红花指管蚜及其天敌的空间生态位特征

红花指管蚜及其天敌的空间生态位特征

生态区位理论是现代生态学的重要组成部分。红花指管蚜[Uroleucongobonis(Matsumura)]是危害红花的重要害虫之一,研究其与天敌的种群动态及其时间和空间的分布变化规律,对有效地利用保护自然天敌,控制有害生物,协调化学防治与生物防治的矛盾,切实有效地制定其综合治理的方略,都具有十分重要的意义。为此,从生态位的角度出发,对红花指管蚜与其天敌在时间和空间维度上的生态位重叠、生态位宽度和关联度作了定量分析。评价了天敌对红花指管蚜的时间及空间跟随作用和控制效果。1材料和方法1.1力中等地“中小工具”分布调查选择徐州生物工程高等职业学校中药试验基地作为样地,红花园为砂性土质,肥力中等,占地900m2,南北方向为行,按常规措施管理,不施药。调查于2006年3～5月进行,每7d1次,共计13次。每次按平行跳跃法定点查200株。由下至上按叶及叶位间分枝顺序调查记载红花指管蚜及各种天敌活虫数。1.2ssr-pcr计算以13次调查的日期为单位构成时间资源序列。将红花指管蚜按叶和分枝顺序分为上、中、下3个部位构成空间资源序列,以时间×空间共39个单位构成时空二维资源序列。生态位宽度采用Levins的生态位宽度指数(B)测度:B=1/(SS∑i=1Ρi2)B=1/(S∑i=1SPi2),式中B为物种的生态位宽度,S为资源序列的等级数,Pi为物种利用第i等级资源占利用总资源的比例。生态位重叠采用Hurlbert的生态位重叠公式测度:Lij=SS∑n=1ΡihΡjh(i≠j)Lij=S∑n=1SPihPjh(i≠j),式中S为资源序列的等级数,Lij为生态位重叠指数;PihPjh为物种i和物种j在第h资源单元的数量占总资源数量的比例。生态位相似性采用Colwell等生态位相似性比例测度:C=1-12S∑h=1|Ρih-Ρjh|C=1−12∑h=1S|Pih−Pjh|,式中,C为物种i和物种j的生态位相似比例,Pih,Pjh为物种i和物种j在第h资源单元的数量占总资源数量的比例。S为资源序列的等级数。采用时间和空间生态位宽度及重叠度的乘积分别表示时空二维生态位宽度和重叠度,采用灰色关联分析法计算红花指管蚜数量与天敌数量的关联度,与红花指管蚜同捕食性天敌间的时空生态位重叠度进行比较分析。灰色关联分析法:将红花指管蚜及其捕食性天敌看作一个本征性灰色系统,红花指管蚜(Y)作为该系统的参照序列,天敌看作该系统的比较序列,不同时点上的红花指管蚜数量及捕食性天敌作为Y与Xj在第k点上的效果白化值。以此进行关联分析。记Y={Y(1),Y(2),…Y(n)};Xj={Xj(1),Xj(2),…Xj(n)}j=1,2…M进行均值化处理得y={y(1),y(2),…y(n)};xi={xi(1),xi(2),…xi(n)}i=1,2…M红花指管蚜与捕食性天敌的关联系数和关联度为: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)为关联系数,G(Y,Xi)为关联度,ρ为分辨系数,取值区间为,文中取ρ=0.5。2结果与讨论2.1时动空间生态位宽度和种群密度红花指管蚜及其天敌的时间生态位指数和空间生态位指数计算结果见表1、表2。结果表明:红花指管蚜及其天敌的时间生态位宽度较小而空间生态位宽度较大,说明这些昆虫种群的发生有高峰期明显和全株分布的特点。时间生态位宽度排在前4位的是七星瓢虫、草间小黑蛛、红花指管蚜和龟纹瓢虫。空间生态位宽度排在前4位的是七星瓢虫、草间小黑蛛、小花蝽、食蚜蝇。