APP下载

不同农业种植环境番茄地烟粉虱种群动态及空间分布

2020-01-21窦文珺羊绍武柳青吕建文张晓明陈国华

南方农业学报 2020年10期
关键词:空间分布番茄

窦文珺 羊绍武 柳青 吕建文 张晓明 陈国华

摘要:【目的】明確烟粉虱在不同农业种植环境番茄地中的发生情况及空间分布特点,为制定烟粉虱的生态调控措施提供科学依据。【方法】在云南省昆明市滇池流域范围内的番茄种植区中选取城郊、花卉、河流和山地4种不同类型农业种植环境,采用五点取样法对番茄地烟粉虱种群密度及空间分布情况进行系统调查,利用四分位法分析烟粉虱在不同农业种植环境中的发生情况,运用聚集度指标、Iwao回归模型和Taylor幂法则分析烟粉虱成虫和若虫种群在不同农业种植环境番茄地中的空间分布型,并利用种群聚集均数分析其聚集原因。【结果】花卉农业种植环境番茄地中烟粉虱成虫和若虫的种群密度最小;河流农业种植环境番茄地中烟粉虱成虫和若虫的种群密度最大,主要发生期的种群密度成虫为32.47头/叶,若虫为49.42头/叶。不同农业种植环境番茄地中烟粉虱种群均呈聚集分布,聚集原因主要由烟粉虱周围环境中作物和非作物生境等综合因素引起。在烟粉虱的主要发生期,4种农业种植环境番茄地中烟粉虱主要分布在番茄地的边缘区域;烟粉虱成虫在番茄植株的上部叶片分布最多,中部叶片次之,下部叶片最少;烟粉虱若虫在番茄植株上总体表现为中部叶片分布最多,下部叶片次之,上部叶片最少。【结论】不同农业种植环境番茄地中烟粉虱种群均呈聚集分布,聚集原因主要由周围环境中作物和非作物生境等综合因素引起。显花植物种植比例较高的花卉农业种植环境类型对烟粉虱的自然调控作用较好,合理布局农业种植环境如增加显花植物的种植比例可有效抑制烟粉虱的暴发。

关键词: 烟粉虱;番茄;种植环境;种群密度;空间分布

中图分类号: S433.39                           文献标志码: A 文章编号:2095-1191(2020)10-2470-10

Population dynamics and spatial distribution of Bemisia tabaci (Gennnadius) in tomato fields under different agricultural growing environments

DOU Wen-jun1, YANG Shao-wu1, LIU Qing2, LYU Jian-wen1,

ZHANG Xiao-ming1*, CHEN Guo-hua1*

(1College of Plant Protection, Yunnan Agricultural University/State Key Laboratory of Conservation and Utilization of Biological Resources in Yunnan, Kunming  650201, China; 2School of Resources and Environment, Baoshan University, Baoshan, Yunnan  678000, China)

Abstract:【Objective】The occurrence and spatial distribution characteristics of Bemisia tabaci(Gennnadius) in tomato fields in different planting environments were clarified to provide a scientific basis for drawing up ecological control measures for B. tabaci. 【Method】Selected the four different agricultural planting environment types including suburban, flower, river and mountain agricultural planting areas from the tomato planting region in Kunming, Yunnan. A five-point sampling method was used to systematically investigate the population density and spatial distribution of B. tabaci in tomato fields. Analysis of the occurrence of B. tabaci in different agricultural planting environments was conducted using the quartile method. The spatial distribution patterns of B. tabaci adults and nymphs populations in different tomato planting environments were studied using clustering index, Iwao regression model and Taylor power rule, and the causes of clustering were analyzed using the population clustering mean. 【Result】B. tabaci adults and nymphs densities were the lowest in the flower planting environment, the rivers agricultural planting environment held the highest population density, and its densities of adults and nymphs were 32.47 insect/leaf and 49.42 insect/leaf during the main occurrence period, respectively. The populations of B. tabaci in tomato fields in different agricultural planting environments were clustered and distributed. The aggregation was mainly caused by a combination of crop and non-crop habitats in the environment surrounding B. tabaci. During the main occurrence period of B. tabaci, B. tabaci in the four types of agricultural planting environment tomato were mainly distributed in the marginal area of tomato fields. B. tabaci adults were mainly distributed on the upper leaves of tomato plants, followed by middle leaves, and the part of lower leaves has held the lowest densities. However, the nymphs on middle part of the plants has held the highest densities, followed by the part of lower leaves, then the upper leaves. 【Conclusion】The populations of B. tabaci in different agricultural planting environments are aggregated and distributed. The aggregation is mainly caused by a combination of crop and non-crop habitats in the environment surrounding B. tabaci. The type of flower agricultural planting environment with a high proportion of flowering plants has a better effect on the natural control of B. tabaci. Reasonable agricultural planting environments such as increa-sing the proportion of flowering plants can inhibit the occurence of B. tabaci.

