棉蚜種群數(shù)量與天敵種群數(shù)量的灰色系統(tǒng)模型

棉蚜種群數(shù)量與天敵種群數(shù)量的灰色系統(tǒng)模型

1不同天敵對棉/稻共作防治的影響在長期合作與發(fā)展的過程中，農(nóng)業(yè)害蟲和天敵之間的依賴和制約關(guān)系逐漸形成。在同一個(gè)時(shí)期，目標(biāo)昆蟲有各種各樣的天敵。由于不同天敵的不同食品量、寄生蟲率、搜索行為、空間分布、群體數(shù)量等方面的差異，以及對目標(biāo)昆蟲的控制的影響也明顯不同。目前，病蟲害防治主要集中在化學(xué)防治、農(nóng)業(yè)防治、物理防治、防治等方面。然而，化學(xué)防治措施可能會(huì)對一些防御控制措施的一些天敵產(chǎn)生不利影響。為了有效地保護(hù)和利用天敵，鄒云鼎等人提出了評價(jià)天敵的理論和優(yōu)勢物種的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。主要基于天敵及其目標(biāo)害蟲的數(shù)量、劑量、時(shí)間和空間關(guān)系。棉花是棉花鈴期之前的主要害蟲之一。如果發(fā)生嚴(yán)重的后果，可以大大減少。為了有效保護(hù)和利用棉花蚜蟲的天敵，科學(xué)地組織了一系列棉花替代措施，并對棉蚜蟲及其日糧進(jìn)行了影響研究。2材料和方法2.1棉/棉分布線系統(tǒng)調(diào)查1983、1984、1986、1988、1994和1995年5～7月棉花鈴期以前在安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)教學(xué)試驗(yàn)總場采用定點(diǎn)系統(tǒng)調(diào)查方法,調(diào)查面積均為0.134hm2,采用平行跳躍法取樣.1983年6月3日～28日,每3天1次,共9次,1984年5月17日～6月12日3天1次共7次和1986年6月1日～21日每5天1次共5次,系統(tǒng)調(diào)查100株棉花上棉蚜及其天敵的數(shù)量動(dòng)態(tài).1983、1984、1986三年中棉蚜天敵除了龜紋瓢蟲和大草蛉外,尚有異色瓢蟲、草間小黑蛛、蚜繭蜂、食蚜螨等天敵,但數(shù)量很少,為了減少系統(tǒng)調(diào)查工作量,省去了對此類天敵數(shù)量的調(diào)查.1988年5月22日～6月27日3天1次共13次,系統(tǒng)調(diào)查105株棉花上棉蚜及其天敵的數(shù)量動(dòng)態(tài);1994年5月28日～7月16日7天1次共8次和1995年6月3日～7月15日7天1次共7次,系統(tǒng)調(diào)查100株棉花上棉蚜及其天敵的數(shù)量動(dòng)態(tài).調(diào)查棉田均按常規(guī)栽培措施管理,但一直不施藥.2.2種干擾及生物群落的復(fù)雜性考慮到田間捕食過程中,天敵受到的種種干擾及生物群落的復(fù)雜性,取文獻(xiàn)中觀測到的各種天敵日捕食量的下限,各文獻(xiàn)中同種天敵取其捕食量下限的平均值.2.3端基本關(guān)聯(lián)系數(shù)k把棉蚜及其主要天敵看作一個(gè)本征性灰系統(tǒng),棉蚜數(shù)量(Y1)以及理想優(yōu)勢種天敵(Y2)作為該系統(tǒng)的參照序列,其主要天敵的日捕食總量(Xj=個(gè)體平均日捕食量×天敵數(shù)量,j=1,2…M,表示有M種天敵)看作該系統(tǒng)的比較序列.不同時(shí)點(diǎn)上的棉蚜數(shù)量、理想優(yōu)勢種天敵的日捕食總量及主要天敵的日捕食總量作為Y1與Xj在第k點(diǎn)上的效果白化值.進(jìn)行雙序列關(guān)系分析.記Yi={Yi(1),Yi(2),?Yi(n)}i=1,2Xj={Xj(1),Xj(2),?Xj(n)}j=1,2?ΜYi={Yi(1),Yi(2),?Yi(n)}i=1,2Xj={Xj(1),Xj(2),?Xj(n)}j=1,2?M經(jīng)數(shù)據(jù)均值化后得yi={yi(1),yi(2),?yi(n)}i=1,2xj={xj(1),xj(2),?xj(n)}j=1,2?