可见七星瓢虫和草间小黑蛛时间生态位宽度和空间生态位宽度都是最大的。红花指管蚜的时动空间生态位宽度和种群密度见表3。由此计算r=0.5568*,说明红花指管蚜的时动空间生态位宽度与种群密度相关显著,即随着种群密度的增大,红花指管蚜时动空间生态位宽度也随着增大。生态位重叠指数是度量物种间对生态位的共同享用程度,生态位相似性比例指数是测定物种利用资源的相似性指标,从某种意义上讲又是对生态位重叠指数的进一步反映。由表1可知,大草蛉、龟纹瓢虫、蚜茧蜂、食蚜蝇、草间小黑蛛和七星瓢虫与红花指管蚜时间生态位重叠度指数和相似性指数均较大,说明这6种天敌与红花指管蚜在时间上具有同步性,跟随作用明显。由表2可知,蚜茧蜂、大草蛉、龟纹瓢虫、食蚜蝇和七星瓢虫空间生态位重叠度指数和相似性指数均较大,说明这些天敌与红花指管蚜在空间生态位的占据上相似程度很高,寄生捕食作用较强。2.2变量的时空生态位物种的存在、竞争离不开时间和空间,缺一其竞争无法实现。因此,二维生态位更能比较准确地提示其竞争共存机制。从表4可以看出,天敌中七星瓢虫和草间小黑蛛的时间×空间生态位宽度较大,说明它们发生期较长、活动范围较广;其次为龟纹瓢虫、食蚜蝇和小花蝽,而大草蛉、八斑球腹蛛、蚜茧蜂、三突花蛛、异色瓢虫和黑襟毛瓢虫的时空二维生态位宽度都很小。与红花指管蚜的时间×空间生态位重叠度,大草蛉>龟纹瓢虫>蚜茧蜂>食蚜蝇>七星瓢虫>草间小黑蛛>三突花蛛>小花蝽>八斑球腹蛛>黑襟毛瓢虫>异色瓢虫。大草蛉、龟纹瓢虫、蚜茧蜂与红花指管蚜在空间上的同域性,时间上的同步性充分表明大草蛉、龟纹瓢虫、蚜茧蜂成为红花指管蚜天敌中最优势种群,利用大草蛉、龟纹瓢虫和蚜茧蜂控制红花指管蚜具有广阔的应用前景。2.3田间关联度与时空生态位重叠度的排序红花指管蚜(Y)与其天敌(Xi)数量的关联度G(Y,Xi)的计算结果见表5。结果表明,天敌(Xi)对红花指管蚜种群数量的影响程度排序为:龟纹瓢虫>草间小黑蛛>七星瓢虫>大草蛉>蚜茧蜂>食蚜蝇>小花蝽>八斑球腹蛛>黑襟毛瓢虫>三突花蛛>异色瓢虫。红花指管蚜与其天敌关联度按数值大小的排序结果与时空生态位重叠度排序(表6)进行对比发现,天敌与红花指管蚜关联度的排序与时间生态位重叠度、空间生态位重叠度的排序和时间×空间生态位重叠度的排序有许多相似之处,排在前6位的基本上是龟纹瓢虫、七星瓢虫、大草蛉、蚜茧蜂、草间小黑蛛和食蚜蝇。但也有一定的差异,为了综合评价各天敌的作用,我们进一步采用积分的办法,因为调查天敌共有11种,所以我们规定:排序第1的得11分,排第2的得10分,依次递减1分,以至于排第11位的得1分。这样可得Xj对Y影响程度的总积分,并列于表6。总积分排序的结果为:龟纹瓢虫=大草蛉>蚜茧蜂>七星瓢虫>食蚜蝇>草间小黑蛛>黑襟毛瓢虫>八斑球腹蛛=三突花蛛>小花蝽>异色瓢虫。3保水优势种与麻黄指管/时间生态位重叠度对徐州地区红花指管蚜及其天敌时空生态位研究结果表明,红花指管蚜及其天敌的时间生态位宽度较小而空间生态位宽度较大,说明这些昆虫种群的发生有高峰期明显和全株分布的特点。红花指管蚜的时动空间生态位宽度与种群密度相关显著;天敌中七星瓢虫和草间小黑蛛的时间×空间生态位宽度较大,说明它们发生期较长、活动范围较广;大草蛉、龟纹瓢虫、蚜茧蜂、食蚜蝇、草间小黑蛛和七星瓢虫与红花指管蚜时间生态位重叠度指数和相似性指数均较大。蚜茧蜂、大草蛉、龟纹瓢虫、食蚜蝇和七星瓢虫空间生态位重叠度指数和相似性指数均较大,与红花指管蚜的时间×空间生态位重叠度,大草蛉、龟纹瓢虫、蚜茧蜂、食蚜蝇、七星瓢虫和草间小黑蛛显著较大。红花指管蚜数量与天敌数量的关联度:龟纹瓢虫>草间小黑蛛>七星瓢虫>大草蛉>蚜茧蜂>食蚜蝇>小花