Key words: Bemisia tabaci(Gennnadius); tomato; planting environment; population density; spatial distribution

Foundation item: National Natural Science Foundation of China(31760541,31400351); Project of Key Laboratory of Insect Resources Conservation and Utilization in Western Yunnan(Yunjiaofa〔2019〕 57); Kunming Young and Middle-aged Academic and Technical Reserve Talents Project(Kunzhengfa〔2019〕43)

0 引言

【研究意义】烟粉虱[Bemisia tabaci(Gennna-dius)]属半翅目粉虱科,是农业上的主要害虫,其广泛分布于除南极洲以外的所有大陆(Oliveira et al.,2001;Kanakala and Ghanim,2019)。烟粉虱于1889年在希腊的烟草上首次被发现,在我国的记载始于1949年(Li et al.,2011),之后迅速扩散蔓延。目前该虫已成为我国主要的农田害虫并大规模暴发,在广东、台湾、江苏和云南等20多个省(区)均有分布(周福才等,2006;刘银泉和刘树生,2012;郑宇等,2018)。烟粉虱主要以刺吸式口器刺吸植物汁液为害,寄主有番茄、黄瓜等蔬菜,包括89科500多种植物,同时能传播包括台湾番茄曲叶病毒在内的多种病毒,造成严重的经济损失(李刚等,2010;Li et al.,2011;张晓明等,2014)。番茄(Solanum lycopersicum)是我国重要的食用蔬菜之一,在我国南北方广泛栽培,栽培面积和生产规模逐年扩大,栽培面积位居世界第三(苗相伟,2017)。番茄黄化曲叶病(Tomato yellow leaf curl disease,TYLCD)是由番茄黄化曲叶病毒(Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV)引起的番茄主要病害之一,是一种毁灭性病害,该病发病凶猛、危害猖獗,烟粉虱作为TYLCV的唯一传播媒介昆虫,在番茄整个生长周期中均可传播,且带毒率高、传毒能力强(李小靖和叶志彪,2010;李英梅等,2019)。目前,由于我国大部分地区农业种植方式以小农分散经营模式为主,种植单元面积小、栽培种类多,导致昆虫的自然栖息地面积大幅缩小,极大地改变了耕地和非作物生境的布局(刘冰,2016)。农业种植环境由作物生境和作物周围相邻的非作物生境两部分组成,其中作物生境为害虫提供充足的食物和寄主,是害虫滋生繁衍的主要场所,而非作物生境是害虫和天敌补充营养及在空间上逃避不良环境条件的场所(Dunning et al.,1992;俞晓平等,1996;尤民生等,2004)。因此,明确烟粉虱在不同农业种植环境中的发生为害情况,以及农业种植环境的变化对烟粉虱种群动态及空间分布的影响,是烟粉虱绿色防控的重要组成部分。【前人研究进展】在国外,对农业种植环境中生物组成对害虫的控害功能的系统研究已有20多年历史(Giovanni et al.,2016),主要集中在农业生态系统中景观组成对生物多样性和害虫的自然控制及天敌昆虫的影响,有研究证明非作物生境对作物上的害虫种群起到一定抑制潜力的生态功能(Bianchi et al.,2006)。国外学者早在20世纪90年代就对烟粉虱在棉花、花生和辣椒等作物上的发生、空间分布和抽样技术等进行研究和报道(Lynch and Simmons,1993;Tonhasca et al.,1994;Naranjo and Flint,1995)。我国对于农业种植环境对害虫的自然防控能力研究起步较晚,大多集中在小空间尺度下的单个景观因子对昆虫种群的作用方面。欧阳芳等(2016)调查了小麦种植区周围环境的构成及比例对麦蚜及其天敌种群的影响,发现优化农田中作物和非作物的布局能有效控制麦蚜的种群数量;张晴晴等(2018)调查了棉花种植区周围的环境格局对棉蚜种群数量变化的影响,发现环境多样性高的农田不利于棉蚜的发生。在大尺度空间下的多个景观因子综合分析农业种植环境组成类型对害虫种群变化和分布的研究很少。目前,国内已有学者对烟粉虱在田间的分布进行了研究和报道。沈斌斌等(2005)对烟粉虱成虫在茄子、西瓜、甜瓜和黄瓜上的分布型进行调查,发现均为聚集分布;张晓明等(2013)在棉花上调查发现烟粉虱成虫呈聚集分布,若虫呈均匀分布;徐世才等(2017)、王勇等(2018)在烟草上调查发现烟粉虱在整个发生期均呈聚集分布。烟粉虱在番茄上的发生为害情况报道主要集中在广东和辽宁等地区(沈斌斌和任顺祥,2007;苗相伟,2017),在云南地区尚无烟粉虱在番茄地中分布的研究报道。【本研究切入点】农业种植环境变化是影响烟粉虱发生和为害程度的重要因子之一。滇中地区是云南省重要的番茄种植区域,近10多年来烟粉虱对当地番茄等农作物造成严重危害(刘振国等,2002;张晓明,2013;杨海林等,2014)。目前,有关云南省昆明地区不同农业种植环境中作物生境和非作物生境的組成与烟粉虱的发生及其空间分布间的关系鲜有报道。【拟解决的关键问题】以烟粉虱为研究对象,采用昆虫种群空间分布的研究方法对云南省昆明地区不同农业种植环境番茄地烟粉虱的发生及空间分布特点进行研究,探究不同农业种植环境对烟粉虱种群的影响,为制定烟粉虱的生态调控措施提供科学依据。

1 材料与方法

1. 1 样地概况

在云南省昆明市滇池流域范围内(东经102°30′~103°9′,北纬25°11′~24°48′)的番茄种植区选取4种类型的番茄种植环境进行系统调查。环境Ⅰ:城郊农业种植环境,调查番茄地位于城镇周边,样地周围种植的作物以生菜、白菜和油麦菜等蔬菜为主;环境Ⅱ:花卉农业种植环境,调查番茄地周围种植的植物以玫瑰、勿忘我和洋桔梗等花卉为主;环境Ⅲ:河流农业种植环境,调查番茄地周边为南盘江和较多常年有流水的沟渠,样地周围种植的作物以韭菜和葡萄为主;环境Ⅳ:山地农业种植环境,调查番茄地位于山地和树林周边,样地周围种植的作物以小麦和白菜为主。

每种类型种植环境以所选样区中心0.5 km为半径确定调查范围,并通过Google地图和实地勘察选择调查田块,每种类型种植环境选取3块番茄地作为调查样地,每调查样地面积约800 m2(20 m?40 m),样地间距离10~20 m,番茄品种为中研TV1,田间管理按常规农事操作进行(Thies et al.,2007;Ple?a? et al.,2014)。

