二斑葉螨與朱砂葉螨在四季豆上種間競(jìng)爭(zhēng)力研究

李 亞 程立生

摘要對(duì)二斑葉螨與朱砂葉螨在以四季豆為寄主時(shí)的種間競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:無(wú)論單種種群還是混合種群,二斑葉螨的活動(dòng)蟲態(tài)和成蟲的內(nèi)稟增長(zhǎng)力均高于朱砂葉螨,這表明在以四季豆為寄主植物時(shí),二斑葉螨比朱砂葉螨具有更強(qiáng)的種間競(jìng)爭(zhēng)力。

關(guān)鍵詞二斑葉螨;朱砂葉螨;四季豆;競(jìng)爭(zhēng)力

中圖分類號(hào)Q111.2+4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào) 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(xué)農(nóng)藥的廣泛使用,使得葉螨的抗藥性日益嚴(yán)重,同時(shí)由于耕作制度的變化和化學(xué)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(nóng)業(yè)害螨提供了良好的棲息環(huán)境,致使各種農(nóng)林作物上的害螨大量繁殖,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失[3]。二斑葉螨和朱砂葉螨在形態(tài)學(xué)和生態(tài)學(xué)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(guó)外有些學(xué)者認(rèn)為兩者是同一個(gè)種的不同色型,但目前從分子生物學(xué)角度的研究發(fā)現(xiàn)二者是兩個(gè)獨(dú)立的物種[4]。目前,研究學(xué)者主要對(duì)它們的形態(tài)鑒別特征、分子水平及發(fā)育情況開展了大量的研究,但關(guān)于兩者在四季豆上的競(jìng)爭(zhēng)研究還未見(jiàn)報(bào)道。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)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(xiàn)將其飼養(yǎng)于盆栽的四季豆上,在室內(nèi)繁殖7代。

1.2試驗(yàn)方法

試驗(yàn)共設(shè)3個(gè)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(fù),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(méi)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(diào)查統(tǒng)計(jì)

于接種當(dāng)日下午檢查,補(bǔ)足缺失的蟲量,每隔1d檢查1次,單種種群分別記載活動(dòng)蟲數(shù)和成蟲數(shù)?；旌戏N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(shù)。計(jì)算各種群的內(nèi)稟增長(zhǎng)力rm=lnR0/T,其中,R0=NT+1/NT,NT為T時(shí)間的種群數(shù)量,NT+1為T+1時(shí)的種群數(shù)量,T為時(shí)間周限。

內(nèi)稟增長(zhǎng)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(jié)果與分析

2.1二斑葉螨和朱砂葉螨種群在四季豆上的數(shù)量動(dòng)態(tài)變化

觀察發(fā)現(xiàn),2種葉螨均能導(dǎo)致四季豆植株變色、枯死。當(dāng)朱砂葉螨單種種群達(dá)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(wǎng),葉螨穿梭于絲網(wǎng)間,葉尖出現(xiàn)黃豆大小的蟲球;二斑葉螨出現(xiàn)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(shù)量變動(dòng)情況見(jiàn)表1。可以看出,二斑葉螨實(shí)驗(yàn)種群的數(shù)量動(dòng)態(tài)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(shù)量下降極快,而朱砂葉螨種群數(shù)量則下降較平滑。2個(gè)單獨(dú)種達(dá)到最大密度時(shí),朱砂葉螨的活動(dòng)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(dāng)混合種群中2種葉螨達(dá)到各自最大密度時(shí),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(nèi)稟增長(zhǎng)力變化

