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江西双季稻区稻水象甲田间分布规律

2013-11-14丁俊杰朱春福王建国

生物灾害科学 2013年1期
关键词:稻水象晚稻成虫

张 锋,丁俊杰,朱春福,王建国

(江西农业大学 农学院,江西 南昌 330045)

稻水象甲[Lissorhoptrus oryzophilus(Kuschel)]是一般性滞育昆虫,存在季节性迁飞现象,并以成虫越冬[1]。当温度达到13.8℃时越冬成虫飞行肌开 始发育[2],此后稻水象甲开始陆续迁离山坡等越冬 场所,并待早稻扦插后迁入早稻田。当稻水象甲在一代成虫羽化后,便迁离稻田区,一部分发育缓慢 或迁飞不成功的一代成虫则掉落于晚稻田里进行取 食并继续发育形成二代虫源[3]。

对稻水象甲空间分布型国外已有报道[4-7],在国内多个地区对稻水象甲的分布型也做过一些研 究,如宣维健等[8]对 稻水象甲卵的空间分布型进行 了研究,王正军[6]等对浙江省、福建省稻水象甲的宏观扩散分布进行了研究,田春辉等[7]对 辽宁东港 地区单季作物上的稻水象甲不同时期不同虫态的分布规律进行了研究,但目前南方双季稻区,越冬代 稻水象甲在春季迁入稻田及滞夏迁出时,新一代成虫在新插晚稻田间的分布规律尚缺乏研究。本试验于2011年在江西省乐平市,通 过对稻水象甲在春季早稻、一季晚稻和连作晚稻上取食斑的田间空间分布规律进行研究,拟为指导调查稻水象甲的种群密 度,确定对水稻的为害程度,制定经济阈值和防治指标,为更好地防治稻水象甲提供数据参考与理论 依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地点选在江西省乐平市新城村上徐村小组(E 117.10,N 28.80)双季稻田区,地处鄱阳湖平 原区,年均气温 16.6~17.6℃,年降水量 1 670mm,处亚热带季风气候。

1.2 调查方法

1.2.1 取样方法早稻田成虫分布调查:2011年4月28日(早稻插秧后约 10d)正 值田间稻水象甲发生高峰期,调查乐平市上徐村小组5 块早稻田(A、B、C、D 和E),田块间互相隔离。采取平行线跳 跃式取样:从靠近路边、渠边或洼地的田埂开始,每隔 5 行取 1 行,每行连续取 10 株,每块田取够 400 株,目测稻苗上成虫数量。

晚稻田取食斑调查:由于晚稻田间种群密度低,且稻水象甲成虫假死性,轻碰易掉落,不易调查,试验通过调查稻水象甲取食斑的数量来反映其成虫 分布情况。2011年7月19日(水稻扦插约 1 周)调查一季晚稻上稻水象甲取食斑分布情况,并于7月23日至25日(水稻扦插约 1 周)调查二季晚稻上稻水象甲成虫取食斑分布情况,同样采取平行线 跳跃式取样法,每隔 10 行取1 行,每行取 10 株禾 苗,每块取够 200 株,目测其上取食斑数量,其中 一季晚稻上调查 2 块田(F 和G),连作晚稻调查 3 块田(H、I 和J),田间相互隔离。

1.2.2 分布型测定(1)采 用聚集度指标法确定稻水象甲成虫空间分布型:其主要指标有:均值(m)、方差(S2)、平均拥挤度(M*);扩散系数(C),C=S2 /m; 丛生指标(I),I= S2 /m1;聚块性指标(M*/m);CA指 标,CA=1/K,K=m2 /(S2 m);(2)依据 Taylor 幂法 则对其进行回归分析[9];(3)利用Iwao的M* m回 归分析法来分析稻水象甲的空间分布型[10]。

1.2.3 聚集因子分析采用Blackith[11]提 出的聚集 均数(λ)来分析聚集原因。λ= mγ/2K式中m为害虫或取食斑平均密度,K为负二项分布中的K值,γ为 具体自由度等于2K的χ2(卡方)分布函数,即γ为“χ2(卡方)值表”中自由度等于2K在概率P=0.05 时对应的χ2(卡方)值。当λ<2 时,昆虫种群的聚集 可能是由于环境中的某些因素作用引起的;当λ≥2 时,其聚集是出于昆虫本身和环境因素中的任一因 子引起的。

表1 稻水象甲种群及取食斑聚集指标

2 结果与讨论

2.1 稻水象甲的空间分布型检验

从表1 中可以看出,早稻田里的成虫密度聚集 度测定结果为,I>0,M*/m>1,CA>0,C>1,其中样本 1的K=12.781 5>8,说明田块 1的聚集性稍 差;一季晚稻及连作晚稻中的新一代成虫取食斑密 度聚集度测定结果同样为:I>0,M*/m>1,CA>0,C>1,晚稻田中取食斑的K值都更趋近于0,说明 晚稻田块取食斑聚集性都很明显。其中连作晚稻田J的K=0.279 5,值最小,说明连作晚稻田块取食斑 聚集性极密集。

2.2 聚集原因分析

根据 Taylor 幂法则,方差S2与均值m的关系 式:lgS2=lga+blgm,其中,当 lga=0,b=1,S2=m,种群在一切密度下随机分布;当 lga>0,b=1,S2/m=a,种群在一切密度下均是聚集的,但不是聚集度的密 度依赖性;lga>0,b>1,S2/m=amb-1,种群在一切密 度下均是聚集的,且具密度依赖性;当 lga<0,b<1,密度越高种群分布越均匀。

通过 Taylor 幂法则中的线性回归分析,早 稻田 中成虫分布:

