永兴岛8种危险性害虫的空间生态位与分布格局

陈青 伍春玲 梁晓 刘迎 伍牧锋 王颖

（1. 中国热带农业科学院环境与植物保护研究所/农业农村部热带作物有害生物综合治理重点实验室/海南省热带作物病虫害生物防治工程技术研究中心/海南省热带农业有害生物监测与控制重点实验室 海南海口 571101；
2. 中国热带农业科学院三亚研究院/海南省南繁生物安全与分子育种重点实验室 海南三亚 572000）

岛礁是海洋开发的前哨和基地，地理位置优越，战略地位特殊。生物安全和生态安全是严重制约岛礁开发与可持续发展的关键因子[1-5]。永兴岛是宣德群岛中陆地面积最大的珊瑚岛，目前已建设成为三沙市及西沙区人民政府的驻地和西沙群岛的经济、军事、政治中心[6]。木瓜秀粉蚧Paracoccus marginatus、扶桑绵粉蚧Phenacoccus solenopsis、椰心叶甲Brontispa longissima、榕蓟马Gynaikothrips ficorum、透翅天蛾Cephonodes sp.、拟三色星灯蛾Utetheisa lotrix、蔷薇三节叶蜂Arge geei和美洲斑潜蝇Liriomyza sativae是永兴岛岛礁植物上普遍严重发生的危害性害虫[7]。关于上述害虫的生物学特性及其在陆地植物上的发生为害状况，以及木瓜秀粉蚧[8]、扶桑绵粉蚧[9]、榕蓟马[10]和美洲斑潜蝇[11]在陆地植物中的空间生态位与分布格局等均有报道，但迄今为止，尚未见有关木瓜秀粉蚧、扶桑绵粉蚧、椰心叶甲、透翅天蛾、榕蓟马、拟三色星灯蛾、蔷薇三节叶蜂、美洲斑潜蝇在岛礁植物上的空间生态位与分布格局的研究报道。因此，在了解上述8种危险性害虫在永兴岛的发生与危害状况基础上，及时明确其在永兴岛的空间生态位与分布格局，为有效监控上述害虫在永兴岛的发生与危害提供重要的基础信息支撑。

1.1 材料

调查害虫及岛礁植物：木瓜秀粉蚧P. marginatus、扶桑绵粉蚧P. solenopsis、椰心叶甲B.longissima、榕蓟马G. ficorum、透翅天蛾Cephonodessp.、拟三色星灯蛾U. lotrix、蔷薇三节叶蜂A. geei、美洲斑潜蝇L. sativae为永兴岛岛礁植物上普遍严重发生为害的8种危险性害虫[7]，定点定株调查的植物为上述8种害虫普遍严重危害的代表性岛礁植物（表1）。

表1 八种害虫定点定株调查的代表性植物及部位

1.2 方法

1.2.1 指标计算根据调查的永兴岛岛礁植物面积实际状况，将永兴岛分为东部、西部、南部、北部、中部5个调查点，每个调查点间距500 m,每个调查点采取“X”形5点定点定株调查，每点均定点调查最严重的5株，除了椰心叶甲调查每株最严重的5张未展开心叶外，木瓜秀粉蚧、扶桑绵粉蚧、榕蓟马、透翅天蛾、拟三色星灯蛾、蔷薇三节叶蜂、美洲斑潜蝇均从每株最严重的5个枝条调查统计单个枝条虫量，然后采用国内外公认的Iwao[12]方法计算聚集度指标（丛生指数、平均拥挤度、扩散系数、负二项分布指数）和回归方程m*=α+βm，以此进行害虫空间生态位与分布格局分析。