1. 2 调查方法

于番茄苗移栽后第10 d开始调查,直至番茄采摘结束,每15 d调查1次。调查时采用五点取样法,每点随机选取5株番茄,每株番茄按上、中、下部3个部位各随机选取3片叶片,分别记录每片叶片背面的烟粉虱成虫数量,之后将调查的叶片摘下,放入密封袋标记后带回实验室,在体视显微镜(Olympus SZ51)下镜检,记录烟粉虱若虫数量(张晓明等,2013;Zhang et al.,2020b)。

1. 3 分析方法

1. 3. 1 烟粉虱种群动态分析 烟粉虱种群动态调查采用Fazekas等(1997)、Zhang等(2014)的四分位法。根据烟粉虱发生虫口数占整个调查期烟粉虱总虫口数的百分比(Q),将烟粉虱的整个发生期划分为3个阶段:发生早期(Q<25%)、主要发生期(25%≤Q<75%)和发生晚期(75%≤Q<100%)。

1. 3. 2 烟粉虱空间分布型测定 采用聚集度指标法、Iwao回归分析法和Taylor 幂函数法则进行烟粉虱空间分布型测定(胡昌雄等,2019)。

1. 3. 2. 1 聚集度指标法 根据在各农业种植环境下系统调查所得数值计算番茄植株上烟粉虱成虫和若虫的平均密度(m)(头/叶)和方差(S2),计算出以下聚集度指标(张晓明等,2013;张开存等,2014):

丛生指标(I):I=(S2/m)-1,当I>0时为聚集分布,I<0时为均匀分布,I=0时为随机分布。

负二项分布指标(K):K=m2/(S2-m),当0

久野指数(CA):CA=1/K=(S2/m-1)/m,当CA>0时为聚集分布,且CA值越大表明聚集度越高;CA<0时为均匀分布;CA=0时为随机分布。

平均拥挤度指标(m*):m*=m+(S2-m)/m,当m*>m时为聚集分布,m*=m时为随机分布,m*

聚块指标(m*/m):m*/m=1+1/k,当m*/m>1时为聚集分布,m*/m=1时为随机分布,m*/m<1时为均匀分布。

扩散系数(C):C=S2/m,当C<1时为均匀分布,C=1时为随机分布,C>1时为聚集分布。

1. 3. 2. 2 聚集因素分析 根据Blackith(1961)提出的种群聚集均数(λ)分析烟粉虱的聚集原因,公式为λ=m/2k·r,当λ≥2时,其聚集原因是由环境和昆虫本身习性共同引起;当λ<2时,其聚集原因是由周围环境因素引起(陈炳旭等,2008)。

1. 3. 2. 3 Iwao回归分析法 m*=α+βm。式中,α为分布的基本成分,或按大小分布的平均拥挤度,当α=0时种群分布的基本成分是单个个体,α<0时种群个体间相互排斥,α>0时种群个体间相互吸引且分布的个体成分是个体群;β为基本成分的空间分布型,当β=1时种群基本成分呈随机分布,β<1时基本成分呈均匀分布,β>1时基本成分呈聚集分布(徐世才等,2017)。

1. 3. 2. 4 Taylor幂函数法则 lgS2=lga+blgm,S2=amb。式中,a为抽样因素,b为聚集特征。当lga=0,b=1时,种群为随机分布;lga>0,b=1時,种群在一切密度下均为聚集分布,但不依赖于种群的密度;lga>0,b>1时,种群在一切密度下均呈聚集分布,依赖于种群的密度;lga>0,b<1时,种群为均匀分布(王勇等,2018)。

1. 4 统计分析

采用DPS 7.05对试验数据进行统计分析,通过Excel 2007进行图表制作。

2 结果与分析

2. 1 不同农业种植环境下番茄地中烟粉虱的种群动态变化

由图1可知,在4种类型的农业种植环境番茄地中,烟粉虱成虫与若虫的种群动态趋势基本一致,花卉农业种植环境的烟粉虱成虫和若虫的种群密度最小,河流农业种植环境的烟粉虱成虫和若虫的种群密度最大。采用四分位法将烟粉虱种群发生动态划分为3个阶段,在烟粉虱发生早期,山地农业种植环境番茄地中烟粉虱成虫种群密度最大(3.96头/叶),河流农业种植环境番茄地中烟粉虱若虫种群密度最大(9.51头/叶),不同类型农业种植环境番茄地烟粉虱成虫和若虫种群密度均无显著差异(P>0.05,下同)。在烟粉虱的主要发生期和发生晚期,河流农业种植环境番茄地中成虫(主要发生期32.47头/叶,发生晚期11.64头/叶)和若虫(主要发生期49.42头/叶,发生晚期20.07头/叶)的种群密度均显著高于其他3种类型种植环境(P<0.05,下同),城郊农业种植环境、花卉农业种植环境和山地农业种植环境间的烟粉虱成虫和若虫种群密度差异均不显著。

2. 2 不同农业种植环境下番茄地中烟粉虱成虫和若虫的空间分布情况

2. 2. 1 聚集度指标法测定结果 由表1可知,在烟粉虱发生早期、主要发生期和发生晚期,4种农业种植环境中烟粉虱成虫和若虫的聚集度指标均为C>1, I>0,CA>0,m*>m,m*/m>1,均为聚集分布。

