朱玉麟，陈俊晖，黄孝龙，肖海军

（江西农业大学昆虫研究所，南昌 330045）

作物和非作物生境共同塑造农田中害虫和天敌的多样性，而非作物生境被证明可以支持更丰富和多样化的天敌群落来加强害虫控制，这些天敌群落可能定居在农田附近并通过捕食或寄生直接控制害虫[1-3]。干扰强度较低的非作物生境为天敌昆虫躲避农事操作（如除草、翻地、农药施用、收割等）和极端天气（高温、暴雨）带来的不良环境提供庇护场所，同时为天敌昆虫提供可替代性寄主、猎物及补充营养（花蜜、花粉等）以维持其种群稳定[4]。农田景观中非作物生境（如林地、草地、建筑用地等）比例越高，天敌多样性和丰度或害虫的寄生率往往越高[5-8]。近年来，由于农业产业结构调整、土地流转和城镇化加剧，非作物生境面积逐步减少，我国农田景观格局发生剧烈变化[9]。农田景观格局的单一化不仅导致生物多样性显著降低，而且增加了作物-害虫-天敌食物网的不稳定性，进而对害虫的防控功能造成影响[1]。

二化螟Chilo suppressalis(Walker)是我国当前水稻上最重要的害虫之一。二化螟幼虫钻蛀为害可造成枯鞘、枯心、白穗和虫伤株等症状。2006—2015年平均调查显示二化螟实际造成损失占比为14.34%[10]。以化学农药为主体的二化螟综合防控可有效控制其为害损失，但同时也难以避免地存在环境污染、农药残留和生态安全等问题，亦可进一步导致二化螟天敌种类和数量的急剧减少及二化螟抗药性增加[11,12]。因此，当前我国大力提倡利用生物防治发展绿色、可持续的害虫防控技术[13]。近年来，释放卵寄生蜂（如赤眼蜂）已成为当前控制二化螟发生的有效生物防控技术手段[14]。二化螟卵期寄生蜂主要有赤眼蜂和黑卵蜂[15]，其中稻螟赤眼蜂Trichogramma japonicun、螟黄赤眼蜂Trichogramma chilonis、松毛虫赤眼蜂Trichogramma dendrolimi和玉米螟赤眼蜂Trichogramma ostriniae等是二化螟的主要卵寄生蜂，而优势种稻螟赤眼蜂的研究和应用则相对广泛[14,16]。目前关于二化螟卵寄生蜂的研究大多集中在室内扩繁[17]、寄主偏好性[18]和田间释放效果[14,19]等方面，但对田间二化螟卵寄生蜂种群发生动态及自然寄生情况相对关注度较低[20]，且缺乏基于不同景观背景下二化螟卵寄生蜂控害评估的研究。

因此，本研究通过对比不同接卵办法对二化螟卵寄生蜂寄生率的影响，并分析早稻、中稻和晚稻不同时期二化螟卵寄生蜂寄生率的动态变化，以期为二化螟卵寄生蜂生物控害功能评估提供参考依据。在明确接卵方法和季节性寄生率动态的基础上，初步评估了 20个差异景观样地二化螟卵寄生蜂寄生情况及与不同尺度下景观结构组成的关系，以期为创新和发展有利于南方稻田二化螟卵寄生蜂的保育和生物控害功能提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验站点

本研究分别于江西农业大学实验站水稻田和江西省南昌市安义县、宜春市靖安县和高安县水稻种植区等20个站点开展。南昌市周边所选站点相邻试验点距离均大于5 km以上，以避免研究区域的相互扰动。各试验田块试验期间均不使用任何杀虫剂。

