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湖南油茶林害虫群落组成及其物种多样性

2013-12-27邹佳慧伍义平李海鹏夏永刚喻锦秀刘跃进

中南林业科技大学学报 2013年5期
关键词:油茶种类昆虫

李 密 ,邹佳慧 ,何 振 ,伍义平 ,李海鹏 ,夏永刚,喻锦秀,刘跃进

(1.湖南省林业科学院,湖南 长沙 410004;2. 国家林业局油茶研究开发中心,湖南 长沙 410004;3.湖南省耒阳市林业局,湖南 耒阳 421800;4. 湖南神农油茶科技发展有限公司,湖南 耒阳 421800;5. 湖南省森林病虫害防治检疫总站,湖南 长沙410007)

湖南油茶林害虫群落组成及其物种多样性

李 密1,2,邹佳慧1,2,何 振1,2,伍义平3,李海鹏4,夏永刚1,2,喻锦秀1,2,刘跃进5

(1.湖南省林业科学院,湖南 长沙 410004;2. 国家林业局油茶研究开发中心,湖南 长沙 410004;3.湖南省耒阳市林业局,湖南 耒阳 421800;4. 湖南神农油茶科技发展有限公司,湖南 耒阳 421800;5. 湖南省森林病虫害防治检疫总站,湖南 长沙410007)

于2011年7月~2012年8月采用定点调查法对湖南省主要油茶产区油茶林害虫物种多样性进行了调查。初步记录油茶害虫112种,隶属于7目41科,以鳞翅类害虫种类占绝对优势,并记录油茶主要害虫10种,其中以以茶籽象甲Curculio chinensis、茶角胸叶甲 Basilepta melanopus、茶小卷叶蛾Archips orana和茶长卷叶蛾Homona magnanima发生数量较大;通过对不同月份采集数据进行统计发现,以5月油茶害虫出现种类最多达到47种,5月和9月份油茶林害虫发生数量较大;对不同类型油茶林害虫调查发现,以油茶低改林昆虫物种丰富度指数最高,但其优势度指数最小;而油茶新造林虽然具有较高的昆虫多样性系数,但其优势度较大(达到0.057 8),主要由茶角胸叶甲、广西灰象Sympiezomias citri、柑橘斜脊象甲 Platymycteropsis mandarinus等集中发生引起,因此针对油茶新造林虫害的发生和防治应引起重视。

油茶;害虫;物种多样性;群落组成;湖南

昆虫物种多样性是衡量一定地区昆虫资源丰富程度的一个客观指标,可直接反应一定空间范围昆虫在多个层次上数量和分布特征。昆虫物种多样性的准确性是利用生物多样性控制害虫效果的必要条件[1],通过维护天敌类群的稳定、保持植食昆虫的多样性、保护中性昆虫,可影响目标害虫的种群数量[2]。有关昆虫物种多样性理论已广泛应用于农林业昆虫资源与害虫主要种类调查方面[3-4]。

油茶Camellia oliefera Abel是我国特有的、优质的多年生油料木本植物,全国栽种面积达360多万hm2。根据国家近年制定的油茶生产发展规划,油茶林面积将进一步扩大。油茶病虫害是影响油茶产量与质量的一个重要因素,其危害可致使大量油茶树花蕾、果实、叶片的干枯和脱落,甚至全株枯死等现象[5-7]。油茶虫害种类繁多,初步统计达到300余种,曾经在油茶林大面积暴发成灾的虫种多达十余种[6-8],随着人们对油茶栽培技术关注度的日益上升,油茶害虫多样性调查已经成为近年研究热点之一[9-14],但对于中国油茶栽培面积最大的省份——湖南省其有关油茶害虫发生情况的报道不为多见[7,15],尤其针对油茶害虫的季节性发生特定及不同类型油茶林害虫分布特点未进行过系统报道。

2011年6月至2012年8月笔者等对湖南省主要油茶产区害虫物种多样性进行了一次系统调查,并根据调查数据对油茶林害虫群落多样性进行了分析,旨在基本弄清该省油茶主要害虫种类,同时明确不同时间段和不同类型油茶林害虫的分布特点,为油茶林虫害防治提供参考数据,进一步为完善我省油茶林健康、可持续性经营提供基础性材料。