2. 2. 2 回归模型分析 由表2中Iwao模型回归方程 m*=α+βm结果得出,烟粉虱成虫和若虫在4种不同的农业种植环境番茄地中Iwao模型回归方程参数结果一致,均为α>0,表明烟粉虱成虫和若虫个体间相互吸引,种群的分布成分为个体群;β>1,表明烟粉虱种群在不同的农业种植环境番茄地中均为聚集分布。烟粉虱成虫和若虫在4种不同农业种植环境中的Taylo模型回归方程参数结果一致,均为lga>0,b>1,表明4种不同农业种植环境番茄地中烟粉虱成虫和若虫的分布类型均为聚集分布,且种群聚集程度随其密度的增加而增强。

2. 2. 3 不同农业种植环境番茄地中烟粉虱聚集因素分析 由表3可知,4个农业种植环境番茄地中烟粉虱成虫和若虫的λ均小于2,说明4个农业种植环境番茄地中烟粉虱的聚集原因均是由烟粉虱周围环境等因素引起,并非本身聚集行为习性所造成。

2. 3 不同农业种植环境番茄地中烟粉虱的分布情况

由表4可知,烟粉虱成虫和若虫于发生早期、主要发生期和发生晚期在4种农业种植环境番茄地的分布情况均一致,均表现为在番茄地边缘区域的种群密度高于中心区域。烟粉虱成虫:在烟粉虱发生早期,城郊农业种植环境番茄地边缘区域与中心区域烟粉虱种群密度差异显著,其他3个农业种植环境番茄地边缘区域与中心区域的烟粉虱种群密度差异不显著;在烟粉虱主要发生期,4个农业种植环境番茄地边缘区域与中心区域的烟粉虱种群密度均存在显著差异;在烟粉虱发生晚期,花卉农业种植环境和山地农业种植环境番茄地边缘区域与中间区域的烟粉虱种群数量存在显著差异,其余2个农业种植环境番茄地边缘区域与中心区域的烟粉虱种群密度差异不显著。烟粉虱若虫:在烟粉虱若虫发生早期、主要发生期和发生晚期,城郊农业种植环境番茄地边缘区域与中心区域的烟粉虱种群数量无显著差异;其他3种种植环境番茄地边缘区域烟粉虱种群密度显著高于中心区域的种群密度。

2. 4 烟粉虱在不同农业种植环境番茄植株上的空间分布情况

2. 4. 1 烟粉虱成虫在不同农业种植环境番茄植株上的空间分布 由表5可知,在4种农业种植环境下烟粉虱的不同发生时期,烟粉虱成虫种群密度在番茄植株上的分布均为上部叶片最多,中部叶片次之,下部叶片最少。城郊农业、河流农业和山地农业种植环境中,在烟粉虱的3个发生时期,番茄植株上部叶片均与中、下部叶片的烟粉虱成虫种群密度差异显著。花卉农业种植环境中,在烟粉虱发生早期,番茄植株上部叶片与中、下部叶片的烟粉虱成虫种群密度差异显著;在烟粉虱主要发生期和发生晚期,番茄植株上、中、下部叶片的烟粉虱成虫种群密度间差异显著。

2. 4. 2 烟粉虱若虫在不同农业种植环境番茄植株上的空间分布 由表6可知,城郊农业种植环境中,在烟粉虱发生早期和发生晚期,烟粉虱若虫的种群密度在番茄植株上的分布为中部叶片最多,下部叶片次之,上部叶片最少;在主要发生期,烟粉虱若虫的种群密度在番茄植株上的分布为下部叶片分布最多,中部叶片次之,上部叶片最少。花卉农业种植环境中,在烟粉虱发生早期,烟粉虱若虫的种群密度在番茄植株上的分布为中部叶片最多,下部叶片次之,上部叶片最少;在烟粉虱主要发生期和发生晚期,烟粉虱若虫的种群密度在番茄植株上的分布为下部叶片最多,中部叶片次之,上部叶片最少。河流农业和山地农业种植环境中,在烟粉虱的不同发生时期,烟粉虱若虫种群密度在番茄植株上的分布均为中部叶片分布最多,下部叶片次之,上部叶片最少。

由表6还可知,城郊农业种植环境中,在烟粉虱发生早期,番茄植株上、中、下部烟粉虱种群密度间差异不显著;在主要發生期和发生晚期,番茄植株中、下部与上部烟粉虱种群密间差异显著。花卉农业种植环境中,在烟粉虱的3个发生时期均为番茄植株中、下部与上部烟粉虱种群密间差异显著。河流农业种植环境中,在烟粉虱发生早期和主要发生期,番茄植株上、中、下部烟粉虱种群密间差异显著;在发生晚期,番茄植株中部与上部烟粉虱种群密间差异显著,中、下部烟粉虱种群密度间差异不显著。山地农业种植环境中,在烟粉虱发生早期,番茄植株上、中、下部烟粉虱种群密间差异不显著;在主要发生期,番茄植株上、中、下部烟粉虱种群密间差异显著;在发生晚期,番茄植株中部与上、下部烟粉虱种群密间差异显著。

