不同生态型夏玉米田节肢动物群落特征的研究

时间:2022-09-05 09:32:11

不同生态型夏玉米田节肢动物群落特征的研究

摘 要:分析了泰安市3种不同生态型夏玉米田节肢动物群落结构组成及相关特征指数、优势种群和优势度,并研究了不同生态型夏玉米田节肢动物群落中各类群的相对多度。结果表明,粮菜区和粮果区节肢动物丰富度、个体总数、多样性指数和均匀度指数均明显高于纯粮区,而生态优势度均明显低于纯粮区,纯粮区捕食性和寄生性天敌种群数量少于粮菜区和粮果区。夏玉米田物种丰富度在不同时间序列上差异明显,自7月中旬开始物种丰富度呈急剧增大趋势,8月13日物种丰富度达最大值61种,此后物种丰富度逐渐波动减少,9月29日达最低点。

关键词:不同生态型;夏玉米田;节肢动物;群落特征

中图分类号:Q958.15+2 文献标识号:A 文章编号:1001-4942(2012)11-0090-09

Study on Community Structure of Arthropod

in Different Ecotypes of Maize Fields

Xin ZhaoJun, Li ZhaoHui*, Ye BaoHua

(College of Plant Protection, Shandong Agricultural University, Taian 271018, China)

Abstract The composition of arthropod communities in different ecotypes of maize fields were investigated, and the arthropod community characteristics and the relative abundance of each group were analyzed in this paper. The individual numbers, richness, diversity index and evenness index in maize-vegetable and maize-fruit fields were higher than those in maize fields, but the ecological dominance was lower. The number of predacious and parasitic natural enemies in maize fields was less than that in maize-vegetable and maize-fruit fields. The species richness changed obviously in different time series in summer maize fields, which increased rapidly from the middle of July and reached the largest as 61 kinds at August 13, and then decreased gradually until to the lowest point on September 29.

Key words Different ecotypes; Summer maize field; Arthropod; Community characteristics

玉米是我国重要的粮食和饲料作物,常年因害虫危害造成不同程度减产。玉米田作为一个生态系统,生态环境相对稳定,节肢动物群落(包括昆虫、螨类和蜘蛛等)结构较复杂,群落内各物种间相互依存、相互制约,形成一个复杂的复合体或生命系统[1,2]。由于受到内外生物因子、非生物因子的影响,比如不合理的化学防治杀伤了大量天敌,使其结构和功能发生了变化,并产生“3R”问题,从而使玉米田生态平衡不时被打破,造成农田生态系统的生物群落结构更加简单,在时空变迁中很不连贯,物质循环需要不断补充;由于这种节肢动物群落的单纯性和不稳定性,可以引起生态系统的单纯性和不稳定性。群落研究作为害虫生态控制的基础,长期以来一直是昆虫生态学家研究的热点[3~5],迄今为止,已有许多对玉米田节肢动物群落特征的报道[1,6,7],但有关不同生态类型玉米田节肢动物群落特征的比较研究国内尚未见报道。本试验研究了3种不同生态型夏玉米田生态系统的节肢动物群落结构特征、季节动态及多样性,探讨了玉米害虫与捕食性天敌之间的相互关联、相互制约的关系及中性昆虫对天敌的调控作用,可为玉米害虫生态控制提供理论依据。

1 材料与方法

11 试验田概况

泰安位于山东省中部(东经116°20′~117°59′,北纬35°38′~36°28′),属温带半湿润大陆性季风气候区,年平均气温13℃,年平均降水量697 mm。本研究纯粮区试验田设在泰安市岱岳区桃花峪西首,该区域常年麦黍轮作,整个地区玉米种植面积达134 hm2;粮果区试验田设在桃花峪东首,该区域常年种植桃树、苹果树、核桃树等;粮菜区试验田设在泰山区上高村,该区域常年种植各种蔬菜。试验田周围蔬菜种植制度:7~8月份种植豇豆、番茄、茄子、韭菜、西葫芦等;8~9月份种植芹菜、莴苣、菜豆等。

