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烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)和截形叶螨Tetranychus truncatus Ehara是广东地区蔬菜作物上两种重要的有害生物,寄主重叠且常常共同大量发生,可能存在激烈的种间竞争。本文应用生命表方法评价了寄主植物和种内竞争对两者种群增长的影响,研究了烟粉虱和截形叶螨在不同数量比例、不同寄主植物上的种间竞争,以及竞争对两者生物学特性和行为的影响,最后应用生态位理论探讨了两者在田间发生种间竞争的可能性。主要结果如下:
1 寄主植物对烟粉虱和截形叶螨种群增长的影响
在7种供试寄主植物上,烟粉虱和截形叶螨的发育历期、存活率、寿命和产卵量均差异显著。烟粉虱在番茄、豇豆、芥兰、茄子、黄瓜、节瓜和辣椒上的内禀增长率分别为0.1306、0.1277、0.1582、0.0966、0.1510、0.1382和0.0353,截形叶螨在上述7种寄主植物上的内禀增长率分别为0.1500、0.2028、0.1253、0.1348、0.1111、0.1470和0.0948。不同寄主植物上烟粉虱和截形叶螨的内禀增长率不同,在番茄、豇豆、茄子、节瓜和辣椒上,烟粉虱的内禀增长率小于截形叶螨,在芥兰和黄瓜上,烟粉虱的内禀增长率大于截形叶螨。内禀增长率的不同反映了两者在不同寄主植物上种群增长能力的差异。
2 烟粉虱和截形叶螨的种内竞争
烟粉虱和截形叶螨的发育、存活和繁殖等生物学特性受到种内竞争的显著影响。随着初孵若虫/幼螨密度的增大,发育历期延长、存活率降低,但是寿命和繁殖力呈现不同的变化趋势。烟粉虱在密度从15头/cm2增加至60头/cm2时,寿命和产卵量逐渐减少,在密度为75头/cm2和90头/cm2时,寿命和产卵量反而增加。烟粉虱在密度为30头/cm2时的内禀增长率最大,为0.1111。截形叶螨从密度5头/cm2增加至30头/cm2时,寿命和产卵量逐渐减少。截形叶螨在密度为5头/cm2时内禀增长率最大,为0.1976。烟粉虱表现出聚集促进种群增长的效应,是比截形叶螨更耐拥挤的物种。
3 烟粉虱和截形叶螨的种间竞争
烟粉虱和截形叶螨的种间竞争受到初始种群数量的影响。在竞争3周时,烟粉虱和截形叶螨初始数量为2:5和2:2对时,烟粉虱和截形叶螨的种群数量分别减少72.41%、57.85%和23.67%、30.19%。初始数量为20:2、50:2、100:2 对时,烟粉虱的种群抑制百分率分别为53.22%、24.57%和1.66%,截形叶螨的种群抑制百分率分别为82.55%、79.06%和91.80%。在竞争5周时,烟粉虱的种群数量分别减少100%、98.16%、55.42%、32.24%和83.01%,而截形叶螨除了在初始数量为100:2对时种群数量略有减少,在其他初始数量下种群数量比单独生长时有所增加。在初始数量为2:5时,竞争5周后烟粉虱被截形叶螨排除。无论在何种数量比例下,均有K1>K2/β,K2>K1/a,两竞争种处于一种不稳定的平衡状态,不能共存于同一系统中。烟粉虱和截形叶螨的种间竞争受到寄主植物的影响。共存竞争60天以后,在番茄上,烟粉虱和截形叶螨的种群抑制百分率分别为51.12%和38.53%;在芥兰上,两者的种群抑制百分率分别为2.43%和58.04%,在豇豆上,两者的种群抑制百分率分别为91.13%和81.58%。寄主植物对种间竞争存在不同的影响,在豇豆上种间竞争最为激烈,在番茄上次之,在芥兰上种间竞争强度最小,但是3种寄主植物上均没有发生竞争排除现象。
种间竞争对烟粉虱和截形叶螨的发育、存活和繁殖产生不同的影响。共存竞争时,烟粉虱的发育历期比单独生长时缩短,存活率降低,产卵量减少,尽快的完成发育可能有助于烟粉虱的种间竞争。截形叶螨的发育历期比单独生长时延长,存活率降低,产卵量变化不明显。烟粉虱对截形叶螨的影响小于截形叶螨对烟粉虱的影响,证明了竞争的不对称性。
4 烟粉虱和截形叶螨种间竞争的行为差异
烟粉虱在不同处理叶片上的取食行为明显不同。在健康叶片上的取食时间最长,为1263.20s,在被螨取食过、带有成螨、带有丝网和叶螨的叶片上,取食时间减少,分别为1051.56s、966.00s和319.75s;在被螨为害过的叶片上,刺探和产卵时间比健康叶片上增加,但产卵量减少,烟粉虱不喜好在被截形叶螨为害过的叶片上取食和产卵。在3种不同处理中,丝网对烟粉虱成虫的影响最大,其次是被螨取食和成螨本身对烟粉虱的影响。截形叶螨的取食行为也受到烟粉虱的影响。截形叶螨在健康叶片上的取食时间为1176.21s,在被粉虱取食过、带有粉虱若虫和带有粉虱成虫的叶片上,取食时间明显减少,分别为1121.67s、1032.60s和932.81s;在被烟粉虱为害过的叶片上,刺探和行走时间比健康叶片上增加,截形叶螨不喜好取食烟粉虱为害过的叶片。
5 烟粉虱和截形叶螨的生态位
在豇豆上,烟粉虱对截形叶螨的时间和空间生态位重叠指数分别为0.5223和1.0063,截形叶螨对烟粉虱的时间和空间生态位重叠指数分别为0.5424和0.8849。在茄子上,烟粉虱对截形叶螨的时间和空间生态位重叠指数分别为0.2945和0.8853,截形叶螨对烟粉虱的时间和空间生态位重叠指数分别为0.1660 和0.8658。在自然界,烟粉虱和截形叶螨存在种间竞争,共同发生时,空间生态位高度重叠可能使种间竞争异常激烈,但是,生态位的不完全重叠和错开的发生高峰促进了两者的共存。