（1）丛生指数I=S2/m-1，S2为方差，m为平均虫口密度，I<0为均匀分布，I=0为随机分布，I>0为聚集分布。

（2）平均拥挤度m*=m+S2/m-1，聚块性指数m*/m=1为随机分布；
m*/m<1为均匀分布；
m*/m>1为聚集分布。

（3）扩散系数C=S2/m，C<1为均匀分布，C=1为随机分布，C>1为聚集分布。

（4）负二项分布指数K=m2/（S2-m），K<0为均匀分布，K趋于∞为随机分布，K>0为聚集分布。

（5）久野指数Ca=1/K，Ca<0为均匀分布，Ca=0为随机分布，Ca>0为聚集分布。

（6）m*和m间的回归方程m*=α+βm，α为每个基本成分中个体数的平均拥挤度，β为基本成分的相对聚集度。α=0时，分布的基本成分为单个个体；
当α>0时，分布的基本成分为个体群，个体间互相吸引；
当α<0时，个体间相互排斥。当β=1时，为随机分布；
当β>1时，为聚集分布；
当β<1时，为均匀分布。

1.2.2 数据分析采用Excel 2016和SPSS 13.0软件进行数据统计分析。

2.1 木瓜秀粉蚧在永兴岛的空间生态位与分布格局调查分析

从表2可以看出，木瓜秀粉蚧在永兴岛东部、南部、西部、北部、中部的丛生指数I分别为90.99、93.38、95.01、92.74、91.51，聚块性指数m*/m分别为1.14、1.14、1.14、1.13、1.13，久野指数Ca分别为0.14、0.14、0.14、0.13、0.13，扩散系数C分别为91.99、94.38、96.01、93.74、92.51，负二项分布指数K分别为7.36、7.26、7.26、7.48、7.49；
聚集度指标均表现为I>0、m*/m>1、Ca>0、C>1和K>0，表明木瓜秀粉蚧在永兴岛的东部、南部、西部、北部、中部均为聚集分布。

表2 木瓜秀粉蚧在永兴岛的各项聚集度指标

m*和m间的回归分析发现，m*＝30.69+1.09m（相关系数r=0.99），α=30.69>0，β=1.09>1，进一步证明木瓜秀粉蚧在永兴岛东部、南部、西部、北部、中部分布的基本成分均为个体群，均为聚集分布，与聚集度指标分析结果一致。

2.2 扶桑绵粉蚧在永兴岛的空间生态位与分布格局分析

从表3可以看出，扶桑绵粉蚧在永兴岛东部、南部、西部、北部、中部的丛生指数I分别为87.88、88.82、90.19、88.70、89.21，聚块性指数m*/m均为1.13，久野指数Ca均为0.13，扩散系数C分别为88.88、89.82、91.19、89.70、90.21，负二项分布指数K分别为7.59、7.64、7.62、7.78、7.78；
聚集度指标均表现为I>0、m*/m>1、Ca>0、C>1和K>0，表明扶桑绵粉蚧在永兴岛的东部、南部、西部、北部、中部均为聚集分布。

表3 扶桑绵粉蚧在永兴岛的各项聚集度指标

m*和m间的回归分析发现，m*=54.17+1.05m（相关系数r=0.99），α=107.33>0，β=1.06>1，进一步证明扶桑绵粉蚧在永兴岛东部、南部、西部、北部、中部分布的基本成分均为个体群，均为聚集分布，与聚集度指标分析结果一致。

2.3 椰心叶甲在永兴岛的空间生态位与分布格局调查分析

从表4可以看出，椰心叶甲在永兴岛东部、南部、西部、北部、中部的丛生指数I分别为3.18、3.21、3.24、3.24、3.37，聚块性指数m*/m分别为1.14、1.13、1.13、1.13、1.13，久野指数Ca分别为0.14、0.13、0.13、0.13、0.13，扩散系数C分别为4.18、4.21、4.24、4.24、4.37，负二项分布指数K分别为7.16、7.79、7.97、7.97、7.83；
聚集度指标均表现为I>0、m*/m>1、Ca>0、C>1和K>0，表明椰心叶甲在永兴岛的东部、南部、西部、北部、中部均为聚集分布。

表4 椰心叶甲在永兴岛的各项聚集度指标

m*和m间的回归分析发现，m*=2.27+1.04m（相关系数r=0.99），α=2.27>0，β=1.04>1，进一步证明椰心叶甲在永兴岛东部、南部、西部、北部、中部分布的基本成分均为个体群，均为聚集分布，与聚集度指标分析结果一致。