1.2 试验材料

本试验所需水稻植株用盆栽法进行种植，7～8个单株稻茎栽种于直径13 cm，高11 cm的培养盆中，品种为中嘉早17。

供试二化螟虫源采自江西农业大学实验站，应用灯诱法收集二化螟雌虫，带回室内用于产卵。试验分别于江西本地越冬代成虫盛发期（5月初）、1代成虫高峰期（6月底—7月中旬）和3代成虫高峰期（9月初）进行二化螟雌成虫诱集。在二化螟夜间活动高峰，使用1000 W汞灯吸引二化螟雌虫，将灯下采集二化螟成虫转入养虫笼（60 cm×60 cm×60 cm）内，养虫笼中预先放置好长势良好的水稻（分蘖期）盆栽，便于二化螟在水稻叶片上产卵。次日检查盆栽稻株上的卵块情况，每盆水稻仅保留5株稻苗（株高20～25 cm），保留一个完整二化螟卵块的水稻植株进行试验。

1.3 二化螟卵寄生率评估方法比较

选取新鲜的盆栽活体水稻、离体新鲜水稻叶片和滤纸卵卡，放置于江西农业大学实验站水稻田中进行效果比对。1）盆栽活体水稻：将处理好的盆栽水稻放置于养虫笼（60 cm×60 cm×60 cm）内，接入二化螟雌虫进行产卵，次日观察水稻叶片上产卵情况，每盆水稻保留一个卵块（约100粒卵）用于试验。2）离体新鲜水稻叶片：将新鲜水稻叶片放置于带湿润滤纸的培养皿中，同时引入二化螟雌虫2头，剪取100粒左右的单个卵块用于试验。3）滤纸卵卡：在培养皿中放入滤纸，同时引入二化螟雌虫产卵，选取卵粒数为100粒左右的卵块进行试验。将3种处理的卵块放置于试验田距田埂1 m处的位置，按2列放置，每列3盆，间隔4 m分布方式在稻田中放置，离体新鲜水稻叶片和滤纸卵卡分别选择临近稻株，斜插在稻茎叶鞘处，露出卵块。田间放置3 d后将所有卵块标记取回，带回室内（温度25 ℃，光周期15L:9D）进行观察、饲养并记录出蜂羽化数量。试验开展于2016年7月10日至2016年7月30日，每10 d更换一次，连续进行3次。

1.4 不同时期二化螟卵寄生蜂发生动态调查

将带有二化螟卵块的盆栽活体水稻（每蔸水稻100粒左右的卵块）放置于试验田距田埂1 m处的位置，放置2列，每列3盆，共6盆水稻。田间放置3 d后取回，带回实验室观察、饲养并记录出蜂羽化数量。于2016年5月至9月（早、中、晚稻田），在江西农业大学实验站水稻田和江西省南昌市周边20个景观样点中进行。

1.5 农田景观背景分析

在南昌周边区域范围内选择20个样地，通过Arcgis 10.0软件对来自中国科学院数据中心2.0 km半径范围内的遥感数字图像进行定量，并于2014年7月通过实地调查对地图影像进行校正，通过Flagstats景观分析软件计算中心点周围0.2、0.5、1.0、1.5和2.0 km半径范围内作物（水稻、油菜等）、非作物生境（田埂、杂草、树林等）、未利用土地（休耕地、荒地、沙地）、建筑用地（道路、空地、城镇）、水域（河流水塘、灌溉渠等）等景观参数来衡量景观格局差异水平[21]。

1.6 数据统计与分析

1.6.1 二化螟卵寄生蜂收集方法评估及卵寄生蜂种群动态监测 为比较不同卵寄生蜂收集方法效果差异和不同时期二化螟卵寄生蜂发生动态，分别计算每个方法所获得寄生率的平均值，并对其进行单因素方差分析（One-way ANOVA），不同方法之间比较采用Tukey法进行，对不满足正态分布的数据进行非参数Kruskal-Wallis检验。所有数据均通过SPSS 23.0软件进行统计分析。