12 抽样调查方法

在泰安市泰山区和岱岳区选择纯粮区、粮果区、粮菜区等3种代表性夏玉米田各1块(至少03 hm2/块),自播种后第10天开始调查,至收获为止,每10天一次。每次在田内采用棋盘式10点随机取样,每点调查10株玉米,共100株,记载害虫及其天敌种类、虫态和数量。在害虫及其天敌发生盛期,分别扩大调查地块各1块。采用以下方法进行调查:(1)目测法:苗期进行整株调查,记录节肢动物种类(害虫、天敌、中性昆虫)及其数量。(2)扫网法:玉米心叶期(喇叭口期),用网径为30 cm的捕虫网在玉米田内植株中上部来回扫3次,将扫到的所有害虫和捕食性天敌倒入保鲜袋内,带回室内检查,分别记录其种类和数量。(3)剥查法:对于一些寄生性天敌,采用平行线跳跃式取样,剥查玉米螟幼虫和蛹,检查螟虫卵、幼虫和蛹的寄生情况,一并带回实验室培养、观察寄生性天敌种类及其数量,计算寄生率。

13 室内饲养

调查期间无法鉴定的昆虫如一些鳞翅目幼虫寄主体内的寄生性天敌和生活场所比较隐蔽的蜂类,带回室内饲养观察。将鳞翅目幼虫及蛹置于培养皿,放置湿棉花保湿,每天采集树叶饲喂,直至寄生性天敌羽化,观察寄生性天敌的羽化情况。

14 种类鉴定方法

将不同类型夏玉米田里采集的害虫及其天敌,装入标本瓶或试管中保存,分别编号,并记录采集时间、地点和食物种类等。于室内制成玻片或针插或浸渍标本。然后,在显微镜和解剖镜下观察其形态特征,参照有关文献资料,鉴定出所属目、科和种名。

15 数据分析方法

(1)Berger-Parker优势度指数:d=Nj/N,Nj为每种群数量,N为群落全部物种的种群数量总和;(2)Simpson优势集中性指数C=∑Pi2,Pi为第i物种占全部物种个体数的比例;(3)Shannon-Wiener多样性指数:H′=-∑PilnPi;(4) Margalef丰富度指数:D=(S-1)/lnS,S为种类数;(5) Pielou均匀度指数:E=H′/H′max=H′/lnS;(6) Sorensen物种相似性系数:Cs=2J/(a+b),J为群落A和群落B的共有种数;a为群落A的物种数;b为群落B的物种数。2 结果与分析

2006年6~9月,2007年6~9月,经过对泰安市3处玉米试验田害虫及其天敌的普查和系统调查,共采集到节肢动物标本35 892件,从中鉴定出119种夏玉米田害虫及其天敌 [8,9]。

21 泰安市夏玉米田节肢动物群落物种组成及类群相对多度分析

由表1可以看出,泰安市夏玉米田节肢动物群落隶属2个纲,12个目,54个科。其中,害虫2纲8目26科66种,占物种总数的5323%;天敌2纲8目25科53种,占物种总数的4274%;中性昆虫3科5种,占物种总数的4.03%。节肢动物群落的组成表现为害虫物种数高于天敌物种数。泰安市玉米田节肢动物群落结构主要类群是鞘翅目昆虫,共有27种,占群落物种总数的2177%,其次为鳞翅目、直翅目,均有16种,占1290%,同翅目害虫有9种,占726%。膜翅目昆虫均为天敌昆虫。同翅目昆虫种群数量有时较大,但是它们个体微小,对玉米的危害也很小。泰安市夏玉米田害虫以蝗科(11种)、夜蛾科(8种)、螟蛾科(5种)、蝽科(5种)最多。天敌种类以瓢甲科(7种)、虎甲科(4种)、草蛉科(4种)、食蚜蝇科(4种)、螳螂科(4)、狼蛛科(4)的种群数量最多。从表1中也可以看出,天敌中捕食性天敌种数明显多于寄生性天敌种数,其中,捕食性天敌46种,占天敌总数的8679%,寄生性天敌7种,仅占天敌总数的1321%。中性昆虫有3科,分属于摇蚊科、大蚊科和蚁科,共有5种,占群落总物种数的42%。

表1 不同生态型夏玉米田节肢动物群落

总物种组成

类 群 物种数 比例(%)

