马达加斯加南部和西南部牛背鹭和黄嘴鸢对马达加斯加飞蝗和红翅蝗捕食影响的评估

发布时间：2018-03-27 21:52

本文选题：生物控制　切入点：黄嘴鸢　出处：《中国地质大学》2016年博士论文

【摘要】：在马达加斯加,几十年来南部和西南部地区一直遭受着能够摧毁作物田的蝗虫大爆发。该区域的优势种为红翅蝗(Nomadacris septemfasciata)和马达加斯加飞蝗(Locusta migratoria capito)。防治马达加斯加的蝗虫大爆发被证明是非常困难的,而且其防治方法倾向于昂贵且会导致环境污染的化学方法。在马达加斯加南部和西南部地区,蝗虫的行为遵照所观测到的蝗灾发展趋势,它们由独居型成功繁殖为群居性。此外,蝗灾受到地理上的限制,这就意味着蝗灾一直在同一地方出现。一直以来,在蝗灾前人们广泛使用预防控制,使得蝗灾受地理限制。蝗虫的生物防治方法廉价且环保,因为生物方法利用了蝗虫的天敌来控制其种群数量。许多鸟类以蝗虫为食,但是鸟类控制蝗虫数量和避免经济损失的能力是不确定的。本次研究中,我们将牛背鹭(Bubulcus ibis)和黄嘴鸢(Milvus aegyptius)这两种鸟类视为该地区蝗虫的天敌。本研究主要致力于更好地理解通过牛背鹭(鹭科)和黄嘴鸢(鹰科)捕食蝗虫这种生物方法,来控制马达加斯加南部和西南部蝗虫大爆发的有效性。本研究的明确目的是：(1)强调可用于捕食昆虫的鸟类数量；(2)判定牛背鹭和黄嘴鸢在蝗虫爆发期和缓解期对蝗虫的捕食价值；(3)判定牛背鹭和黄嘴鸢在蝗虫爆发期和缓解期的啄食频率；(4)确定影响牛背鹭和黄嘴鸢成功捕食昆虫的因素。论文的研究内容概括如下。环境对鸟类的影响——马达加斯加鸟类名录：本章的主要目标是探索鸟类及其生存环境之间的联系,以及环境如何影响鸟类捕食蝗虫。由Antsakoaky(没有剩余森林的开放站点)和Ilempo(由天然空地构成被耐旱森林包围的封闭站点)两大蝗虫观测站得到鸟类种群结果。运用存在-不存在的方法表示鸟类的存在情况,符号(+)表示存在,符号(0)表示不存在。该原则以计数法为基础,计数固定的持续时间和时间点所看到的鸟类。根据取食喜好,研究结果发现主要有4种食性鸟类,即食虫性、食鱼性、食谷性和食肉性鸟类。食虫性鸟类是最优势的类型,其种类占已鉴定鸟类总种数的37%,食鱼性鸟类约占28%,食谷性鸟类的种类位列第三,占20%。最重要的种类是食蝗的鸟类,该种类的鸟类包括家八哥(Acridotheres tristis)、马达加斯加鹃隼(Aviceda madagascariensis)、牛背鹭(Bubulcus ibis),非洲白颈鸦(Corvus albus)、冠卷尾(Dicrurus forficatus)、宽喙三宝鸟(Eurystomus glaucurus)、烟隼(Falco concolor)、杜鹃辊(Leptosomus discolor)、马岛蜂虎(Merops superciliosus)、黄嘴鸢(Milvus aegyptius)和普通珠鸡(Numida maleagris)。对于控制蝗虫数量很重要的5种鸟类是牛背鹭(Bubulcus ibis)、黄嘴鸢(Milvus aegyptius)、非洲白颈鸦(Corvus albus)、烟隼(Falco concolor)和马岛蜂虎(Merops superciliosus)。此外,2012～2013年生长期的鸟类比2013～2014年多。而且非洲白颈鸦(CAL)和牛背鹭(BIB)是这两年里种类最丰富的鸟类。将所有监测站的数据结合起来可知牛背鹭的数量最多,所有记录地点记录到的种群数量为10226只,黄嘴鸢的数量为1990只。黄嘴鸢的捕食能力：这一章主要判定黄嘴鸢的捕食价值,它是蝗虫的天敌,可用于蝗虫大爆发控制的生物防治。本研究采用了观测捕食和实验捕食两种实验方法。观测捕食实验发现,下午时段鸟胃中的蝗虫数量(平均值66只)比上午时段的数量(平均值21只)多。下午时段观测到的数量最高点与取食迁移性蝗虫幼虫有关。实验捕食发现,几乎100%的幼虫和97%的成虫被鸟类取食,而且鸟类对笼中的幼虫和成虫没有偏好,两种食物作为鸟类的取食是相同的。实验结果表明,黄嘴鸢在容易捕食的时候,可以有效控制大爆发时期的蝗虫数量。但是需要先评估蝗虫疫区的鸟类数量,以确保鸟类足够去捕食大爆发时期的蝗虫。牛背鹭的捕食影响：这一章确定了牛背鹭有效预防控制蝗虫大爆发的捕食价值。采用观测捕食、潜在捕食和啄食频率3种实验类型。在观测捕食中,爆发期每天捕食19只蝗虫,缓解期每天捕食3只,爆发期比缓解期的捕食数量多。实验捕食中每天捕食蝗虫的数量为54只,比大爆发时期观测捕食测得的数量多。由观测结果可知,最大的啄食频率在Isoanala地区(平均值20.34),其次是Bekily地区(平均值8.34)和Tulear地区(平均值5.75)。因为植被类型的不同,Bekily地区和Tulear地区的观察结果存在显著差异(t(56)=2.49,p=0.000)。在Tulear地区,丛生且密集的植被对昆虫起到了遮挡作用,而不像Bekily地区是热带稀树草原(萨凡纳)环境。研究发现,其他被鸟类捕食的昆虫,阻碍了运用鸟类来预防缓解期的蝗虫大爆发这一过程。因此,当大爆发中蝗虫数量增加时,它就可以得到这些鸟类的最佳控制。然而,有必要先评估鸟类的种群数量,以确定这些鸟类是否能足够去捕食大爆发时期的蝗虫。研究结论：作为害虫综合治理的更广泛的蝗虫控制方法的生物防治措施,这些作为猎捕者鸟类捕食能力的鉴定,要更广泛的考虑其有效性。该研究的创新之处在于：(1)本研究首次运用马达加斯加的牛背鹭和黄嘴鸢天然生物控制蝗虫大爆发；(2)本研究是在马达加斯加南部和西南部进行的区域性研究,有助于提供采用经济合理和生态友好的方式控制蝗群的有效信息。
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【学位授予单位】：中国地质大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：Q148

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