3 讨论

本研究对不同农业种植环境下番茄地烟粉虱成虫和若虫的种群密度进行分析,结果发现,河流农业种植环境中番茄地烟粉虱成虫和若虫的种群密度最大,花卉农业种植环境中番茄地烟粉虱成虫和若虫种群密度最小。食物对害虫天敌的寿命、产卵量及搜索能力等均具有十分重要的影响(Mitsunaga et al.,2006),花卉农业种植环境番茄地周边长期种植各种花卉,显花植物能为天敌提供能量物质、活动场所和栖息地等,花粉、花蜜和蜜露等能为天敌提供更多的食物资源,从而起到天敌的聚集、改变性比、延长寿命、繁殖力增强和寄生率升高等,提高了天敌的控害效能,最终达到降低烟粉虱数量的目的(朱平阳等,2012;Geslin et al.,2016)。在有机洋葱田边种植万寿菊(Tagetes erecta L.)增加了生物多样性,提高自然控害能力,能有效降低害虫的数量和农药的使用量,取得了良好的害虫防治效果(Silveira et al.,2009)。种植环境的变化能很大程度地影响烟粉虱主要寄生性天敌对烟粉虱的自然控制能力(Zhang et al.,2020a)。花卉农业种植环境下,由于景观的多样性和复杂程度增加,增加了寄生性天敌等的多样性,对抑制烟粉虱数量具有明显优势(Zhang et al.,2020a)。河流农业种植环境是由于番茄地周边分布着河流和大量沟渠,使该种植环境具有较高的湿度,唐继红(2016)发现草地螟在高湿度条件下(相对湿度60%~80%)的交配能力和产卵能力显著高于低湿度条件,推测高湿度可能是河流农业种植环境中烟粉虱暴发的主要原因之一。因此,在烟粉虱发生严重地区,应尽量避免在河流农业种植环境下种植番茄。4种农业种植环境中,在烟粉虱发生早期种群密度较小时,应对烟粉虱进行防治,避免烟粉虱在主要发生期种群大暴发,因此,有条件的地区可在番茄地周围种植部分显花植物来增加天敌多样性以控制烟粉虱在番茄地中的种群密度。

烟粉虱的空间分布是其种群生态学的重要属性之一,其在农田中的分布受各方面因素的影响,包括寄主植物的生育周期、天敌的种类和数量、周边的食物源等均可能导致烟粉虱种群在空间分布上呈现多元化(Ferguson et al.,2003;Voss et al.,2009)。本研究通过7种聚集度指标分析可知,在烟粉虱的整个发生期,4种农业种植环境下番茄地中烟粉虱成虫和若虫均为聚集分布;同时,采用Iwao回归法和Taylor幂函数法的分析结果均表明烟粉虱成虫和若虫在田间整体呈聚集分布,烟粉虱成虫和若虫个体间相互吸引,种群的分布成分为个体群,其聚集原因可能与周围环境中作物和非作物生境等综合因素影响有关。沈斌斌和任顺祥(2007)调查发现烟粉虱在番茄地中呈聚集分布,成虫个体间相互吸引,分布的基本成分为个体群;王勇等(2018)对烟田中烟粉虱的空间分布研究发现,烟粉虱种群呈聚集分布且聚集原因主要是由环境因素所导致,与本研究的结果一致,表明烟粉虱在田间的空间分布均为聚集分布。本研究仅对烟粉虱成虫和若虫的种群密度和聚集原因进行初步分析,但引起其数量的变化及聚集的原因和影响机制尚需进一步探究。

通过对烟粉虱在田间的分布研究发现,4种不同农业种植环境中烟粉虱成虫和若虫主要分布在番茄地边缘区域,可能是由于边缘效应所造成(Ewers and Didham,2008)。在烟粉虱的主要发生期,烟粉虱成虫和若虫在边缘区域的种群密度高于中心区域,由于烟粉虱寄主范围广,当烟粉虱种群密度大时,番茄地烟粉虱种群密度的增加导致种内竞争压力增大,促使烟粉虱向番茄地周围的非作物生境扩散转移;当种群密度小时,农田周围植物多样性增加了烟粉虱栖息和产卵场所的多样化(Khan et al.,2011),从而番茄地边缘区域烟粉虱种群密度高于中心区域。本研究发现,在4种农业种植环境下,烟粉虱成虫在番茄植株上的分布规律均表现为上部叶片最多,中部叶片次之,下部叶片最少。崔洪莹和戈峰(2012)对烟粉虱成虫在番茄、棉花和大豆上的研究结果与本研究结论一致,说明烟粉虱成虫具有趋嫩性,嫩叶较多的植株可能更有利于烟粉虱成虫聚集(罗宏伟等,2003)。本研究结果表明,烟粉虱若虫在番茄植株上总体表现为中部叶片最多,下部叶片次之,上部叶片最少,烟粉虱成虫主要在上部叶片产卵,随着番茄植株生长,待若虫孵化时植株中部叶片烟粉虱若虫的数量最多。张晓明等(2013)对棉花植株上的烟粉虱分布研究结果也表明烟粉虱主要分布在中上部。因此,在田间防治烟粉虱时,田地边缘和寄主植株的中上部是重点防治区域,针对性防治能降低防治成本,减少對环境的污染。

4 结论

烟粉虱成虫和若虫在花卉农业种植环境中的种群密度最小,在河流农业种植环境中的种群密度最大。在4种农业种植环境番茄地中烟粉虱成虫和若虫均为聚集分布,且分布原因均受周围环境中作物和非作物生境等综合因素的影响。4种农业种植环境番茄地中烟粉虱成虫和若虫主要分布在边缘区域和番茄植株的中上部。说明农业种植类型主要影响烟粉虱的种群密度,对烟粉虱种群在微环境中的分布影响较小,因此,合理布局农业种植环境如增加显花植物的种植比例可有效抑制烟粉虱的暴发。

参考文献:

陈炳旭,董易之,陆恒. 2008. 桃蛀螟幼虫在板栗上的空间分布型研究[J]. 环境昆虫学报,30(4): 301-304. [Chen B X,Dong Y Z,Lu H. 2008. Studies on the spatial distribution pattern of Dichocrocis punctiferalis larvae in chestnut trees[J]. Journal of Environmental Entomology,30(4): 301-304.]

崔洪莹,戈峰. 2012. 不同作物田烟粉虱发生的时空动态[J]. 生态学报,32(1):176-182. [Cui H Y,Ge F. 2012. Temporal and spatial distribution of Bemisia tabaci on diffe-rent host plants[J]. Acta Ecologica Sinica,32(1): 176-182.]

