豫北地区苹果黄蚜种群数量动态研究
2013-06-07郭莉莉余昊王运兵河南科技学院河南新乡453003
郭莉莉,余昊,王运兵(河南科技学院,河南新乡453003)
豫北地区苹果黄蚜种群数量动态研究
郭莉莉,余昊,王运兵
(河南科技学院,河南新乡453003)
从种群生态学的角度出发,采用累加百分数及建立逻辑斯蒂数学模型等方法对豫北地区苹果黄蚜的种群增长模型进行了分析.结果表明:试验点上八里村无翅蚜5月1日为始盛期,5月12日为高峰期,6月13日为盛末期;有翅蚜5月3日为始盛期,5月16日为高峰期,6月13日为盛末期,有翅蚜的发生比无翅蚜发生的要晚4 d左右,试验点西坡村由于树势差异,其蚜虫种群数量大,发生的始盛期、高峰期、盛末期均比上八里村晚2~3 d.上八里村和西坡村无翅蚜的种群数量增长均符合逻辑斯蒂模型,种群数量增长模型分别为N上八里=2 809(/1+e4.9682-0.0304t), N西坡=3 626(/1+e4.6835-0.0026t).
苹果黄蚜;种群动态;逻辑斯蒂模型
苹果是我国种植面积最大的落叶果树,在我国长江以北广泛种植.近几年来,由于种植方式、管理方法的变化,加之滥用农药导致苹果黄蚜抗药性的增强,致使部分地区苹果黄蚜严重发生,成为苹果的主要害虫之一,严重影响苹果的产量和品质[1].据报导,为害苹果的蚜虫共有6种,其中以苹果黄蚜Aphis citrical的发生量最大,为害最重,是优势种群[2-3].近年来,许多专家学者对苹果黄蚜的生物学和生态学等方面进行了研究,在苹果黄蚜的防治中起到了一定的指导作用[4-5].但是,随着果园生态条件的改变和人为干扰因素的增加,苹果黄蚜发生和为害有逐年加重的趋势.鉴于此,我们于2011年4月10日至6月21日在豫北的辉县市选取样点,对苹果黄蚜种群数量动态进行了调查研究,以期为科学防治苹果黄蚜提供理论参考.
1 调查分析方法
1.1 调查时间与苹果园基本情况
调查时间为2011年4月至6月.调查选在辉县市山区上八里镇上八里村和西坡村2个地点,各选取有代表性的苹果园1个,果园面积约0.5 hm2,苹果品种为秦冠,树龄为8 a(盛果期),行间距4 m×3 m,苹果树生长情况良好.
1.2 调查方法
1.2.1 无翅蚜种群数量动态调查每个果园5点取样,每点调查5棵树,每棵树在树冠中部外围分东、西、南、北4个方位,每方位标记3个枝条,每棵树共计调查12个枝条,每个枝条标记端部10 cm长枝条,每5 d定点调查1次,记载枝条上的蚜虫数量.
1.2.2 有翅蚜种群数量黄板诱集调查有翅蚜的调查与无翅蚜种群动态调查同步进行,每个果园挂10块黄板,按树行隔行排列,每4棵树挂1块黄板,黄板挂在离地面1.2 m的树枝上,每5 d观察1次,记录每块黄板诱到有翅蚜数量.
1.3 分析方法
用累加百分数曲线法,分析蚜虫数量的累计增长状态;用逻辑斯蒂模型拟合种群动态[7-8]的增长变化.其公式为:N=K/1+ea-rt.式中,N为种群数量,K为环境负荷量,t为时间,r为种群实际增长率,a为参数.
2 结果与分析
2.1 苹果黄蚜数量发生动态及累加百分数
2.1.1 苹果黄蚜数量发生动态上八里村和西坡村苹果黄蚜数量发生动态见表1.