2.4 榕蓟马在永兴岛的空间生态位与分布格局调查分析

从表5可以看出，榕蓟马在永兴岛东部、南部、西部、北部、中部的丛生指数I分别为5.83、5.57、5.70、5.93、5.79，聚块性指数m*/m均为1.13，久野指数Ca均为0.13，扩散系数C分别为6.83、6.57、6.70、6.93、6.79，负二项分布指数K分别为7.41、7.86、7.83、7.62、7.84；
聚集度指标均表现为I>0、m*/m>1、Ca>0、C>1和K>0，表明榕蓟马在永兴岛的东部、南部、西部、北部、中部均为聚集分布。

表5 榕蓟马在永兴岛的各项聚集度指标

m*和m间的回归分析发现，m*=3.37+1.05m（相关系数r=0.99），α=3.37>0，β=1.05>1，进一步证明榕蓟马在永兴岛东部、南部、西部、北部、中部分布的基本成分均为个体群，均为聚集分布，与聚集度指标分析结果一致。

2.5 透翅天蛾在永兴岛的空间生态位与分布格局调查分析

从表6可以看出，透翅天蛾在永兴岛东部、南部、西部、北部、中部的丛生指数I分别为2.03、2.01、2.12、2.07、2.15，聚块性指数m*/m分别为1.14、1.14、1.14、1.13、1.13，久野指数Ca分别为0.14、0.14、0.14、0.13、0.13，扩散系数C分别为3.03、3.01、3.12、3.07、3.15，负二项分布指数K分别为7.01、7.36、7.18、7.55、7.55；
聚集度指标均表现为I>0、m*/m>1、Ca>0、C>1和K>0，表明透翅天蛾在永兴岛的东部、南部、西部、北部、中部均为聚集分布。

表6 透翅天蛾在永兴岛的各项聚集度指标

m*和m间的回归分析发现，m*=1.14+1.06m（相关系数r=0.99），α=1.22>0，β=1.06>1，进一步证明透翅天蛾在永兴岛东部、南部、西部、北部、中部分布的基本成分均为个体群，均为聚集分布，与聚集度指标分析结果一致。

2.6 拟三色星灯蛾在永兴岛的空间生态位与分布格局调查分析

从表7可以看出，拟三色星灯蛾在永兴岛东部、南部、西部、北部、中部的丛生指数I分别为‒0.69、‒0.71、‒0.69、‒0.81、‒0.77，聚块性指数m*/m分别为0.94、0.94、0.95、0.94、0.94，久野指数Ca分别为‒0.06、‒0.06、‒0.05、‒0.06、‒0.06，扩散系数C分别为0.31、0.29、0.31、0.19、0.23，负二项分布指数K分别为‒17.96、‒18.12、‒18.78、‒16.88、‒18.15，聚集度指标均表现为I<0、m*/m<1、Ca<0、C<1和K<0，表明拟三色星灯蛾在永兴岛的东部、南部、西部、北部、中部均为均匀分布。

表7 拟三色星灯蛾在永兴岛的各项聚集度指标

m*和m间的回归分析发现，m*=0.18+0.93m（相关系数r=0.99），α=0.18 >0，β=0.93 <1，进一步证明拟三色星灯蛾在永兴岛东部、南部、西部、北部、中部分布的基本成分均为个体群和均匀分布，与聚集度指标分析结果一致。

2.7 蔷薇三节叶蜂在永兴岛的空间生态位与分布格局调查分析

从表8可以看出，蔷薇三节叶蜂在永兴岛东部、南部、西部、北部、中部的丛生指数I分别为‒0.60、‒0.58、‒0.69、‒0.75、‒0.80，聚块性指数m*/m分别为0.80、0.82、0.80、0.80、0.80，久野指数Ca分别为‒0.20、‒0.18、‒0.20、‒0.20、‒0.20，扩散系数C分别为0.40、0.43、0.31、0.25、0.20，负二项分布指数K分别为‒5.00、‒5.57、‒4.90、‒5.08、‒5.00；
聚集度指标均表现为I＜0、m*/m<1、Ca<0、C<1和K<0，表明蔷薇三节叶蜂在永兴岛在永兴岛的东部、南部、西部、北部、中部均为均匀分布。

