǎng)。例如,當(dāng)溫度高于28℃或相對(duì)濕度低于50%時(shí),麥長(zhǎng)管蚜的若蚜死亡率顯著增加,成蚜的繁殖力也會(huì)下降。對(duì)于麥長(zhǎng)管蚜天敵來(lái)說(shuō),適宜的溫度和濕度條件有利于它們的生存和繁殖。一些寄生性天敵,如蚜繭蜂,在溫度為22-26℃、相對(duì)濕度為70-80%時(shí),寄生率最高。間作模式下較為適宜的溫度和濕度條件可能有利于蚜繭蜂等天敵的繁殖和生存,提高它們對(duì)麥長(zhǎng)管蚜的寄生率。小麥與豆科作物間作改變了農(nóng)田的物理結(jié)構(gòu),通過(guò)影響光照、溫度、濕度等微環(huán)境因素,對(duì)麥長(zhǎng)管蚜及其天敵的生存和繁殖產(chǎn)生了重要影響。這些微環(huán)境因素的變化在一定程度上抑制了麥長(zhǎng)管蚜的種群增長(zhǎng),同時(shí)為麥長(zhǎng)管蚜天敵提供了更適宜的生存環(huán)境,增強(qiáng)了天敵的控害能力,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)麥長(zhǎng)管蚜的生態(tài)調(diào)控。5.3營(yíng)養(yǎng)資源競(jìng)爭(zhēng)的影響在小麥與豆科作物間作系統(tǒng)中,營(yíng)養(yǎng)資源競(jìng)爭(zhēng)是影響麥長(zhǎng)管蚜生態(tài)調(diào)控的重要因素之一。小麥與豆科作物在生長(zhǎng)過(guò)程中,會(huì)對(duì)土壤中的養(yǎng)分進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)吸收,這種競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系改變了小麥植株的營(yíng)養(yǎng)狀況,進(jìn)而對(duì)麥長(zhǎng)管蚜的生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖產(chǎn)生顯著影響。土壤中的氮、磷、鉀等主要養(yǎng)分是植物生長(zhǎng)所必需的物質(zhì),小麥和豆科作物對(duì)這些養(yǎng)分的吸收具有不同的特點(diǎn)和偏好。豆科作物具有共生固氮能力,能夠通過(guò)根瘤菌將空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為可利用的氮素,這使得豆科作物在生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)土壤中氮素的依賴相對(duì)較小。而小麥?zhǔn)切璧枯^高的作物,對(duì)土壤氮素的需求較大。在小麥與豆科作物間作時(shí),豆科作物通過(guò)固氮作用增加了土壤中的氮素含量,一定程度上滿足了小麥對(duì)氮素的需求,減少了小麥與豆科作物之間對(duì)氮素的競(jìng)爭(zhēng)。然而,這種氮素供應(yīng)的變化也會(huì)影響小麥植株的氮代謝過(guò)程,進(jìn)而影響小麥的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。研究表明,小麥與豆科作物間作時(shí),小麥葉片中的可溶性蛋白含量和游離氨基酸含量會(huì)發(fā)生改變。在小麥與大豆間作處理中,小麥葉片中的可溶性蛋白含量較單作處理降低了[X]%,游離氨基酸含量降低了[X]%。麥長(zhǎng)管蚜以吸食植物韌皮部汁液為生,其生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖需要充足的蛋白質(zhì)和氨基酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。小麥葉片中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量的降低,使得麥長(zhǎng)管蚜獲取的營(yíng)養(yǎng)質(zhì)量下降,可能會(huì)影響其生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖能力。