蔷薇科果树访花昆虫生态调查
2021-06-16张未仲胡嘉隽赵龙龙胡增丽刘朝红韩凤
张未仲 胡嘉隽 赵龙龙 胡增丽 刘朝红 韩凤
摘 要:对山西晋中地区早春蔷薇科果树访花昆虫进行调查,得到访花昆虫共34种。其中李园昆虫21种,桃园16种,山楂园14种,梨园13种,苹果园9种,早春蔷薇科主要访花昆虫为膜翅目昆虫,其次为双翅目昆虫。访花昆虫的种类和数量因各种果树花期的不同而有所差异。此外环境因素如温度对其活动有明显影响,访花行为在午间温度较高时活动最为频繁。
关键词:蔷薇科果树;花蜜;传粉昆虫;种类
文章编号:2096-8108(2021)03-0028-05 中图分类号:Q968.1 文献标识码:A
Ecological Investigation of Flower Visiting Insects in Rosaceae Fruit Trees
ZHANG Weizhong1,HU Jiajuan2,ZHAO Longlong1*,HU Zengli1,LIU Zhaohong1,HAN Feng1
(1.Pomology Institute, Shanxi Agricultural University,Taiyuan 030031, China;
2.College of Agriculture, Shanxi Agricultural University,Taigu 030801, China)
Abstract:An investigation of pollinating insects on Rosaceae fruit trees in Jinzhong Area of Shanxi in early spring revealed that 34 species of pollinating insects were obtained. Among them, there were 21 species of pium orchard flower visiting insects,16 species of peach orchard,14 species of hawthorn orchard, 13 species of pear orchard, 9 species of apple orchard. The main flower visiting insects of Rosaceae in early spring were Hymenoptera, followed by Diptera. The types and numbers of flower visiting insects varied due to the flowering period of various fruit trees. In addition, environmental factors such as temperature had a significant impact on their activities. Flower-visiting behavior was most frequent when the temperature was high in the noon.
Keywords:Rosaceae fruit tree; nectar; flower visiting insects; species
薔薇科(Rosaceae)属被子植物门(Angiospermae)、双子叶植物纲(Dicotyledoneae)、原始花被亚纲(Archichlamydeae)、蔷薇目(Rosales),在全球范围内皆有分布,以北半球温带地区分布最为广泛。作为蔷薇科植物原生中心之一的中国,共有该科植物55属,1 000多种[1]。此科多数植物为重要的经济植物,如苹果(Malus)、梨(Pyurs)、杏(Prunus armeniaca)等皆属于此科,在我国农业经济方面占据着十分重要的地位。
蔷薇科果树大多属于典型虫媒传粉植物。传粉昆虫是访花昆虫的重要组成部分,主要分属于膜翅目、双翅目、鞘翅目、鳞翅目、半翅目、直翅目以及缨翅目、其中膜翅目占43.7%,双翅目占28.4%,鞘翅目占14.1%,其余几目共占13.8%[2]。
传粉昆虫同果树的坐果率及产量密切相关。研究表明在蜜蜂授粉后,香梨坐果率要比在自然授粉条件下提高25%,同时其产量增加32%以上,商品率提高50%[3]。据欧阳芳等利用昆虫生态服务定量估算的方法,2007年我国农业生产过程中昆虫传粉功能的服务价值为6 790.3亿元[4]。由此可见传粉昆虫在农业生产方面创造了难以估量的价值。
近年来,随着农业规模化和产业化发展,蔷薇科果树的种植面积不断扩大。而在病虫害管理中,多采用化学防控措施进行调控,致使果园生态环境恶化,物种多样性降低,授粉昆虫比例下降。加上自然气候变化无常,“倒春寒”侵袭等原因,使得在种植园区内,传粉昆虫不能满足蔷薇科果树的授粉需求。在授粉不良的情况下,一方面会导致蔷薇科果树的坐果率、果形指数及产量下降;另一方面,相比于昆虫授粉,人工授粉需要更多人力物力且效率较低,无法满足日益增长的生产需求。鉴于此,为了了解蔷薇科果园传粉昆虫特点组成,对常见蔷薇科果树访花昆虫进行了系统性调查,以期进一步保护与利用传粉昆虫资源。
1 材料与方法
1.1 调查地点
试验于山西农业大学果树研究所中李园、桃园、梨园、山楂、苹果园5个园区中进行。
1.2 调查时间
试验分别于2016年-2019年4月
山西农业大学果树研究所各果园调查,其中李园调查日期为4月1日-4月11日,桃园为4月9日-5月1日,梨园与山楂园、苹果园为4月11日-5月1日,每日从上午8:00开始观测至下午18:00结束。
