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香菜訪花昆蟲種類及優(yōu)勢種訪花規(guī)律研究

2020-02-26 01:04:56蒲德強劉虹伶伍興隆王小強毛建輝李躍建
西南農(nóng)業(yè)學(xué)報 2020年10期
關(guān)鍵詞:傳粉香菜蜜源

蒲德強,劉虹伶,伍興隆,王小強,毛建輝,房 超,蔡 鵬,李躍建*

(1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所,四川 成都 610066;2.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所,四川 成都 610300;3.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所,四川省蔬菜重點實驗室,四川 成都 610066)

【研究意義】農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化導(dǎo)致單一作物大面積種植而使得植物的多樣性急劇下降。研究表明,相對于多作物混合種植區(qū),在單一作物大量種植的區(qū)域害蟲容易暴發(fā)成災(zāi)。在多作物混合種植區(qū)害蟲種群密度較低的一個原因歸功于植物的多樣性增強了天敵的作用,這是因為單一作物大面積種植使得天敵昆蟲的食物(花粉和花蜜)、替代寄主或獵物、越冬和繁育場所等資源嚴(yán)重不足,而植物多樣性的增加可為天敵提供更適合的微觀環(huán)境、更多的食物和替代寄主或獵物等資源[1-2]。因此,由蜜源植物、棲境植物、儲蓄植物等多種功能植物組成的害蟲天敵支持系統(tǒng)在維持和促進天敵控制害蟲中的重要性和作用越來越受到關(guān)注[3-5]。蜜源植物,也稱為養(yǎng)蟲植物(Insectary plant),主要是指花粉、花蜜等自然蜜源豐富且能被天敵獲取的顯花植物(Flowering plants)[2,6-9]。蜜源植物一般具有以下特征:花粉和花蜜資源豐富,能夠?qū)μ鞌程貏e是寄生蜂有明顯的吸引作用,花期足夠長,花蜜易被獲取等[2, 6]。香菜,又稱芫荽(CoriandrumsativumL.),傘形科植物,花期較長,為明確香菜的訪花昆蟲種類及優(yōu)勢種訪花規(guī)律,進一步揭示香菜在茶園等農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的生態(tài)作用機制墊定基礎(chǔ),本研究對四川不同地區(qū)香菜訪花昆蟲標(biāo)本進行采集、鑒定,對優(yōu)勢種的訪花習(xí)性進行研究,對較優(yōu)蜜源植物的篩選具有重要意義?!厩叭搜芯窟M展】國內(nèi)學(xué)者對多種蟲媒植物訪花昆蟲進行系統(tǒng)研究,南京小菊訪花昆蟲種類有32種,分屬于6目、24科,訪花者以膜翅目、鱗翅目、雙翅目昆蟲為主,兼有半翅目、鞘翅目和纓翅目昆蟲。主要的訪花昆蟲為意大利蜜蜂、大紅蛺蝶、食蚜蠅科和麗蠅科昆蟲[10]。膏桐訪花昆蟲有35種,主要為膜翅目的蜂類和蟻類,雙翅目的蠅類,及少量鱗翅目的蝶類、蛾類,鞘翅目與半翅目類昆蟲,共5目、20科,主要傳粉昆蟲是中華蜜蜂、大頭金蠅和遷粉蝶[11]。自花授粉植物的訪花昆蟲研究較少,蒲德強等2010和2011年分別在中國主要水稻種植區(qū)42和43個采集點采集到6132和7443頭水稻訪花昆蟲,其中4076和5687頭標(biāo)本分別鑒定至12目102科282屬425種和14目107科328屬510種,其中連續(xù)兩年采集到178種訪花昆蟲,蜜蜂、食蚜蠅為水稻與示范和昆蟲,進一步的研究表明,訪花昆蟲對自花授粉作物水稻也具有極強的傳粉能力[12]。【本研究切入點】雖然已對多種植物的訪花昆蟲種類進行研究,但未見香菜訪花昆蟲種類的研究報道?!緮M解決的關(guān)鍵問題】對香菜訪花昆蟲種類及優(yōu)勢種訪花規(guī)律進行研究,為蜜源植物種類的篩選提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)域

小葉香菜,購自長沙市銀田蔬菜種子實業(yè)有限公司,分別在成都市青白江區(qū)城廂鎮(zhèn)、涼山州冕寧縣回坪鄉(xiāng)、成都市簡陽市蘆葭鎮(zhèn)各種植500 m2作為香菜訪花昆蟲活動規(guī)律研究,2016年9-10月種植。

1.2 訪花昆蟲的種類調(diào)查

2017年4-5月,香菜開花期間,在各試驗地以網(wǎng)捕、直接捕捉等方式采集正在香菜花上活動的昆蟲,將標(biāo)本帶回室內(nèi)鑒定、統(tǒng)計、保存。

1.3 昆蟲標(biāo)本鑒定

昆蟲標(biāo)本根據(jù)昆蟲分類學(xué)、中國經(jīng)濟昆蟲志等作形態(tài)鑒定,部分不能鑒定到種的標(biāo)本請國內(nèi)相應(yīng)類群的專家鑒定。

