5種茶園秋冬季天敵與假眼小綠葉蟬空間關系密切程度的差異

孫佳照,張 淋,,李子朝,鄒運鼎,畢守東,*

1 安徽農業大學理學院,合肥 230036

2 安徽農業大學林學與園林學院,合肥 230036

假眼小綠葉蟬Empoascavitis是東亞最嚴重的茶葉經濟害蟲之一[1]。在我國四大茶區均有發生[2]。除危害茶樹外,還是歐洲和亞洲葡萄樹的害蟲[3],同時還能危害豆類、蔬菜、林木、馬唐等多種植物。假眼小綠葉蟬刺吸茶葉影響茶的質量和風味,使茶的產量受到影響[4]。楊林等[5]用地學統計學方法研究假眼小綠葉蟬及其天敵的空間分布類型,鈕羽群等[6]研究了不同迷迭香揮發物組分對假眼小綠葉蟬行為的調控；黎健龍等[7]探索不同生態環境對假眼小綠葉蟬種群時空結構的影響；彭萍等[8]研究了黃板誘殺法控制假眼小綠葉蟬的效果；王沅紅等[9]研究了茶園假眼小綠葉蟬及其天敵蜘蛛的生態位；畢守東等和宋學雨等[10- 11]依據天敵與假眼小綠葉蟬的發生數量、時間和空間上關系的密切程度評判了安徽省茶園假眼小綠葉蟬的優勢種天敵。余燕等[12]研究了“烏牛早”茶園天敵對假眼小綠葉蟬空間跟隨關系的密切程度。假眼小綠葉蟬的發生世代數隨緯度和海拔不同而不同,長江流域發生9—11代[2],合肥地區茶園假眼小綠葉蟬一年有兩個明顯的發生高峰,5月下旬—7月中旬是第一個高峰,9月中旬—11月下旬為第二個發生的高峰[13-14]。警戒蠅豹Towsmunitus、三突花蟹蛛Misumenopstricuspidatus、粽管巢蛛Clubionajaponicola等蜘蛛類是假眼小綠葉蟬的主要天敵[15- 17]。

天敵與假眼小綠葉蟬空間跟隨關系密切與否直接與天敵對假眼小綠葉蟬的捕食作用大小有關[18-19]。本文研究秋冬季黃山大葉種、農抗早、烏牛早、白毫早和平陽特早五種茶園天敵與假眼小綠葉蟬空間關系密切程度的差異,借以評判與假眼小綠葉蟬空間跟隨關系密切的天敵種類,為天敵的保護利用和假眼小綠葉蟬的防治提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 調查地點和時間

調查地點為安徽農業大學科技示范園茶園,調查5個品種茶園面積均為0.2 hm2,周邊為其它品種茶園。茶園按常規措施管理,但不施用農藥。調查時間為2020年9月27日至2020年11月20日,10天左右調查一次。共調查6次。

1.2 調查的茶樹品種

調查茶樹品種為白毫早、黃山大葉種、農抗早、平陽特早、烏牛早。白毫早(C.sinensiscv.Baihaozao)茶樹生長速度快,葉色綠且平滑。適宜在長江流域栽植[20]。黃山大葉種又名黃山早芽(C.sinensiscv.Huangshanzaoya),植株灌木型。大葉類,早生種,芽葉生長似花朵狀,葉形橢圓,色綠,早春低溫易受凍害[21]。農抗早(C.sinensiscv.Nongkangzao)介于灌木型與小喬木之間,中葉類。特早生種,葉面有泡狀隆起,葉色深綠,抗寒性強能耐-10℃低溫[22]。 平陽特早(C.sinensiscv.Pingyangtezao)小喬木型中葉類特早生種,適應性強,抗逆性強,適應性廣。常生長于長江流域[23]。烏牛早植株屬灌木型,中小葉種,葉色深綠,芽頭肥壯,茶芽生育力強,抗寒性和適應性強,頂端生長優勢明顯,扦插繁殖力強,一芽一葉盛期在3月上旬[24]。

1.3 調查方法

調查采用平行跳躍法,在供試茶園隨機選取3行,每行間隔1 m取一個2 m長樣方,每行10個樣方,共取30個樣方,茶樹行間距為1.3 m。先由目測調查每個樣方隨機選取的10片葉片,然后使用沾有洗衣粉水液搪瓷盤對調查樣方中的所有枝條進行盤拍(搪瓷盤口長為40 cm,寬為30 cm,洗衣粉水液濃度為1000倍),記錄害蟲及其天敵物種數和個體數。對于調查中不能準確鑒定的物種進行編號保存,裝毒瓶帶回室內鑒定或請專家鑒定。

1.4 數學分析方法

1.4.1地學統計學分析

1.4.2灰色關聯度分析

1.4.3將灰色關聯度標準化

即某茶園天敵與假眼小綠葉蟬之間的關聯度除以該類最大的關聯度值。其商稱為密切指數。密切指數最大為1,按密切指數大小順序,最大為1的天敵即為與假眼小綠葉蟬空間關系密切的第一位天敵,依次類推。

