紫花苜蓿田中黑盲蝽和主要天敵分布及空間格局的地統計學研究

摘 要:中黑盲蝽已經成為我國農業生產的重要害蟲，本文應用生態位和地統計學的理論和方法研究了紫花苜蓿田中黑盲蝽、東亞小花蝽、龜紋瓢蟲和三突花蛛的空間相關性和空間分布。結果顯示，中黑盲蝽與東亞小花蝽和龜紋瓢蟲的生態位重疊度較高，與三突花蛛的生態位重疊度較低。地統計學分析顯示，在紫花苜蓿田中，中黑盲蝽、東亞小花蝽、龜紋瓢蟲都呈聚集分布，其空間相關范圍分別為11.59、31.32和5.29 m。

關鍵詞:紫花苜蓿;中黑盲蝽;東亞小花蝽;龜紋瓢蟲;地統計學

中圖分類號:S431.3文獻標識號:A文章編號:1001-4942(2010)02-0020-04

紫花苜蓿是一種常見牧草，是許多天敵的棲息地和繁殖場所，因此被廣泛應用于棉田生態系統的生物防治[1～3]，同時苜蓿也是中黑盲蝽重要的早春繁殖場所。由于轉Bt基因棉花的廣泛應用和有機磷殺蟲劑的用量減少，包括中黑盲蝽在內的棉盲蝽由以前的次要害蟲已經上升為棉田的主要害蟲[4～6]。因此了解苜蓿田中黑盲蝽及其主要天敵的發生與分布，對于合理利用紫花苜蓿進行生物防治有重要作用。

昆蟲種群密度一般具有空間異質性特征，這對確定正確的抽樣方法、了解捕食者—獵物的關系、認識種內競爭的原理、提出合理的害蟲管理策略十分重要。昆蟲空間格局的研究方法從早期的頻次分布法到后來的擴散型指數法、回歸模型分析法及其改進形式，其共同點是依賴于樣本頻次分布或均值—方差關系及其相應的判定準則確定空間分布格局，忽視了樣本的空間位置和方向，不能區別不同空間格局的差異，并受樣方和抽樣區域大小的影響[7]。地統計學是在法國著名統計學家G. Matheron大量理論研究的基礎上逐漸形成的一門統計學分支，它是以區域化變量為基礎，借助變異函數，研究既具有隨機性又具有結構性或空間相關性和依賴性的自然現象的一門科學。地統計學與經典統計學的共同之處在于:它們都是在大量采樣的基礎上，通過對樣本屬性值的頻率分布或均值—方差關系及其相應規則的分析，確定其空間分布格局與相關關系。但地統計學區別于經典統計學的最大特點是:地統計學既考慮到樣本值的大小，又重視樣本空間位置及樣本間的距離，彌補了經典統計學忽略空間方位的缺陷。目前，地統計學已被廣泛用于昆蟲種群空間格局分析[7～10]。

1 材料與方法

1.1 調查方法

試驗地設在山東省濟南軍區農場3年生的紫花苜蓿田，南北行種植，窄行距30 cm，寬行距60 cm。于2007年6月12日中黑盲蝽成蟲和天敵的高峰期進行調查。選取一塊長46 m、寬12 m的田塊，采取網格式取樣，即將調查的苜蓿田分成138個2 m×2 m的小樣方，在每個小樣方的中心位置通過掃網結合目測法調查1 m2內所有節肢動物的種類與數量。

1.2 分析方法

通過Levins 生態位寬度、Evenness生態位寬度、Hulbert生態位寬度計算中黑盲蝽和主要天敵的生態位寬度，用Pianka測度計算中黑盲蝽及主要天敵的生態位重疊度。

2 結果與分析

本研究調查到中黑盲蝽、東亞小花蝽、龜紋瓢蟲和三突花蛛分別為377、1504、256和63頭，密度分別為2.73、10.90、1.86、0.46頭/m2。

2.1 中黑盲蝽及主要天敵的生態位分析

表1顯示，中黑盲蝽、東亞小花蝽、龜紋瓢蟲和三突花蛛在紫花苜蓿田的生態位寬度較大，都是廣布種，其中三突花蛛的生態位最寬，東亞小花蝽次之，中黑盲蝽的生態位寬度最小。

中黑盲蝽、東亞小花蝽、龜紋瓢蟲和三突花蛛生態位重疊指數(表2)顯示，中黑盲蝽與東亞小花蝽的生態位重疊度最高，龜紋瓢蟲次之，與三突花蛛的生態位重疊度最小;天敵之間，東亞小花蝽與龜紋瓢蟲有較高的生態位重疊度，兩者與三突花蛛的生態位重疊度相對較小。

2.2 中黑盲蝽及主要天敵的地統計學分析

應用球形模型分別對中黑盲蝽、東亞小花蝽、龜紋瓢蟲和三突花蛛的空間分布進行分析，結果顯示半變異函數能夠很好地分析中黑盲蝽(F=64.2655，P=0.0001)、東亞小花蝽(F=43.5273，P=0.0001)和龜紋瓢蟲 (F=10.3148， P=0.0082)的空間分布，而方差檢驗顯示，不能用半變異函數分析三突花蛛的分布(F=4.0439， P=0.0680)(表3)。黑盲蝽、東亞小花蝽、龜紋瓢蟲半變異函數的偏基臺值與基臺值的比值分別為0.8759、0.6094和0.6284，顯示中黑盲蝽、東亞小花蝽、龜紋瓢蟲均為聚集分布，其中中黑盲蝽的聚集程度最高。中黑盲蝽、東亞小花蝽、龜紋瓢蟲空間相關范圍分別為11.59、31.32和5.29 m。