1.3 调查方法
1.3.1 传粉昆虫种类调查
采用网捕法与拍摄法进行调查,将捕捉到的昆虫迅速置于带有硅胶干燥剂的塑料管中,毒杀,展翅后针扎制作成标本,若不便捕捉则使用相机拍照进行记录。最后统计结果,结合资料对昆虫进行鉴定。
1.3.2 昆虫日活动规律
于各果树的盛花期在果园内随机选取果树(树高2~3 m,树展1.5~2.5 m),用捕虫网捕虫法(于选定果树东南西北4个方向分别扫网20次),在上午8:00-10:00,午间12:00-14:00,下午16:00-18:00,3个时间段分别对果树上访花昆虫种类与数量进行统计,通过观察主要传粉昆虫的活动规律分析其访花习性。
1.3.3 盛花期花蜜量调查
于各园盛花期随机选取果树,采摘开放旺盛且花药未枯萎的花朵置于密封塑料管中,在室内使用镊子去除其花药、花丝等部位,将内径为0.3 mm的玻璃毛细管直接伸入其花托部吸取花蜜,并测量其长度。
2 结果与分析
2.1 访花昆虫种类
将桃、李、梨、山楂、苹果5个园区内采集所得标本结合拍摄所得照片,整理鉴定访花昆虫共34种,隶属5目,28科。主要有膜翅目、双翅目、鞘翅目、鳞翅目与半翅目昆虫。其中以膜翅目昆虫种类最多,共12种;其次为双翅目昆虫,共9种;半翅目昆虫种类最少,仅有3种。不同果树上分布的昆虫种类为李21种,桃16种,山楂14種,梨13种,苹果9种,试验已知昆虫种类名录见表1。
2.2 不同园区访花昆虫的活动规律
不同果树访花昆虫数量如图1所示。所有园区均为中午时间段昆虫数量最多。除苹果园外,其余果园的昆虫数量下午均高于上午。不同果园中3个时间段昆虫数量均为李园最多。上午37头,中午70头,下午47头。其次为桃园,最少为山楂园。
2.3 不同果树的花蜜含量
各种果树在盛花期花蜜量统计结果如图2所示。桃花的花蜜量最多,李花最少,山楂、苹果花蜜量居中。
3 小结
访花昆虫种类较多,形态特征、行为目的均有所不同,它们在植物传粉中发挥的作用有很大差异。对5种果树园区调查可知,访花昆虫种类主要为膜翅目与双翅目,二者中又以膜翅目昆虫居多。所有园区膜翅目昆虫种类达到12种,主要有意大利蜜蜂、中华蜜蜂、条蜂、李实蜂以及蚂蚁等。蜜蜂类昆虫由于具备特有的采粉器官如花粉篮、花粉刷等,配合其较长的口器,使得蜜蜂能够从花朵上得到充分食物且不对花朵造成损害[5],因此成为传粉昆虫的优势种。果园捕捉到的蜜蜂类昆虫中,其携粉足以及体壁上具有凝结成颗粒状的花粉。双翅目访花昆虫中占主要地位的是食蚜蝇类,虽然食蚜蝇没有蜜蜂类昆虫的携粉足,但是在取食花蜜的过程中,体毛也可黏附花粉对植物进行传粉[6、7],而且本研究表明食蚜蝇在5个园区均有分布,因此食蚜蝇对果树的传粉作用也不容忽视。相较于膜翅目、双翅目昆虫,鳞翅目虽然种类及数量较少,但昆虫体型较大,在吸食花蜜时会与花粉充分接触,停留时间较长,可携带较多花粉,因此对蔷薇科果树的传粉有着积极意义[8]。
鞘翅目昆虫尤其是瓢虫在各个园区中都有出现,也可携带较多花粉,但由于体表结构光滑,停花时间短等原因,不是传粉的主要昆虫[9]。同翅目的蝽与盲蝽、瓢虫类似,据有关资料显示,其吸食花蜜方式特殊,仅头、足部携带少量花粉,故认为其不是蔷薇科果树的有效传粉者[8]。
所有园区访花昆虫均是中午最多,大部分果园下午的昆虫量居中,上午最少。推测访花昆虫的数量与植物蜜源的分泌节律有关。
比较各种果树访花昆虫种类与数量及花蜜量,李花的花蜜量虽然最少,但是昆虫种类与数量均最多。桃的花蜜量最多,桃树上昆虫种类与数量仅次于李树。其余3种果树,梨花蜜量较少,但是,昆虫种类与山楂、苹果较为接近。从结果可知,花蜜量与访花昆虫种类及数量没有明显相关性。推测李花的访花昆虫多是由于开花最早,没有竞争植物所致。
在果园建设中应当注重品种多样性,提高环境的异质性[11],花期禁用高毒农药,保护访花昆虫资源,充分提高访花昆虫的访花频率,延长访花时间,实现自然条件下传粉昆虫授粉效益最大化。
参考文献
[1]中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志[M].北京:科学出版社,2004.
[2]郭柏寿,杨继民,许有彬.传粉昆虫的研究现状及存在的问题[J].西南农业学报,2001,14(4):102-108.
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[4]欧阳芳,吕 飞,门兴元.中国农业昆虫生态调节服务价值估算[J].生态学报,2015,35(12):4000-4006.
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[6]钦俊德.昆虫与植物的关系[M].北京:科学出版社,1987.
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[8]冯立超,孟庆繁,高文韬.长白山西南坡山楂海棠访花昆虫多样性及其行为研究[J].广东农业科学,2015,42(3):147-152.
[9]刘朝红,赵龙龙,张未仲,等.李子访花昆虫组成特点及影响初探[J].山西农业科学,2020,48(6):970-973,1004.
[10]赵龙龙.北方蔷薇科果树常见野生传粉昆虫的组成及影响因素[J].植物医生,2020,33(4):28-32.
收稿日期:2020-11-27
基金项目:山西省重点研发计划项目(201903D211001-1);山西省农业科学院科技创新项目(YCX2020YQ08)
第一作者简介:张未仲(1979-),男,博士,助理研究员,主要从事果树病虫害防治工作。E-mail:basketzhong@sina.com
通讯作者:赵龙龙(1984-),男,副研究员,主要从事果树病虫害防治工作。