董麗麗,陳向陽(yáng)
(黃山學(xué)院生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,安徽黃山245041)
茶樹(shù)屬山茶科山茶屬,為多年生常綠木本植物。我國(guó)是世界上最早種茶、制茶、飲茶的國(guó)家,茶樹(shù)的栽培已有幾千年的歷史。人工種植茶樹(shù)多為單一純林,其昆蟲(chóng)群落構(gòu)成相對(duì)簡(jiǎn)單,時(shí)間格局單調(diào)或不明顯,時(shí)間過(guò)程中波動(dòng)性較大,易導(dǎo)致突發(fā)害蟲(chóng)種群的發(fā)生[1-2]。茶葉是我國(guó)的重要經(jīng)濟(jì)作物,具有相當(dāng)大的種植面積和出口額,在廣大茶區(qū)的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。當(dāng)前,茶葉的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)正發(fā)生著一系列變化,發(fā)展無(wú)公害茶葉和有機(jī)茶生產(chǎn)已成趨勢(shì)[3-5]。茶葉品質(zhì)的提高,病蟲(chóng)的防治是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對(duì)害蟲(chóng)進(jìn)行單一化學(xué)防治,既容易讓害蟲(chóng)產(chǎn)生抗藥性,也容易使茶葉農(nóng)藥殘留超標(biāo),還容易造成環(huán)境污染,進(jìn)而嚴(yán)重影響飲茶者身體健康和出口創(chuàng)匯。
茶樹(shù)綠鱗象甲(Hypomeces squamosus Fabricius)屬鞘翅目,象甲科,別名藍(lán)綠象、綠絨象蟲(chóng)、棉葉象鼻蟲(chóng)、大綠象蟲(chóng)等。廣泛分布于河南、江蘇、安徽、浙江、江西、湖北、湖南、廣東、廣西、福建、臺(tái)灣、四川、云南、貴州等省。該蟲(chóng)為害植物種類很多,主要有茶、油茶、柑桔、棉花、甘蔗、桑樹(shù)、大豆、花生、玉米、煙、麻等。長(zhǎng)江流域年生1代,華南2代,以成蟲(chóng)或老熟幼蟲(chóng)越冬。4~6月成蟲(chóng)盛發(fā)。浙江、安徽多以幼蟲(chóng)越冬,6月成蟲(chóng)盛發(fā),8月成蟲(chóng)開(kāi)始入土產(chǎn)卵。廣東終年可見(jiàn)成蟲(chóng)為害。成蟲(chóng)食葉成缺刻或孔洞,為害新植茶樹(shù)葉片,致使植株死亡。靠近山邊、雜草多、荒地邊的茶園受害重。為了明確茶樹(shù)綠鱗象甲在茶樹(shù)上的空間分布信息及其種群行為特征,筆者對(duì)茶樹(shù)綠鱗象甲在茶樹(shù)上的空間分布動(dòng)態(tài)進(jìn)行了調(diào)查研究,旨在為茶樹(shù)綠鱗象甲預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和農(nóng)藥的合理使用提供理論依據(jù)。
試驗(yàn)選在安徽省黃山市休寧縣農(nóng)家茶園(東經(jīng)118°10′,北緯 29°40′)進(jìn)行,茶園面積 800 m2,四周都有茶地。茶樹(shù)株距40 cm,行距1.5 m。茶園各行間有部分雜草,行間不種植其它作物。
在茶園中采取定點(diǎn)系統(tǒng)調(diào)查,采用平行跳躍式取樣,每點(diǎn)取5株茶樹(shù),每株茶樹(shù)分東、西、南、北及上、中、下共7個(gè)方位,各方位全面調(diào)查。調(diào)查工作于2009年5月上旬進(jìn)行,其間茶園正常管理,但不施化學(xué)農(nóng)藥。
1.3.1 擴(kuò)散系數(shù) 擴(kuò)散系數(shù)C的計(jì)算見(jiàn)式(1)。
式中,s2為樣本方差,m為樣本平均數(shù),即害蟲(chóng)平均密度,下同。當(dāng)C<1時(shí)為均勻分布,當(dāng)C=1時(shí)為隨機(jī)分布,當(dāng)C>1時(shí)為聚集分布。
1.3.2 I指標(biāo)I 指標(biāo)的計(jì)算見(jiàn)式(2)。
