一種預(yù)測不同植物群落中昆蟲食物生態(tài)位的方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于昆蟲生態(tài)學(xué)，具體涉及一種預(yù)測不同植物群落中昆蟲食物生態(tài)位的方 法及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 生態(tài)位（ecological niche)是指一個種群在生態(tài)系統(tǒng)中，在時間空間上所占據(jù)的 位置及其與相關(guān)種群之間的功能關(guān)系與作用。從資源利用來講，生態(tài)位是一個物種所處的 環(huán)境以及其所占有資源。根據(jù)資源占用的不同，可以分為空間生態(tài)位、時間生態(tài)位、營養(yǎng)生 態(tài)位（即食物生態(tài)位）等。生態(tài)位寬度又稱生態(tài)位廣度或生態(tài)位大小。一個物種所能利用 的各種資源總和。當(dāng)資源的可利用性減少時，一般使生態(tài)位寬度增加，例如在食物供應(yīng)不足 的環(huán)境中，消費(fèi)者也被迫攝食少數(shù)次等獵物和被食者，而在食物供應(yīng)充足的環(huán)境中，消費(fèi)者 僅攝食最習(xí)慣攝食的少數(shù)被食者。生態(tài)位重疊是指兩個或兩個以上生態(tài)位相似的物種生活 于同一空間時分享或競爭共同資源的現(xiàn)象。生態(tài)位重疊的兩個物種因競爭排斥原理而難以 長期共存，除非空間和資源十分豐富。通常資源總是有限額，因此生態(tài)位重疊物種之間競爭 總會導(dǎo)致重疊程度降低，如彼此分別占領(lǐng)不同的空間位置和在不同空間部位覓食等。
[0003] 棲境中的植物為昆蟲提供了不同的生態(tài)位和豐富的食物資源，蝗蟲對豐富的食物 資源具有不同的選擇性，植物群落中優(yōu)勢種植物決定優(yōu)勢種蝗蟲存在?；认x營養(yǎng)生態(tài)位是 蝗蟲食性分化和在競爭下共存的基礎(chǔ)，不同種蝗蟲之間存在很大的差異并能夠共同生活在 一起的原因是因為蝗蟲之間有很大程度的資源重疊。實驗證明蝗蟲對資源利用的物種特異 性主要原因是生態(tài)位分離，而不是蝗蟲的種間競爭；前人試圖從草原蝗蟲在食物資源利用 的重疊和分化角度來解釋競爭和共存關(guān)系，但是這些關(guān)于蝗蟲營養(yǎng)生態(tài)位研宄，多以蝗蟲 取食譜為根據(jù)計算營養(yǎng)生態(tài)位寬度和重疊，把生態(tài)位越來越與資源利用譜等同，而沒有考 慮資源的可利用性和利用率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種預(yù)測不同植物群落中昆蟲食物生態(tài)位的方法及其應(yīng)用。
[0005] 本發(fā)明提供了一種預(yù)測植物群落中目標(biāo)昆蟲食物生態(tài)位的方法，包括如下步驟：
[0006] 在樣地中取樣方；取樣方中所有植物的地上部分，稱取地上部分的干重，即為植物 的生物量；取樣方中所有目標(biāo)昆蟲，觀察每個目標(biāo)昆蟲所處的發(fā)育階段，確定主要發(fā)育階 段；樣方內(nèi)的所有目標(biāo)昆蟲中，如果某個發(fā)育階段的昆蟲所占的比例最大，該發(fā)育階段即為 主要發(fā)育階段；
[0007] 根據(jù)主要發(fā)育階段確定回歸模型中的目標(biāo)函數(shù)式，將每平方米樣方中克氏針茅的 生物量代入X1，每平方米樣方中羊草的生物量代入X2，每平方米樣方中冷蒿的生物量代入 X3，得到生態(tài)位寬度；
[0008] 回歸模型如下：
[0009] 4 齡蟲：Y = -0· 000250541^0. 00010192Χ2-0· 00010928Χ3+0· 01221 ;
[0010] 5 齡蟲：Y = -ο. 00057832X^0. 00070590Χ2-0· 00021994Χ3+0· 03899 ;
[0011] 成蟲產(chǎn)卵前：Y = -0· 00074166X^0. 00067624Χ2-0· 00056150Χ3+0· 04862 ;
[0012] 成蟲產(chǎn)卵后：Y = -0· 00039251X^0. 00039905Χ2+0· 03373 ;
[0013] Y代表生態(tài)位寬度。
[0014] 生態(tài)位寬度越大，說明資源利用越充足，對食物的占有程度越高。
[0015] 所述昆蟲可為蝗蟲。所述蝗蟲具體可為亞洲小車蝗。