胡昌雄,李宜儒,殷红慧,徐天养,杨进波,杨航,陈国华,张晓明. 2019. 冬季作物上主要蓟马的组成及吡虫啉的毒力测定[J]. 河南农业科学,48(4): 73-81. [Hu C X,Li Y R,Yin H H,Xu T Y,Yang J B,Yang H,Chen G H,Zhang X M. 2019. Composition of major thrips on winter crops and determination of imidacloprid toxicity[J]. Journal of Henan Agricultural Sciences,48(4): 73-81.]

李刚,吴永汉,陈文华,都林娜,许方程. 2010. 番茄黄化曲叶病病株及传毒介体烟粉虱的空间分布型[J]. 浙江农业学报,22(6): 779-783. [Li G,Wu Y H,Chen W H,Du L N,Xu F C. 2010. Spatial distribution patterns of Tomato leaf curl virus and its vector Bemisia tabaci[J]. Acta Agriculturae Zhejiangensis,22(6): 779-783.]

李小靖,叶志彪. 2010. 我国番茄黄化曲叶病发生规律和研究进展[J]. 长江蔬菜,(2):1-5. [Li X J,Ye Z B. 2010. Occurrence rule and development of tomato yellow leaf curl virus disease in China[J]. Journal of Changjiang Vegetables,(2):1-5.]

李英梅,白青,王周平,张伟兵,刘晨,杨艺炜. 2019. 烟粉虱与番茄黄化曲叶病毒病发生关系研究[J]. 中国农学通报,35(4):102-107. [Li Y M,Bai Q,Wang Z P,Zhang W B,Liu C,Yang Y W. 2019. Relationship between Bemisia tabaci and tomato yellow leaf curl disease[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin,35(4):102-107.]

刘冰. 2016. 不同景观结构下华北农田主要天敌的种群数量以及控害功能[D]. 扬州:扬州大学. [Liu B. 2016. Impacts of landscape structure on enemy abundance and their pest biocontrol in farmland in Northern China[D]. Yangzhou: Yangzhou University.]

刘银泉,刘树生. 2012. 烟粉虱的分类地位及在中国的分布[J]. 生物安全学报,21(4): 247-255. [Liu Y Q,Liu S S. 2012. Species status of Bemisia tabaci complex and their distributions in China[J]. Journal of Biosafety,21(4): 247-255.]

刘振国,谭海燕,吴中和,周文星. 2002. 昆明地区大棚番茄高产高效栽培技术[J]. 云南农业科技,(S1): 171-173. [Liu Z G,Tan H Y,Wu Z H,Zhou W X. 2002. High-yield and high-efficiency cultivation techniques of greenhouse tomatoes in Kunming[J]. Yunnan Agricultural Scien-ce and Technology,(S1): 171-173.]

罗宏伟,黄建,王竹红. 2003. 烟粉虱在温室内甘薯寄主上生物学特性的研究[J]. 华东昆虫学报,12(2): 21-26. [Luo H W,Huang J,Wang Z H. 2003. The biological characteristics of sweetpotato whitefly,Bemisia tabaci (Gennadius),on the sweetpotato host in greenhouse[J]. Entomological Journal of East China,12(2): 21-26.]

苗相伟. 2017. 番茄黄化曲叶病毒病的研究进展[J]. 中国果菜,37(3): 31-35. [Miao X W. 2017. Research progress of tomato yellow leaf curl virus disease[J]. China Fruit & Vegetable,37(3): 31-35.]

欧阳芳,门兴元,关秀敏,肖云丽,戈峰. 2016. 区域性农田景观格局对麦蚜及其天敌种群的生态学效应[J]. 中国科学: 生命科学,46(1): 139-150. [Ouyang F,Men X Y,Guan X M,Xiao Y L,Ge F. 2016. Ecological effects of regional agricultural landscape pattern on wheat aphids and their natural enemies[J]. Science in China: Life Scien-ces,46(1): 139-150.]

沈斌斌,任顺祥. 2007. 烟粉虱卵在黄瓜上的空间分布及抽样技术[J]. 华南农业大学学报,28(3):116-118. [Shen B B,Ren S X. 2007. Spatial distribution pattern and sampling technique of the eggs of Bemisia tabaci on cucumbers[J]. Journal of South China Agricultural University,28(3):116-118.]

沈斌斌,任顺祥,Musa P D,周建华. 2005. 烟粉虱成虫空间分布型的研究[J]. 昆虫知识,42(5): 544-546. [Shen B B,Ren S X,Musa P D,Zhou J H. 2005. The spatial distribution pattern of Bemisia tabaci adults[J]. Chinese Bulletin of Entomology,42(5): 544-546.]

唐繼红. 2016. 草地螟对温湿度变异的适应与反应[D]. 北京:中国农业科学院. [Tang J H. 2016. Response and ada-ptation of the beet webworm,Loxostege sticticalis(Lepidoptera: Carambidiae) to the variations in temperature and humidity[D]. Beijing: Chinese Academy of Agricultural Sciences.]

王勇,王小强,蒲德强,刘虹伶,刘东阳,冯长春,卢军,龙岗,陈佳威,周肆维,李斌,刘杨. 2018. 凉山烟田烟粉虱(MED隐种)成虫空间分布型及序贯抽样技术[J]. 植物保护,44(2): 129-133. [Wang Y,Wang X Q,Pu D Q,Liu H L,Liu D Y,Feng C C,Lu J,Long G,Chen J W,Zhou S W,Li B,Liu Y. 2018. Spatial distribution pattern of Bemisia tabaci MED adult in tobacco fields in Liangshan and sequential sampling technique[J]. Plant Protection,44(2): 129-133.]