當(dāng)I<0時(shí)為均勻分布,當(dāng)I=0時(shí)為隨機(jī)分布,當(dāng)I>0時(shí)為聚集分布。
1.3.3 m*/m指標(biāo) m*/m指標(biāo)是平均擁擠度與平均值的比值,當(dāng)m*/m<1時(shí)為均勻分布,當(dāng)m*/m=1時(shí)為隨機(jī)分布,當(dāng)m*/m>1時(shí)為聚集分布。
1.3.4 CA指標(biāo) CA指標(biāo)的計(jì)算見(jiàn)式(3)。
當(dāng)CA<0時(shí)為均勻分布,當(dāng)CA=0時(shí)為隨機(jī)分布,當(dāng)CA>0時(shí)為聚集分布。
1.3.5 負(fù)二項(xiàng)分布k值 負(fù)二項(xiàng)分布k值的計(jì)算見(jiàn)式(4)。
當(dāng)k<0時(shí)為均勻分布,當(dāng)k值趨向于∞大時(shí)為隨機(jī)分布,當(dāng)0 回歸模型見(jiàn)式(5)。 式中s2為樣本方差;m為平均數(shù);a,b為引入的參數(shù)。 當(dāng)此方程為線性相關(guān)時(shí),a與b的不同組合型就表示了昆蟲(chóng)不同的空間分布型。當(dāng)loga>0,b=1時(shí),種群此時(shí)為隨機(jī)分布;當(dāng)loga>0,b>1時(shí),種群為聚集分布,此時(shí)分布具有密度依賴性,聚集度隨著種群密度的升高而增加;當(dāng)loga<0,b<1時(shí),種群為均勻分布,且密度越高,種群分布越均勻。 回歸模型見(jiàn)式(6)。 Iwao認(rèn)為當(dāng)回歸模型呈線性相關(guān)時(shí),α、β就能揭示昆蟲(chóng)種群分布型的特征,而且有特定的生物學(xué)意義。α說(shuō)明分布的基本成分按大小分布的平均擁擠度,當(dāng)α=0時(shí),分布的基本成分是單個(gè)個(gè)體;當(dāng)α>0時(shí),分布的基本成分是種群,種群個(gè)體間相互吸引;當(dāng)α<0時(shí),分布的基本成分仍是種群,但種群個(gè)體間相互排斥。β表明基本成分的空間分布型。α,β的不同組合能表達(dá)不同的空間分布型信息:當(dāng) α=0,β=1 時(shí),為隨機(jī)分布;當(dāng) α>0,β=1時(shí),為聚集分布;當(dāng)α=0,β>1時(shí),為聚集分布;當(dāng)α>0,β>1 時(shí),為聚集分布;當(dāng) α=0,β<1時(shí),為均勻分布;當(dāng)α<0,β=1時(shí),為均勻分布。其中α>0,β=1 時(shí)的組合型為核心分布;α=0,β>1時(shí)的組合型為負(fù)二項(xiàng)分布;α>0,β>1時(shí)的組合型為一般的聚集分布。 Blackith的種群聚集均數(shù)為λ,計(jì)算方法見(jiàn)式(7)。 式中r是自由度2 K時(shí)x20.05的值,K為負(fù)二項(xiàng)分布參數(shù)。當(dāng)λ<2時(shí),其聚集是由某些環(huán)境因素所致,而不是由于昆蟲(chóng)本身的聚集習(xí)性活動(dòng)的緣故;當(dāng)λ≥2時(shí),其聚集的原因由上述2個(gè)因素中的任1個(gè)因素所引起。 對(duì)調(diào)查的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總整理計(jì)算各種聚集度指標(biāo)值,結(jié)果見(jiàn)表1。從表1可以看出,各樣點(diǎn)的茶樹(shù)綠鱗象甲的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到C>1,I>0,K>0,CA>0,m*/m>1,根據(jù)判定標(biāo)準(zhǔn),茶樹(shù)綠鱗象甲在茶樹(shù)上的空間分布型表現(xiàn)一致,均呈聚集分布格局。 表1 茶樹(shù)綠鱗象甲在茶樹(shù)上的聚集度指標(biāo) 結(jié)果表明,S2與m在茶樹(shù)上回歸直線方程為式(8) 查“r及R的顯著表”可知,當(dāng)d f=6-2=4時(shí),R0.01=0.949,R=0.9864>R0.01,表明茶樹(shù)綠鱗象甲在茶樹(shù)內(nèi)的聚集度與種群密度之間的指數(shù)回歸關(guān)系極顯著。