Μyi={yi(1),yi(2),?yi(n)}i=1,2xj={xj(1),xj(2),?xj(n)}j=1,2?MYi與Xj在第k點(diǎn)上的關(guān)聯(lián)系數(shù)為rij(k)=minjmink|yi(k)-xj(k)|+ρmaxjmaxk|yi(k)-xj(k)||yi(k)-xj(k)|+ρmaxjmaxk|yi(k)-xj(k)|,k=1,2?nrij(k)=minjmink|yi(k)?xj(k)|+ρmaxjmaxk|yi(k)?xj(k)||yi(k)?xj(k)|+ρmaxjmaxk|yi(k)?xj(k)|,k=1,2?n式中ρ為分辨系數(shù),取值區(qū)間為,一般取ρ=0.5,Δij(k)=|yi(k)-xj(k)|為yi序列與xj序列在第k點(diǎn)的絕對值差;mink|yi(k)-xj(k)|mink|yi(k)?xj(k)|為1級最小差,表示找出yi序列與xj序列對應(yīng)點(diǎn)的差值中的最小差;而minjmink|yi(k)-xj(k)|minjmink|yi(k)?xj(k)|為2級最小差,表示在第1級最小差的基礎(chǔ)上再找出其中的最小差.maxk|yi(k)-xj(k)|與maxjmaxk|yi(k)-xj(k)|分別為1級和2級最大差,其含義與上述最小差相似.R(Yi,Xj)=1nn∑k=1rij(k)即為第j種天敵的日捕食總量與棉蚜數(shù)量(Y1)或“理想優(yōu)勢種”天敵(Y2)的關(guān)聯(lián)度,其大小反映Xj對Yi的聯(lián)系或影響程度.3結(jié)果3.1蚜蟲及其天敵的捕食量將1983、1984、1986、1988、1994和1995年調(diào)查的天敵數(shù)量折合成的日捕食總量及棉蚜種群數(shù)量見于表1.3.2棉/屬關(guān)系關(guān)聯(lián)度和關(guān)聯(lián)序?yàn)榱司C合考察棉區(qū)各種天敵對棉蚜的影響程度,在所有天敵中,構(gòu)建一各調(diào)查時(shí)點(diǎn)上捕食總量都是最大的“理想優(yōu)勢種”天敵Y2,以實(shí)測棉蚜種群數(shù)量Y1與Y2作為參照序列與比較序列Xj(j=1,2…M)作雙序列關(guān)聯(lián)分析,經(jīng)編程計(jì)算得關(guān)聯(lián)度和關(guān)聯(lián)序如表2.4棉/限制日食性物種的關(guān)聯(lián)度由表1可知,從捕食量角度看:1983、1984、1986年調(diào)查棉田主要有龜紋瓢蟲和大草蛉兩種天敵,這兩種天敵是優(yōu)勢天敵;1988年調(diào)查棉田共有8種天敵,龜紋瓢蟲和大草蛉無優(yōu)勢,八斑球腹蛛成了該年度棉蚜的優(yōu)勢種天敵;1994年調(diào)查棉田共有12種棉蚜天敵,龜紋瓢蟲和草間小黑蛛的日捕食棉蚜總量較大;1995年調(diào)查棉田共有棉蚜天敵12種,龜紋瓢蟲、草間小黑蛛和大草蛉比其他天敵具有更強(qiáng)的捕食作用.由表2可知,從天敵的日捕食總量與棉蚜種群數(shù)量追隨關(guān)系即關(guān)聯(lián)度R(Y1,Xj)來看,1983、1984、1986以及3年綜合數(shù)值與棉蚜種群的關(guān)聯(lián)度由大到小的天敵順序?yàn)辇敿y瓢蟲>大草蛉;1988年與棉蚜種群的關(guān)聯(lián)度排序前3位的是八斑球腹蛛、草間小黑蛛(微蛛)、肖蛸蛛;1994年與棉蚜種群的關(guān)聯(lián)度排序前3位的是:龜紋瓢蟲、八斑球腹蛛、大草蛉;1995及1994～1995年與棉蚜種群關(guān)聯(lián)度較大的天敵是龜紋瓢蟲、八斑球腹蛛和草間小黑蛛.從各種天敵的日捕食總量同“理想優(yōu)勢種”天敵的日捕食總量的聯(lián)系程度即R(Y2,Xj)來看,1983、1984、1986以及1983～1986年的綜合數(shù)值與“理想優(yōu)勢種”天敵的關(guān)聯(lián)度大小順序?yàn)辇敿y瓢蟲>大草蛉;1988年與“理想優(yōu)勢種”天敵關(guān)聯(lián)度排序前3位的是八斑球腹蛛、草間小黑蛛和微蛛;1994年及1995年與“理想優(yōu)勢種”天敵的關(guān)聯(lián)度排序前3位的是龜紋瓢蟲、草間小黑蛛、八斑球腹蛛.由以上分析可見,各種天敵的優(yōu)勢度在不同年度間存在波動(dòng)性,即使同一年度,棉花的不同生長發(fā)育期優(yōu)勢種天敵也有所不同(表1),這是由于當(dāng)年環(huán)境條件的優(yōu)劣,利于或不利于某種天敵生存所致.為了綜合確定棉蚜的主要天敵,我們采用積分的方法,即排序第1的得16分,排序第2的得15分,依次遞減1分,這樣可以得到各種天敵的總得分情況(表2).由積分可知,調(diào)查年份中從日捕食總量對棉蚜的影響程度看,龜紋瓢蟲積125分,大草蛉積98分,八斑球腹蛛積61分,草間小黑蛛積56分.從各種天敵與“理想優(yōu)勢種”天敵的日捕食總量的聯(lián)系程度看,龜紋瓢蟲積125分,大草蛉98分,八斑球腹蛛與草間小黑蛛皆59分.因此,從天敵的捕食作用看,龜紋瓢蟲和大草蛉是棉蚜的優(yōu)勢種天敵,其種群捕食量的變化趨勢與棉蚜種群數(shù)量的變化趨勢一致;盡管草間小黑蛛和八斑球腹蛛的捕食范圍廣、食性雜,但其數(shù)量較多,捕食量較大,在調(diào)查點(diǎn)調(diào)查年份內(nèi),除龜紋瓢蟲和大草蛉外,還是比其他天敵有更強(qiáng)的捕食能力,尤其是兩者種群數(shù)量與棉蚜種群數(shù)量具有較強(qiáng)的追