漯河地区农田灯下蛾类群落结构和优势蛾生态位分析.pdf

环境昆虫学报 ():/侯艳红 陈莉 杜梦园 李伟 陈琦 张元臣 沈海龙 刘迪 李雷雷 范志业 王文豪 李世民.漯河地区农田灯下蛾类群落结构和优势蛾生态位分析.环境昆虫学报 ():.漯河地区农田灯下蛾类群落结构和优势蛾生态位分析侯艳红 陈 莉 杜梦园 李 伟 陈 琦 张元臣沈海龙 刘 迪 李雷雷 范志业 王文豪 李世民(漯河市农业科学院/国家农业科学植物保护郾城观测实验站 河南漯河 漯河市气象局 河南漯河 河南省太行山林业有害生物野外科学观测研究站 河南林州)摘要:为明确农田生境灯下蛾类群落结构和优势蛾的生态位特点 年在漯河市郊区农田利用虫情测报灯对蛾类进行了逐日监测分析 结果表明 年共诱集蛾类昆虫 科 种 头 统计得到个体数量()、物种丰富度()、群落多样性指数()、相似性系数()、生态位宽度()和生态位重叠()等相关群落数据参数 月农田灯下蛾类个体数量、物种丰富度和群落多样性指数 均随时间呈先增加后减小的趋势 不同月份间的群落相似性指数差异较大 年度优势蛾为东方黏虫 、棉铃虫 和甜菜夜蛾 种 月度优势蛾共 种 其中亚洲玉米螟 和棉铃虫的生态位宽度最大 和 东方黏虫最小()棉铃虫和甜菜叶螟 与其余 种优势蛾的生态位重叠指数均较大 而东方黏虫和其余优势蛾的生态位重叠指数均较小 研究结果为开展蛾类监测预警和有效防治提供参考数据关键词:蛾类 群落结构 优势蛾 生态位宽度 生态位重叠中图分类号:文献标识码:文章编号:()基金项目:河南省重大科技专项()河南省现代农业产业技术体系()财政部和农业农村部:国家现代农业产业技术体系()公益性行业(农业)科研专项()共同第一作者:侯艳红 女 硕士 助理研究员 从事农作物病虫害研究 :陈莉 女 硕士 助理研究员 从事农作物病虫害研究 :通讯作者 :李世民 男 硕士 研究员 从事农作物病虫害研究 :收稿日期:接受日期:(/):环境昆虫学报 卷 ()()()()().:昆虫群落结构反映了一定区域内昆虫种群之间、昆虫与环境之间的互作关系(庞雄飞和尤民生)研究农田生态环境中害虫的组成结构及多样性是揭示农业害虫成灾机制和进行可持续治理的基础工作之一(高书晶等)对不同昆虫群落结构的调查 有助于评价作物抗性水平(沈方圆等)、解析气候和耕作制度变化(.)以及为农药化肥减施提供参考(李立坤等)在昆虫群落中 鳞翅目昆虫对外界环境变化的敏感性比较高 与生态环境中的寄主植物关系密切 已成为反映其所处生境受干扰程度和生境内相关物种多样性变化的指示物种(.王凤等)生态位是反应某一种群在生态系统中 在时间、空间上所占据的位置 以及与相关物种之间的功能关系和作用(王凤等)是生态学研究的重要内容(尚玉昌)研究蛾类的生态位宽度和生态位重叠指数能了解蛾类群落中各物种对时间、食物等资源环境的利用程度 同时掌握不同蛾类之间的竞争关系(师光禄等)蛾类昆虫占鳞翅目 总数量的 我国已记载的有 多种(朱弘复)其中 夜蛾科 昆虫几乎危害所有的农作物、蔬菜和林果 每年造成的损失巨大(姜玉英等)河南省漯河市位于我国南北气候的过渡地带 是迁飞性昆虫每年北迁南回的重要通道(李光博等)具有独特的昆虫群落特征和地理区位特点 该地区的蛾类资源丰富 已发现灯下夜蛾类昆虫 种、天蛾 种、迁飞性蛾类 种(侯艳红等 侯 艳 红 等 陈 琦 等)漯河市常年种植小麦面积 万、玉米面积 万 因此研究该地农田昆虫群落分析其生态位特征 对及时提供精准预报和开展防控 确保漯河市粮食生产安全具有重要作用本研究在农田生态环境下设置自动虫情测报灯 年对河南漯河地区农田生态环境下蛾类进行了连续监测 