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紫茎泽兰(Ageratina adenophoraSprengel)是一种世界性的恶性杂草,经过几十年的传播和扩散,现已在全世界的多个国家广泛分布,并造成了严重的生态环境破坏和巨大的经济损失。约在二十世纪七十年代末八十年代初,紫茎泽兰从云南省传入四川地区。现已广泛分布在四川地区的南部,为四川省危害最为严重的外来入侵植物,对生物多样性、畜牧业以及农林业造成了严重的危害。泽兰实蝇(Procecidocharesutilis Stone)是于上世纪八十年代引入我国用来控制紫茎泽兰的专食性天敌,目前已在多个地区建立种群,但在不同地区、不同环境条件控制效果有很大差异。紫茎泽兰在四川地区的主要扩散是沿着道路和河流进行的。因此本研究通过对四川地区汉源(HY)、冕宁(MN)、西昌(XC)、平地(PD)四个紫茎泽兰入侵区域,沿108国道的随机取样调查,研究在四川地区泽兰实蝇对紫茎泽兰的寄生情况,以及其寄生后对紫茎泽兰生长和繁殖的影响,分析评价泽兰实蝇对紫茎泽兰的生物防治效果。其研究结果主要如下:
(1)用随机取样法于2018年沿108国道采集了四个自然种群的紫茎泽兰植株,统计了枝条上泽兰实蝇的虫瘿数量和虫瘿孔数量,并计算了泽兰实蝇的样方、植株及枝条寄生率。结果表明:1)不同种群泽兰实蝇的样方、植株及枝条寄生率是有差异的,种群PD的样方、植株及枝条寄生率均最高,分别为88.00%、70.78%、37.75%,均高于HY、MN、XC三个种群(范围分别为60%~68%、42%~54%、12%~16%)。2)无论是虫瘿数量还是虫瘿孔数量,种群PD(分别为10.84±1.70、17.74±2.65个/样方)显著高于其他三个种群(P<0.05),且其他三个种群之间均不存在显著差异。
(2)测量并统计了2018年采集的四个自然种群的紫茎泽兰植株的各枝条长度以及数量,并得到每株的地上部分生物量。结果表明:1)泽兰实蝇的寄生对紫茎泽兰的地上生物量、枝条长度和数量均无抑制作用。与未被寄生的紫茎泽兰相比,各种群内被泽兰实蝇的寄生的紫茎泽兰的地上部分生物量、主枝条长度、枝条总长度、枝条数量以及每主枝上的侧枝数量均有不同程度的增加。2)泽兰实蝇的寄生对紫茎泽兰的地上部分生物量、主枝条长度、枝条总长度、枝条数量以及每主枝上的侧枝数量在不同种群间有差异。3)泽兰实蝇虫瘿数量与紫茎泽兰的生物量、枝条长度及数量均呈显著的正相关关系(P<0.01)。但在不同种群,虫瘿数与紫茎泽兰的生物量、枝条长度及数量的相关性有差异。
(3)统计了2018年采集的四个自然种群的紫茎泽兰植株的花序数。结果表明:1)泽兰实蝇的寄生对紫茎泽兰的花序数无显著影响。在种群HY和MN中,被泽兰实蝇寄生的紫茎泽兰的花序数分别为1583.15±150.5个/样方、1368.55±208.61个/样方,均低于未被寄生的,但差异不显著;而种群PD、XC寄生状态下的花序数为1811.43±206.44个/样方、2453.43±185.33个/样方,均高于未被寄生的,寄生与未寄生之间无显著差异。2)四个种群紫茎泽兰总的花序数存在显著的种群间差异,种群PD的花序数最多(共计117706个花序)。
(4)采用随机取样法于2017年收集了种群HY和PD的紫茎泽兰样品,统计了种群HY和PD的单个花序种子数量并进行比较。结果表明:1)泽兰实蝇的寄生对紫茎泽兰的单花序种子数量无抑制作用。在泽兰实蝇寄生状态下,种群HY和PD的单个花序内种子数量分别为54.61±0.99粒/朵、52.60±0.83粒/朵,均比未被寄生的高,寄生与未寄生之间无显著差异。2)种群HY和PD被泽兰实蝇寄生和未被寄生的紫茎泽兰单花序种子数量均不存在显著的种群间差异(P>0.05)。
(5)于2019年收集了四个种群被泽兰实蝇寄生和未被寄生的紫茎泽兰枝条上的成熟种子,比较种子千粒重,并在光照培养箱中萌发不同来源的紫茎泽兰种子,比较种子萌发特性的差异。结果表明:1)泽兰实蝇的寄生显著降低了紫茎泽兰的种子千粒重。来源于泽兰实蝇寄生枝条的种子平均重量为0.051±0.001g/千粒,而来源于未寄生枝条的种子平均重量为0.054±0.001g/千粒,两组间具有显著差异(P=0.037)。2)泽兰实蝇的寄生对种子的萌发率、发芽势、萌发苗的根长、芽长等萌发特性无显著影响(P>0.05)。3)泽兰实蝇的寄生对紫茎泽兰种子千粒重及萌发特性的影响在不同种群中有差异,特别是对种子萌发特性的影响,在不同种群中有增加也有降低种子的萌发。