1 研究方法

1.1 标准地选择

调查地区主要选择在湖南省2个“中国油茶之乡”——耒阳市和常宁市。耒阳是湖南省油茶新造林面积最大地区,全市油茶面积达到8万余hm2,其中新造林面积4 500 hm2;常宁以油茶成林为主,油茶面积11.67万hm2,是湖南省油茶栽培面积最大的地级市[16]。两市地理位置均属于湖南省湘东湘中丘陵区,且两市地域相邻,气候相近。根据试验初期的踏查结果,在两个地区共选择具有一定代表性的标准样地28个,包括苗圃地4个、1~4年新造林6个、10年以上成林6个、采穗圃4个和30年以上老林4以及改造林4个。

1.2 害虫种类调查

于2011年7月~10月和2012年3月~8月,每月一次每次7~10天对各个标准地油茶害虫物种多样性进行调查。调查时根据不同类型油茶林的栽培方式、生长情况等因素采取不同调查方法:对于成林、老林等树冠基本发育完全的林地,每次选择样地中不同油茶树3株进行上中下3个层面全方位调查;对于新造林,每次随机调查2行(每行大约10 m,5株树);对于苗圃地,考虑到本身面积较小,则每次调查2 m2的面积(约20株树)。调查内容包括:采集油茶树上和地面可见成虫、若虫和幼虫,遇到飞翔和跳跃能力较强的用捕虫网抓捕后毒杀装入三角纸包,幼虫装入养虫盒带回实验室饲养。

1.3 物种多样性数据处理

采用物种丰富度指数(R)、多样性指数(H′)和优势度指数(J′)来描述不同类型油茶林昆虫物种组成和多样性特征,计算公式如下。丰富度指数(Richness index)R:R= S;Shannon多样性指数为:H′ = -ΣPilnPi(i= 1,2,3,…,S);Simpson 优势度指数为:J′ =ΣPi2(i= 1,2,3,…,S),以上各式中N为所有种类的个体数量之和,S为物种数目,Pi为第i个种类的个体数量与N之比[17]。

2 结果与分析

2.1 油茶林害虫类群组成

累计采集害虫2431头,隶属于昆虫纲7目41科112种,各目所含科数与种数从高到底排序为:鳞翅目>鞘翅目>同翅目>翅目>直翅目>膜翅目=等翅目。鳞翅目科、种数量均为最多,有19科57种,分别占油茶有害昆虫的47.5%和50.89%,其中尤以卷蛾科种类最多达到11种。以膜翅目叶蜂科和等翅目白蚁科种类最少仅1种。

表1 湖南省油茶有害昆虫类群组成Table 1 Pest community composition in Camellia oleifera forest of Hunan

就112种油茶害虫的危害部位而言,以叶部和芽梢害虫最多,达到95种,占总量的80%以上;根茎部害虫其次共计28种;果实部位有6种。以茶籽象甲Curculio chinensis、茶角胸叶甲 Basilepta melanopus、肖李叶甲Cleoporus variabilis、茶小卷叶蛾Adoxophyes orana、茶长卷叶蛾Homona magnanima、广西灰象Sympiezomias citri、柑橘斜脊象甲 Platymycteropsis mandarinus、碧蛾蜡蝉Geisha distinctissima、八点广翅蜡蝉 Ricania speculum和斜纹夜蛾 Prodenia litura采集个体数较多,均超过100头以上,为油茶主要害虫种类。

2.2 油茶林害虫发生季节性特点

通过统计从2011年7月至2012年7月每个月份(除2011年11月、12月和2012年1月和2月)采集油茶各目有害昆虫种类分析情况,见图1。由图可知,直翅目、同翅目和半翅目昆虫种类大多出现在7、8、9月。鞘翅目和膜翅目昆虫种类以4、5月份出现较多,尤以鞘翅目昆虫在5月份种类数和个体数均达到最大值15种324头,其中主要种类包括广西灰象、柑橘斜脊象Platymycteropsis mandarinus和茶角胸叶甲。鳞翅目昆虫在3月~10月基本上都有分布,以5月份和6月份最多,5月种类数较多有29种,个体数以6月最多达到近300头,而且每月种类都有一定的差异性,3~4月主要是黑缘棕麦蛾Dichomeris obsepta、茶细蛾Caloptilia theivora和茶小卷叶蛾;5~6月份则以茶长卷叶蛾、茶细蛾和茶小卷叶蛾为优势种;7~8月以丽绿刺蛾Latoia lepida、亚樟翠尺蛾Thalassodes subquadraria、斜纹夜蛾为主;9~10月的优势种有茶堆沙蛀蛾Linoclostis gonatias、茶细蛾、桃蛀螟Conogethes punctiferalis、茶白毒蛾Arctornis alba、茶黄毒蛾Euproctis pseudoconspersa和斜纹夜蛾。