2 結果與分析

一般情況下,在害蟲數量多時的害蟲與天敵之間的關系才能真實反映兩者之間的空間關系。黃山大葉種和農抗早茶園的假眼小綠葉蟬數量較多,所以本文選擇上述兩種茶園中數量較多的天敵鱗紋肖蛸Tetragnathasquamata、錐腹肖蛸Tetragnathamaxillosa、草間小黑蛛Erigonidiumgraminicolum、三突花蟹蛛Misumenopstricuspidatus、粽管巢蛛Clubionajaponicola、斜紋貓蛛Oxyopessertatus作為茶園中害蟲的主要天敵,分析5種茶園中天敵與假眼小綠葉蟬的空間關系密切程度及其差異,假眼小綠葉蟬及其天敵的種群數量列于表1。

表1 茶園假眼小綠葉蟬及其主要天敵的種群動態/(頭/30樣方)Table 1 Population dynamics of Empoasca vitis and their main natural enemies in tea gardens (head/30 squares)

2.1 地學統計學分析

將白毫早茶園、黃山大葉種茶園、農抗早茶園、平陽特早茶園和烏牛早茶園假眼小綠葉蟬與其天敵的理論半變異函數模型參數分別列于表2和表3。并選擇假眼小綠葉蟬數量多時與其天敵的半變異函數模型與擬合曲線分別繪于圖1—圖3。

表2 白毫早茶園假眼小綠葉蟬與其天敵的半變異函數特征參數Table 2 Semivariogram characteristic parameters of Empoasca vitis and its natural enemies in Baihaozao Tea Garden

表3 黃山大葉種茶園、農抗早茶園、平陽特早茶園、烏牛早茶園假眼小綠葉蟬與其天敵的半變異函數特征參數Table 3 Semivariogram characteristic parameters of Huangshan large-leaf Tea Garden, Nongkangzao Tea Garden, Pingyangtezao Tea Garden, Wuniuzao Tea Garden Empoasca vitis and its natural enemies

圖1 白毫早茶園假眼小綠葉蟬與其6種天敵的半變異函數模型與擬合曲線(11月10日)Fig.1 Semivariogram model and fitting curve of Empoasca vitis and its 6 natural enemies in Baihaozao Tea Garden (November 10)Y假眼小綠葉蟬Empoasca vitis；X1鱗紋肖蛸Tetragnatha squamata；X2錐腹肖蛸Tetragnatha maxillosa；X3草間小黑蛛Erigonidium graminicolum；X4三突花蟹蛛Misumenops tricuspidatus；X5粽管巢蛛Clubiona japonicola；X6斜紋貓蛛Oxyopes sertatus

圖2 黃山大葉種茶園假眼小綠葉蟬與其6種天敵的半變異函數模型與擬合曲線(11月20日)Fig.2 Semivariogram model and fitting curve of Empoasca vitis and its six natural enemies in Huangshan large-leaf Tea Garden (November 20)

圖3 農抗旱茶園假眼小綠葉蟬與其6種天敵的半變異函數模型與擬合曲線(11月20日)Fig.3 Semivariogram model and fitting curve of Empoasca vitis and its six natural enemies in Nongkangzao Tea Garden (November 20)

由表2看出11月20日錐腹肖蛸半變異函數理論模型的決定系數R2最小,為0.5787,R為0.7588；表3中黃山大葉種茶園10月9日的粽管巢蛛半變異函數理論模型的決定系數R2最小,R2為0.5224,R為0.7228；表3中農抗早茶園10月28日草間小黑蛛半變異函數理論模型決定系數R2最小,決定系數R2為0.4900,R為0.7000；表3中平陽特早茶園10月28日粽管巢蛛的半變異函數模型決定系數R2最小,決定系數R2為0.2733,R為0.5228；表3中10月9日烏牛早茶園假眼小綠葉蟬理論半變異函數模型決定系數R2最小,決定系數R2為0.5110,R為0.7148。df=26時,r0.05=0.374,r0.01=0.478。表2與表3中決定系數R2的R值均大于r0.01(0.478)表明理論模型與實況吻合度極高。且均為球形模型。

2.2 五種茶園之間天敵與假眼小綠葉蟬空間跟隨關系密切程度的差異

將5種茶園天敵與假眼小綠葉蟬地學統計學半變異函數變程間的灰色關聯度和密切指數列于表4,與假眼小綠葉蟬空間關系密切的前三位天敵,白毫早茶園是鱗紋肖蛸、錐腹肖蛸和斜紋貓蛛；黃山大葉種茶園的是粽管巢蛛、鱗紋肖蛸和斜紋貓蛛；農抗早茶園是粽管巢蛛、斜紋貓蛛和鱗紋肖蛸；平陽特早茶園是草間小黑蛛、粽管巢蛛和鱗紋肖蛸；烏牛早茶園是三突花蟹蛛、草間小黑蛛和粽管巢蛛。將5種茶園同種天敵的密切指數匯總,進行排序。茶園前三位的天敵依次是鱗紋肖蛸、粽管巢蛛和斜紋貓蛛,將5種茶園同種天敵位次匯總進行排序,前3位天敵是粽管巢蛛、鱗紋肖蛸和斜紋貓蛛,兩種方法得出前3位天敵種類相同。