表1 上八里村和西坡村苹果黄蚜种群数量动态Tab.1 Population dynamics of Aphis citrical in Shangbalivillage and Xipo village
由表1可知,无翅蚜在4月上中旬开始发生,4月18日以前数量较少,4月22日以后,种群数量开始急剧增长,到5月20日达到最高峰,5月24日以后开始下降,下降速度快,呈锐减趋势,6月下旬绝迹.有翅蚜的发生比无翅蚜晚,到4月22日有翅蚜才开始出现,且数量明显少于无翅蚜,但高峰期在时间上比无翅蚜发生要晚一些.从2个村苹果黄蚜发生的数量可知,西坡村苹果黄蚜的发生数量大,这主要是西坡村修剪管理比较粗放,幼嫩枝条较多,有利于蚜虫的发生.
2.1.2 苹果黄蚜种群数量累加百分数分析为了进一步分析苹果黄蚜的种群动态,掌握蚜虫发生的始盛期、盛期及盛末期,将苹果黄蚜的累加百分数绘成图(见图1).
图1 上八里村和西坡村苹果黄蚜种群数量累加百分数Fig.1 Cumulative percentage of Aphis citrical population in Shangbalivillage and Xipo village
由图1可知,无翅蚜和有翅蚜种群数量累加百分数均呈“S”形曲线,苹果黄蚜是r类害虫,故其盛发期范围以μ±2S为宜,即扩大到5%~95%之间.所以,累加百分率5%、50%、95%所对应的日期分别为苹果黄蚜的始盛期、高峰期和盛末期.具体对应的时间为:上八里村无翅蚜5月1日为始盛期,5月12日为高峰期,6月13日为盛末期;有翅蚜5月3日为始盛期,5月16日为高峰期,6月13日为盛末期.西坡村苹果园的苹果黄蚜发生的始盛期、高峰期、盛末期均比该地晚2~3 d,主要是该果园树势较强,幼嫩枝条较多造成的.从图1中也可以看出苹果有翅蚜的发生比无翅蚜要晚4 d左右,并且发生的数量也较少.在防治中,进入始盛期后应加强调查,根据以往资料,一般在进入始盛期5~7 d后,苹果黄蚜的发生数量就能达到防治指标,应该注意加强调查并及时防治[5-7].
2.2 苹果黄蚜无翅蚜虫种群的逻辑斯蒂增长模型
为了对无翅蚜虫种群数量动态做更详细的描述,依据无翅蚜虫的种群数量的自然对数建立逻辑斯蒂回归方程,逻辑斯蒂增长模型为:N=K/1+ea-rt,建模过程是先建立直线回归方程,再根据最小二乘法,求出环境最大饱和容量K值;然后再次利用最小二乘法求出a、r值.上八里村和西坡村无翅蚜虫的逻辑斯蒂回归方程分别为N上八里=2 809/1+e4.9682-0.0304t和N西坡=3 626/1+e4.6835-0.0026t,并依据方程做图(见图2).
图2 上八里村和西坡村苹果黄蚜种群的逻辑斯蒂增长模型Fig.2 Logistic modelof Aphis citrical population in Shangbalivillage and Xipo village
由图2可知,上八里村和西坡村无翅蚜种群数量动态均符合逻辑斯蒂曲线.上八里村的环境负荷量为2 809,当N上八里=K/2(5月1日)时,曲线出现拐点,这时dN/dt=0,在拐点以上无翅蚜种群数量增长速度呈正加速增长,容易成灾,应注意调查防治,在拐点以下,它的增长速度呈负增长;西坡村的环境负荷量为3 626,当N西坡=K/2时,曲线出现拐点,这时dN/dt=0,在这以上无翅蚜种群的增长速度呈正加速增长,此时为4月30日,此后,苹果无翅蚜种群数量开始加速增长,容易成灾,应注意调查防治.在拐点以下,它的增长速度呈负增长[7-8].用逻辑斯蒂模型对蚜虫种群数量的分析与上述累加百分数分析的结果是一致的.同时逻辑斯蒂模型对蚜虫种群数量变动规律更为准确,且对种群变动机制有一定的揭示.因此生产上可以用逻辑斯蒂模型对苹果黄蚜进行更为准确的预测预报,指导防治.
