張 鋒,丁俊杰,朱春福,王建國(guó)
(江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院,江西 南昌 330045)
稻水象甲[Lissorhoptrus oryzophilus(Kuschel)]是一般性滯育昆蟲(chóng),存在季節(jié)性遷飛現(xiàn)象,并以成蟲(chóng)越冬[1]。當(dāng)溫度達(dá)到13.8℃時(shí)越冬成蟲(chóng)飛行肌開(kāi) 始發(fā)育[2],此后稻水象甲開(kāi)始陸續(xù)遷離山坡等越冬 場(chǎng)所,并待早稻扦插后遷入早稻田。當(dāng)?shù)舅蠹自谝淮上x(chóng)羽化后,便遷離稻田區(qū),一部分發(fā)育緩慢 或遷飛不成功的一代成蟲(chóng)則掉落于晚稻田里進(jìn)行取 食并繼續(xù)發(fā)育形成二代蟲(chóng)源[3]。
對(duì)稻水象甲空間分布型國(guó)外已有報(bào)道[4-7],在國(guó)內(nèi)多個(gè)地區(qū)對(duì)稻水象甲的分布型也做過(guò)一些研 究,如宣維健等[8]對(duì) 稻水象甲卵的空間分布型進(jìn)行 了研究,王正軍[6]等對(duì)浙江省、福建省稻水象甲的宏觀擴(kuò)散分布進(jìn)行了研究,田春輝等[7]對(duì) 遼寧東港 地區(qū)單季作物上的稻水象甲不同時(shí)期不同蟲(chóng)態(tài)的分布規(guī)律進(jìn)行了研究,但目前南方雙季稻區(qū),越冬代 稻水象甲在春季遷入稻田及滯夏遷出時(shí),新一代成蟲(chóng)在新插晚稻田間的分布規(guī)律尚缺乏研究。本試驗(yàn)于2011年在江西省樂(lè)平市,通 過(guò)對(duì)稻水象甲在春季早稻、一季晚稻和連作晚稻上取食斑的田間空間分布規(guī)律進(jìn)行研究,擬為指導(dǎo)調(diào)查稻水象甲的種群密 度,確定對(duì)水稻的為害程度,制定經(jīng)濟(jì)閾值和防治指標(biāo),為更好地防治稻水象甲提供數(shù)據(jù)參考與理論 依據(jù)。
試驗(yàn)地點(diǎn)選在江西省樂(lè)平市新城村上徐村小組(E 117.10,N 28.80)雙季稻田區(qū),地處鄱陽(yáng)湖平 原區(qū),年均氣溫 16.6~17.6℃,年降水量 1 670mm,處亞熱帶季風(fēng)氣候。
1.2.1 取樣方法早稻田成蟲(chóng)分布調(diào)查:2011年4月28日(早稻插秧后約 10d)正 值田間稻水象甲發(fā)生高峰期,調(diào)查樂(lè)平市上徐村小組5 塊早稻田(A、B、C、D 和E),田塊間互相隔離。采取平行線跳 躍式取樣:從靠近路邊、渠邊或洼地的田埂開(kāi)始,每隔 5 行取 1 行,每行連續(xù)取 10 株,每塊田取夠 400 株,目測(cè)稻苗上成蟲(chóng)數(shù)量。
晚稻田取食斑調(diào)查:由于晚稻田間種群密度低,且稻水象甲成蟲(chóng)假死性,輕碰易掉落,不易調(diào)查,試驗(yàn)通過(guò)調(diào)查稻水象甲取食斑的數(shù)量來(lái)反映其成蟲(chóng) 分布情況。2011年7月19日(水稻扦插約 1 周)調(diào)查一季晚稻上稻水象甲取食斑分布情況,并于7月23日至25日(水稻扦插約 1 周)調(diào)查二季晚稻上稻水象甲成蟲(chóng)取食斑分布情況,同樣采取平行線 跳躍式取樣法,每隔 10 行取1 行,每行取 10 株禾 苗,每塊取夠 200 株,目測(cè)其上取食斑數(shù)量,其中 一季晚稻上調(diào)查 2 塊田(F 和G),連作晚稻調(diào)查 3 塊田(H、I 和J),田間相互隔離。
1.2.2 分布型測(cè)定(1)采 用聚集度指標(biāo)法確定稻水象甲成蟲(chóng)空間分布型:其主要指標(biāo)有:均值(m)、方差(S2)、平均擁擠度(M*);擴(kuò)散系數(shù)(C),C=S2 /m; 叢生指標(biāo)(I),I= S2 /m1;聚塊性指標(biāo)(M*/m);CA指 標(biāo),CA=1/K,K=m2 /(S2 m);(2)依據(jù) Taylor 冪法 則對(duì)其進(jìn)行回歸分析[9];(3)利用Iwao的M* m回 歸分析法來(lái)分析稻水象甲的空間分布型[10]。