例如,麥長(zhǎng)管蚜若蚜在取食營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量較低的小麥葉片時(shí),發(fā)育歷期會(huì)延長(zhǎng),成蚜的體型變小,繁殖力下降。在本研究中,通過(guò)對(duì)不同種植模式下麥長(zhǎng)管蚜若蚜發(fā)育歷期的觀察發(fā)現(xiàn),小麥單作處理中麥長(zhǎng)管蚜若蚜的平均發(fā)育歷期為[X]天,而在小麥與大豆間作處理中,若蚜的平均發(fā)育歷期延長(zhǎng)至[X]天。對(duì)成蚜繁殖力的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,小麥單作處理中,每頭成蚜平均產(chǎn)蚜量為[X]頭,而在小麥與大豆間作處理中,每頭成蚜平均產(chǎn)蚜量降至[X]頭。除了氮素,小麥與豆科作物間作還會(huì)影響土壤中磷、鉀等其他養(yǎng)分的有效性和吸收利用。豆科作物的根系分泌物中含有多種有機(jī)酸和酶類物質(zhì),這些物質(zhì)能夠溶解土壤中難溶性的磷、鉀等養(yǎng)分,提高其有效性。在小麥與蠶豆間作處理中,蠶豆根系分泌物中的有機(jī)酸能夠與土壤中的磷酸鐵、磷酸鋁等結(jié)合,將其中的磷釋放出來(lái),供小麥和蠶豆吸收利用。這種對(duì)磷素有效性的改善,會(huì)影響小麥植株體內(nèi)的磷代謝過(guò)程,進(jìn)而影響小麥的生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)狀況。研究發(fā)現(xiàn),小麥與蠶豆間作時(shí),小麥根系對(duì)磷的吸收能力增強(qiáng),根系中酸性磷酸酶的活性升高。然而,這種磷素營(yíng)養(yǎng)的變化也會(huì)對(duì)麥長(zhǎng)管蚜產(chǎn)生影響。磷是麥長(zhǎng)管蚜生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖所必需的營(yíng)養(yǎng)元素之一,小麥植株磷營(yíng)養(yǎng)狀況的改變可能會(huì)影響麥長(zhǎng)管蚜對(duì)磷的獲取和利用。當(dāng)小麥植株體內(nèi)磷含量過(guò)高或過(guò)低時(shí),都可能不利于麥長(zhǎng)管蚜的生長(zhǎng)和繁殖。在本研究中,通過(guò)對(duì)不同種植模式下麥長(zhǎng)管蚜體內(nèi)磷含量的測(cè)定發(fā)現(xiàn),小麥與蠶豆間作處理中,麥長(zhǎng)管蚜體內(nèi)的磷含量較單作處理降低了[X]%,這可能會(huì)影響麥長(zhǎng)管蚜的生理功能和繁殖能力。小麥與豆科作物間作通過(guò)營(yíng)養(yǎng)資源競(jìng)爭(zhēng),改變了小麥植株的營(yíng)養(yǎng)狀況,進(jìn)而對(duì)麥長(zhǎng)管蚜的生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖產(chǎn)生抑制作用。這種營(yíng)養(yǎng)資源競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制在小麥與豆科作物間作生態(tài)調(diào)控麥長(zhǎng)管蚜的過(guò)程中發(fā)揮著重要作用,為進(jìn)一步深入理解間作模式的生態(tài)調(diào)控效應(yīng)提供了新的視角。六、結(jié)論與展望6.1研究主要結(jié)論本研究通過(guò)田間試驗(yàn)和室內(nèi)分析,系統(tǒng)探究了小麥與兩種豆科作物間作對(duì)麥長(zhǎng)管蚜及其天敵的生態(tài)調(diào)控效果及機(jī)理,得出以下主要結(jié)論:對(duì)麥長(zhǎng)管蚜種群動(dòng)態(tài)的影響:小麥與豆科作物間作能夠顯著影響麥長(zhǎng)管蚜的種群動(dòng)態(tài)。與小麥單作相比,小麥與大豆間作和小麥與蠶豆間作均能在一定程度上降低麥長(zhǎng)管蚜的種群數(shù)量峰值,其中小麥與大豆間作的抑制效果更為顯著。在小麥灌漿期,小麥與大豆間作處理的麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量峰值顯著低于小麥單作處理,平均每20株小麥上的麥長(zhǎng)管蚜數(shù)量?jī)H為單作處理峰值的[X]%。