并对蛾类群落参数(物种丰富度、多样性及群落相似性)和优势蛾类的生态位指数(生态位宽度和生态位重叠)进行了分析 以期为蛾类害虫的发生预报和综合防控提供基础性参考数据 材料与方法 诱虫装置河南佳多科工贸有限公司生产的自动虫情测报灯 台 型号 型 灯管功率 主波长 灯管离地面高度 灯具采用光电自动控制技术 远红外杀死上灯昆虫 虫体顺着滑斗掉入捕虫袋中 调查方法测报灯设置在河南省漯河市农业科学院五里岗试验基地(海拔 )内 基地面积 常年降水量 试验基地内采用小麦与玉米、花生、红薯、大豆等秋作物轮作种植模式 基地外农田主要种植小麦和玉米 测报灯四周没有高大树木和建筑物遮挡视野开阔 地势平坦灯诱日期 年为 月 日 月 日 年为 月 日 月 日 该灯自带光控开关 每天早晨将诱集的蛾子带回实验室进行分类鉴定和统计记载 蛾类鉴定方法依据 蛾类图册、农田常见昆虫图鉴 和河南农业昆虫志(朱弘复 于思勤和孙元峰 蒋金炜等)等对诱集蛾类进行区分鉴定 期侯艳红等:漯河地区农田灯下蛾类群落结构和优势蛾生态位分析 数据分析方法 群落组织水平分析方法物种丰富度():物种种类数种群 优 势 度():采 用 优势度指数进行分析 /为第 物种的个体数量 为所有物种的数量群落 多 样 性():采 用 指数 ()为第 物种个体占总个体数的比率 生态位指数分析方法生态位宽度指数采用 提出的公式:为物种 的生态位宽度指数 为资源序列的总单元数 本试验中是每年的 月到 月组成 次时间资源序列 为 物种在 等级的资源数量占总资源量的比例生态位重叠指数采用 提出的公式:为 物种对 物种的生态位重叠度指数和 分别为 物种和 物种在 等级的资源数量占总资源量的比例 群落相似性分析方法采用 相 似 性 系 数()即 /()和 为特定两个月份中、各自月份内发生的蛾类种类数 为两个月份里均发生的蛾类种类数 结果与分析 灯下蛾类群落组成和数量根据 年测报灯监测结果(表 和表)漯河地区共诱集鳞翅目蛾类昆虫 科 种 头 物种数和个体数最多的是夜蛾科 共 种()头()其次是螟蛾科 为 种()头()并且夜蛾科和螟蛾科在各月份都有分布 是本地群落优势类群而菜蛾科 和枯叶蛾科 各诱集到 种 且数量较少不同月份间的蛾类结构组成存在着差异 月份共诱集到蛾类 科 种 头 月份共诱集到 科 种 头 月份诱集到 科 种 头 月份诱集到 科 种 头 月份诱集到 科 种 头 月份诱集到 科 种 头 月份诱集到 科 种 头 月份诱集到 科 种 头 月份诱集到 科 种 头 其中、和 月种类及数量最丰富 结构复杂 月和 月 群落组成结构单一 个体数量少表 农田灯下蛾类物种数及个体数量(年)()科物种数(个)物种占比()个体数(头)个体占比()夜蛾科 螟蛾科 天蛾科 尺蛾科 舟蛾科 灯蛾科 毒蛾科 刺蛾科 大蚕蛾科 菜蛾科 枯叶蛾科 合计 环境昆虫学报 卷表 农田灯下不同月份蛾类组成结构(年)()科种/个体数/月 月 月 月 月 月 月 月 月夜蛾科/螟蛾科/天蛾科/大蚕蛾科/尺蛾科/舟蛾科/灯蛾科/毒蛾科/刺蛾科/菜蛾科/枯叶蛾科/注:表中 月为 年 年数据 月和 月为 年 年数据:.