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宁夏麻黄山三种草原害虫-天敌-植被互作关系研究

朱猛蒙  
【摘要】:[研究的目的与意义]草原害虫是危害宁夏天然草原与人工草地的重大有害生物类群,威胁生态建设成果,造成重大经济损失。本论文旨在明确宁夏草原植物、主要害虫与天敌群落相互关系,探讨草原主要天敌与害虫的环境适应性,为研究宁夏草原主要害虫灾变规律,提高草原主要害虫防治水平奠定基础。[研究方法]本研究主要开展三个方面的研究,利用室内培养和野外调查相结合的方式开展宁夏草原主要害虫发生规律研究;综合利用GIS技术、RS技术开展宜生区和分布区划研究;利用GPS和系统调查探索建立适合宁夏草原病虫害特点的监测预警技术。宁夏草原主要害虫发生规律研究区域确定为目前宁夏区蝗虫发生最为严重盐池县麻黄山典型草原区,选取3个调查样区,自每年4月下旬至10月,每15~20天进行一次系统监测。监测方法以目测法为主,结合扫网调查。调查采用随机五点取样方法进行,每个调查点统计重复5次进行每平方地面、植被上蝗虫混合种群数量调查;每个调查点30复网调查,记录蝗虫的种类、数量、虫态等,并计算蝗虫虫口密度。室内发育起点、历期等研究采用直径13 cm,高度25 cm小笼罩和人工气候箱配合,设置不同光照、湿度、温度梯度进行培养,记录个虫态发育、死亡情况。宜生区区划研究方面,本研究根据宁夏荒漠草原、草原化荒漠、典型草原、草甸草原4个主要草原类型划分,采用GPS定位设置样点,自每年4月下旬至9月底,每30d进行一次系统监测,共开展了10次系统调查;在系统调查的基础上,选择地形因素、地上生物量、草原类型、土壤类型、年平均降水量、年平均温度8个主要生态因子,建立草原害虫宜生指数评价指标体系;利用ERDAS IMAGINE软件Modeler模块,输入各相关因子的模型,计算宜生因子;选择地上生物量、草原类型、土壤类型3个主要生态因子,建立草原害虫宜生指数评价指标体系。监测预警技术研究方面,本研究结合宁夏草原蝗虫分布的特点和4个不同草原类型共计设置观测样点43个。全部观测样点均使用全球定位系统进行经纬度坐标确定。连续5年开展草原有害生物普查(以草原蝗虫为主),普查时间在每年的8月中下旬。普查过程中对各类蝗虫样本进行了采集并制作成为标本,同时对植被类型进行了调查记录;调查同时,采集环境数据包括土壤水分动态,土壤温度,土壤养分及类型等土壤数据,另外采集选取植被盖度、高度、频度、密度、植物生物量及植被多样性、禾本科植物优势度等11种植被数据;通过对蝗虫、天敌、植被三方面的数据开展种丰度指数、Shannon-Wiener多样性指数等7种指标关系进行研究,明确可用于表征蝗虫种群的监测预警参数。[取得的主要结果]从本研究调查情况看,麻黄山蝗虫种群中越冬孵化并不整齐,各个亚群孵化时间不一。主要害虫演替顺序是裴氏短鼻蝗、白纹雏蝗最早、随后是赤翅皱膝蝗、亚洲小车蝗,最晚是短星翅蝗白纹雏蝗卵孵化情况呈现5月中旬(夏蝗)和8月中旬(秋蝗)双峰型特征;其个体对长茅草属有明显取食偏好,且3个龄期幼虫日食量(干、鲜)、近似消化力存在显著差异;白纹雏蝗系统发育需要在较高的温度(若虫13℃、成虫18℃)下进行,各个龄期的发育随着温度升高而加快。短星翅蝗在宁夏草原广泛分布,在典型草原发生最严重,6月中旬出现,8月底产卵并以卵越冬;喜食阿尔泰狗哇花等类型植物,有明显驱性,取食量、近似消化力也存在显著差异;短星翅蝗系统发育需要与白纹雏蝗相似,但过高的温度会延长产卵前期。沙蒿金叶甲种群一年有两个主要高峰期(7月成虫高峰、10月幼虫高峰),10月底以老熟幼虫越冬;种群个体在13℃到33℃范围内各个龄期的发育随着温度升高而加快,33℃以上除卵外,各龄幼虫发育均显著减慢。区划研究表明:宁夏天然草原蝗虫宜生区面积686.5万亩,其中:极适宜蝗虫发生面积501.1万亩;适宜蝗虫发生面积154万亩;较适宜蝗虫发生面积31.4万亩。主要分布区为贺兰山沿线的荒漠、半荒漠草原蝗虫区;沙坡头区、中宁县的荒漠草原蝗虫区;盐池县、同心县、原州区、彭阳县典型草原蝗虫区。草原监测预警研究表明,在四种不同类型的草原上,具有不同的指示种而且不存在共有较高指示值的指示种。坡度对蝗虫种类多样性和种群密度都有较为明显的负向影响:坡度越大,蝗虫种类多样性越低、种群密度越低。天敌对特定寄主植物没有明显的趋向性,这与蝗虫等植食性昆虫不同。[主要结论]基础生物学、个体生态学研究对于理解和掌握有害生物生态演变过程具有重要的意义,个体的习性、温湿度参数、取食量等通过与环境关系、与寄主关系、与天敌关系等形式加以表现,并在一定程度上决定了环境变迁后的生态关系走向。生态因子中既有非生物因素,也有生物因素。非生物因素中水热条件、地形、土壤条件,决定了植物分布分布的空间特性。通过植物与动物在群落分布上具有一定的一致性,间接决定了动物分布。有害生物监测预警工作可以利用GIS等技术支持,动态掌握生物的空间分布(面积、数量),用生态因子的分布推演某种生物的空间分布是用不同空间尺度的因素综合反映。在宁夏地区典型类型草原上,地表天敌亚群落和蝗虫亚群落之间存在着密切的关系。完整的草原昆虫群落能够保持足够的生物多样性,各种功能团能够起到相互制约的动态平衡功能,既能够发挥天敌对蝗虫种群的控制作用,又能有效的防止天敌跟随效应局限于蝗虫种群上。维持和保护物种多样性,特别是天敌多样性保护上,对于草原生态系统中诸如草原蝗虫等有害生物控制有积极意义。在开展防治的过程中,必须遵循保护生物多样性的原则开展工作,并注意利用天敌对草原害虫进行有效控制。


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