應用普通克里格方法，對中黑盲蝽、東亞小花蝽、龜紋瓢蟲種群在樣區的空間分布進行差值模擬(圖1～3)，顯示三者的種群在空間分布均呈板塊狀聚集，各處的密度隨空間位置和方向不同而變化。

3 討論與結論

本研究顯示，紫花苜蓿田是天敵的重要繁殖和棲息場所，其中東亞小花蝽的種群密度最高，達到10.90頭/m2，龜紋瓢蟲次之。在紫花苜蓿田，中黑盲蝽、東亞小花蝽、龜紋瓢蟲和三突花蛛都是廣布種，其中東亞小花蝽和龜紋瓢蟲種群數量較大，它們與中黑盲蝽的生態位重疊度較高，說明這兩種天敵與中黑盲蝽在空間分布上有較大的相似性，但這兩種天敵是否是中黑盲蝽的主要天敵還需要進一步的試驗驗證。室內捕食行為顯示，蜘蛛是盲蝽的重要天敵，其中三突花蛛對中黑盲蝽有較強的捕食功能[11];杜開書等(2008)[12]用相關系數分析法研究了白三葉草坪內中黑盲蝽與天敵的關系，認為控制中黑盲蝽種群數量主要是蜘蛛;張新瑞等(2007)[13]的研究也顯示苜蓿田中黑盲蝽與蜘蛛有顯著的互作關系，而本研究的紫花苜蓿田內三突花蛛的種群數量相對較低，而且與中黑盲蝽的生態位重疊度也低于其它天敵。

本研究用地統計學的理論與方法分析了中黑盲蝽、東亞小花蝽、龜紋瓢蟲和三突花蛛的空間分布，結果顯示，中黑盲蝽、東亞小花蝽、龜紋瓢蟲在空間都是聚集分布，而半變異函數不能很好地分析三突花蛛的空間分布，可能與本研究的抽樣尺度有關，本研究的抽樣距離可能超過了三突花蛛的空間相關范圍。昆蟲在空間的分布是由昆蟲行為和空間環境共同決定的，余昊等(2006)[14]運用地統計學的方法研究了中黑盲蝽的低齡若蟲在白三葉草坪的空間分布，結果顯示中黑盲蝽低齡若蟲的空間相關范圍為3.6 m，而本研究顯示中黑盲蝽在紫花苜蓿田中的空間相關范圍達11.59 m，這與本研究的中黑盲蝽主要是成蟲有關，同時昆蟲在不同宿主的分布也會不同。

參 考 文 獻:

[1] 張潤志，梁宏斌，田長彥，等.利用苜蓿帶控制棉蚜的生物學機理初報[J]. 科學通報，1994，44(20):2175-2178.

[2] 田長彥. 林帶遮蔭地種植苜蓿帶的棉蚜生態防治[J]. 新疆環境保護，2004，1: 132-134.

[3] 陳 明，李國強，羅進倉. 棉苜間作棉田天敵群落結構與動態及其對棉蚜的控制效應[J]. 植物保護學報，2007，34(6):631-636.

[4] 姜典志，張秀閣，魏榮生. 轉Bt基因抗蟲棉田中黑盲蝽象的發生與防治[J]. 中國棉花，2004，31(11):33.

[5] Wu K， Li W， Feng H， et al. Seasonal abundance of the mireds， Lygus lucorum and Adelphocoris spp. (Hemiptera: Miridae) on Bt cotton in northern China[J]. Crop Protection，2002，21: 997-1002.

[6] Men X Y， Ge F， Edwards C A， et al. The influence of pesticide applications on Helicoverpa armigera Hübner and sucking pests in transgenic Bt cotton and non-transgenic cotton in China[J]. Crop Protection，2005，24(4): 319-324.

[7] 李 磊，鄒運鼎，畢守東，等.棉蚜和草間小黑蛛種群空間格局的地統計學研究[J].應用生態學報， 2004， 15(6):1043-1046.

[8] 畢守東，鄒運鼎，耿繼光，等.棉蚜及龜紋瓢蟲空間格局的地學統計學研究[J].應用生態學報， 2000，11(3): 421-424.

[9] 鄒運鼎，畢守東，周夏芝，等.桃一點葉蟬及草間小黑蛛空間格局的地學統計學研究[J].應用生態學報，2002，13 (12):1645-1648.

[10]呂昭智，包安明，陳 曦，等.地統計學軟件在害蟲管理中的應用[J].生態學雜志，2003，2(6):132-136.

[11]曹瑞麟.棉盲蝽象天敵資源調查及捕食能力觀察[J].中國生物防治，1986，4:182.

[12]杜開書，呂文彥，柴立英，等.白三葉草坪中黑盲蝽種群動態及天敵作用的研究[J].河南農業科學，2008，6:83-84.

[13]張新瑞，劉長仲， 嚴 林，等.苜蓿田主要節肢動物種群數量研究[J].草地學報，2007，6:556-560.

[14]余 昊，王運兵，王國昌等.中黑盲蝽空間格局的地質統計學分析[J].安徽農業科學，2006，34(24): 6410-6411.