图1 油茶有害昆虫种类与数量随季节波动的趋势Fig.1 Species number characteristic of Camellia oleifera pest fl uctuate with the alternating of seasons

总体而言(图1.6),油茶有害昆虫种类数在3~10月间出现仅出现1个高峰,即从3~5月种类数迅速增加,到6月份后又开始逐渐减少,以5月最多达到47种;个体数在3~10月间出现2个高峰期,第1个是5月份,此时鞘翅目昆虫数量贡献最大,达到324头;第2个是9月份,此时鳞翅目贡献最多,数量达到153头。

2.3 不同类型油茶林害虫物种多样性

分别针对不同类型油茶林(苗圃、新造林、成林、老林、低改林、采穗圃)有害昆虫多样性进行了统计,数据统计见表2。

由表2可知,以油茶低改林害虫种类最多达到75种,占本次调查所知油茶有害昆虫种类66.96%,林内主要虫害包括茶蚜 Toxopteraaurantii、茶牡蛎盾蚧Lepidosaphes tubulorum、茶角胸叶甲、黑跗眼天牛 Chreonoma atritarsis、肖李叶甲、茶籽象甲、茶细蛾、茶黄毒蛾,其中茶细蛾和茶蚜是幼林油茶典型害虫,茶籽象和茶牡蛎盾蚧是老林内典型害虫,但是这些主要害虫发生数量相对老林和幼林均处于较小水平,由此油茶低改林害虫优势度指数最小,仅0.028 7;采穗圃和苗圃种类较少分别只有28种和29种,但是其优势度指数比其他较大,采穗圃达到0.079 7,苗圃则为0.070 6,采穗圃主要害虫包括碧蛾蜡蝉、八点广翅蜡蝉、茶角胸叶甲、黑跗眼天牛、茶籽象甲、茶蓑蛾Chaliaides minuscula、桃蛀螟、茶白毒蛾和茶黄毒蛾;苗圃主要害虫为假眼小绿叶蝉Empoasca vitis、茶蚜、黄守瓜Aulacophora femoralis、茶角胸叶甲、肖李叶甲、茶细蛾、茶小卷叶蛾、茶长卷叶蛾、亚樟翠尺蠖、斜纹夜蛾。

表2 不同类型油茶林害虫物种多样性指标Table 2 Diversity indices of pest in different types of Camellia oleifera forest

有害昆虫个体数量最多的是新造林,达到878头,占采集个体总数的33.91%;虽然新造林物种多样性指数最大,但其优势度指数明显高于成林和改造林,稍次于苗圃和采穗圃,达到0.057 8。新造林主要害虫包括假眼小绿叶蝉、斑喙丽金龟Adoretus ternuimaculatus、茶角胸叶甲、肖李叶甲、柑橘斜脊象甲、广西灰象、茶细蛾、茶长卷叶蛾、油茶小卷蛾、油茶叶蜂Caliron camellia,其中茶角胸叶甲、柑橘斜脊象甲和广西灰象在新造林发生数量较大,是新造林优势种群。个体数量最少的是老林仅266头。老林中主要虫害种类有碧蛾蜡蝉、茶角胸叶甲、茶籽象甲和桃蛀螟。

成林无论是有害昆虫科、种的数量,还是多样性系数和优势度指数都处于中间状态,害虫种类65种,介于老林与新造林之间。成林主要害虫是茶籽象甲、丽绿刺蛾、桃蛀螟、茶角胸叶甲,这些种类发生数量相对幼林和老林较小。

3 结论与讨论

初步记录湖南省油茶害虫112种,占我国已知油茶害虫种类[8-14]的36.93%,占湖南省已知油茶有害种类的88.19%[6]。并对其类群进行了分析,以鳞翅目和鞘翅目昆虫为主要类群,其次为同翅目昆虫,结果与华正媛等在浙江衢州地区调查结果基本一致[12];统计湖南省主要油茶害虫10种,除茶籽象甲为湖南省历史常见害虫之外,其它害虫未见详细报道,但是茶角胸叶甲和卷蛾类害虫在某些地区已经被认定为主要害虫[12-14]。由此看出,该省油茶主要虫害种类发生变化:历史上常会严重发生的害虫及其种群密度降低,而且基本处于稳定状态,如油茶尺蠖Biston marginata、茶黄毒蛾、油茶叶蜂等曾经大暴发过的种类,有的甚至很难采集到标本;而对于茶角胸叶甲、斜纹夜蛾和卷蛾类这些次要害虫为害程度明显上升。然而由于调查地区仅涉及湖南省湘中湘东丘陵地区,而且调查时间有限,制约了本次调查种类数量的记录,而且还有部分种类处于鉴定中。由此,有关湖南省油茶虫害名录仍需进一步完善。