表4 五個茶園中害蟲與天敵之間的灰色關聯度與密切指數Table 4 Gray correlation degree and close index between pests and natural enemies in five tea gardens

3 小結與討論

利用地學統計學方法結合灰色關聯度法,研究白毫早、黃山大葉種、農抗早、平陽特早和烏牛早茶園秋冬季天敵與假眼小綠葉蟬之間的空間關系,結果是：1)、黃山大葉種和農抗早兩種茶園與假眼小綠葉蟬空間關系密切的前3位天敵是鱗紋肖蛸、粽管巢蛛和斜紋貓蛛,但位次不同。2)、平陽特早茶園與假眼小綠葉蟬空間關系密切的前3位天敵是草間小黑蛛、粽管巢蛛和鱗紋肖蛸,與黃山大葉種和農抗早茶園相比,前3位天敵有粽管巢蛛和鱗紋肖蛸相同。3)、白毫早茶園與假眼小綠葉蟬空間關系密切的前3位天敵是鱗紋肖蛸、錐腹肖蛸和斜紋貓蛛,與黃山大葉種和農抗早茶園相比,有鱗紋肖蛸和斜紋貓蛛相同。4)、烏牛早茶園與假眼小綠葉蟬空間關系密切的前3位天敵是草間小黑蛛、錐腹肖蛸和粽管巢蛛。與黃山大葉種和農抗早茶園前3位天敵相比只有粽管巢蛛一種相同。與平陽特早茶園相比,前3位天敵中只有粽管巢蛛一種天敵相同。烏牛早茶園的結果與其它4種茶園的結果差別比較大。

為何烏牛早茶園與其它茶園的結果差別大,由表1可以看出可能與烏牛早茶園假眼小綠葉蟬數量明顯少于前3種茶園的數量有關,在相同的氣候條件下烏牛早茶園假眼小綠葉蟬數量較少,可能與假眼小綠葉蟬的抗性有關。根據報道利用EPG技術與化學分析檢測證明烏牛早茶樹對假眼小綠葉蟬具有較強的抗性[28-33]。除此之外,氣候條件也影響假眼小綠葉蟬的數量變化。與2015年和2016年相比,秋冬季同期烏牛早茶平均每次調查假眼小綠葉蟬的數量,2015年為203頭,2016年為530.25頭/30樣方。假眼小綠葉蟬適于溫暖濕潤的氣候發生,適溫區為17—28℃,最適溫度為20—26℃。且配合時晴時雨的天氣有利于假眼小綠葉蟬的生長發育[2]。2020年9月16—30日,10月和11月1日—11月20日三個時間段,平均最高氣溫分別是25.33℃、20.81℃和20.40℃,平均最低氣溫分別是17.07℃、11.87℃和9.15℃、雨日數分別為5天、10天和3天。2015年同期的最高溫度分別為28℃、23.84℃和16.45℃,最低氣溫分別是19.47℃、14.06℃和10.20℃,雨日數分別是5天、7天和12天。2016年同期最高氣溫依次是26.80℃、20.90℃和17.5℃,最低氣溫為18.93℃、15.90℃和9.55℃。雨日數為6天、21天和6天。2015年、2016年無論最高氣溫、最低氣溫和雨日數均高于2020年。2015年和2016年同期的氣候溫度有利于假眼小綠葉蟬的生長發育,所以2015年和2016年同期假眼小綠葉蟬數量較多,同時天敵數量也發生了變化。2015年同期與假眼小綠葉蟬空間關系密切的前3位天敵是錐腹肖蛸、鱗紋肖蛸和粽管巢蛛,2016年同期是錐腹肖蛸、粽管巢蛛和八點球腹蛛[13],與2020年的結果稍有不同。

為何同一種茶園中天敵與假眼小綠葉蟬空間關系密切程度有差異,從表1和表4可看出農抗早茶園第一位天敵是粽管巢蛛,第六位是錐腹肖蛸,假眼小綠葉蟬與相應天敵個體數的比值為14.09和54.47。平陽特早茶園第一位天敵是草間小黑蛛,第六位是錐腹肖蛸,假眼小綠葉蟬與相應的個體之比為15.84和29.30,烏牛早茶園第一位的是三突花蟹蛛,第六位是錐腹肖蛸。假眼小綠葉蟬與相應天敵個體數之比為22.92和61.11?？煽闯鲇诩傺坌【G葉蟬空間關系密切第一位比值顯著小于假眼小綠葉蟬與第六位個體數比值。

本文是把6種蜘蛛作為單食性天敵考慮,且沒有考慮蜘蛛為了食物的種間競爭。蜘蛛是多食性的,要深入分析天敵對相應害蟲空間跟隨關系還要考慮天敵的多種食餌共存時的情況,分析天敵對各種食餌的喜嗜性以及對每種食餌發生的種間競爭,這些內容有待于進一步研究。