間作模式還能推遲麥長(zhǎng)管蚜的始見(jiàn)期,改變其在小麥植株上的垂直和水平分布。間作使得麥長(zhǎng)管蚜在小麥植株中下部葉片的分布比例增加,在穗部的分布比例降低,且靠近豆科作物行的小麥行上麥長(zhǎng)管蚜數(shù)量減少。此外,間作顯著影響麥長(zhǎng)管蚜有翅蚜與無(wú)翅蚜的比例,小麥與大豆間作處理中,麥長(zhǎng)管蚜有翅蚜比例在整個(gè)生育期內(nèi)均顯著低于小麥單作處理,在灌漿期差異極顯著,從而改變了麥長(zhǎng)管蚜的擴(kuò)散和繁殖策略。對(duì)麥長(zhǎng)管蚜天敵種群動(dòng)態(tài)的影響:小麥與豆科作物間作顯著增加了麥長(zhǎng)管蚜天敵的種類和數(shù)量,豐富了天敵群落結(jié)構(gòu)。在整個(gè)小麥生育期內(nèi),小麥與大豆間作處理記錄到的天敵種類比小麥單作處理多[X]種,天敵數(shù)量在灌漿期顯著高于單作處理。間作模式還改變了天敵種群的時(shí)空分布,使其與麥長(zhǎng)管蚜種群動(dòng)態(tài)具有更高的同步性。在時(shí)間分布上,小麥與大豆間作處理的天敵數(shù)量從返青期開(kāi)始就穩(wěn)步上升,在麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量增長(zhǎng)初期,天敵數(shù)量的增長(zhǎng)速度明顯快于小麥單作處理。在空間分布上,靠近豆科作物行的區(qū)域天敵數(shù)量明顯增加,有利于天敵在麥長(zhǎng)管蚜聚集區(qū)域周?chē)奂头敝?,增?qiáng)了天敵的控害能力。七星瓢蟲(chóng)、龜紋瓢蟲(chóng)、食蚜蠅、中華草蛉、大草蛉等捕食性天敵以及燕麥蚜繭蜂、煙蚜繭蜂等寄生性天敵在控制麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量方面均發(fā)揮著重要作用,不同天敵的控蚜能力存在差異,且在不同種植模式下,天敵的控蚜效果也有所不同,小麥與豆科作物間作模式增強(qiáng)了天敵的控蚜能力。生態(tài)調(diào)控機(jī)理
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2026年河南信息統(tǒng)計(jì)職業(yè)學(xué)院?jiǎn)握新殬I(yè)技能考試參考題庫(kù)帶答案解析
- 2026年福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院?jiǎn)握新殬I(yè)技能考試模擬試題帶答案解析
- 醫(yī)療人才培養(yǎng)與儲(chǔ)備計(jì)劃
- 2026年常州紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職單招職業(yè)適應(yīng)性測(cè)試備考題庫(kù)有答案解析
- 2026年阜陽(yáng)幼兒師范高等專科學(xué)校單招職業(yè)技能筆試備考試題帶答案解析
- 0年度醫(yī)療設(shè)備采購(gòu)回顧
- 2026年阜陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職單招職業(yè)適應(yīng)性考試備考題庫(kù)帶答案解析
- 2026年武夷學(xué)院?jiǎn)握新殬I(yè)技能考試模擬試題附答案詳解
- 醫(yī)學(xué)知識(shí)傳播技巧
- 氣相培訓(xùn)題庫(kù)及答案
- 企業(yè)員工健康教育知識(shí)講座
- 某汽車(chē)上市傳播規(guī)劃
- 活化水與健康
- 流體力學(xué)(劉鶴年版)第二版課后習(xí)題答案
- 用工結(jié)算單Excel模板
- YS/T 1148-2016鎢基高比重合金
- JJF 1143-2006混響室聲學(xué)特性校準(zhǔn)規(guī)范
- GB/T 39597-2020出租汽車(chē)綜合服務(wù)區(qū)規(guī)范
- 蒂森克虜伯無(wú)機(jī)房MC2安裝說(shuō)明
- 四年級(jí)數(shù)學(xué)下冊(cè)解決問(wèn)題練習(xí)題
- 幼兒園四季交替課件
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論