由于loga>0,b>1時(shí),故茶樹(shù)綠鱗象甲種群為聚集分布,此時(shí)分布具有密度依賴性,其聚集度隨著種群密度的升高而增加。 結(jié)果表明,m*與m在茶樹(shù)上回歸直線方程為式(9) 查“r及R的顯著表”可知,當(dāng)d f=6-2=4時(shí),R0.01=0.949,R=0.9539>R0.01,表明茶樹(shù)綠鱗象甲在茶樹(shù)內(nèi)平均擁擠度與平均密度之間的回歸關(guān)系極顯著,而且回歸方程中α<0,說(shuō)明茶樹(shù)綠鱗象甲分布的基本成分仍是種群,但種群個(gè)體間相互排斥。β>1,說(shuō)明茶樹(shù)綠鱗象甲為聚集分布。 昆蟲(chóng)種群在空間的聚集原因,既可能是由于受某些環(huán)境因素的影響,也可能是由于物種本身行為特性的聚集習(xí)性所致。應(yīng)用Blacith的種群聚集均數(shù)λ,檢驗(yàn)茶樹(shù)綠鱗象甲聚集的原因。由表1可知,樣點(diǎn)1~6的聚集均數(shù)均大于2,說(shuō)明茶樹(shù)綠鱗象甲聚集原因可能是其本身的聚集行為與環(huán)境因子綜合影響的結(jié)果。 運(yùn)用聚集度指標(biāo)法、Iwao法和Taylor冪法則等方法進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果表明茶園茶樹(shù)綠鱗象甲空間分布為聚集分布,分布具有密度依賴性,其聚集度隨著種群密度的升高而增加。該茶樹(shù)綠鱗象甲分布的基本成分仍是種群,但種群個(gè)體間相互排斥。茶樹(shù)綠鱗象甲的的聚集均數(shù)均大于2,說(shuō)明茶樹(shù)綠鱗象甲聚集原因可能是其本身的聚集行為與環(huán)境因子綜合影響的結(jié)果,這可能與茶樹(shù)綠鱗象甲喜食茶樹(shù)的嫩葉及雌成蟲(chóng)產(chǎn)卵集中的習(xí)性有關(guān)。 [1] 梁 濤.我國(guó)生態(tài)復(fù)合茶園建設(shè)研究進(jìn)展 [J].茶業(yè)通報(bào),2005,27(2):62-63. [2] 田永輝,梁遠(yuǎn)發(fā),王國(guó)華,等.人工生態(tài)茶園生態(tài)效應(yīng)研究[J].茶葉科學(xué),2001,21(2):170-174. [3] 姜含春,趙紅鷹.綠色消費(fèi)需求與無(wú)公害茶營(yíng)銷[J].茶葉科學(xué),2001,21(1):17-20. [4] 韓寶愈.茶園昆蟲(chóng)群落穩(wěn)定性機(jī)制[J].茶葉科學(xué),2000,20(1):1-4. [5] 楊 普.皖南丘陵茶區(qū)主要害蟲(chóng)及天敵資源調(diào)查[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2000,28(6):791-793. [6] 丁巖欽.昆蟲(chóng)種群數(shù)學(xué)生態(tài)學(xué)原理與應(yīng)用[M].北京:科學(xué)出版社,1980. [7] 曾 偉.分蔥田甜菜夜蛾空間分布型及抽樣技術(shù)初步研究[J].植保技術(shù)與推廣,2003,(8):11-12. [8] 馬占山.昆蟲(chóng)種群空間格局研究方法的最近進(jìn)展[J].昆蟲(chóng)知識(shí),1992,29(4):240-243. [9] 陳向陽(yáng),丁玉洲,李增智,等.松墨天牛及其天敵花絨堅(jiān)甲種群的三維空間分布格局[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2006,17(8):1547-1550.1.4 Taylor的冪法則[6-9]
1.5 Iwao的m*-m回歸分析法[6-9]
1.6 聚集成因分析[7]
2 結(jié)果與分析
2.1 聚集度指標(biāo)法測(cè)定
2.2 Taylor法測(cè)定
2.3 Iwao的m*-m回歸分析
2.4 聚集分布的原因
3 小結(jié)與討論