植食类 66 5323

蝗科Acrididae 11 887

蝼蛄科Gryllotalidae 2 161

螽斯科Tettigoniidae 1 081

蟋蟀科Gryllidae 2 161

蝽科Pentatomidae 5 403

缘蝽科Coreidae 2 161

螟蛾科Pyralididae 5 403

夜蛾科Noctuidae 8 645

灯蛾科Arctlldae 1 081

蓑蛾科Psychidae 1 081

弄蝶科Hesperiidae 1 081

丽金龟科Rutelidae 3 242

鳃金龟科Melolonthidae 2 161

花金龟科Cetoniidae 1 081

叶甲科Chrysomelidae 1 081

象甲科Curculionidae 1 081

拟步甲科Tenebrionidae 1 081

叩头甲科Elateridae 2 161

瓢甲科Coccinellidae 1 081

沫蝉科Cercopidae 2 161

大叶蝉科Cicadellidae 1 081

飞虱科Delphacidae 3 242

蚜科Aphididae 3 242

蓟马科Thripidae 3 242

潜蝇科Agtomyzidae 1 081

叶螨科Tetranyehidae 2 161

天敌类 53 4274

捕食类

步甲科Carabidae 2 161

瓢甲科Coccinellidae 7 565

虎甲科 Cicindelidae 4 323

隐翅甲科 Staphylinidae 2 161

螳螂科Mantidae 4 323

食蚜蝇科Syrphidae 4 323

食虫虻科Asilidae 1 081

瘿蚊科 Cecidomyidae 1 081

草蛉科Chrysopidae 4 323

猎蝽科Reduviidaee 1 081

花蝽科Anthocoridae 1 081

姬蝽科 Nabidae 2 161

长蝽科 Lygaeida 1 081

(续表1)类 群 物种数 物种数比例(%)

蓟马科 Thripidae 1 081

微蛛科 Erigonidae 3 242

球腹蛛科 Theridiidae 1 081

圆蛛科 Araneidae 1 081

狼蛛科 Lycosidae 4 323

蟹蛛科 Thomisidae 2 161

寄生类

寄蝇科Tachinidae 1 081

胡蜂科Vespidae 2 161

茧蜂科Braconidae 1 081

蚜茧蜂科Aphidiidae 1 081

赤眼蜂科Trichogrammatidae 1 081

姬蜂科Ichneumonidae 1 081

中性昆虫 5 403

摇蚊科 Chironomidae 2 161

大蚊科 Tipulidae 1 081

蚁科 Formicidae 2 161

22 泰安市夏玉米田节肢动物群落结构特征分析

221 优势度和优势种群分析 根据Berger-Parker优势度指数分别计算群落中各物种的优势度指数,按大小顺序排列前3位,见表2。

由表2可知,不同生态型夏玉米田节肢动物群落中都存在着明显的优势种,玉米蚜、截形叶螨、亚洲玉米螟、棉铃虫是夏玉米田害虫的优势种,在不同的生态型中其优势度指数不同。玉米蚜是明显的优势种,三类群中玉米蚜的优势度指数纯粮区(03892)﹥粮菜区(02329)﹥粮果区(01643),纯粮区由于植物相单一,造成昆虫相的单一,玉米蚜缺乏捕食性和寄生性天敌,又由于繁殖力极强,在夏玉米田导致大量发生。截形叶螨也是夏玉米田优势种,在纯粮区、粮菜区和粮果区夏玉米田昆虫中优势度分别为01326、00625、01922。天敌群落中,龟纹瓢虫、草间小黑蛛、中华草蛉、中华猎蝽、塔六点蓟马是优势种群,龟纹瓢虫在三类夏玉米田中的优势度指数分别为00103、00246、00306,塔六点蓟马是粮果区夏玉米田害虫天敌的优势种,优势度指数为00403,中华猎蝽、八斑球腹蛛、草间小黑蛛在天敌中也占有很大的优势,纯粮区中华猎蝽优势度指数为00040,草间小黑蛛为00093,粮菜区八斑球腹蛛占据有最大的优势度,指数达到00915。除塔六点蓟马外,龟纹瓢虫、草间小黑蛛、中华通草蛉、中华猎蝽等天敌体躯较大,取食量相对较大,对于控制害虫数量有重要的作用。