通过对四川地区四个种群泽兰实蝇寄生对紫茎泽兰的寄生强度及其生长和繁殖的影响的分析,结果表明,泽兰实蝇在不同种群的寄生强度有差异。在目前的寄生强度下,泽兰实蝇并未对紫茎泽兰的地上生物量、枝条长度及数量、花序数、单个花序内种子数以及种子质量产生抑制作用,还可能促进紫茎泽兰的生长和繁殖。
(1)用随机取样法于2018年沿108国道采集了四个自然种群的紫茎泽兰植株,统计了枝条上泽兰实蝇的虫瘿数量和虫瘿孔数量,并计算了泽兰实蝇的样方、植株及枝条寄生率。结果表明:1)不同种群泽兰实蝇的样方、植株及枝条寄生率是有差异的,种群PD的样方、植株及枝条寄生率均最高,分别为88.00%、70.78%、37.75%,均高于HY、MN、XC三个种群(范围分别为60%~68%、42%~54%、12%~16%)。2)无论是虫瘿数量还是虫瘿孔数量,种群PD(分别为10.84±1.70、17.74±2.65个/样方)显著高于其他三个种群(P<0.05),且其他三个种群之间均不存在显著差异。
(2)测量并统计了2018年采集的四个自然种群的紫茎泽兰植株的各枝条长度以及数量,并得到每株的地上部分生物量。结果表明:1)泽兰实蝇的寄生对紫茎泽兰的地上生物量、枝条长度和数量均无抑制作用。与未被寄生的紫茎泽兰相比,各种群内被泽兰实蝇的寄生的紫茎泽兰的地上部分生物量、主枝条长度、枝条总长度、枝条数量以及每主枝上的侧枝数量均有不同程度的增加。2)泽兰实蝇的寄生对紫茎泽兰的地上部分生物量、主枝条长度、枝条总长度、枝条数量以及每主枝上的侧枝数量在不同种群间有差异。3)泽兰实蝇虫瘿数量与紫茎泽兰的生物量、枝条长度及数量均呈显著的正相关关系(P<0.01)。但在不同种群,虫瘿数与紫茎泽兰的生物量、枝条长度及数量的相关性有差异。
(3)统计了2018年采集的四个自然种群的紫茎泽兰植株的花序数。结果表明:1)泽兰实蝇的寄生对紫茎泽兰的花序数无显著影响。在种群HY和MN中,被泽兰实蝇寄生的紫茎泽兰的花序数分别为1583.15±150.5个/样方、1368.55±208.61个/样方,均低于未被寄生的,但差异不显著;而种群PD、XC寄生状态下的花序数为1811.43±206.44个/样方、2453.43±185.33个/样方,均高于未被寄生的,寄生与未寄生之间无显著差异。2)四个种群紫茎泽兰总的花序数存在显著的种群间差异,种群PD的花序数最多(共计117706个花序)。
(4)采用随机取样法于2017年收集了种群HY和PD的紫茎泽兰样品,统计了种群HY和PD的单个花序种子数量并进行比较。结果表明:1)泽兰实蝇的寄生对紫茎泽兰的单花序种子数量无抑制作用。在泽兰实蝇寄生状态下,种群HY和PD的单个花序内种子数量分别为54.61±0.99粒/朵、52.60±0.83粒/朵,均比未被寄生的高,寄生与未寄生之间无显著差异。2)种群HY和PD被泽兰实蝇寄生和未被寄生的紫茎泽兰单花序种子数量均不存在显著的种群间差异(P>0.05)。
(5)于2019年收集了四个种群被泽兰实蝇寄生和未被寄生的紫茎泽兰枝条上的成熟种子,比较种子千粒重,并在光照培养箱中萌发不同来源的紫茎泽兰种子,比较种子萌发特性的差异。结果表明:1)泽兰实蝇的寄生显著降低了紫茎泽兰的种子千粒重。来源于泽兰实蝇寄生枝条的种子平均重量为0.051±0.001g/千粒,而来源于未寄生枝条的种子平均重量为0.054±0.001g/千粒,两组间具有显著差异(P=0.037)。2)泽兰实蝇的寄生对种子的萌发率、发芽势、萌发苗的根长、芽长等萌发特性无显著影响(P>0.05)。3)泽兰实蝇的寄生对紫茎泽兰种子千粒重及萌发特性的影响在不同种群中有差异,特别是对种子萌发特性的影响,在不同种群中有增加也有降低种子的萌发。
通过对四川地区四个种群泽兰实蝇寄生对紫茎泽兰的寄生强度及其生长和繁殖的影响的分析,结果表明,泽兰实蝇在不同种群的寄生强度有差异。在目前的寄生强度下,泽兰实蝇并未对紫茎泽兰的地上生物量、枝条长度及数量、花序数、单个花序内种子数以及种子质量产生抑制作用,还可能促进紫茎泽兰的生长和繁殖。