二斑葉螨與朱砂葉螨在四季豆上種間競爭力研究

李 亞 程立生

摘要對二斑葉螨與朱砂葉螨在以四季豆為寄主時的種間競爭進行了研究。結果表明:無論單種種群還是混合種群,二斑葉螨的活動蟲態和成蟲的內稟增長力均高于朱砂葉螨,這表明在以四季豆為寄主植物時,二斑葉螨比朱砂葉螨具有更強的種間競爭力。

關鍵詞二斑葉螨;朱砂葉螨;四季豆;競爭力

中圖分類號Q111.2+4文獻標識碼A文章編號 1007-5739(2009)14-0327-02

二斑葉螨(Tetraychus urticae Koch)和朱砂葉螨(T. cinna-barinus Boisduval)同屬葉螨科葉螨屬,是世界性的大害螨。主要為害棉花、蘋果、柑橘、木薯和花卉等作物[1-2]。由于化學農藥的廣泛使用,使得葉螨的抗藥性日益嚴重,同時由于耕作制度的變化和化學肥料的使用等在一定程度上改變了植物的生理特性,從而給二斑葉螨和朱砂葉螨等農業害螨提供了良好的棲息環境,致使各種農林作物上的害螨大量繁殖,造成巨大的經濟損失[3]。二斑葉螨和朱砂葉螨在形態學和生態學上十分相似,只是體色上有差別,朱砂葉螨是朱紅色,二斑葉螨是綠色,以前國外有些學者認為兩者是同一個種的不同色型,但目前從分子生物學角度的研究發現二者是兩個獨立的物種[4]。目前,研究學者主要對它們的形態鑒別特征、分子水平及發育情況開展了大量的研究,但關于兩者在四季豆上的競爭研究還未見報道。

1材料與方法

1.1試驗材料

二斑葉螨采自山東泰安蘋果園,朱砂葉螨采自海南島儋州寶島新村,原寄主植物為木薯(Manihot esculenta),現將其飼養于盆栽的四季豆上,在室內繁殖7代。

1.2試驗方法

試驗共設3個處理,分別為二斑葉螨、朱砂葉螨的單種種群以及2種葉螨的混合種群,3次重復,具體操作方法:選取大小適中、葉片面積總和相等的盆栽四季豆植株,主莖的基部用脫脂棉包裹,涂上凡士林,并檢查清理確保沒有其他害蟲(螨),取新羽化的雌成螨接種于葉片上,單種種群每盆接4頭,混合種群每盆每種2頭。

1.3調查統計

于接種當日下午檢查,補足缺失的蟲量,每隔1d檢查1次,單種種群分別記載活動蟲數和成蟲數。混合種群中,由于2種葉螨的卵、幼螨和若螨十分相似,只為記載各自的雌成螨數。計算各種群的內稟增長力rm=lnR0/T,其中,R0=NT+1/NT,NT為T時間的種群數量,NT+1為T+1時的種群數量,T為時間周限。

內稟增長力減少率rm(%)=(單種種群成螨rm-混合種群rm)/單種種群成螨rm×100。

2結果與分析

2.1二斑葉螨和朱砂葉螨種群在四季豆上的數量動態變化

觀察發現,2種葉螨均能導致四季豆植株變色、枯死。當朱砂葉螨單種種群達到高峰前3d,寄主植物葉片部分變白,特別是中頂部葉片有密集絲網,葉螨穿梭于絲網間,葉尖出現黃豆大小的蟲球;二斑葉螨出現此為害癥狀較朱砂葉螨晚。

二斑葉螨和朱砂葉螨在四季豆上種群數量變動情況見表1。可以看出,二斑葉螨實驗種群的數量動態曲線在前40d一直高于朱砂葉螨,但在后期二斑葉螨死亡率高,數量下降極快,而朱砂葉螨種群數量則下降較平滑。2個單獨種達到最大密度時,朱砂葉螨的活動蟲量增加了777.3倍,而二斑葉螨增加了976倍,二者相差1.3倍。當混合種群中2種葉螨達到各自最大密度時,朱砂葉螨增加了68倍,而二斑葉螨增加了307倍,二者相差4.5倍。