表2

不同生态型夏玉米田节肢动物群落

优势种的优势度指数

群落 害虫

优势种 优势度指数d

天敌

优势种 优势度指数d

玉米蚜 03892 龟纹瓢虫 00103

纯粮区 截形叶螨 01326 草间小黑蛛 00093

棉铃虫 00328 中华猎蝽 00040

玉米蚜 02329 八斑球腹蛛 00915

粮菜区 亚洲玉米螟 00836 龟纹瓢虫 00246

截形叶螨 00625 中华草蛉 00137

截形叶螨 01922 塔六点蓟马 00403

粮果区 玉米蚜 01643 龟纹瓢虫 00306

棉铃虫 00761 草间小黑蛛 00021

222 物种丰富度 从图1可以看出,泰安市夏玉米田共调查出群落物种124种,3种不同生态型夏玉米田物种数粮菜区(84种)>粮果区(82种)>纯粮区(55种)。不同生态型夏玉米田植食性类群有66种,粮菜区(44种)>粮果区(36种)>纯粮区(33种);捕食性类群共有46种,粮果区(35种)>粮菜区(33种)>纯粮区(17种);寄生性类群共有7种,粮果区(7种)>粮菜区(5种)>纯粮区(3种);中性昆虫类群5种,粮果区(4种)=粮菜区(4种)>纯粮区(2种)。

粮菜区、粮果区夏玉米田节肢动物群落的物种数明显大于纯粮区玉米田。粮果区、粮菜区尽管周围所处的环境不同,节肢动物的物种数没有明显的差异。粮果区玉米田相对于粮菜区而言,其周围植被丰富,物种高大丰茂,更适合节肢动物的栖息繁衍,因此在理论上物种数应该多于粮菜区。但是在调查过程中,多次遇到农民给玉米喷药,导致粮果区夏玉米田物种数少于粮菜区。

图1 不同生态型夏玉米田物种丰富度

223 群落多样性 由表3可以看出,不同生态型夏玉米田害虫群落多样性差异显著。多样性指数(H′)较大的是粮菜区(20761)和粮果区(25296)。这两个群落物种丰富度较大,组成群落的物种的个体数比例分布较均匀,故H′ 较大。群落多样性较低的是纯粮田群落,这个群落物种数较少,生态优势度(C)较大,加之组成群落的物种的个体数比例分布不均匀,故多样性值较小。

224 群落的均匀度和生态优势度 从表3可以看出,群落的均匀度J值变化与群落的多样性指数H′值变化较相似,但是群落的生态优势度C值的变化与J值正相反。因为C值越大,表明群落中优势种突出,优势种的优势度指数d值越大。纯粮区玉米田优势种蚜虫类个体数量在三类区域中个体数量最多,优势度指数d值最大,自然为害严重。C值最小的粮果区玉米田昆虫群落,优势种亦为蚜虫,但是蚜虫个体数量在三类中发生量较少,优势度指数d值最小,为害较轻。多样性指数H′和均匀度J值大,生态优势度C值小,则种群结构合理,优势种不突出。可以看出,粮果区玉米田昆虫群落符合这种趋势。相反,多样性指数H′和均匀度J值小,生态优势度C值大,则优势种突出,为害严重,群落结构不合理,如纯粮区。

