褐飞虱与灰飞虱种间密度效应比较研究

摘要

生态系统中，众多生物种类同时存在，每一物种占据一定空间并取食一些食物，以保证该物种的繁衍。在长期进化过程中，处于同一营养层的物种间建立起各种联系，以减少相互不利影响，利用相互有利作用。然而，长期以来，种间有利的促进作用研究较少。自上一世纪六十年代以来，稻田生态系统中包括褐飞虱、灰飞虱和白背飞虱在内的三种稻飞虱先后成为重要害虫，而且，新世纪以来，褐飞虱和灰飞虱在晚稻穗期同时成灾。为了探索稻飞虱种间关系在稻飞虱同时成灾现象中的作用和机制，选择浙江北部稻区两种主要稻飞虱，褐飞虱和灰飞虱为研究对象，在人工气候室内，比较研究了这两种稻飞虱的种内和种间密度效应，并选用汕优63和秀水11为试验品种，研究了寄主品种与两种稻飞虱种内和种间效应的关系。结果表明：
　　 1.在供试条件下，灰飞虱和褐飞虱种群参数存在显著差异。褐飞虱的雌、雄若虫历期均显著短于灰飞虱，且褐飞虱的若虫羽化率、短翅型比和平均每雌产卵量均显著高于灰飞虱，表明褐飞虱的种群增长潜能显著高于灰飞虱。同时，两种稻飞虱均存在显著的种内竞争，主要表现为：随着密度增加，若虫发育历期延长、若虫羽化率下降、短翅型比下降、雌虫体长趋短、雌成虫寿命缩短、每雌产卵量下降。种内密度效应与稻飞虱种类和寄主品种有显著互作关系，灰飞虱种内竞争较褐飞虱明显，二者在适宜寄主上种内竞争更为明显。
　　 2.两种稻飞虱共存时存在显著的种间密度效应，主要表现为异种存在时的促进作用，即与异种共存时，该种稻飞虱的若虫历期缩短、若虫羽化率提高、短翅比显著地增加、雌虫体长增加、雌成虫寿命延长、每雌产卵量增加。种间密度效应也与稻飞虱种类和寄主品种有显著互作关系。两种共存对灰飞虱的有利作用显著大于对褐飞虱的有利作用，在欠适宜寄主上种间促进效应相对更为明显。
　　 3.灰飞虱和褐飞虱间存在间接互作效应。除灰飞虱在秀水11上的雌成虫寿命在被不同危害处理的稻株上差异不显著之外，灰飞虱在被异种(褐飞虱)危害的两种供试水稻品种上，与在健株上的相比，其雌、雄若虫历期极显著缩短，若虫羽化率极显著提高，平均每雌产卵量极显著增加，平均雌成虫寿命极显著延长。但是，褐飞虱在被异种(灰飞虱)危害和健康水稻上的雌、雄若虫发育历期，平均雌成虫寿命和平均每雌产卵量差异均不显著。
　　 4.褐飞虱与灰飞虱共存可影响两种稻飞虱在寄主水稻上的垂直分布，其影响与稻飞虱种类和寄主水稻品种有关，在汕优63水稻品种上，灰飞虱与褐飞虱共存可极显著地增加灰飞虱在稻株基部(0-15cm)分布的百分比，从17％增加至88％，即灰飞虱显著趋向于褐飞虱。
　　 5.最后，本文对稻飞虱种内和种间密度效应的机制和进化意义进行了讨论，褐飞虱和灰飞虱的种内和种间密度效应的差异实际上是稻飞虱在长期协同进化过程中所形成的有利于种群发展的数量调节策略。当同种种群达到一定密度时，种内竞争的密度效应发挥调节作用，通过发育减慢、存活率降低或生殖力下降等途径，降低因种群增长过快而导致种群崩溃的风险。同时，当褐飞虱与灰飞虱共存时所表现出的种间促进作用更是这两个物种在长期进化过程中所形成的一种协同发展的策略，以实现在相同寄主上两种稻飞虱种群的共同发展。但是，两种稻飞虱种间促进作用的机理尚需进一步研究。