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河南省蚧虫物种多样性及区系分布

2018-08-02孙丹萍刘玉卿王朝阳郜旭芳

河南农业科学 2018年6期
关键词:古北东洋区系

孙丹萍,刘玉卿,王朝阳,郜旭芳,徐 睿

(河南林业职业学院,河南 洛阳 471002)

蚧虫是现代农业和林业的世界性危险害虫类群,大多数种类是农作物、果树及绿化花木的重要经济害虫,少数种类为资源昆虫。目前全球已记载蚧虫近8 000种[1],中国记载蚧虫有14科302属1 155种[2]。其中,我国大陆已记录的有害蚧虫有13科84属211种[3],主要危害园林植物、林果树木、粮食作物、油料作物、棉花、麻类、茶叶、桑及药用植物等[4-8]。蚧虫个体微小,生活隐蔽,习性独特,识别困难,其寄主杂、分布广、危害重,生命力、繁殖力和抗逆抗污染能力极强,易于暴发成灾[9-10]。康氏粉蚧危害玉米、棉花、胡萝卜、西瓜、黄瓜、番茄、菜豆等30余种植物,桑白盾蚧危害桑、桃、李、杏、葡萄、丁香、棉、茶等100余种植物,柿长绵粉蚧、石榴毡蚧和日本履绵蚧更是在河南省普遍发生,造成极大危害。蚧虫具有毁灭性和传播迅速的特点,常依附于农林植物、种苗及其产品,借助人类活动进行远距离传播蔓延,在河南省的发生和危害不断扩大和加重,严重影响了农林业生产、城镇绿化景观和生态安全。因此,对河南省蚧虫开展全面系统研究,了解其种类组成与分布危害特点,为进一步掌握蚧虫发生发展规律和制定综合治理对策提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 调查方法

2015—2017年,按照河南省地理和行政区划,选取23个市、县调查蚧虫物种资源及区系分布。调查寄主包括林果树木、园林植物、农作物和杂草等,使用常规方法采集蚧虫标本,制作蚧虫玻片[11],查阅相关文献资料[12-22],进行分类鉴定。在全面普查基础上,重点选取郑州、开封、洛阳、三门峡、濮阳、商丘、信阳、南阳8个地市,进行详细调查。每个地市,根据不同立地条件,设置5个样点。其中农田、果园、公园、绿地、小区等,可将整个地段区域设为一个样点;行道树样点长200 m。每个样点选取20株植物,每株植物按东、南、西、北4个方位,每方位分别选取5片叶或10 cm小枝1条,检查统计蚧虫种类和数量。

1.2 多样性指数计算

采用物种数(S)、Simpson指数(1-λ)、Shannon-Wiener指数(H′)、均匀度(J)作为昆虫多样性分析的指标[23]。

1.2.1 Simpson指数 Simpson多样性指数的计算公式为:

(1)

式中:Pi是群落中第i个物种的个体数(Ni)与所有物种个体总数(N)的比值;S是物种数。Simpson指数λ值越大,表示群落的多样性程度越低,所以常用1-λ表示群落多样性。

1.2.2 Shannon-Wiener指数 Shannon-Wiener多样性指数的计算公式为:

(2)

式中:Pi和S与Simpson指数公式中对应符号

同义。

1.2.3 均匀度 均匀度指各物种个体数量分布的均匀程度,是表述群落多样性的另一个指数。

(3)

1.3 区系组成分析

根据河南蚧虫地理分布、发生区域、组成结构、寄生特性与危害程度,对蚧虫的区系成分、种类组成、分布类型及分布特征进行统计分析[24-29]。

2 结果与分析

2.1 河南省蚧虫物种组成

根据调查研究结果,河南省蚧虫共计10科71属145种,占全国蚧虫物种总数的12.55%。其中,盾蚧科(Diaspididae)27属58种,种类最多,占全省蚧虫物种总数的40.00%;其次是粉蚧科(Pseudococcidae)17属37种,占25.52%;再次是蚧科(Coccidae)14属28种,占19.31%。盾蚧科、粉蚧科和蚧科居显著优势地位,为3个优势科,共计58属123种,占全省蚧虫物种总数的84.83%。此外,旌蚧科(Ortheziidae)1属1种,占0.69%;珠蚧科(Margarodidae)2属2种,占1.38%;绵蚧科(Monophlebidae)2属5种,占3.45%;毡蚧科(Eriococcidae)4属9种,占6.21%;红蚧科(Kermesidae)1属2种,占1.38%;战蚧科(Phoenicococcidae)1属1种,占0.69%;链蚧科(Asterolecaniidae)2属2种,占1.38%。调查研究还发现河南新记录属2个,分别为华粉蚧属(SinococcusWu)和蜡粉蚧属(NipaecoccusSulc);新记录种7个,分别为榆华粉蚧(SinococcusulmiWu)、洛阳灰粉蚧(DysmicoccusluoyangensisLi & Wu)、东亚灰粉蚧(DysmicoccusdengwuensisFerris)、广布安粉蚧(AntoninasocialisNewstesd)、堆蜡粉蚧[Nipaecoccusvastalor(Maskell)]、樟白轮盾蚧(AulacaspisyabunikkeiKuwana)、橙褐圆盾蚧(ChrysomphalusficusAshmead)。河南省蚧虫种类及分布危害见表1,其中全省发生普遍、危害严重的蚧虫优势种有12个。