表3

不同生态型夏玉米田节肢动物

群落结构特征指数

节肢动物

群落IC 物种丰富

度S 个体总数

N 生态优势

度C 多样性指

数H′ 均匀度

J

纯粮区 53 16883 08319 15667 03147

粮菜区 82 23561 03511 20761 07752

粮果区 78 19864 02189 25296 06359

225 群落结构的相似性 利用T Sorensen(1948)相似性公式计算3个群落两两之间相似性系数,见下列半矩阵表4。

本系数仅从群落共有种的构成角度判断两两群落的相似性。两两群落的相似性系数较大的群落是粮菜区和粮果区(08615)。

表4

不同生态型夏玉米田节肢动物

群落的相似性指数

不同生态型玉米田 纯粮区 粮菜区 粮果区

纯粮区 1

粮菜区 08193 1 1

粮果区 07927 08615 1

23 泰安市夏玉米田节肢动物群落在时间序列上的结构特征

231 物种丰富度 从表5可以看出,泰安市夏玉米田群落物种丰富度在不同时间序列上差异明显。自6月23日至8月13日物种丰富度逐渐增大,随着时间的推移和夏玉米的不断生长,为昆虫提供了有利的生长条件,越来越多的物种迁移到夏玉米田中,气温的不断升高更加促进了昆虫的生长发育。8月13日物种的丰富度达到最大值,为61种,其次为8月2日,为58种。这段时间夏玉米田的温湿度适宜,食物丰富,适合昆虫的生长、繁殖,所以物种数比较多。8月13日以后,物种数量下降,物种丰富度出现波动现象,丰富度降低,至8月22日出现一个低谷,为45种,其原因是调查前两天(8月20日)泰安市境内有一场大范围的降雨和大风,部分节肢动物被冲刷致死,大雨过后物种丰富度有所上升,至9月1日恢复到53种。

表5 不同时间序列上的群落结构特征指数

(2007)

序号 时间

(月/日) 物种丰富

度S 个体总

数N 生态优

势度C 多样性指

数H′ 均匀度

J

1 6/23 9 258 02333 13581 067295

2 7/3 12 319 03700 18063 075962

3 7/13 21 1205 04526 19342 081199

4 7/23 39 1583 08132 17358 067157

5 8/2 58 1819 04499 23612 070440

6 8/13 61 2658 04043 21058 074193

7 8/22 45 2396 02393 29578 061081

8 9/1 53 962 04003 24025 067510

9 9/11 42 1324 03449 21615 052821

10 9/20 41 877 02216 22845 050101

11 9/29 18 411 06163 18358 039996

232 群落多样性、均匀度和生态优势度 从表5中可以看出,泰安市夏玉米田节肢动物群落多样性指数在时间序列上变化波动比较大。对泰安市夏玉米田节肢动物群落多样性指数、生态优势度、均匀度测定结果表明,2007年夏玉米田节肢动物群落多样性整体较高,在时间序列上8月2日以后波动较大,9月11日以后波动比较平缓;8月22日出现最大峰值,H′值为29578,在8月2日和9月1日出现两次较大的峰值,分别为23612、24025,这3个时期物种比较丰富,物种数最高达61种。均匀度J值明显低于H′,变化趋势与多样性一致;这是因为均匀度J是群落丰富度S和群落多样性指数H′的函数,群落多样性指数H′值越高,其物种数量分布越均匀,反之某种物种的优势度则越大。从2007年全年情况看,J值在039996~075962之间波动,变化幅度较小,说明群落中物种数量分布较均匀。2005年全年C值较低,其随时间序列变化趋势与J值相反,这说明群落中的优势种表现并不突出。

24 不同生态型夏玉米田节肢动物群落物种组成和类群相对多度分析

241 纯粮区夏玉米田节肢动物群落物种组成和类群相对多度分析 (1)物种组成分析:纯粮区节肢动物群落共调查2纲,12目,34科,55种(表6)。其中害虫33种,占物种总数的6000%;

表6 纯粮区夏玉米田节肢动物群落物种组成类群 物种数 比例(%)