相关系数r=0.953 4,P<0.05;回归方程极显著。方程式 1中 loga=0.160 5>0,b=1.354 9>1,可认 为稻水象甲在任何密度下皆为聚集分布,具有密度 依赖性。

晚稻田中取食斑分布:

相关系数r=0.969 7,P<0.01;回归方程极显著。方程式 2中 loga=0.897 5>0,b=1.142 6>1,说明 取食斑在一切成虫密度下都是聚集的,聚集强度随 种群密度的升高而增加。

据 Iwao的M* m回归分析法,稻水象甲的平均 拥挤度M*与平均值m的关系可用一简单直线反映 出来,即M*=α+βm。将早稻田成虫与晚稻田取食斑的Iwao曲线反应至图1。

图1 早稻田成虫及晚稻田取食斑数量 M*-m回归曲线图

早稻田成虫图1中A所示,M *=0.0088+1.3785m,r=0.963 6**,P<0.01,α=0.008 8>0,个体间相互 吸引;β=1.378 5>1,说明成虫成聚集分布。

晚稻田图1中B所示,M*=6.7806+1.412 4m,r=0.9231**,P<0.05,α=6.780 6>0,同时β=1.412 4>1,说明取食斑随成虫个体间的相互吸引成聚集 分布。

采用Blackith聚集均数(λ)分析聚集原因,经计 算得各田块的聚集均数值λ均大于2,说明聚集是由昆虫行为或者是因环境中的任一因子引起。经统 计及检测分析,可总结如下:早稻田中越冬代稻水 象甲成虫成聚集性分布;晚稻田中取食斑同样成聚 集分布,可以从侧面反应出晚稻田中稻水象甲新一代成虫也成聚集性分布。

3 结 论

春季因越冬代稻水象甲随着温度的升高,从每年的3月中旬便开始出土活动,从越冬场所迁出,在田埂边取食杂草同时“等候”入迁本田[12],在水 稻移栽后迅速迁入本田,从出土至入迁本田时间长 达一个多月,因此稻水象甲在入迁早稻田时显然会 形成聚集分布的空间格局,这与田春辉的研究结果 一致[6]。

稻水象甲成虫具有假死性,同时晚稻上的成虫 数量极少,对取食斑的分布调查更能反应晚稻上稻水象甲成虫的分布型。本次调查反映出晚稻田中水 稻上稻水象甲取食斑呈聚集分布,这可从侧面反映 出晚稻上稻水象甲成虫也应该呈聚集分布,这一结果与田春辉等[6]报导滞留在稻田中的新一代成虫呈完全均匀分布有异。南方晚稻分-季晚稻及边作晚 稻,一季晚稻通常在7月中旬早稻收割前就已扦插,而早稻田中稻水象甲在7月初达到羽化高峰,新一代成虫在羽化成虫可爬行及短距飞行进行迁飞,靠近早稻田的一季晚稻田成虫数量稍多,但迁入后不久又会迁出;连作晚稻是在早稻收割后扦插的第二 季水稻,比一季晚稍晚,早稻田收割后有部分成虫 尚未能及时迁出而逗留在田间,但会随着稻田的翻 耕及灌溉而聚集在近田埂及田角处,晚稻移栽后,靠近田边杂草上的少量成虫会回迁稻田取食,因此 易在稻田中形成个体群,从而呈聚集分布。因此,本试验结果中分析聚集均数λ大于2,可以认为稻水象甲在晚稻上的分布型主要是由环境因子影响稻水象甲行为引起的。

稻水象甲是我国二级外来检疫特物种[13],对水 稻危害程度曾有报导称其仅次于稻飞虱[14]。自 1988年传入我国以来,其扩张速度相当惊人,至今已入 侵我国大部分水稻种植省市,而且我国稻水象甲均 为孤雌生殖,具有难防难控的特点,严重危害了我 国粮食作物的安全。通过明确南方双季稻区稻水象 甲的田间分布规律,对稻水象甲的防控能起到一定的参考与指导。

[1]翟保平,商晗武.浙江省双季稻区稻水象甲的发生动态 [J].中国农业科学,1997,30(6):23-29.

[2][日]松井正春.稻水象甲越冬后成虫飞行肌发育和飞翔 活动的温度制约性[J].应动昆虫,1985,29:67-72.

[3]翟保平,商晗武,程家安.浙江省双季稻区稻水象甲二 代虫源的构成[J].植物保护学报,1999,26(3):193-196.

[4]Cave G L,Smith C M,Robison F.Environ[J].Entomol,1984,13(3):822-827.

[5]Kobayashi S,Kyumi J.Miyai S J Appl[J].Ent Zool,1985,29(1):45-49.

[6]田春晖,赵文生,赵承德,等.稻水象甲的发生规律与防 治研究 .Ⅱ稻水象甲种群分布的空间格局及田间抽样技 术[J].辽宁农业科学,1996(6):22-26.

[7]Wang Z J,Shang H W,Li D M,et al.Spatical pattern analysis of spread for rice water weevil in Zhejiang and Fujian Provience,East China[J].Journal of Biomathematics,2005,20(3):257-263.

[8]宣维健,杨星科,刘虹,等.稻水象甲卵的空间分布型及 抽样技术研究[J].昆虫知识,2002,39(2):107-110.

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[11]丁岩钦.昆虫数学生态学[M].北京:科学出版社,1994:29-58.

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[14]Yoo J K.Chemical control of the rice water weevil in Korea[C]//Hirai K,Establishment,spread,and mana- gement of the rice water weevil and migratory rice pests in East Asia.NARC:TSUKUBA,1993:213-245.

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