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蔷薇科果树访花昆虫生态调查

2021-05-18张未仲胡嘉隽赵龙龙胡增丽刘朝红

果树资源学报 2021年3期
关键词:传粉花蜜种类

张未仲,胡嘉隽,赵龙龙*,胡增丽,刘朝红,韩 凤

(1.山西农业大学果树研究所,山西 太原 030031;2.山西农业大学农学院,山西 太谷 030801)

蔷薇科(Rosaceae)属被子植物门(Angiospermae)、双子叶植物纲(Dicotyledoneae)、原始花被亚纲(Archichlamydeae)、蔷薇目(Rosales),在全球范围内皆有分布,以北半球温带地区分布最为广泛。作为蔷薇科植物原生中心之一的中国,共有该科植物55属,1 000多种[1]。此科多数植物为重要的经济植物,如苹果(Malus)、梨(Pyurs)、杏(Prunusarmeniaca)等皆属于此科,在我国农业经济方面占据着十分重要的地位。

蔷薇科果树大多属于典型虫媒传粉植物。传粉昆虫是访花昆虫的重要组成部分,主要分属于膜翅目、双翅目、鞘翅目、鳞翅目、半翅目、直翅目以及缨翅目、其中膜翅目占43.7%,双翅目占28.4%,鞘翅目占14.1%,其余几目共占13.8%[2]。

传粉昆虫同果树的坐果率及产量密切相关。研究表明在蜜蜂授粉后,香梨坐果率要比在自然授粉条件下提高25%,同时其产量增加32%以上,商品率提高50%[3]。据欧阳芳等利用昆虫生态服务定量估算的方法,2007年我国农业生产过程中昆虫传粉功能的服务价值为6 790.3亿元[4]。由此可见传粉昆虫在农业生产方面创造了难以估量的价值。

近年来,随着农业规模化和产业化发展,蔷薇科果树的种植面积不断扩大。而在病虫害管理中,多采用化学防控措施进行调控,致使果园生态环境恶化,物种多样性降低,授粉昆虫比例下降。加上自然气候变化无常,“倒春寒”侵袭等原因,使得在种植园区内,传粉昆虫不能满足蔷薇科果树的授粉需求。在授粉不良的情况下,一方面会导致蔷薇科果树的坐果率、果形指数及产量下降;另一方面,相比于昆虫授粉,人工授粉需要更多人力物力且效率较低,无法满足日益增长的生产需求。鉴于此,为了了解蔷薇科果园传粉昆虫特点组成,对常见蔷薇科果树访花昆虫进行了系统性调查,以期进一步保护与利用传粉昆虫资源。

1 材料与方法

1.1 调查地点

试验于山西农业大学果树研究所中李园、桃园、梨园、山楂、苹果园5个园区中进行。

1.2 调查时间

试验分别于2016年-2019年4月山西农业大学果树研究所各果园调查,其中李园调查日期为4月1日-4月11日,桃园为4月9日-5月1日,梨园与山楂园、苹果园为4月11日-5月1日,每日从上午8:00开始观测至下午18:00结束。

1.3 调查方法

1.3.1 传粉昆虫种类调查

采用网捕法与拍摄法进行调查,将捕捉到的昆虫迅速置于带有硅胶干燥剂的塑料管中,毒杀,展翅后针扎制作成标本,若不便捕捉则使用相机拍照进行记录。最后统计结果,结合资料对昆虫进行鉴定。

1.3.2 昆虫日活动规律

于各果树的盛花期在果园内随机选取果树(树高2~3 m,树展1.5~2.5 m),用捕虫网捕虫法(于选定果树东南西北4个方向分别扫网20次),在上午8:00-10:00,午间12:00-14:00,下午16:00-18:00,3个时间段分别对果树上访花昆虫种类与数量进行统计,通过观察主要传粉昆虫的活动规律分析其访花习性。

1.3.3 盛花期花蜜量调查

于各园盛花期随机选取果树,采摘开放旺盛且花药未枯萎的花朵置于密封塑料管中,在室内使用镊子去除其花药、花丝等部位,将内径为0.3 mm的玻璃毛细管直接伸入其花托部吸取花蜜,并测量其长度。

2 结果与分析

2.1 访花昆虫种类

将桃、李、梨、山楂、苹果5个园区内采集所得标本结合拍摄所得照片,整理鉴定访花昆虫共34种,隶属5目,28科。主要有膜翅目、双翅目、鞘翅目、鳞翅目与半翅目昆虫。其中以膜翅目昆虫种类最多,共12种;其次为双翅目昆虫,共9种;半翅目昆虫种类最少,仅有3种。不同果树上分布的昆虫种类为李21种,桃16种,山楂14种,梨13种,苹果9种,试验已知昆虫种类名录见表1。