植食类 33 6000

蝗科Acrididae 6 1091

蝼蛄科Gryllotalidae 1 182

蟋蟀科Gryllidae 2 364

蝽科Pentatomidae 3 545

螟蛾科Pyralididae 3 545

夜蛾科Noctuidae 4 727

弄蝶科Hesperiidae 1 182

丽金龟科Rutelidae 1 182

鳃金龟科Melolonthidae 2 364

花金龟科Cetoniidae 1 182

象甲科Curculionidae 1 182

叩头甲科Elateridae 2 364

沫蝉科Cercopidae 1 182

飞虱科Delphacidae 2 364

蚜科Aphididae 1 182

蓟马科Thripidae 1 182

叶螨科Tetranyehidae 1 182

天敌类 20 3636

步甲科Carabidae 1 182

瓢甲科Coccinellidae 4 727

隐翅甲科 Staphylinidae 1 182

螳螂科Mantidae 1 182

食蚜蝇科Syrphidae 2 364

食虫虻科Asilidae 1 182

草蛉科Chrysopidae 2 364

寄蝇科Tachinidae 1 182

蚜茧蜂科Aphidiidae 1 182

姬蜂科Ichneumonidae 1 182

猎蝽科Reduviidaee 1 182

花蝽科Anthocoridae 1 182

蓟马科 Thripidae 1 182

微蛛科 Erigonidae 1 182

狼蛛科 Lycosidae 1 182

中性昆虫 2 364

大蚊科 Tipulidae 1 182

蚁科 Formicidae 1 182

天敌20种,占物种总数的3636%;中性昆虫2种,占物种总数的3.64%。昆虫群落中,鞘翅目昆虫占物种总数的23.63%,表明纯粮区夏玉米田鞘翅目害虫种类丰富;直翅目、鳞翅目分别占物种总数的1636%、1454%,在纯粮区夏玉米田昆虫群落中处于从属地位。天敌群落以捕食性天敌为主,占8500%,寄生性天敌物种数较少。从以上和表6可以看出,纯粮区夏玉米田害虫和天敌在物种数上相差较大,害虫物种数较天敌物种数多13种。害虫物种数明显大于天敌数,表明纯粮区夏玉米田害虫种类丰富,易引起害虫的暴发。

(2)纯粮区夏玉米田节肢动物群落中各类群的相对多度分析:相对多度(relative abundance)即群落中各类群个体数量占群落调查总体数量的比例。对玉米田节肢动物群落中各营养层、功能团和类群相对多度的分析表明,植食性营养层在数量上占绝对优势。由表7可见,纯粮区植食性昆虫相对多度为94901%,其中刺吸功能团数量最多,主要包括蚜虫类、叶螨类、叶蝉类、飞虱类,其中蚜虫类群相对多度达到64236%,叶螨类达到9913%;捕食类昆虫相对多度为4564%,以蜘蛛类、瓢虫类、食虫蝽类为主,相对多度分别是1853%、1490%、0665%;寄生性昆虫相对多度为0180%,以寄蝇科、蚜茧蜂科为最多;中性昆虫相对多度为0156%。

表7 纯粮田节肢动物群落各类群相对多度类群 相对多度(%) 包括主要种类

植食性类群 94901

刺吸类 83657 玉米蚜、截形叶螨、白背飞虱、

大青叶蝉、斑须蝽

鳞翅目类 9201 白星花金龟、棉尖象、铜绿丽金龟

甲虫类 1276 中华稻蝗、东亚飞蝗、短额负蝗

直翅目类 0767 亚洲玉米螟、粘虫、棉铃虫

捕食性类群 4564

瓢虫类 1490 龟纹瓢虫、异色瓢虫、黑背小毛瓢虫

步甲、虎甲类 0046 中华虎甲、放屁甲等

草蛉类 0285 中华通草蛉

食虫蝽类 0665 小花蝽、黄足猎蝽

螳螂类 0207 中华螳螂、大刀螂

捕食性蓟马 0300 塔六点蓟马

蜘蛛类 1853 草间小黑蛛、三突花蛛

其它捕食类 0017

寄生类 0180 茧蜂科、寄蝇科等

中性类 0156 大蚊科、蚁科

242 粮菜区夏玉米田节肢动物群落物种组成和类群相对多度分析 (1)物种组成分析:粮菜区节肢动物群落共2纲,12目,48科,84种(表8)。其中害虫44种,占物种总数的5238%;天敌

表8 粮菜区夏玉米田节肢动物群落物种组成类群 物种数 比例(%)