以d為單位,分別計(jì)算2個(gè)單種種群成蟲蟲態(tài)和全部活動(dòng)蟲態(tài)以及混合種群中2種葉螨成蟲蟲態(tài)的內(nèi)稟增長(zhǎng)力,結(jié)果見(jiàn)表2?？梢钥闯?二斑葉螨和朱砂葉螨在四季豆上達(dá)到最大值之前,二斑葉螨高于朱砂葉螨(包括成蟲蟲態(tài)和全部活動(dòng)蟲態(tài));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(dòng)蟲態(tài)當(dāng)在四季豆上達(dá)到高峰時(shí),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(xiàn),但2種葉螨的全部活動(dòng)蟲態(tài)高峰期的出現(xiàn)時(shí)間相同,都是第30天。在整個(gè)時(shí)段中,二斑葉螨成蟲蟲態(tài)和全部活動(dòng)蟲態(tài)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(jié)果表明,以四季豆為寄主植物時(shí),二斑葉螨比朱砂葉螨具有更大的rm,因而具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

在混合種群中,競(jìng)爭(zhēng)的雙方會(huì)因?yàn)閷?duì)方的存在而影響各自的內(nèi)稟增長(zhǎng)力,影響的程度會(huì)因競(jìng)爭(zhēng)的強(qiáng)弱而表現(xiàn)出差別。具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)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(dāng)成螨rm達(dá)到高峰時(shí),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(dá)到最大值的時(shí)間分別為26d和32d,朱砂葉螨的高峰期出現(xiàn)時(shí)間比二斑葉螨晚6d。在整個(gè)時(shí)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(yuǎn)比朱砂葉螨高。

在混合種群的競(jìng)爭(zhēng)中,以rm的減少率來(lái)衡量物種在競(jìng)爭(zhēng)中所受影響的程度,當(dāng)rm減少率小于0或等于0時(shí),說(shuō)明無(wú)影響,值越大,影響的程度就越高,受影響小的物種,競(jìng)爭(zhēng)能力強(qiáng),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(jié)果表明,朱砂葉螨在四季豆與二斑葉螨的競(jìng)爭(zhēng)一直處于劣勢(shì),這與二斑葉螨和朱砂葉螨單種種群在四季豆上內(nèi)稟增長(zhǎng)力變化趨勢(shì)一致。

3討論

種群內(nèi)稟增長(zhǎng)力是反映物種繁殖能力的一個(gè)重要指數(shù),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(chǎn)卵力及發(fā)育速度等因素。因此,它能敏感地反映出環(huán)境條件的變化,尤其是對(duì)于世代重疊、年齡組配較為穩(wěn)定的種群,特別是實(shí)驗(yàn)種群[5]。在本試驗(yàn)中,在四季豆單種種群飼養(yǎng)時(shí),二斑葉螨的活動(dòng)蟲態(tài)和成蟲蟲態(tài)的rm在達(dá)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(shí)具有更大的rm,因而具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,這與劉濤等[6]以花生作為寄主植物的結(jié)果一致。但rm在達(dá)到最大值后,寄主植物葉片枯萎時(shí),不管是單種種群還是混合種群中朱砂葉螨活動(dòng)蟲態(tài)和成蟲蟲態(tài)rm較二斑葉螨下降緩慢,這表明以四季豆為寄主時(shí),當(dāng)面對(duì)食物短缺時(shí),朱砂葉螨更能適應(yīng)環(huán)境。

4參考文獻(xiàn)

[1] 劉學(xué)輝,韓瑞東,裴元慧,等.二斑葉螨對(duì)六種植物的選擇性及生長(zhǎng)發(fā)育[J].昆蟲知識(shí),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(shí)驗(yàn)種群生命表組建分析[J].熱帶作物學(xué)報(bào),2003,24(4):43-47.

[3] 馬俐,賈煒,洪曉月,等.不同寄主植物對(duì)二斑葉螨和朱砂葉螨發(fā)育歷期和產(chǎn)卵量的影響[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2005,28(4):60-64

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[5] 唐斌,張帆,胡展育,等.朱砂葉螨與二斑葉螨生長(zhǎng)發(fā)育及實(shí)驗(yàn)種群生命表的比較[J].山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào),2005,24(1):42-47.

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