1.6.2 农田景观格局对二化螟卵寄生蜂寄生率的影响 为了解不同景观背景下二化螟卵寄生蜂的变化趋势和驱动因素，采用线性模型Linear model对各景观变量（林地Forest，耕地Cuntivated，草地Grassland，果树Orchard，未使用土地Unused，建筑Construction，水域Water和景观多样性指数Shannon）与二化螟卵寄生率进行线性回归分析。由于景观变量之间存在共线性，通过多重共线性相关性矩阵和方差膨胀因子（VIF）筛选（corrplot和usdm 包），剔除VIF＞4且相关系数＞0.7的变量。最终全模型为Forest＋Grassland＋Unused＋Water＋Forest2＋Grassland2＋Unused2＋Water2，共拟合256个线性模型，基于利用赤池信息理论（Adjusted Akaike’s Information Criterion Analysis，AICc）筛选出最小AICc值且Δi＜2的模型为最优解释模型，计算公式分别为：

式中，L：对数极大似然值；K：模型中参数个数；n为样本的个数。所有寄生比率数据均进行反正弦平方根转换（arcsine square root transformation）。所有数据分析均通过R Studio 1.3.1软件进行。

2 结果与分析

2.1 不同接卵方法对寄生率的影响比较

在中稻分蘖期，分3次（2016年7月10日、7月20日和7月30日）对比二化螟卵寄生蜂寄生率，结果表明盆栽稻株叶片载卵、离体新鲜稻叶载卵和滤纸卵卡比对3个处理间差异显著（图1）。带有二化螟卵块的盆栽活体水稻卵寄生蜂寄生率的效果显著优于离体新鲜叶片和滤纸卵卡，其次是离体新鲜叶片，滤纸卵卡效果最差（卵寄生率3次结果均为0）（2016-07-10：F＝13.90，df＝17，P＝0.0004；2016-07-20：F＝6.74，df＝17，P＝0.0082；2016-07-30：F＝1.00，df＝17，P＝0.3911）。

图1 三种不同接卵方法对二化螟卵寄生蜂寄生率的比较Fig. 1 Comparison of the parasitism rate on C. suppressalis eggs that evaluated by three different bait card methods

2.2 二化螟卵被寄生率的季节动态

在江西农业大学科技园试验田，于不同时期分批在早稻、中稻和晚稻田设置盆栽带二化螟卵块的水稻，明确了二化螟卵被寄生率的季节动态（图2）。卵寄生蜂在早稻上总体寄生率较低，不同月份间差异不显著（P＝0.780）。中稻二化螟卵被寄生率在7月10日达到全年最高峰（66.7%），中稻二化螟卵被寄生率在不同日期差异显著（F＝11.798，df＝44，P＜0.0001）。晚稻二化螟卵被寄生率在8月底为24.1%，随后被寄生率逐渐下降（F＝1.556，df＝33，P＝0.2262）。因此，可见二化螟卵寄生蜂在不同时期的卵被寄生率波动差异较大。

图2 二化螟卵被寄生率的季节动态Fig. 2 Parasitism rate of egg parasitoids on C. suppressalis eggs in early rice, middle rice and late season rice

2.3 农田景观格局对二化螟卵寄生蜂寄生率的影响

2.3.1 不同景观背景下二化螟卵寄生蜂发生情况 根据不同景观样地的二化螟卵寄生蜂发生情况调查结果显示（表1），在不同时期、不同景观背景下，二化螟卵寄生蜂的寄生率变化较大。在5月初，所有样地所设置的活体水稻二化螟卵块共60块（卵粒总计4556粒），均无卵寄生蜂出蜂；7月初，所有样地共设置60块卵块（4093粒），其中羽化出蜂数为243头（出蜂率为5.94%），而S06样点在所有样点中出蜂比率最高（43.89%±4.82%）；9月初，共设置7253粒卵进行试验，所有卵均未被寄生。

表1 不同农田景观下布置二化螟卵的寄生率Table 1 Parasitism rate of C. suppressalis eggs laid out in different farmland landscapes