植食类 44 5238

蝗科Acrididae 8 952

蝼蛄科Gryllotalidae 1 119

螽斯科Tettigoniidae 1 119

蟋蟀科Gryllidae 1 119

蝽科Pentatomidae 4 476

缘蝽科Coreidae 1 119

螟蛾科Pyralididae 4 476

夜蛾科Noctuidae 5 595

灯蛾科Arctlldae 1 119

弄蝶科Hesperiidae 1 119

丽金龟科Rutelidae 2 238

鳃金龟科Melolonthidae 1 119

花金龟科Cetoniidae 1 119

叶甲科Chrysomelidae 1 119

叩头甲科Elateridae 2 238

瓢甲科Coccinellidae 1 119

沫蝉科Cercopidae 1 119

大叶蝉科Cicadellidae 1 119

飞虱科Delphacidae 1 119

蚜科Aphididae 2 238

蓟马科Thripidae 2 238

潜蝇科Agtomyzidae 1 119

叶螨科Tetranyehidae 1 119

天敌类 38 4524

步甲科Carabidae 2 238

瓢甲科Coccinellidae 5 595

虎甲科 Cicindelidae 3 357

隐翅甲科 Staphylinidae 2 238

螳螂科Mantidae 3 357

食蚜蝇科Syrphidae 2 238

食虫虻科Asilidae 1 119

瘿蚊科 Cecidomyidae 1 119

草蛉科Chrysopidae 3 357

寄蝇科Tachinidae 1 119

胡蜂科Vespidae 1 119

蚜茧蜂科Aphidiidae 1 119

赤眼蜂科Trichogrammatidae 1 119

姬蜂科Ichneumonidae 1 119

猎蝽科Reduviidaee 1 119

花蝽科Anthocoridae 1 119

姬蝽科 Nabidae 1 119

蓟马科 Thripidae 1 119

微蛛科 Erigonidae 2 238

球腹蛛科 Theridiidae 1 119

圆蛛科 Araneidae 1 119

狼蛛科 Lycosidae 2 238

蟹蛛科 Thomisidae 1 119

中性昆虫 2 2.38

大蚊科 Tipulidae 1 119

蚁科 Formicidae 1 119

昆虫38种,占物种群落的4524%;中性昆虫2种,占物种总数的2.38%。昆虫群落中,鞘翅目昆虫占物种总数的2382%,表明粮菜区夏玉米田鞘翅目害虫种类丰富;直翅目、鳞翅目占物种总数的比例相等,均为1310%,在粮菜区夏玉米田昆虫群落中处于从属地位。天敌群落同纯粮区,以捕食性天敌为主,占该群落的8684%,寄生性天敌物种数较少,占1316%。从表8可以看出,粮菜区夏玉米田害虫和天敌在物种数上相差不大,害虫群落物种数仅比天敌群落物种数多6种。粮菜区夏玉米田周围常年多种植蔬菜类植被,有利于昆虫群落的生长和繁育。

(2)粮菜区夏玉米田节肢动物群落相对多度分析:由表9可以看出,粮菜区植食性昆虫相对多度为87951%,以蚜虫类、叶螨类为最多;捕食类昆虫相对多度为11261%,以瓢甲科、草蛉科、花蝽科为最多;寄生性天敌相对多度为0676%,以姬蜂、蚜茧蜂科为最多。与纯粮区相比,植食性类群的相对多度小于纯粮区(94901%),植食性类群中,蚜虫类所占比例较大,但是粮菜区夏玉米田捕食性类群更加丰富,瓢虫类、蜘蛛类、草蛉类天敌数量大,食量大,对于控制蚜虫类群的数量起到很大的作用,另外,寄生性天敌相对多度(0676%)也明显高于纯粮区(0180%)。

表9 粮菜区节肢动物群落各类群相对多度类群 相对多度(%) 包括主要种类

植食性类群 87951

刺吸类 74507 玉米蚜、截形叶螨、

大青叶蝉、斑须蝽

甲虫类 2476 白星花金龟、棉尖象、铜绿丽金龟

直翅目类 2767 中华稻蝗、东亚飞蝗、短额负蝗

鳞翅目类 8201 亚洲玉米螟、甜菜夜蛾、棉铃虫

捕食性类群 11261

瓢虫类 4643 龟纹瓢虫、异色瓢虫、黑背小毛瓢虫

步甲、虎甲类 0646 中华虎甲、放屁甲等

草蛉类 0685 大草蛉、中华通草蛉、丽草蛉

食虫蝽类 1609 小花蝽

螳螂类 1201 大刀螂

捕食性蓟马 1223 塔六点蓟马

蜘蛛类 2850 三突花蛛、草间小黑蛛

其它捕食类 0017

寄生类 0676 姬蜂科、寄蝇科等

中性类 0312 大蚊科、蚁科、摇蚊科

253 粮果区夏玉米田节肢动物群落物种组成和类群相对多度分析 (1)物种组成分析:粮果区节肢动物群落共2纲,12目,41科,82种(表10)。其中害虫36种,占物种总数的4390%;天

