二斑叶螨与朱砂叶螨在四季豆上种间竞争力研究

李 亚 程立生

摘要对二斑叶螨与朱砂叶螨在以四季豆为寄主时的种间竞争进行了研究。结果表明:无论单种种群还是混合种群,二斑叶螨的活动虫态和成虫的内禀增长力均高于朱砂叶螨,这表明在以四季豆为寄主植物时,二斑叶螨比朱砂叶螨具有更强的种间竞争力。

关键词二斑叶螨;朱砂叶螨;四季豆;竞争力

中图分类号Q111.2+4文献标识码A文章编号 1007-5739(2009)14-0327-02

二斑叶螨(Tetraychus urticae Koch)和朱砂叶螨(T. cinna-barinus Boisduval)同属叶螨科叶螨属,是世界性的大害螨。主要为害棉花、苹果、柑橘、木薯和花卉等作物[1-2]。由于化学农药的广泛使用,使得叶螨的抗药性日益严重,同时由于耕作制度的变化和化学肥料的使用等在一定程度上改变了植物的生理特性,从而给二斑叶螨和朱砂叶螨等农业害螨提供了良好的栖息环境,致使各种农林作物上的害螨大量繁殖,造成巨大的经济损失[3]。二斑叶螨和朱砂叶螨在形态学和生态学上十分相似,只是体色上有差别,朱砂叶螨是朱红色,二斑叶螨是绿色,以前国外有些学者认为两者是同一个种的不同色型,但目前从分子生物学角度的研究发现二者是两个独立的物种[4]。目前,研究学者主要对它们的形态鉴别特征、分子水平及发育情况开展了大量的研究,但关于两者在四季豆上的竞争研究还未见报道。

1材料与方法

1.1试验材料

二斑叶螨采自山东泰安苹果园,朱砂叶螨采自海南岛儋州宝岛新村,原寄主植物为木薯(Manihot esculenta),现将其饲养于盆栽的四季豆上,在室内繁殖7代。

1.2试验方法

试验共设3个处理,分别为二斑叶螨、朱砂叶螨的单种种群以及2种叶螨的混合种群,3次重复,具体操作方法:选取大小适中、叶片面积总和相等的盆栽四季豆植株,主茎的基部用脱脂棉包裹,涂上凡士林,并检查清理确保没有其他害虫(螨),取新羽化的雌成螨接种于叶片上,单种种群每盆接4头,混合种群每盆每种2头。

1.3调查统计

于接种当日下午检查,补足缺失的虫量,每隔1d检查1次,单种种群分别记载活动虫数和成虫数。混合种群中,由于2种叶螨的卵、幼螨和若螨十分相似,只为记载各自的雌成螨数。计算各种群的内禀增长力rm=lnR0/T,其中,R0=NT+1/NT,NT为T时间的种群数量,NT+1为T+1时的种群数量,T为时间周限。

内禀增长力减少率rm(%)=(单种种群成螨rm-混合种群rm)/单种种群成螨rm×100。

2结果与分析

2.1二斑叶螨和朱砂叶螨种群在四季豆上的数量动态变化

观察发现,2种叶螨均能导致四季豆植株变色、枯死。当朱砂叶螨单种种群达到高峰前3d,寄主植物叶片部分变白,特别是中顶部叶片有密集丝网,叶螨穿梭于丝网间,叶尖出现黄豆大小的虫球;二斑叶螨出现此为害症状较朱砂叶螨晚。

二斑叶螨和朱砂叶螨在四季豆上种群数量变动情况见表1。可以看出,二斑叶螨实验种群的数量动态曲线在前40d一直高于朱砂叶螨,但在后期二斑叶螨死亡率高,数量下降极快,而朱砂叶螨种群数量则下降较平滑。2个单独种达到最大密度时,朱砂叶螨的活动虫量增加了777.3倍,而二斑叶螨增加了976倍,二者相差1.3倍。当混合种群中2种叶螨达到各自最大密度时,朱砂叶螨增加了68倍,而二斑叶螨增加了307倍,二者相差4.5倍。