2.2二斑葉螨、朱砂葉螨單種種群、混合種群內稟增長力變化

以d為單位,分別計算2個單種種群成蟲蟲態和全部活動蟲態以及混合種群中2種葉螨成蟲蟲態的內稟增長力,結果見表2。可以看出,二斑葉螨和朱砂葉螨在四季豆上達到最大值之前,二斑葉螨高于朱砂葉螨(包括成蟲蟲態和全部活動蟲態);但在后期二斑葉螨急劇下降,而朱砂葉螨則下降緩慢。二斑葉螨成螨和全部活動蟲態當在四季豆上達到高峰時,rm分別為0.120 3和0.183 0,而朱砂葉螨則為0.098 8和0.168 2,朱砂葉螨成螨高峰期較二斑葉螨晚6d出現,但2種葉螨的全部活動蟲態高峰期的出現時間相同,都是第30天。在整個時段中,二斑葉螨成蟲蟲態和全部活動蟲態的rm分別為0.0957和0.145 1,而朱砂葉螨則為0.078 1和0.130 4。上述結果表明,以四季豆為寄主植物時,二斑葉螨比朱砂葉螨具有更大的rm,因而具有更強的競爭力。

在混合種群中,競爭的雙方會因為對方的存在而影響各自的內稟增長力,影響的程度會因競爭的強弱而表現出差別。具有較強競爭能力的一方其rm減少的幅度較小,而較弱的一方減少的幅度較大。在混合種群中,二斑葉螨的rm自始至終顯著高于朱砂葉螨;當成螨rm達到高峰時,二斑葉螨的rm為0.091 6,朱砂葉螨的rm為0.079 5;二斑葉螨與朱砂葉螨rm達到最大值的時間分別為26d和32d,朱砂葉螨的高峰期出現時間比二斑葉螨晚6d。在整個時段中,二斑葉螨的rm為0.071 1,朱砂葉螨的rm為0.044 1,二斑葉螨遠比朱砂葉螨高。

在混合種群的競爭中,以rm的減少率來衡量物種在競爭中所受影響的程度,當rm減少率小于0或等于0時,說明無影響,值越大,影響的程度就越高,受影響小的物種,競爭能力強,反之則弱。從表2可以看到,二斑葉螨減少值為0.024 6,減少率為25.74%;朱砂葉螨減少值為0.034 0,減少率為43.50%,二斑葉螨的rm減少率明顯低于朱砂葉螨。上述結果表明,朱砂葉螨在四季豆與二斑葉螨的競爭一直處于劣勢,這與二斑葉螨和朱砂葉螨單種種群在四季豆上內稟增長力變化趨勢一致。

3討論

種群內稟增長力是反映物種繁殖能力的一個重要指數,它既考慮種群的出生率和死亡率,又涉及到種群的年齡組配、產卵力及發育速度等因素。因此,它能敏感地反映出環境條件的變化,尤其是對于世代重疊、年齡組配較為穩定的種群,特別是實驗種群[5]。在本試驗中,在四季豆單種種群飼養時,二斑葉螨的活動蟲態和成蟲蟲態的rm在達到最大值前一直比朱砂葉螨高,在混合種群也是一樣,這表明二斑葉螨比朱砂葉螨在以四季豆為寄主時具有更大的rm,因而具有更強的競爭力,這與劉濤等[6]以花生作為寄主植物的結果一致。但rm在達到最大值后,寄主植物葉片枯萎時,不管是單種種群還是混合種群中朱砂葉螨活動蟲態和成蟲蟲態rm較二斑葉螨下降緩慢,這表明以四季豆為寄主時,當面對食物短缺時,朱砂葉螨更能適應環境。

4參考文獻

[1] 劉學輝,韓瑞東,裴元慧,等.二斑葉螨對六種植物的選擇性及生長發育[J].昆蟲知識,2007,44(4):520-524.

[2] 蔡雙虎,程立生,沙林華.二斑葉螨在5種寄主植物上的實驗種群生命表組建分析[J].熱帶作物學報,2003,24(4):43-47.

[3] 馬俐,賈煒,洪曉月,等.不同寄主植物對二斑葉螨和朱砂葉螨發育歷期和產卵量的影響[J].南京農業大學學報,2005,28(4):60-64

[4] 閆文濤,周玉書.蘋果園3種害螨田間生態位和種間競爭研究[J].中國果樹,2007,31(3):33-36

[5] 唐斌,張帆,胡展育,等.朱砂葉螨與二斑葉螨生長發育及實驗種群生命表的比較[J].山地農業生物學報,2005,24(1):42-47.

[6] 劉濤,孫軍杰.二斑葉螨與朱砂葉螨種間競爭的研究[J].植物保護,1998,24(4):6-9.