2.3.2 景观变量与卵寄生蜂寄生率的关系 根据20个稻田试验点景观背景数据，通过一般线性回归分析8个景观参数对卵寄生蜂寄生率的影响，即256个线性模型分析，基于AICc准则筛选出15个竞争模型（Δi＜2）的结果表明（表2），1.5 km尺度下的Y＝b0＋b1（Forest）＋b2Forest2模型为所有尺度下的最优模型（Y＝27.7—132X1＋157X12），其AICc值最小，该模型解释方差为17%。模型分析显示二化螟卵寄生率与林地相关（P＝0.0790），林地面积小于40%时，二化螟卵寄生率与林地面积呈负相关关系（P＝0.0264）；林地面积大于40%时，二化螟卵寄生率与林地面积呈正相关关系（P＝0.0301），中间比例（30%～50%）的林地面积景观样地的卵寄生率相对较低（图3）。

表2 景观变量与二化螟卵寄生率的线性回归分析及基于AICc准则的最优模型筛选结果Table 2 The landscape effects on parasitism rate of egg parasitoids base on the linear regression and AICc analysis (the best models)

图3 1.5 km尺度下林地面积与二化螟卵寄生率的线性拟合关系Fig. 3 The linear fitting relation between the forest land and parasitism rate of egg parasitoids of C. suppressalis at 1.5 km scale

3 讨论

二化螟卵寄生蜂能有效控制二化螟卵的孵化[22,23]，减轻田间为害，而对其进行系统、科学地采集和调查，是有效促进天敌保育控害的关键。本研究通过对比3种卵寄生蜂收集方法，发现盆栽水稻的收集效果最显著，而离体稻叶次之，滤纸卡片效果最差。这可能是因为当寄主植物受虫害时，会释放某种挥发性物质（如β-石竹烯和S-芳樟醇），将有助于寄生蜂对寄主进行精准定位及寄生[24]，这种正向引导作用在“水稻-褐飞虱-稻虱缨小蜂”研究中也得到过验证[25,26]。新鲜叶片释放的信息类化合物相对较少，吸引力较弱，而滤纸卵卡法不能为卵寄生蜂提供寄主有效信息，这可能是导致卵寄生蜂收集效果产生差异的关键。此外，活体水稻能最大程度上减少对卵寄生蜂产卵的影响，因此利用活体水稻法诱集二化螟卵寄生蜂能更好地探明田间卵寄生蜂物种多样性及发生动态。

二化螟成虫产卵量的多少是决定卵寄生蜂种群达到高峰的关键。本研究发现本地二化螟卵寄生蜂种群发生时间从6月下旬始见持续至9月中下旬结束，期间寄生率出现两次高峰，本研究结果与吉林省长春市吉林农业大学水稻试验田的田间监测动态结果具有一致性[15]。7月中旬寄生率达到最大峰值66.7%，这个时间是江西省南昌本地二化螟第2代成虫产卵高峰期，卵寄生蜂依赖越冬代和第1代二化螟卵的繁殖在7月中旬达到高峰期。第2次高峰出现于8月下旬，此时为二化螟最后一次产卵期，下一代幼虫将进入越冬滞育期[26]，且作物收获期前的农药施用也压低了卵寄生蜂的数量，卵寄生蜂数量随之下降。

本文研究了5个空间尺度下景观组成对卵寄生率的影响，结果表明1.5 km尺度下林地与卵寄生蜂寄生率有关，但非作物生境林地的效应并不总是随林地比例增加而增加，中间比例（30%～50%）的林地面积景观样地的卵寄生率相对较低。这可能是因为：（1）较低的林地比例，减少了卵寄生蜂寄主资源的有效斑块面积（如耕地面积），不利于寄生蜂的寄生，Christina等[28]研究中也发现了飞虱的卵寄生蜂丰度仅与水稻种植面积有关；（2）较高比例的林地不仅可以为寄生蜂提供充足的可替代寄主资源和花粉、花蜜等营养，而且在稻田田间温度较高或杀虫剂施用时也能作为躲避酷暑或逃离药害的场所，避免影响卵寄生蜂种群增长[29]。今后，在设计绿色可持续发展农田时应充分考虑农田-非作物生境景观之间占比，以保护稻田卵寄生蜂控制二化螟的种群增长。