湖北荊州大白菜田時(shí)空生態(tài)位特征

湖北荊州大白菜田時(shí)空生態(tài)位特征

大革命在中國(guó)南北各省種植，深受城市居民喜愛(ài)。但種類(lèi)繁多的害蟲(chóng)對(duì)大白菜的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)造成很大威脅。為了適應(yīng)大白菜生產(chǎn)無(wú)害化和生態(tài)化的要求,需要進(jìn)行以生態(tài)控制為主的害蟲(chóng)綜合治理。生態(tài)位研究是探討生物群落物種之間相互關(guān)系的一種重要研究方法,可以明確大白菜田節(jié)肢動(dòng)物群落中害蟲(chóng)與害蟲(chóng)、害蟲(chóng)與天敵、天敵與天敵之間的種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,對(duì)評(píng)價(jià)天敵對(duì)害蟲(chóng)的時(shí)空跟隨作用和控制效果,對(duì)保護(hù)利用天敵和綜合治理害蟲(chóng)具有重要意義。而目前有關(guān)大白菜田節(jié)肢動(dòng)物群落物種生態(tài)位的研究較少。以適當(dāng)劃分的群落功能團(tuán)的研究代替對(duì)物種的研究可使群落中不同類(lèi)群間的復(fù)雜關(guān)系更加清晰,同時(shí)也使研究工作尤其是田間調(diào)查和物種鑒定工作得到簡(jiǎn)化,有其合理性,可以功能團(tuán)代替物種來(lái)研究群落多樣性和生態(tài)位,但針對(duì)大白菜田節(jié)肢動(dòng)物功能團(tuán)的生態(tài)位研究較少。因此,筆者對(duì)湖北荊州秋冬季田間種植生長(zhǎng)的主要蔬菜——大白菜田節(jié)肢動(dòng)物群落物種和功能團(tuán)的時(shí)間生態(tài)位進(jìn)行了研究。1材料和方法1.1地面上安物量測(cè)定系統(tǒng)調(diào)查在湖北荊州西郊常規(guī)大白菜田進(jìn)行。秋季大白菜移栽后,選擇4塊有代表性的田,五點(diǎn)取樣,每點(diǎn)5株,記載白菜及地面上節(jié)肢動(dòng)物的數(shù)量。調(diào)查從2006年10月13日開(kāi)始,至11月24日白菜開(kāi)始采收時(shí)結(jié)束,每8~10d進(jìn)行1次,共6次。1.2害蟲(chóng)及天敵劃分綜合系統(tǒng)分類(lèi)上的科和空間分布、食性等特征劃分功能團(tuán),將大白菜田害蟲(chóng)劃分為蚜蟲(chóng)類(lèi)、蝶蛾類(lèi)、甲蟲(chóng)類(lèi)、植食蝽類(lèi)、葉蟬類(lèi)、直翅類(lèi)、潛葉蠅類(lèi)、其他害蟲(chóng)等,天敵劃分為蜘蛛類(lèi)、隱翅甲、瓢蟲(chóng)類(lèi)、草蛉類(lèi)、和食蟲(chóng)蝽。中性昆蟲(chóng)統(tǒng)歸為中性昆蟲(chóng)類(lèi)。1.3生態(tài)位分析(1)資源單元及其分配biBi=1nn∑k=1Ρ2ik(1)Bi=1n∑k=1nP2ik(1)式中,Bi為生態(tài)位寬度指數(shù)(Bmax=1,Bmin=1/n),n為資源單位數(shù),Pik為i物種(功能團(tuán))在第k資源所占比例。為了使Bi的取值落在(0,1)區(qū)間,將(1)式變形為(2):B′i=nBi-1n-1(2)B′i=nBi?1n?1(2)如果第i種群只利用1種資源單元,則Bi′=0,該種有最小的生態(tài)位寬度。如果第i種(功能團(tuán))以相同的比率利用所有的資源單元,則Bi′=1,該種(功能團(tuán))有最寬廣的生態(tài)位寬度。