徐世才,陈邦凯,魏婷婷,云龙,杨林,杨珣,邓振山,肖金学. 2017. 延安烟区烟粉虱空间分布和垂直分布规律[J]. 江苏农业科学,45(15): 85-87. [Xu S C,Chen B K,Wei T T,Yun L,Yang L,Yang X,Deng Z S,Xiao J X. 2017. Spatial distribution and vertical distribution of Bemisia tabaci in Yanan tobacco area[J]. Jiangsu Agricultural Science,45(15): 85-87.]

杨海林,李向永,张立猛,尹艳琼,赵雪晴,谌爱东. 2014. 烟粉虱在烟株上的垂直分布及寄主选择性[J]. 生物安全学报,23(1): 30-33. [Yang H L,Li X Y,Zhang L M,Yin Y Q,Zhao X Q,Chen A D. 2014. Host-plant selection in Bemisia tabaci adults and their vertical distribution on tobacco plants[J]. Journal of Biosafety,23(1): 30-33.]

尤民生,侯有明,劉雨芳,杨广,李志胜,蔡鸿娇. 2004. 农田非作物生境调控与害虫综合治理[J]. 昆虫学报,47(2): 260-268. [You M S,Hou Y M,Liu Y F,Yang G,Li Z S,Cai H J. 2004. Non-crop habitat manipulation and integrated pest management in agroecosystems[J]. Acta Entomologica Sinica,47(2): 260-268.]

俞晓平,胡萃,Heong K L. 1996. 非作物生境对农业害虫及其天敌的影响[J]. 中国生物防治,12(3): 37-40 [Yu X P,Hu C,Heong K L. 1996. The effects of non-crop habitats on crop pest and their natural enemies[J]. Chinese Journal of Biological Control,12(3): 37-40.]

张开存,佟友贵,杨欣,张会燕,杨伟娴,施艳萍,熊忠平. 2014. 银合欢豆象幼虫空间分布型及抽样技术研究[J]. 环境昆虫学报,36(3): 459-464. [Zhang K C,Tong Y G,Yang X,Zhang H Y,Yang W X,Shi Y P,Xiong Z P. 2014. Research on spatial distribution pattern and sampling technique of Acanthoscelides macrophthalmus larva[J]. Journal of Environmental Entomology,36(3): 459-464.]

张晴晴,卢增斌,李丽莉,关秀敏,欧阳芳,张永生,门兴元. 2018. 区域性农田景观格局对棉蚜种群数量的生态学效应[J]. 生态学报,38(4):1366-1374. [Zhang Q Q,Lu Z B,Li L L,Guan X M,Ouyang F,Zhang Y S,Men X Y. 2018. Ecological effects of farmland landscape patterns on the population of cotton aphids,Aphis gossypii Glover,in North China[J]. Acta Ecologica Sinica,38(4):1366-1374.]

张晓明. 2013. 棉田烟粉虱种群的生物生态调控模式研究[D]. 北京:中国农业科学院. [Zhang X M. 2013. Study on bio-ecological control pattern of Bemisia tabaci (Hemio-tera: Aleyrodidae) in cotton field[D]. Beijing: Chinese Academy of Agriculture Science.]

张晓明,杨念婉,万方浩. 2013. 烟粉虱MED隐种在不同种植模式棉田中的分布型研究[J]. 环境昆虫学报,35(5): 560-571. [Zhang X M,Yang N W,Wan F H. 2013. Study on distribution pattern of Bemisia tabaci MED(Hemiptera:Aleyrodidae) in cotton fields with different planting patterns[J]. Journal of Environmental Entomology,35(5): 560-571.]

张晓明,杨念婉,万方浩. 2014. 田间不同植物上烟粉虱种群密度[J]. 生态学报,34(16): 4652-4661. [Zhang X M,Yang N W,Wan F H. 2014. Population density of Bemi-sia tabaci(Gennadius)(Hemiptera: Aleyrodidae) on dif-ferent plants in the field[J]. Acta Ecologica Sinica,34(16): 4652-4661.]

郑宇,姚凤銮,丁雪玲,赵建伟,何玉仙. 2018. 烟粉虱对吡虫啉的室内抗性发展动态及其生化机制[J]. 江西农业学报,30(1):70-73. [Zheng Y,Yao F L,Ding X L,Zhao J W,He Y X. 2018. Developmental trend of resistance of Bemisia tabaci to imidacloprid in laboratory and its biochemical mechanism[J]. Acta Agriculturae Jiangxi,30(1):70-73.]

周福才,任順祥,杜予州,秦洁洋,周桂生,刘宗泉. 2006. 棉田烟粉虱种群的空间格局[J]. 应用生态学报,17(7): 1239-1244. [Zhou F C,Ren S X,Du Y Z,Qin J Y,Zhou G S,Liu Z Q. 2006. Spatial patterns of Bemisia tabaci (Gennadius) population in cotton fields[J]. Chinese Journal of Applied Ecology,17(7): 1239-1244.]

朱平阳,吕仲贤,Geoff Gurr,郑许松,Donna Read,杨亚军,徐红星. 2012. 显花植物在提高节肢动物天敌控制害虫中的生态功能[J]. 中国生物防治学报,28(4): 583-588. [Zhu P Y,Lü Z X,Geoff G,Zheng X S,Donna R,Yang Y J,Xu H X. 2012. Ecological functions of flowering plants on conservation of the arthropod natural enemies of insect pests in agroecosystem[J]. Chinese Journal of Biological Control,28(4): 583-588.]

Bianchi F J J A,Booij C J H,Tscharntke T. 2006. Sustainable pest regulation in agricultural landscapes: A review on landscape composition,biodiversity and natural pest control[J]. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences,273(1595): 1715-1727.

Blackith R E. 1961. The water reserves of hatchling locusts[J]. Comparative Biochemistry and Physiology A-Molecu-lar & Integrative Physiology,3(2): 99-107.