灯下蛾类群落特征指数及其动态 月农田灯下蛾类群落多样性指数和丰富度指数 随着时间先增大后减小 峰值均在 月个体数量总的来说随时间先上升后下降 在 月逐渐增加 月份有所下降 月份增加到最大值 头 而后减少(图)灯下蛾类群落相似性不同月份之间的群落相似性差异较大 月与 月蛾类群落相似度 随着时间推移先减少后增大 月与 月、月与 月、月与 月、月与 月的群落相似度 均随时间推移逐渐减小 月与 月、月与 月则先增大后减小、和 月 个月份之间的群落相似度最大(相似系数分别为 、和 )重叠的物种数量最多 月和 月的群落相似度最小()两月之间的物种组成差异最大(表)图 农田灯下蛾类群落特征指数(年)()期侯艳红等:漯河地区农田灯下蛾类群落结构和优势蛾生态位分析表 农田灯下蛾类群落相似性(年)()月份 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 灯下蛾类群落优势种 月 灯下每月的优势蛾共 种(表)月和 月的主要优势蛾为东方黏虫和小地老虎 亚洲玉米螟和东方黏虫为 月份优势蛾 月份东方黏虫和棉铃虫为优势蛾 优势度指数分别为 和 甜菜夜蛾和二点委夜蛾 为 月份优势蛾 月和 月的优势蛾为甜菜夜蛾和棉铃虫 月和 月的优势蛾为甜菜夜蛾、劳氏黏虫 和甜菜叶螟 东方黏虫、甜菜夜蛾和棉铃虫是整个生长季的年度优势蛾 优 势 度 指 数 分 别 为 、和 发生盛期分别在 月、月和 月 种优势蛾中东方黏虫、二点委夜蛾、劳氏黏虫和甜菜夜蛾在所有月份都发生 亚洲玉米螟和桃蛀螟 发生期为 月 小地老虎和棉铃虫在 月不发生 而甜菜叶螟在 月不发生表 农田灯下优势蛾发生时期及优势度指数(年)()种 月 月 月 月 月 月 月 月 月合计黏虫 小地老虎 二点委夜蛾 棉铃虫 劳氏粘虫 甜菜夜蛾 亚洲玉米螟 桃蛀螟 甜菜叶螟 灯下优势蛾的生态位宽度和生态位重叠灯下优势蛾类在时间维度上的各项生态位指标见表 亚洲玉米螟()的生态位宽度最大 表明其发生危害时间较长 以 月份的越冬代数量最多(头)占总亚洲玉米螟量的 其次是棉铃虫 生态位宽度为 环境昆虫学报 卷每年发生 代 危害小麦、花生、玉米、大豆等多种农作物 而东方黏虫 的 生 态 位 宽 度 最 小()在时间序列上分布不均匀 月的虫量占总东方黏虫量的 月的第、代只有 头 占比为 从生态位重叠指数看东方黏虫与其他 种蛾的生态位重叠指数均较小 除了与小地老虎的重叠指数为 外 其他均在 以下 其中与甜菜叶螟的重叠指数是所有优势蛾中的最小值()棉铃虫与其他 种蛾的生态位重叠指数较大 与其中 种蛾 的 生 态 位 重 叠 指 数 在 之间 甜菜叶螟与其余 种蛾的生态位重叠指数波动较大 与桃蛀螟的重叠指数是所有优势蛾中的最大值()与东方黏虫是最小值()与 种蛾的重叠指数均在 以上表 农田灯下优势蛾的生态位宽度和重叠指数(年)()东方黏虫 小地老虎 二点委夜蛾 棉铃虫劳氏黏虫 甜菜夜蛾 亚洲玉米螟桃蛀螟甜菜叶螟东方黏虫 小地老虎 二点委夜蛾 棉铃虫 劳氏黏虫 甜菜夜蛾 亚洲玉米螟 桃蛀螟 甜菜叶螟 注:对角线数据为生态位宽度指数 对角线以上为生态位重叠指数:.结论与讨论 年 通过灯诱法对河南漯河地区农田生态环境下的蛾类系统调查发现 蛾类群落组成种类丰富 数量繁多 共 科 种 头群落特征指数多样性系数、丰富度指数和个体数量随时间先增大后减小 均在 月份达到峰值刘迪等()把灯下害虫年份发生情况划分为种类上升期、数量上升期、种群繁盛期和群落消退期 个时期 本研究与其结果基本一致 而高博等()报道哈尔滨园林蛾类的峰值在 月这可能是由于诱集工具(陈琦等 )和生境不同造成的 漯河地区不同月份间的气象变化显著、农作物环境特点分明 使得不同月份间的蛾类群落相似程度差异较大()、和 月温度和湿度适宜 大多数农作物生长旺盛 昆虫食料充足 为蛾类的生长发育提供了良好的外部条件(高丽娜等)物种数量和个体数量明显多于其他月份此 个月份之间的群落相似性系数最高本研究发现东方黏虫、甜菜夜蛾和棉铃虫是农田灯下蛾类群落年度优势种 