該生態(tài)位參數(shù)(Bi′)代表所占據(jù)的資源單元數(shù)以及在這些資源內(nèi)分布的均勻度。(2)pik及pjk/pk的關(guān)系Lij=n∑k=1Ρik?Ρjk/Ρk(i≠j)(3)Lij=∑k=1nPik?Pjk/Pk(i≠j)(3)式中,Pik及Pjk為第i和第j種(功能團(tuán))的個(gè)體在第k資源上分布的比例。因以6次調(diào)查時(shí)間間隔作為單元,所有資源單元的豐富度相等,即Pk=1/n,因此(3)式可表達(dá)為(4):Lij=nn∑k=1Ρik?Ρjk(4)2結(jié)果與分析2.1各害蟲(chóng)與天敵的生態(tài)位分布田間調(diào)查共記錄害蟲(chóng)及天敵38種,其中優(yōu)勢(shì)種害蟲(chóng)為菜縊管蚜[Lipaphiserysimi(Kaltenbach)],其他主要為斜紋夜蛾[Prodenialitura(Fabricius)]、小菜蛾[Plutellaxylostella(L.)]、大猿葉蟲(chóng)(ColaphellusbowringiiBaly)、甜菜夜蛾(LaphygmaexiguaHubner);優(yōu)勢(shì)天敵主要為八斑球腹蛛(TheridionoctomaculatumBoes.etStr.)、草間小黑蛛[Erigonidiumgraminicolum(Sundevall)],其他主要為青翅蟻形隱翅蟲(chóng)(PaederusfuscipesCurtis)和三突花蛛(MisumenopstricuspidatusFabricius)。分別計(jì)算各主要害蟲(chóng)和天敵在各時(shí)間單元內(nèi)的分布比例(表1),代入公式(1)、(2)、(4),求出大白菜田主要害蟲(chóng)和天敵的生態(tài)位寬度和重疊值。由表2可知,主要害蟲(chóng)中以小菜蛾的時(shí)間生態(tài)位最寬,大猿葉蟲(chóng)和菜縊管蚜的較寬,斜紋夜蛾的最窄;天敵中三突花蛛的最寬,其次為青翅蟻形隱翅蟲(chóng),草間小黑蛛的最窄。說(shuō)明害蟲(chóng)中的小菜蛾、大猿葉蟲(chóng)及菜縊管蚜,天敵中的三突花蛛和青翅蟻形隱翅蟲(chóng)在時(shí)間序列上的分布較均勻,而害蟲(chóng)斜紋夜蛾和天敵草間小黑蛛的發(fā)生高峰較為突出。由表2可看出,害蟲(chóng)間菜縊管蚜與甜菜夜蛾的時(shí)間生態(tài)位重疊值最大為1.4781,菜縊管蚜、小菜蛾、甜菜夜蛾與大猿葉蟲(chóng)的時(shí)間生態(tài)位重疊值也大于1,說(shuō)明菜縊管蚜與甜菜夜蛾,菜縊管蚜、小菜蛾、甜菜夜蛾與大猿葉蟲(chóng)的發(fā)生高峰一致,競(jìng)爭(zhēng)激烈。其他害蟲(chóng)間生態(tài)位重疊值較小,Lij<0.9,競(jìng)爭(zhēng)較弱。天敵間,三突花蛛與八斑球腹蛛、青翅蟻形隱翅蟲(chóng)與草間小黑蛛的生態(tài)位重疊值大于1,競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重。其他天敵間的Lij均界于0.9~1間,說(shuō)明其生態(tài)位存在一定程度的重疊,種間有一定程度的競(jìng)爭(zhēng)。天敵與害蟲(chóng)間,除八斑球腹蛛與斜紋夜蛾、草間小黑蛛與小菜蛾外,這2種蜘蛛與其他害蟲(chóng)的生態(tài)位重疊值均大于1,說(shuō)明八斑球腹蛛對(duì)菜縊管蚜、小菜蛾、大猿葉蟲(chóng)和甜菜夜蛾的時(shí)間跟隨作用明顯(尤其對(duì)大猿葉蟲(chóng));草間小黑蛛的發(fā)生與菜縊管蚜、斜紋夜蛾、大猿葉蟲(chóng)和甜菜夜蛾的同步性良好(尤其與甜菜夜蛾)。