表1 河南省蚧虫种类及分布危害

续表1 河南省蚧虫种类及分布危害

续表1 河南省蚧虫种类及分布危害

续表1 河南省蚧虫种类及分布危害

续表1 河南省蚧虫种类及分布危害

续表1 河南省蚧虫种类及分布危害

注: 1.名录按照蚧虫进化程度,由低向高排列; 2.危害程度+、++、+++ 分别表示轻、中、重; 3.标注“*”者,为河南省蚧虫优势种群。

2.2 河南省蚧虫物种多样性

蚧虫物种多样性可通过S、1-λ、H′和J4个多样性指标充分体现。从表2可以看出, 1-λ介于0.693 9~0.892 1,Simpson指数同时考虑到物种数和各物种个体数量对群落多样性的贡献,因此1-λ数值越大,表明群落中蚧虫的多样性程度越高;H′介于0.764 6~1.039 0,H′在度量群落多样性时,一定程度上考虑到稀有物种对群落多样性的贡献,H′数值越大,表明群落中物种多样性程度越高;J介于0.801 3~0.997 5,表明蚧虫物种个体数分布较为均匀。上述多样性指标充分说明河南省蚧虫种类繁多,物种多样性丰富度高。

表2 河南省不同地区蚧虫物种多样性指数

2.3 河南省蚧虫区系成分与分布特征

2.3.1 区系成分 从表3可以看出,河南145种蚧虫中,广布种类35种,占24.14%,广布成分分布面广,分布均匀,密度大,危害重;东洋种类20种,占13.79%,东洋成分的分布受地势和纬度的影响,从南向北呈梯形降低,种群内个体数量较大,危害较重;古北种类31种,占21.38%,古北成分的分布也受地势和纬度的影响,从北向南呈梯形降低,其中的重要种群造成区域性危害;东亚种类53种,占36.55%,居优势地位,东亚成分分布区域不广泛,发生范围受地势影响大,包括许多该地区特有种类,显示出河南蚧虫区系的特有性;其他种类6种,占4.14%。

河南省位于宽阔的南北过渡地带,处在东洋成分向北扩散和古北成分向南扩散的主要区域,古北成分和东洋成分互相渗透、扩展、重叠与交织。古北成分向南扩散比东洋成分向北扩散更容易和顺畅,古北成分和东洋成分2种区系成分的比例,在豫南实现了转换过渡,表现为自南向北,由东洋成分多于古北成分逐步变为古北成分多于东洋成分[14]。从东洋成分和古北成分比较,古北成分明显占优势。

表3 河南省蚧虫区系成分 种

河南省蚧虫区系就整体而言,东亚成分>广布成分>古北成分>东洋成分,分布特征表现为:以东亚成分为主体。

2.3.2 分布特征 从全省蚧虫分布来看,不同的寄主植物上具有不同的分布特征。园林植物品种众多,蚧虫种类也最多,占河南蚧虫种类总数的66.87%以上,危害严重的种类有吹绵蚧、石榴毡蚧(紫薇绒蚧)、桑白盾蚧、糠片盾蚧、日本龟蜡蚧、角蜡蚧、红蜡蚧、黄杨粕片盾蚧、康氏粉蚧、褐软蚧、常春藤圆盾蚧等,常见寄主有月桂、广玉兰、梅花、樱花、海桐、黄杨、牡丹、月季、火棘等200余种植物,严重影响园林绿化景观。农区果树的蚧虫种类大多寄主广泛,危害严重,重要种类有桑白盾蚧、朝鲜球坚蚧、柿绵蚧、枣大球蚧等,常见寄主有苹果、梨、桃、李、杏、梅、海棠、樱桃、葡萄、石榴、柿、枣等。农作物蚧虫具有典型的区域性和季节性,花生新珠蚧、大豆毡蚧、康氏粉蚧、北方条粉蚧、伏牛条粉蚧、中亚灰粉蚧和东亚灰粉蚧等在生产上造成较大损失。行道树上的蚧虫种类较少,但其重要种类常造成巨大损失,如日本履绵蚧(草履蚧)可危害女贞、红叶李、垂柳、玉兰、枫杨、白蜡、紫薇等60余种寄主植物,虫口密度大,危害严重;中华松梢蚧是河南省检疫性有害生物,造成油松松针大量枯黄脱落、枝条干枯死亡。此外,近年来一些特有的草栖蚧虫也不断被发现。

3 结论与讨论

河南省地处中原,生态环境具有多样性和复杂性,其特殊的地理位置和由温带向亚热带过渡的多样性气候条件非常适宜蚧虫的发生,导致蚧虫区系成分复杂,地域差异性和不均衡性比较明显。河南蚧虫种类繁多,物种丰富度高,主要位于东洋区与古北区的分界线上,过渡性典型,分布型多样。区系分布以东亚成分为主体,占据优势地位,呈现十分典型的南北和东西相互渗透、重叠并随纬度增加而逐步发生变化,由南向北呈下降趋势的过渡地带特征。同时,河南蚧虫区系分布处于动态变化与相对平衡之中,具有极高的科学研究价值和生产应用价值。

研究中发现,蚧虫物种的多样性与寄主植物物种资源丰富度有着密切关系,丰富的寄主资源为蚧虫的发生与危害提供了物质条件。有时一种蚧虫可寄生多种植物,而有时一种寄主植物上可以有多种蚧虫混合发生,也从一定角度反映出蚧虫对寄主植物的依赖程度和依存关系。蚧虫种类的数量变化与寄主植物种类数量之间的相关性还有待于进一步研究。

随着农林业生产的快速发展和种苗、花木品种国际贸易的日益频繁,新的蚧虫种类不断入侵、扩散和蔓延。如检疫性有害生物扶桑绵粉蚧(PhenacoccussolenopsisTinsley)[30],近几年已对多地的棉花产业造成巨大威胁。因此,应高度重视蚧虫的危害,加强植物检疫力度,防止新的蚧虫种类的入侵和传播,抑制蚧虫危害不断扩大的趋势,保障农林业生产的健康发展。

致谢:承蒙北京林业大学武三安教授给予诸多帮助,诚挚感谢!

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