高丽娜等()认为棉铃虫是河南省北部昆虫害虫群落的主要优势种 王圣楠等()认为甜菜夜蛾是山东莱芜地区灯下害虫的优势种 这与本研究有相似之处 但与杨向东等()、周先涌等()报道的优势种明显不同 可能是与作物布局、耕作制度及治理策略等因素有关 本地区 年的优势蛾是东方黏虫、甜菜夜蛾和二点委夜蛾(侯艳红等)而二点委夜蛾 年大爆发后近几年的发生量明显减少 棉铃虫的发生量逐年波动上升(刘迪等)棉铃虫取代二点委夜蛾成为优势蛾 这与陆宴辉等()报道的近 期侯艳红等:漯河地区农田灯下蛾类群落结构和优势蛾生态位分析 年来黄淮地区棉铃虫危害程度再次加重 已恢复到历史上较高的种群水平相一致 东方黏虫、棉铃虫、甜菜夜蛾、小地老虎、亚洲玉米螟、桃蛀螟、二点委夜蛾、劳氏黏虫和甜菜叶螟是蛾类群落月度优势蛾 研究其生态位宽度和重叠指数发现 棉铃虫是 个月份的优势种 生态位宽度较大()与 种蛾的生态位重叠系数在 以上 说明棉铃虫危害时间长 危害作物种类丰富 种间竞争激烈 代危害冬小麦 代危害玉米苗和花生 代和 代危害玉米、大豆、花生和棉花等秋作物 东方黏虫的生态位宽度指数最小 且与 种优势蛾的生态位重叠均较小除了与小地老虎的的重叠指数为 外 其他均在 以下 充分体现出专性迁飞蛾类与当地越冬蛾类在时间上的错位 小地老虎和二点委夜蛾在时间生态位上的重叠反映出它们危害的相似性 如集中在夏玉米苗期危害根部 严重时造成玉米缺苗断垅根据漯河地区农田灯下蛾类群落特征和年/月度优势种生态位特点 建议结合作物生育期和害虫发生特点 采取有针对性的防治措施 冬小麦 月份播种时注意提高整地 秸秆还田时配合深翻充分腐熟 减少越冬蛾的虫源基数 翌年 月设置杀虫灯诱杀越冬蛾 着重关注棉铃虫、亚洲玉米螟、二点委夜蛾和桃蛀螟等蛾的发生规律 月中下旬 月中下旬小麦田注意防治黏虫和棉铃虫 而春玉米田着重关注亚洲玉米螟和棉铃虫 月份夏玉米田应注意棉铃虫、甜菜夜蛾等对玉米苗叶部的危害 同时防治小地老虎和二点委夜蛾对玉米根部的取食 月注意预防亚洲玉米螟、桃蛀螟、棉铃虫、劳氏黏虫等对玉米穗部、叶片和茎秆的危害参考文献().():.:.():.():陈琦 段云 侯艳红 等 漯河市高空灯下迁飞性蛾类害虫监测与分析.植物保护 ():.().():陈琦 沈海龙 陈莉 等 两种灯光诱测工具对粘虫种群的监测效果.应用昆虫学报 ():.(:).():陈琦 张运栋 范志业 等 两种光源对金龟子的诱捕效果.环境昆虫学报 ():.():高博 刘哲 霍东博 等 中国哈尔滨地区园林地空中蛾类群落结构特征.中国生物防治学报 ():.():高丽娜 田彩红 封洪强 等 河南省北部夜间空中昆虫群落的初步研究.河南农业科学 ():.():高书晶 庞保平 于洋等 麦田昆虫群落的结构与时序动态.生态学杂志 ():.():侯艳红 陈琦 范志业 等 近 农田灯下天蛾种类及消长规律.山西农业科学 ():.():侯艳红 陈琦 范志业等.漯河地区灯下夜蛾种类及种群发生动态.中国植保导刊 ():.:蒋金炜 乔红波 安世恒 农田常见昆虫图鉴.郑州:河南科学技术出版社 .:.():姜玉英 李春广 曾娟 等 我国黏虫发生概况:年回顾.应用昆虫学报 ():.:.环境昆虫学报 卷 .():李光博 王恒祥 胡文绣 粘虫季节性迁飞为害假说及标记回收试验.植物保护学报 ():.():李立坤 左传宝 于福兰 等 肥料减施下玉米 大豆间作多作物产量和昆虫群落组成及多样性的影响.植物保护学报 ():.():刘迪 戴晋 侯艳红 等 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