1.2.3 聚集因子分析采用Blackith[11]提 出的聚集 均數(shù)(λ)來(lái)分析聚集原因。λ= mγ/2K式中m為害蟲(chóng)或取食斑平均密度,K為負(fù)二項(xiàng)分布中的K值,γ為 具體自由度等于2K的χ2(卡方)分布函數(shù),即γ為“χ2(卡方)值表”中自由度等于2K在概率P=0.05 時(shí)對(duì)應(yīng)的χ2(卡方)值。當(dāng)λ<2 時(shí),昆蟲(chóng)種群的聚集 可能是由于環(huán)境中的某些因素作用引起的;當(dāng)λ≥2 時(shí),其聚集是出于昆蟲(chóng)本身和環(huán)境因素中的任一因 子引起的。
表1 稻水象甲種群及取食斑聚集指標(biāo)
從表1 中可以看出,早稻田里的成蟲(chóng)密度聚集 度測(cè)定結(jié)果為,I>0,M*/m>1,CA>0,C>1,其中樣本 1的K=12.781 5>8,說(shuō)明田塊 1的聚集性稍 差;一季晚稻及連作晚稻中的新一代成蟲(chóng)取食斑密 度聚集度測(cè)定結(jié)果同樣為:I>0,M*/m>1,CA>0,C>1,晚稻田中取食斑的K值都更趨近于0,說(shuō)明 晚稻田塊取食斑聚集性都很明顯。其中連作晚稻田J的K=0.279 5,值最小,說(shuō)明連作晚稻田塊取食斑 聚集性極密集。
根據(jù) Taylor 冪法則,方差S2與均值m的關(guān)系 式:lgS2=lga+blgm,其中,當(dāng) lga=0,b=1,S2=m,種群在一切密度下隨機(jī)分布;當(dāng) lga>0,b=1,S2/m=a,種群在一切密度下均是聚集的,但不是聚集度的密 度依賴性;lga>0,b>1,S2/m=amb-1,種群在一切密 度下均是聚集的,且具密度依賴性;當(dāng) lga<0,b<1,密度越高種群分布越均勻。
通過(guò) Taylor 冪法則中的線性回歸分析,早 稻田 中成蟲(chóng)分布:
相關(guān)系數(shù)r=0.953 4,P<0.05;回歸方程極顯著。方程式 1中 loga=0.160 5>0,b=1.354 9>1,可認(rèn) 為稻水象甲在任何密度下皆為聚集分布,具有密度 依賴性。
晚稻田中取食斑分布:
相關(guān)系數(shù)r=0.969 7,P<0.01;回歸方程極顯著。方程式 2中 loga=0.897 5>0,b=1.142 6>1,說(shuō)明 取食斑在一切成蟲(chóng)密度下都是聚集的,聚集強(qiáng)度隨 種群密度的升高而增加。
據(jù) Iwao的M* m回歸分析法,稻水象甲的平均 擁擠度M*與平均值m的關(guān)系可用一簡(jiǎn)單直線反映 出來(lái),即M*=α+βm。將早稻田成蟲(chóng)與晚稻田取食斑的Iwao曲線反應(yīng)至圖1。
圖1 早稻田成蟲(chóng)及晚稻田取食斑數(shù)量 M*-m回歸曲線圖
早稻田成蟲(chóng)圖1中A所示,M *=0.0088+1.3785m,r=0.963 6**,P<0.01,α=0.008 8>0,個(gè)體間相互 吸引;β=1.378 5>1,說(shuō)明成蟲(chóng)成聚集分布。
晚稻田圖1中B所示,M*=6.7806+1.412 4m,r=0.9231**,P<0.05,α=6.780 6>0,同時(shí)β=1.412 4>1,說(shuō)明取食斑隨成蟲(chóng)個(gè)體間的相互吸引成聚集 分布。
采用Blackith聚集均數(shù)(λ)分析聚集原因,經(jīng)計(jì) 算得各田塊的聚集均數(shù)值λ均大于2,說(shuō)明聚集是由昆蟲(chóng)行為或者是因環(huán)境中的任一因子引起。經(jīng)統(tǒng) 計(jì)及檢測(cè)分析,可總結(jié)如下:早稻田中越冬代稻水 象甲成蟲(chóng)成聚集性分布;晚稻田中取食斑同樣成聚 集分布,可以從側(cè)面反應(yīng)出晚稻田中稻水象甲新一代成蟲(chóng)也成聚集性分布。
春季因越冬代稻水象甲隨著溫度的升高,從每年的3月中旬便開(kāi)始出土活動(dòng),從越冬場(chǎng)所遷出,在田埂邊取食雜草同時(shí)“等候”入遷本田[12],在水 稻移栽后迅速遷入本田,從出土至入遷本田時(shí)間長(zhǎng) 達(dá)一個(gè)多月,因此稻水象甲在入遷早稻田時(shí)顯然會(huì) 形成聚集分布的空間格局,這與田春輝的研究結(jié)果 一致[6]。