Dunning J B,Danielson B J,Pulliam H R. 1992. Ecological processes that affect populations in complex landscapes[J]. Oikos,65(1):169-175.

Ewers R M,Didham R K. 2008. Pervasive impact of large-scale edge effects on a beetle community[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences,105(14): 5426-5429.

Fazekas J,Kádár F,Sárospataki M,L?vei G L. 1997. Seasonal activity,age structure and egg production of the ground beetle Anisodacty lussignatus(Coleoptera: Carabidae) in Hungary[J]. European Journal of Entomology,94(4): 473-484.

Ferguson A W,Klukowski Z,Walczak B,Clark S J,Mugglestone M A,Perry J N,Williams I H. 2003. Spatial distribution of pest insects in oilseed rape: Implications for integrated pest management[J]. Agriculture,Ecosystems & Environment,95(2): 509-521.

Geslin B,Oddie M,Folschweiller M,Legras G,Seymour C L,Van Veen F J F,Thébault E. 2016. Spatiotemporal changes in flying insect abundance and their functional diversity as a function of distance to natural habitats in a mass flowering crop[J]. Agriculture,Ecosystems and Environment,229: 21-29.

Giovanni T,Serena D S,Maurizia S,Francesco B,Lorenzo M. 2016. Conservation tillage mitigates the negative effect of landscape simplification on biological control[J]. Journal of Applied Ecology,53(1): 233-241.

Kanakala S,Ghanim M. 2019. Global genetic diversity and geographical distribution of Bemisia tabaci and its bacterial endosymbionts[J]. PLoS One,14(3): e0213946.

Khan M R,Ghani I A,Khan M R,Ghaffar A,Tamkeen A. 2011. Host plant selection and oviposition behaviour of whitefly Bemisia tabaci (Gennadius) in a mono and simu-lated polyculture crop habita[J]. African Journal of Biotechnology,10(8): 1467-1472.

Li S J,Xue X,Ahmed M Z,Ren S X,Du Y Z,Wu J H,Cuthbertson A G S,Qiu B L. 2011. Host plants and natural enemies of Bemisia tabaci(Hemiptera: Aleyrodidae) in China[J]. Insect Science,18(1): 101-120.

Lynch R E,Simmons A. 1993. Distribution of immature and monitoring of adult sweetpotato whitefly,Bemisia tabaci (Gennadius)(Homoptera: Aleyrodidae),in peanut,Arachis hypogaea[J]. Environmental Entomology,22(2): 375-380.

Mitsunaga T,Mukawa S,Shimoda T,Suzuki Y. 2006. The influence of food supply on the parasitoid against Plutella xylostella L.(Lepidoptera: Yponomeutidae) on the longevity and fecundity of the pea leafminer,Chromatomyia horticola(Goureau)(Diptera: Agromyzidae)[J]. Applied Entomology and Zoology,41(2):277-285.

Naranjo S E,Flint H M. 1995. Spatial distribution of adult Bemisia tabaci(Homoptera: Aleyrodidae) in cotton and development and validation of fixed-precision sampling plans for estimating population density[J]. Environmental Entomology,24(2): 261-270.

Oliveira M R V,Henneberry T J,Anderson P. 2001. History,current status,and collaborative research projects for Bemisia tabaci[J]. Crop Protect,20(9): 709-723.

Ple?a? M,Gagi? V,Jankovi? M,Petrovi?-Obradovi? O,Kavallieratos N G,Tomanovi? ?,Thies C,Tscharntke T,?etkovi? A. 2014. Landscape composition and con?guration influence cereal aphid-parasitoid-hyperparasitoid interactions and biological control differentially across years[J]. Agriculture,Ecosystems & Environment,183: 1-10.

Silveira L C P,Filho B E,Pierre L S R,Peres F S C,Louzada J N C. 2009. Marigold (Tageteserecta L.) asanattractive crop to natural enemies in onion fields[J]. Scientia Agricola,66(6): 780-787.

Thies C,Steffan-Dewenter I,Tscharntke T. 2007. Interannual landscape changes influence plant-herbivore-parasitoid interactions[J]. Agriculture,Ecosystems & Environment,125(1): 266-268.

Tonhasca A,Palumbo J C,Byrne D N. 1994. Distribution patterns of Bemisia tabaci(Homoptera: Aleyrodidae) in cantaloupe fields in Arizona[J]. Environmental Entomology,23(4):949-954.

Voss S C,Spafford H,Dadour I R. 2009. Annual and seasonal patterns of insect succession on decomposing remains at two locations in Western Australia[J]. Forensic Science International,193(1): 26-36.

Zhang X M,Ferrante M,Wan F H,Yang N W,L?vei G L. 2020a. The parasitoid Eretmocerus hayati is compatible with barrier cropping to decrease whitefly(Bemisia tabaci MED) densities on cotton in China[J]. Insects,11(1): 57.

Zhang X M,L?vei,G L,Ferrante M,Yang N W,Wan F H. 2020b. The potential of trap and barrier cropping to decrease densities of the whitefly Bemisia tabaci MED on cotton in China[J]. Pest Management Science,76(1):366-374.

Zhang X M,Yang N W,Wan F H,L?vei G L.2014. Density and seasonal dynamics of Bemisia tabaci(Gennadius) mediterranean on common crops and weeds around cotton fields in Northern China[J]. Journal of Integrative Agriculture,13(10): 2211-2220.

(责任编辑 麻小燕)

猜你喜欢

空间分布番茄
番茄鳕鱼面
小番茄发电机
HOME家系列
基于SWAT的滇池流域农业非点源污染空间分布特征研究
白龟山湿地重金属元素分布特征及其来源分析
江苏省臭氧污染变化特征
基于Kriging插值的矿区周边土壤重金属空间分布规律研究
编辑部故事
爱挑剔的番茄
番茄