初步分析了不同季节和不同类型油茶林害虫的物种多样性,结果表明,油茶林害虫发生主要集中在当年的5月和9月份,此时油茶林害虫发生数量较大,结果与邓欣等在生态控制茶园调查结果相同[18];油茶低改林昆虫物种丰富度指数最高,明显高于成林、老林和采穗圃,但其林内害虫优势度处于最低状态,此可能以下原因引起:调查低改林基本是通过油茶老林进行改造,剪去部分油茶老枝条使其长出新的枝条,不仅保留了老林原有的昆虫种类,而且新发的枝条促使新造林的昆虫在此林内繁殖,因此兼有老林和新造林害虫种类;但是由于改林措施致使林内郁闭度减小,通风散热,有效的改善了生态条件,致使物种丰富度大而优势度指数处于最少水平[19-20]。以采穗圃和苗圃油茶害虫物种多样性系数最小且优势度指数最大,调查发现这两个类型油茶林是常采用化学防治的林区,防治致使部分害虫种类减少,但主要害虫种群数量依然处于较高水平,因此有关油茶林防治方法有待进一步研究。油茶新造林虽然具有较高的昆虫多样性系数,但其优势度较大,主要以茶角胸叶甲、广西灰象等集中发生引起,由此油茶新造林害虫发生与防治应引起足够重视。油茶成林无论是有害昆虫科、种的数量,还是多样性系数和优势度指数都处于中间状态,然而有关昆虫群落从油茶幼林到成林到底是如何建立、从幼林到老林又是如何演变?此值得进一步研究。

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Pest community composition and species diversity in Camellia oleifera forest of Hunan

LI Mi1,2, ZOU Jia-hui1,2, HE Zhen1,2, WU Yi-ping3, LI Hai-peng4, XIA Yong-gang1,2, YU Jin-xiu1,2, LIU Yue-jin5
(1. Hunan Forestry Academy, Changsha 410004, Hunan, China; 2. Camellia oleifera Research and Development Center of State Forestry Administration, Changsha 401004, Hunan, China; 3. Forestry Bureau of Leiyang County, Leiyang 421800, Hunan, China; 4. Hunan ShenNong Camellia oleifera technology development Co., Ltd., Leiyang 421800, Hunan, China; 5. Hunan General Station of Forest Pest Management and Quarantine, Changsha 410007, Hunan, China)

By using point survey method, an investigation was conducted on the species diversity of oil- tea pest in the main Camellia Oleifera forest areas of Hunan Province from June 2011 to August 2012. As results, a total of 112 species of pests belonging to 7 orders 41 families were recorded, in which Lepidoptera was the biggest order, and Curculio chinensis, Basilepta melanopus, Archips orana,Homona magnanima, Sympiezomias citri, Platymycteropsis mandarinus, Geisha distinctissima, Ricania speculum, Prodenia litura were the dominant populations. Oil-tea pests occur maily in May and September in the areas, and the richness index in May was the highest.The richness index in transformed low-yeild forest was 75, but which has the lowest dominance index.The species diversity of pest was higher in new plantation than other study areas, yet its dominance index was also higher, which was caused by Basilepta melanopus,Sympiezomias citri and Platymycteropsis mandarinus concentrating in the area. Therefore, more attentions should be paied to occuring and controlling of pests in new plantation.

Camellia oleifera; pest; species diversity; community composition; Hunan

S763.3

A

1673-923X(2013)05-0011-05

2013-01-04

湖南省自然科学基金委员会与湖南省林业科学院联合基金资助项目(13JJ6089);湖南省林业厅科研项目“湖南省油茶有害生物专项调查”;湖南省林业厅科技创新项目“茶角胸叶甲发生规律与无公害防治技术”

李 密(1982-),男,湖南岳阳人,助理研究员,博士,主要从事森林病虫害防治及昆虫生态学研究

[本文编校:吴 毅]

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