[0016] 所述植物群落可為草原群落。所述植物群落具體可為內(nèi)蒙古錫林郭勒的草原群 落。
[0017] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是快速高效的預(yù)測昆蟲（尤其是害蟲）在不同植物組 成背景條件下食物生態(tài)位寬度，估計昆蟲的對不同植物資源的占有程度，評價其為害程度 和危害強(qiáng)度。
[0018] 采用本發(fā)明提供的方法預(yù)測昆蟲的食物生態(tài)位僅需1-2天，而用傳統(tǒng)的生物學(xué)方 法需要30天左右。本發(fā)明提供的測量方法涉及的材料來源廣，易購買，操作簡單，省時，省 力，適合于在昆蟲商品檢驗檢測中推廣應(yīng)用。
[0019] 在不同植物群落結(jié)構(gòu)中，亞洲小車蝗的食性和營養(yǎng)生態(tài)位會發(fā)生巨大的變化，本 發(fā)明根據(jù)不同植物背景下昆蟲對每種植物的食物生態(tài)位，建立了食物生態(tài)位與植物生物量 之間的關(guān)系模型，用來預(yù)測和評價昆蟲在不同植物背景下的食物資源占有程度。本發(fā)明對 于解釋不同食物資源的可獲得性和可利用性對于昆蟲食物生態(tài)位的影響具有重要的意義。 本發(fā)明可以用來預(yù)測昆蟲在實際棲境中對于不同食物的占有和利用程度，進(jìn)而判斷食物對 昆蟲適合還是脅迫。本發(fā)明對于昆蟲對植物的潛在損害預(yù)測、經(jīng)濟(jì)閾值的定制，昆蟲適合度 研宄具有重要意義。
【具體實施方式】
[0020] 以下的實施例便于更好地理解本發(fā)明，但并不限定本發(fā)明。下述實施例中的實驗 方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實施例中所用的試驗材料，如無特殊說明，均為自 常規(guī)生化試劑商店購買得到的。以下實施例中的定量試驗，均設(shè)置三次重復(fù)實驗，結(jié)果取平 均值。數(shù)據(jù)分析用統(tǒng)計軟件SAS 8.0完成。
[0021] 實施例1、方法的建立
[0022] 一、試驗準(zhǔn)備
[0023] 用網(wǎng)捕法采集亞洲小車蝗種群，然后將亞洲小車蝗種群放在2mX 2mX 2m的鐵籠 子里喂養(yǎng)，挑選生長一致的3齡若蟲。
[0024] 在野外分別采集克氏針茅、羊草和冷蒿，取地上部分，擦洗干凈。
[0025] 二、試驗處理
[0026] 設(shè)置9組試驗處理（A組至I組，每組設(shè)置3個重復(fù)處理，即每組設(shè)置3個籠罩）。 在每個ImX ImX Im的籠罩里面放入20頭3齡若蟲（雌、雄數(shù)量比為1 :1)，在籠罩中放入 克氏針茅、羊草和冷蒿（用裝有蒸餾水的塑料袋扎封每種植物的近根端以保鮮），每48小時 更換新植物，每組處理的籠罩中每次加入植物的量見表1。
[0027] 每組試驗處理設(shè)置相應(yīng)的對照處理（每種對照處理設(shè)置3個重復(fù)），對照處理不放 入3齡若蟲，其它均同相應(yīng)的試驗處理。
[0028] 每次將從籠罩內(nèi)取出的植物置于烘箱中80°C烘干24小時后稱量干重。
[0029] 亞洲小車蝗日取食量=(對照處理從籠罩中取出的植物的干重-試驗處理從籠罩 中取出的植物的干重V(剩余蝗蟲數(shù)*測量間隔天數(shù)）。
[0030] 生物量=植物的干重。
[0031] 表1 A組至I組籠罩中加入的克氏針茅、羊草和冷蒿量（鮮重）
[0032]
[0033] 計算各齡期亞洲小車蝗對每種植物的日取食量。
[0034] 食物生態(tài)位寬度（Bh)的計算公式如下：
[0035]
[0036] qi = Qi/Bi ；Pi = Bi/Bt ；
[0037] qi為第i種植物的可利用率，Qi為第i種植物的日取食量，Bi為第i種植物的生 物量；Pi為第i種植物在所有資源中所占的比例，Bt為所有植物的生物量之和。
[0038] 4齡蟲階段（該階段進(jìn)行三次檢測）的結(jié)果見表2。5齡蟲階段（該階段進(jìn)行三次 檢測）的結(jié)果見表3。成蟲產(chǎn)卵前階段（該階段進(jìn)行三次檢測）的結(jié)果見表4。成蟲產(chǎn)卵 后階段（該階段進(jìn)行三次檢測）的結(jié)果見表5。
[0039] 表2 4齡蟲階段植物的Qi、Bi、Bt和Bh數(shù)據(jù)
[0040]

[0042] 表3 5齡蟲階段植物的Qi、Bi、Bt和Bh數(shù)據(jù)
[0043]
[004