青翅蟻形隱翅蟲(chóng)與菜縊管蚜、大猿葉蟲(chóng)和甜菜夜蛾的生態(tài)位重疊值也大于1,其與這幾種害蟲(chóng)跟隨緊密(尤其與菜縊管蚜),而三突花蛛只與斜紋夜蛾有較強(qiáng)同步性。針對(duì)優(yōu)勢(shì)害蟲(chóng)菜縊管蚜來(lái)說(shuō),2種優(yōu)勢(shì)種天敵八斑球腹蛛、草間小黑蛛以及非優(yōu)勢(shì)種天敵青翅蟻形隱翅蟲(chóng)對(duì)其跟隨作用都較強(qiáng)。2.2時(shí)間生態(tài)位特征田間調(diào)查到的節(jié)肢動(dòng)物共劃分為7個(gè)害蟲(chóng)功能團(tuán)、4個(gè)天敵功能團(tuán)及1個(gè)中性昆蟲(chóng)功能團(tuán)。其中害蟲(chóng)的優(yōu)勢(shì)功能團(tuán)為蚜蟲(chóng)類(lèi),依次為甲蟲(chóng)類(lèi)、蝶蛾類(lèi)、蝽類(lèi)、葉蟬類(lèi)、潛葉蠅類(lèi)、直翅類(lèi)及其他害蟲(chóng),天敵的優(yōu)勢(shì)功能團(tuán)為蜘蛛類(lèi),依次為隱翅甲、瓢蟲(chóng)類(lèi)和草蛉類(lèi)。各功能團(tuán)在各時(shí)間單元內(nèi)的分布比例如表3。將各功能團(tuán)在各時(shí)間單元內(nèi)的分布比例(表1),代入公式(1)、(2)、(4),求出大白菜田害蟲(chóng)功能團(tuán)、天敵功能團(tuán)的生態(tài)位寬度和重疊值如表4、表5和表6。由表4可知,從害蟲(chóng)功能團(tuán)的時(shí)間生態(tài)位寬度來(lái)看,蝶蛾類(lèi)的最寬,達(dá)到了0.8748,然后依次為蝽類(lèi)、甲蟲(chóng)類(lèi)和蚜蟲(chóng)類(lèi),其生態(tài)位寬度大于0.6;說(shuō)明蝶蛾類(lèi)在各時(shí)間單元分布均勻,發(fā)生高峰不明顯;蝽類(lèi)、甲蟲(chóng)類(lèi)和蚜蟲(chóng)類(lèi)的發(fā)生高峰逐漸突出。而葉蟬類(lèi)、直翅類(lèi)、潛葉蠅類(lèi)的生態(tài)位寬度較窄,均小于0.2,說(shuō)明其在各時(shí)間單元上分布很不均勻,發(fā)生高峰十分突出。從害蟲(chóng)功能團(tuán)的時(shí)間生態(tài)位重疊來(lái)看,大于1的有蚜蟲(chóng)類(lèi)與蝽類(lèi)、潛葉蠅類(lèi)、直翅類(lèi)及葉蟬類(lèi),蝶蛾類(lèi)與直翅類(lèi),甲蟲(chóng)類(lèi)與潛葉蠅類(lèi)和葉蟬類(lèi),蝽類(lèi)與潛葉蠅類(lèi)和直翅類(lèi),其在各時(shí)間單元分布類(lèi)似,功能團(tuán)間競(jìng)爭(zhēng)激烈。界于0.9~1之間的有蚜蟲(chóng)類(lèi)與蝶蛾類(lèi)、蝶蛾類(lèi)與甲蟲(chóng)類(lèi)和蝽類(lèi)及甲蟲(chóng)類(lèi)與蝽類(lèi),其生態(tài)位有一定程度的重疊,功能團(tuán)間存在一定程度的競(jìng)爭(zhēng)。其他害蟲(chóng)間生態(tài)位重疊值小于0.9,功能團(tuán)間競(jìng)爭(zhēng)小。由表5可知,天敵功能團(tuán)中時(shí)間生態(tài)位最寬的為蜘蛛類(lèi),達(dá)到0.9066,其次為隱翅甲,草蛉類(lèi)較低,瓢蟲(chóng)類(lèi)最低?？梢?jiàn)蜘蛛類(lèi)和隱翅甲在各時(shí)間單元上分布均勻,而草蛉類(lèi)和瓢蟲(chóng)類(lèi)在各時(shí)間單元上分布較不均勻。