稻水象甲成蟲(chóng)具有假死性,同時(shí)晚稻上的成蟲(chóng) 數(shù)量極少,對(duì)取食斑的分布調(diào)查更能反應(yīng)晚稻上稻水象甲成蟲(chóng)的分布型。本次調(diào)查反映出晚稻田中水 稻上稻水象甲取食斑呈聚集分布,這可從側(cè)面反映 出晚稻上稻水象甲成蟲(chóng)也應(yīng)該呈聚集分布,這一結(jié)果與田春輝等[6]報(bào)導(dǎo)滯留在稻田中的新一代成蟲(chóng)呈完全均勻分布有異。南方晚稻分-季晚稻及邊作晚 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月初達(dá)到羽化高峰,新一代成蟲(chóng)在羽化成蟲(chóng)可爬行及短距飛行進(jìn)行遷飛,靠近早稻田的一季晚稻田成蟲(chóng)數(shù)量稍多,但遷入后不久又會(huì)遷出;連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蟲(chóng) 尚未能及時(shí)遷出而逗留在田間,但會(huì)隨著稻田的翻 耕及灌溉而聚集在近田埂及田角處,晚稻移栽后,靠近田邊雜草上的少量成蟲(chóng)會(huì)回遷稻田取食,因此 易在稻田中形成個(gè)體群,從而呈聚集分布。因此,本試驗(yàn)結(jié)果中分析聚集均數(shù)λ大于2,可以認(rèn)為稻水象甲在晚稻上的分布型主要是由環(huán)境因子影響稻水象甲行為引起的。
稻水象甲是我國(guó)二級(jí)外來(lái)檢疫特物種[13],對(duì)水 稻危害程度曾有報(bào)導(dǎo)稱其僅次于稻飛虱[14]。自 1988年傳入我國(guó)以來(lái),其擴(kuò)張速度相當(dāng)驚人,至今已入 侵我國(guó)大部分水稻種植省市,而且我國(guó)稻水象甲均 為孤雌生殖,具有難防難控的特點(diǎn),嚴(yán)重危害了我 國(guó)糧食作物的安全。通過(guò)明確南方雙季稻區(qū)稻水象 甲的田間分布規(guī)律,對(duì)稻水象甲的防控能起到一定的參考與指導(dǎo)。
[1]翟保平,商晗武.浙江省雙季稻區(qū)稻水象甲的發(fā)生動(dòng)態(tài) [J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),1997,30(6):23-29.
[2][日]松井正春.稻水象甲越冬后成蟲(chóng)飛行肌發(fā)育和飛翔 活動(dòng)的溫度制約性[J].應(yīng)動(dòng)昆蟲(chóng),1985,29:67-72.
[3]翟保平,商晗武,程家安.浙江省雙季稻區(qū)稻水象甲二 代蟲(chóng)源的構(gòu)成[J].植物保護(hù)學(xué)報(bào),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]田春暉,趙文生,趙承德,等.稻水象甲的發(fā)生規(guī)律與防 治研究 .Ⅱ稻水象甲種群分布的空間格局及田間抽樣技 術(shù)[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué),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]宣維健,楊星科,劉虹,等.稻水象甲卵的空間分布型及 抽樣技術(shù)研究[J].昆蟲(chóng)知識(shí),2002,39(2):107-110.
[9]Taylor L R.Aggregation,variance and the mean[J].Nature,1961(189):732-735.
[10]Iwao S.Statist[J].Ecol,1971(1):461-513.
[11]丁巖欽.昆蟲(chóng)數(shù)學(xué)生態(tài)學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,1994:29-58.
[12]翟保平,鄭雪浩,商晗武.風(fēng)對(duì)稻水象甲起飛的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象,1999,20(3):24-27.
[13]孫汝川,毛志農(nóng).稻水象[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,1996:159.
[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.