表1 不同果园访花昆虫种类

果树种类昆虫种类 李桃山楂梨苹果鳞翅目Lepidoptera膜翅目Hymenoptera半翅目Hemiptera双翅目Diptera缨翅目Thysanoptera粉蝶科Pieridae蛱蝶科Nymphalidae凤蝶科Papilionidae天蛾科Sphingidae蜜蜂科Apidae叶蜂科 Tenthredinidae茎蜂科 Cephidae隧蜂科Halictidae熊蜂科Bombidae胡蜂科 Vespidae蚁科 Formicidae蝽科 Pentatomidae盲蝽科 Miridae猎蝽科Reduviidae花蝇科Anthomyiidae丽蝇科Calliphoridae麻蝇科 Sarcophagoidea食蚜蝇科 Syrphidae毛蚊科 Bibionidae蓟马科Thripidae菜粉蝶Pierisrapae√√√黄蛱蝶Polygonia c-album√√√√丝带凤蝶Sericinusmontelus√√平带长喙天蛾Macroglossumcorythusluteata√意大利蜜蜂Apismellifera √√√√√中华蜜蜂Apiscerana√√√√√条蜂Anthophora√√梨实蜂Hoplocampapyricola√李实蜂Hoploampafulvicornis √梨茎蜂Janus piri√√√√金环胡蜂Vespa mandarinia广大头蚁Pheidolemegacephala√√√√√麻皮蝽Erthesinafullo√√牧草盲蝽Lyguspratensis√√花蝇Anthomyiid fly√√√√√√√√√√√细腹食蚜蝇Sphaerophoriasp√√√√√黄颜食蚜蝇Syrphusribesii√√√凹带食蚜蝇Syrphusnitens √墨蚜蝇Melanostoma√√√

2.2 不同园区访花昆虫的活动规律

不同果树访花昆虫数量如图1所示。所有园区均为中午时间段昆虫数量最多。除苹果园外,其余果园的昆虫数量下午均高于上午。不同果园中3个时间段昆虫数量均为李园最多。上午37头,中午70头,下午47头。其次为桃园,最少为山楂园。

图1 不同果园访花昆虫数量

2.3 不同果树的花蜜含量

各种果树在盛花期花蜜量统计结果如图2所示。桃花的花蜜量最多,李花最少,山楂、苹果花蜜量居中。

图2 不同果树花蜜量

3 小结

访花昆虫种类较多,形态特征、行为目的均有所不同,它们在植物传粉中发挥的作用有很大差异。对5种果树园区调查可知,访花昆虫种类主要为膜翅目与双翅目,二者中又以膜翅目昆虫居多。所有园区膜翅目昆虫种类达到12种,主要有意大利蜜蜂、中华蜜蜂、条蜂、李实蜂以及蚂蚁等。蜜蜂类昆虫由于具备特有的采粉器官如花粉篮、花粉刷等,配合其较长的口器,使得蜜蜂能够从花朵上得到充分食物且不对花朵造成损害[5],因此成为传粉昆虫的优势种。果园捕捉到的蜜蜂类昆虫中,其携粉足以及体壁上具有凝结成颗粒状的花粉。双翅目访花昆虫中占主要地位的是食蚜蝇类,虽然食蚜蝇没有蜜蜂类昆虫的携粉足,但是在取食花蜜的过程中,体毛也可黏附花粉对植物进行传粉[6、7],而且本研究表明食蚜蝇在5个园区均有分布,因此食蚜蝇对果树的传粉作用也不容忽视。相较于膜翅目、双翅目昆虫,鳞翅目虽然种类及数量较少,但昆虫体型较大,在吸食花蜜时会与花粉充分接触,停留时间较长,可携带较多花粉,因此对蔷薇科果树的传粉有着积极意义[8]。

鞘翅目昆虫尤其是瓢虫在各个园区中都有出现,也可携带较多花粉,但由于体表结构光滑,停花时间短等原因,不是传粉的主要昆虫[9]。同翅目的蝽与盲蝽、瓢虫类似,据有关资料显示,其吸食花蜜方式特殊,仅头、足部携带少量花粉,故认为其不是蔷薇科果树的有效传粉者[8]。

所有园区访花昆虫均是中午最多,大部分果园下午的昆虫量居中,上午最少。推测访花昆虫的数量与植物蜜源的分泌节律有关。

比较各种果树访花昆虫种类与数量及花蜜量,李花的花蜜量虽然最少,但是昆虫种类与数量均最多。桃的花蜜量最多,桃树上昆虫种类与数量仅次于李树。其余3种果树,梨花蜜量较少,但是,昆虫种类与山楂、苹果较为接近。从结果可知,花蜜量与访花昆虫种类及数量没有明显相关性。推测李花的访花昆虫多是由于开花最早,没有竞争植物所致。

在果园建设中应当注重品种多样性,提高环境的异质性[11],花期禁用高毒农药,保护访花昆虫资源,充分提高访花昆虫的访花频率,延长访花时间,实现自然条件下传粉昆虫授粉效益最大化。

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