表8 蔷薇三节叶蜂在永兴岛的各项聚集度指标

m*和m间的回归分析发现，m*=0.08+0.78m（相关系数r=0.99），α=0.08>0，β=0.78<1，进一步证明蔷薇三节叶蜂在永兴岛东部、南部、西部、北部、中部分布的基本成分均为个体群和均匀分布，与聚集度指标分析结果一致。

2.8 美洲斑潜蝇在永兴岛的空间生态位与分布格局调查分析

从表9可以看出，美洲斑潜蝇在永兴岛东部、南部、西部、北部、中部的丛生指数I分别为‒0.68、‒0.71、‒0.73、‒0.79、‒0.79，聚块性指数m*/m分别为0.96、0.96、0.95、0.95、0.95，久野指数Ca分别为‒0.04、‒0.05、‒0.05、‒0.05、‒0.05，扩散系数C分别为0.32、0.29、0.28、0.21、0.21，负二项分布指数K分别为‒23.05、‒22.21、‒22.07、‒20.75、‒20.94；
聚集度指标均表现为I<0、m*/m<1、Ca<0、C<1和K<0，表明美洲斑潜蝇在永兴岛的东部、南部、西部、北部、中部均为均匀分布。

表9 美洲斑潜蝇在永兴岛的各项聚集度指标

m*和m间的回归分析发现，m*=1.20+0.88m（相关系数r=0.99），α=1.20>0，β=0.88<1，进一步证明美洲斑潜蝇在永兴岛东部、南部、西部、北部、中部分布的基本成分均为个体群和均匀分布，与聚集度指标分析结果一致。

3.1 讨论

空间分布格局是害虫种群的重要特征，了解空间生态位与分布格局可为种群消长动态和扩散范围的预测预报提供重要的参考依据。卢辉等[8]、黄俊等[9]、陈红星等[10]调查发现，木瓜秀粉蚧在海南木薯、扶桑绵粉蚧在杭州萧山大花马齿苋、榕管蓟马在广州华南农业大学垂叶榕的空间分布型均为聚集分布；
而李洪奎等[11]调查发现，美洲斑潜蝇在青州市东高镇茄子田属均匀分布。本研究发现，木瓜秀粉蚧、扶桑绵粉蚧、椰心叶甲、榕蓟马、透翅天蛾聚集度指标均表现为I>0、m*/m>1、C>1、K>0和Ca>0，m*和m间的回归方程均表现为α>0和β>1；
而拟三色星灯蛾、蔷薇三节叶蜂、美洲斑潜蝇则在永兴岛的东部、南部、西部、北部、中部聚集度指标均表现为I<0、m*/m<1、C<1、K<0和Ca<0，m*和m间的回归方程均表现为α>0和β<1。结果表明，木瓜秀粉蚧、扶桑绵粉蚧、椰心叶甲、榕蓟马、透翅天蛾在永兴岛东部、南部、西部、北部、中部分布的基本成分均为个体群，经相互吸引呈聚集分布；
拟三色星灯蛾、蔷薇三节叶蜂、美洲斑潜蝇在永兴岛均为个体群，经相互吸引呈均匀分布。木瓜秀粉蚧、扶桑绵粉蚧、椰心叶甲、榕蓟马、透翅天蛾较拟三色星灯蛾、蔷薇三节叶蜂、美洲斑潜蝇聚集突发成灾概率较大；
其中，木瓜秀粉蚧、扶桑绵粉蚧、榕蓟马、美洲斑潜蝇在永兴岛的分布型与卢辉等[8]、黄俊等[9]、陈红星等[10]、李洪奎等[11]的调查研究结果一致，椰心叶甲、透翅天蛾、拟三色星灯蛾、蔷薇三节叶蜂在永兴岛的分布型为首次报道。

3.2 结论

本研究首次发现，木瓜秀粉蚧、扶桑绵粉蚧、椰心叶甲、榕蓟马、透翅天蛾在永兴岛的东部、南部、西部、北部、中部均为聚集分布；
而拟三色星灯蛾、蔷薇三节叶蜂、美洲斑潜蝇在永兴岛的东部、南部、西部、北部、中部均为均匀分布。

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