蜘蛛與瓢蟲(chóng)類(lèi)及隱翅甲、瓢蟲(chóng)類(lèi)與隱翅甲及草蛉類(lèi)的競(jìng)爭(zhēng)均較為激烈,其時(shí)間生態(tài)位重疊值均大于1。草蛉類(lèi)與蜘蛛類(lèi)也有一定程度的競(jìng)爭(zhēng),其重疊值界于0.9~1之間,僅草蛉類(lèi)與隱翅甲的競(jìng)爭(zhēng)較小,其生態(tài)位重疊值小于0.9。從天敵功能團(tuán)與害蟲(chóng)功能團(tuán)的時(shí)間生態(tài)位重疊來(lái)看,蜘蛛類(lèi)與蚜蟲(chóng)類(lèi)、蝶蛾類(lèi)、植食蝽類(lèi)、潛葉蠅類(lèi)、直翅類(lèi),瓢蟲(chóng)類(lèi)與蚜蟲(chóng)類(lèi)、甲蟲(chóng)類(lèi)、植食蝽類(lèi)、潛葉蠅類(lèi),隱翅甲與蚜蟲(chóng)類(lèi)、植食蝽類(lèi)、潛葉蠅類(lèi)、直翅類(lèi),草蛉類(lèi)與蝶蛾類(lèi)、甲蟲(chóng)類(lèi)、潛葉蠅類(lèi)、葉蟬類(lèi)的生態(tài)位重疊值均大于1,說(shuō)明這些天敵功能團(tuán)對(duì)相應(yīng)的害蟲(chóng)功能團(tuán)有明顯的時(shí)間跟隨作用。蜘蛛類(lèi)與甲蟲(chóng)類(lèi)、草蛉類(lèi)與蚜蟲(chóng)類(lèi)的生態(tài)位重疊值界于0.9~1之間,說(shuō)明這2個(gè)天敵功能團(tuán)對(duì)相應(yīng)的害蟲(chóng)功能團(tuán)有一定程度的時(shí)間跟隨作用。天敵功能團(tuán)與其他害蟲(chóng)功能團(tuán)的生態(tài)位重疊值小于0.9,時(shí)間跟隨作用不強(qiáng)。針對(duì)優(yōu)勢(shì)害蟲(chóng)功能團(tuán)蚜蟲(chóng)類(lèi)來(lái)說(shuō),優(yōu)勢(shì)天敵功能團(tuán)蜘蛛類(lèi)和非優(yōu)勢(shì)的瓢蟲(chóng)類(lèi)、隱翅甲均對(duì)其有明顯跟隨作用。3優(yōu)勢(shì)天敵功能團(tuán)對(duì)主要有害生物的控制作用五種主要害蟲(chóng)中,優(yōu)勢(shì)害蟲(chóng)菜縊管蚜的生態(tài)位寬度居中。2種優(yōu)勢(shì)天敵八斑球腹蛛和草間小黑蛛的生態(tài)位寬度小于2種非優(yōu)勢(shì)天敵。優(yōu)勢(shì)天敵及青翅蟻形隱翅蟲(chóng)與優(yōu)勢(shì)害蟲(chóng)菜縊管蚜的時(shí)間跟隨作用明顯,但由于青翅蟻形隱翅蟲(chóng)發(fā)生數(shù)量小,因此,自然控制效果應(yīng)不明顯。八斑球腹蛛和草間小黑蛛田間發(fā)生數(shù)量較大,對(duì)大白菜菜縊管蚜的自然控制作用較強(qiáng)。優(yōu)勢(shì)害蟲(chóng)功能團(tuán)蚜蟲(chóng)類(lèi)的時(shí)間生態(tài)位寬度(0.6389)小于山東春季大白菜田(0.8408),而優(yōu)勢(shì)天敵功能團(tuán)的生態(tài)位寬度大于山東春季大白菜田(0.7906),這是因?yàn)榧竟?jié)、地域的不同導(dǎo)致了功能團(tuán)內(nèi)物種組成及各種的發(fā)生數(shù)量、發(fā)生期的不同。優(yōu)勢(shì)害蟲(chóng)功能團(tuán)蚜蟲(chóng)類(lèi)與植食蝽類(lèi)、潛葉蠅類(lèi)、直翅類(lèi)、葉蟬類(lèi)、蝶蛾類(lèi)的發(fā)生具有同步性,在運(yùn)用天敵時(shí)可