3 小结
通过系统调查与分析,用累加百分数分析了豫北地区苹果黄蚜发生的始盛期、盛期及盛末期,用逻辑斯蒂模型分析了苹果黄蚜种群变动的特点.与相关研究比较可知,2011年苹果黄蚜种群数量动态新特点:与往年相比,发生量并不大,高峰期提前,后期下降快,无再猖獗.在苹果黄蚜种群内部,无翅蚜数量大于有翅蚜,高峰也较有翅蚜提前.苹果黄蚜的种群数量与往年相比不大,可能由于当年的气候条件(前期干旱温暖,后期多雨湿润)是限制性因子[9],气候条件也通过影响天敌、果树生长营养和栽培管理等而间接影响到蚜虫种群数量.通过逻辑斯蒂增长模型分析可知,苹果黄蚜无翅蚜符合逻辑斯蒂曲线,并通过拟合逻辑斯蒂模型求出了苹果黄蚜的迅速增长期,为指导苹果黄蚜综合防治提供了理论依据.
[1]花蕾,张立功.苹果蚜发生规律和防治[J].西北园艺,1996(2):46-47.
[2]李定旭,张志勇,陈根强,等.豫西地区苹果蚜种群动态的研究[J].洛阳农专学报,1994,14(2):14-19.
[3]张强,罗万春.苹果黄蚜发生危害特点及防治对策[J].昆虫知识,2002,39(5):340-342.
[4]赵明安.苹果黄蚜的发生及其生物防治措施[J].科学种养,2012(1):31.
[5]石勇强,陈川唐,唐周怀,等.苹果蚜的发生与防治[J].河北农业科技,2004(2):21-22.
[6]杜建林,吴江波.宜川县苹果黄蚜的发生规律与防控技术[J].陕西农业科学,2011(3):157-159.
[7]李玉荣,任向辉,王国昌,等.小麦蚜虫混合种群数量动态研究[J].安徽农业科学,2007,35(6):1709-1710.
[8]李丽霞,夏明聪.苹果蚜虫的危害及综合防治[J].河南农业,2006,13(2):25-27.
[9]张强,罗万春.苹果黄蚜发生危害特点及防治对策[J].昆虫知识,2002,39(5):340-342.
(责任编辑:)
Investigation on the quantitative dynamics of Aphis citrical population
Guo Lili,Yu Hao,Wang Yunbing
(Henan Institute ofScience and Technology,Xinxiang 453003,China)
Using the systematic investigation data of Aphis citrical aphis population,the increasing pattern of population was analyzed by accumulated percent method and established logistic math pattern method.The results showed that the wingless aphid starting period was on 1th May and the peak period was on 12th May,and the end of the peak period was in 13th June in Shangbali area.Winged aphid was later about 4 days than wingless aphid in shangbali area.The starting period and peak period and the end of the peak period of apple aphis population were late 2~3 day in Xipo village due to the trees growth difference and bigger aphis population quantity.Wingless aphid of Shangbali and Xipo was belong to the logistic increasing model,the wingless aphids increasing pattern was NShangbali= 2 809/(1+e4.9682-0.0304t)and NXipo=3 626/(1+e4.6835-0.0026t).
Aphis citrical;population dynamics;Logistic model
S436.611.2+3
A
1008-7516(2013)01-0033-04
10.3969/j.issn.1008-7516.2013.01.008
2012-12-30
河南省重点科技攻关项目(092102110072)
郭莉莉(1987-),女,河南林州人,在读研究生.主要从事农业害虫防治研究.
王运兵(1955-),男,河南新乡人,教授,硕士生导师.主要从事昆虫生态及害虫综合治理研究.