2.2二斑叶螨、朱砂叶螨单种种群、混合种群内禀增长力变化

以d为单位,分别计算2个单种种群成虫虫态和全部活动虫态以及混合种群中2种叶螨成虫虫态的内禀增长力,结果见表2。可以看出,二斑叶螨和朱砂叶螨在四季豆上达到最大值之前,二斑叶螨高于朱砂叶螨(包括成虫虫态和全部活动虫态);但在后期二斑叶螨急剧下降,而朱砂叶螨则下降缓慢。二斑叶螨成螨和全部活动虫态当在四季豆上达到高峰时,rm分别为0.120 3和0.183 0,而朱砂叶螨则为0.098 8和0.168 2,朱砂叶螨成螨高峰期较二斑叶螨晚6d出现,但2种叶螨的全部活动虫态高峰期的出现时间相同,都是第30天。在整个时段中,二斑叶螨成虫虫态和全部活动虫态的rm分别为0.0957和0.145 1,而朱砂叶螨则为0.078 1和0.130 4。上述结果表明,以四季豆为寄主植物时,二斑叶螨比朱砂叶螨具有更大的rm,因而具有更强的竞争力。

在混合种群中,竞争的双方会因为对方的存在而影响各自的内禀增长力,影响的程度会因竞争的强弱而表现出差别。具有较强竞争能力的一方其rm减少的幅度较小,而较弱的一方减少的幅度较大。在混合种群中,二斑叶螨的rm自始至终显著高于朱砂叶螨;当成螨rm达到高峰时,二斑叶螨的rm为0.091 6,朱砂叶螨的rm为0.079 5;二斑叶螨与朱砂叶螨rm达到最大值的时间分别为26d和32d,朱砂叶螨的高峰期出现时间比二斑叶螨晚6d。在整个时段中,二斑叶螨的rm为0.071 1,朱砂叶螨的rm为0.044 1,二斑叶螨远比朱砂叶螨高。

在混合种群的竞争中,以rm的减少率来衡量物种在竞争中所受影响的程度,当rm减少率小于0或等于0时,说明无影响,值越大,影响的程度就越高,受影响小的物种,竞争能力强,反之则弱。从表2可以看到,二斑叶螨减少值为0.024 6,减少率为25.74%;朱砂叶螨减少值为0.034 0,减少率为43.50%,二斑叶螨的rm减少率明显低于朱砂叶螨。上述结果表明,朱砂叶螨在四季豆与二斑叶螨的竞争一直处于劣势,这与二斑叶螨和朱砂叶螨单种种群在四季豆上内禀增长力变化趋势一致。

3讨论

种群内禀增长力是反映物种繁殖能力的一个重要指数,它既考虑种群的出生率和死亡率,又涉及到种群的年龄组配、产卵力及发育速度等因素。因此,它能敏感地反映出环境条件的变化,尤其是对于世代重叠、年龄组配较为稳定的种群,特别是实验种群[5]。在本试验中,在四季豆单种种群饲养时,二斑叶螨的活动虫态和成虫虫态的rm在达到最大值前一直比朱砂叶螨高,在混合种群也是一样,这表明二斑叶螨比朱砂叶螨在以四季豆为寄主时具有更大的rm,因而具有更强的竞争力,这与刘涛等[6]以花生作为寄主植物的结果一致。但rm在达到最大值后,寄主植物叶片枯萎时,不管是单种种群还是混合种群中朱砂叶螨活动虫态和成虫虫态rm较二斑叶螨下降缓慢,这表明以四季豆为寄主时,当面对食物短缺时,朱砂叶螨更能适应环境。

4参考文献

[1] 刘学辉,韩瑞东,裴元慧,等.二斑叶螨对六种植物的选择性及生长发育[J].昆虫知识,2007,44(4):520-524.

[2] 蔡双虎,程立生,沙林华.二斑叶螨在5种寄主植物上的实验种群生命表组建分析[J].热带作物学报,2003,24(4):43-47.

[3] 马俐,贾炜,洪晓月,等.不同寄主植物对二斑叶螨和朱砂叶螨发育历期和产卵量的影响[J].南京农业大学学报,2005,28(4):60-64

[4] 闫文涛,周玉书.苹果园3种害螨田间生态位和种间竞争研究[J].中国果树,2007,31(3):33-36

[5] 唐斌,张帆,胡展育,等.朱砂叶螨与二斑叶螨生长发育及实验种群生命表的比较[J].山地农业生物学报,2005,24(1):42-47.

[6] 刘涛,孙军杰.二斑叶螨与朱砂叶螨种间竞争的研究[J].植物保护,1998,24(4):6-9.