1.4 優(yōu)勢訪花昆蟲活動規(guī)律

各試驗地隨機選擇1 m2的調(diào)查點,重復(fù)6次, 9:00-18:00每隔1 h記錄1次在香菜花上活動的食蚜蠅數(shù)量,連續(xù)調(diào)查3 d(雨天順延)。

2 結(jié)果與分析

2.1 訪花昆蟲種類

經(jīng)調(diào)查和鑒定,共發(fā)現(xiàn)香菜訪花昆蟲種類38種,分屬6目19科,以膜翅目、雙翅目、鞘翅目為主,共占76 %,兼有部分半翅目、脈翅目和鱗翅目昆蟲(表1)。

表1 四川地區(qū)香菜訪花昆蟲種類

2.2 主要訪花昆蟲的訪花規(guī)律

盡管香菜訪花昆蟲種類豐富,但是傳粉效率卻不盡相同。蜜蜂作為廣為人知的傳粉昆蟲,具有飛行速度快、訪花頻率高、攜粉量大的特點,但對于香菜喜好較低,訪花頻率也較低;脈翅目種類在香菜上最少;雙翅目的食蚜蠅科是香菜的主要訪花昆蟲。食蚜蠅在進行訪花的過程中,能在空中停留,其飛行的速度較快,行為敏捷。食蚜蠅在取食花蜜時會在一朵花上停留較長的時間,包括取食花蜜、花粉以及分泌黏液等,有時會舔食花藥中的花粉,主要靠頭部、體毛等部位粘附花粉來進行傳粉。

續(xù)表1 Continued table 1

從圖1可以看出,9:00之前由于氣溫較低且花間濕度較大,只有少量食蚜蠅在香菜上活動。9:30-10:00溫度開始漸漸升高,濕度降低,香菜上的食蚜蠅數(shù)量慢慢開始增多。成都青白江地區(qū)在12:00-13:00食蚜蠅活動達(dá)到高峰,為1.9頭/m2;涼山冕寧地區(qū)在10:00-11:00食蚜蠅活動達(dá)到一個高峰,為1.5頭/m2;簡陽地區(qū)在11:00-12:00食蚜蠅活動達(dá)到一個高峰,為1.6頭/m2。后逐漸下降,之后3個地區(qū)在16:00-17:00活動的食蚜蠅又有一個小高峰,成都青白江、涼山冕寧和簡陽食蚜蠅活動分別為1.7、0.7和1.7頭/m2。

圖1 四川地區(qū)香菜訪花食蚜蠅活動規(guī)律Fig.1 Activity rule of flower-visiting hoverflies on parsley in Sichuan province

3 討 論

長期以來,傳粉昆蟲和植物之間形成了穩(wěn)定的協(xié)同進化關(guān)系,但受地理條件等因素影響,不同地區(qū)甚至同一種植物上的訪花昆蟲種類及活動規(guī)律也不完全一樣。處于四川盆地及周緣地區(qū)的成都青白江和簡陽地區(qū)食蚜蠅活動曲線的趨勢相接近,相對位于橫斷山脈的涼山州冕寧地區(qū)食蚜蠅活動曲線的趨勢有明顯的不同。食蚜蠅訪花時間和訪花頻率與當(dāng)?shù)氐牡匦蔚貏莺铜h(huán)境情況息息相關(guān),特別是溫度的變化,對食蚜蠅活動具有重要影響。

本研究發(fā)現(xiàn)小葉香菜訪花昆蟲的種類共有38種,分屬6目19科,相較于南京小菊和膏桐來說[10],香菜吸引來的訪花昆蟲種類較多,訪花昆蟲種類均包括有蜜蜂科、蛺蝶科、粉蝶科、食蚜蠅科和麗蠅科昆蟲。南京小菊、膏桐與小葉香菜相比,南京小菊主要傳粉昆蟲是意大利蜜蜂,膏桐主要傳粉昆蟲是中華蜜蜂[11],而香菜上主要傳粉昆蟲是食蚜蠅科。食蚜蠅科Syrphidae是雙翅目中一個較大的類群,其成蟲多具有為植物傳粉的作用,且約1/3種類的幼蟲是捕食性的,可以捕食蚜蟲、木虱、飛虱、粉虱、蚧殼蟲等有害生物[13]。

本研究在幾個地區(qū)均發(fā)現(xiàn),香菜訪花昆蟲具有數(shù)量巨大的捕食性食蚜蠅如大灰食蚜蠅和黑帶食蚜蠅,這2種食蚜蠅分布范圍廣,研究表明大灰食蚜蠅幼蟲可捕食1000頭左右的豆蚜,平均每天捕食量超過100頭,捕食蚜蟲能力強[14],在茶園、蔬菜、煙草、果樹等蚜蟲發(fā)生較重環(huán)境下,適當(dāng)種植部分香菜,可能會增加對蚜蟲的防控作用,但其作用機制還需要進一步深入研究。

4 結(jié) 論

四川地區(qū)香菜訪花昆蟲種類較多,優(yōu)勢種為捕食性食蚜蠅大灰食蚜蠅和黑帶食蚜蠅,在香菜上停留時間較長,香菜是一種較優(yōu)蜜源植物。

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