表10 粮果区夏玉米田节肢动物群落物种组成类 群 物种数 比例(%)

害虫类 36 4390

蝗科Acrididae 4 488

蝼蛄科Gryllotalidae 1 122

蟋蟀科Gryllidae 1 122

蝽科Pentatomidae 2 244

缘蝽科Coreidae 1 122

螟蛾科Pyralididae 3 366

夜蛾科Noctuidae 4 488

灯蛾科Arctlldae 1 122

蓑蛾科Psychidae 1 122

弄蝶科Hesperiidae 1 122

丽金龟科Rutelidae 2 244

鳃金龟科Melolonthidae 2 244

花金龟科Cetoniidae 1 122

拟步甲科Tenebrionidae 1 122

叩头甲科Elateridae 1 122

瓢甲科Coccinellidae 1 122

大叶蝉科Cicadellidae 1 122

飞虱科Delphacidae 2 244

蚜科Aphididae 2 244

蓟马科Thripidae 2 244

叶螨科Tetranyehidae 2 244

天敌类 42 5122

步甲科Carabidae 2 244

瓢甲科Coccinellidae 6 732

虎甲科 Cicindelidae 3 366

隐翅甲科 Staphylinidae 1 122

螳螂科Mantidae 3 366

食蚜蝇科Syrphidae 3 366

食虫虻科Asilidae 1 122

草蛉科Chrysopidae 3 366

寄蝇科Tachinidae 1 122

胡蜂科Vespidae 2 244

茧蜂科Braconidae 1 122

蚜茧蜂科Aphidiidae 1 122

赤眼蜂科Trichogrammatidae 1 122

姬蜂科Ichneumonidae 1 122

猎蝽科Reduviidaee 1 122

花蝽科Anthocoridae 1 122

姬蝽科 Nabidae 1 122

蓟马科 Thripidae 1 122

微蛛科 Erigonidae 3 366

球腹蛛科 Theridiidae 1 122

圆蛛科 Araneidae 1 122

狼蛛科 Lycosidae 2 244

蟹蛛科 Thomisidae 2 244

中性昆虫 4 4.88

摇蚊科 Chironomidae 1 122

蚁科 Formicidae 2 244

大蚊科 Tipulidae 1 122

敌42种,占物种总数的5122%。昆虫群落中,鞘翅目昆虫占物种总数的2439%,表明粮果区夏玉米田鞘翅目害虫种类丰富;直翅目、鳞翅目、蜘蛛目分别占物种总数的731%、1219%、1098%,在粮果区夏玉米田昆虫群落中处于从属地位。天敌群落以捕食性天敌为主,占该群落的8333%,寄生性天敌物种数较少。可以看出,粮果区夏玉米田害虫天敌在物种数上比害虫物种数多,天敌物种数较害虫物种数多6种,表明粮果区夏玉米田害虫天敌种类丰富,对于控制玉米田害虫种群的数量可产生更大的作用。粮果区物种数量(82种)仅比粮菜区(84种)少2种,但是比纯粮区(55种)多27种,这与粮果区周围的生境有密切关系。

(2)粮果区夏玉米田节肢动物群落相对多度分析:粮果区植食性昆虫相对多度为82155%,捕食类昆虫相对多度为16003%,寄生性昆虫相对多度为1631%(表11)。其中,植食性昆虫以玉米蚜、禾谷獈管蚜、截形叶螨为主,相比纯粮区、粮菜区,粮果区蚜虫类的相对多度最小,为47382%;粮果区捕食性类群的相对多度最大,以塔六点蓟马、蜘蛛类、瓢虫类为主,捕食性类群在数量上占有优势,能较好地控制植食性类群数量;寄生性天敌相对多度同样在三类夏玉米田中最大,果树生境物种丰富,其中很多的寄生性天敌昆虫可以由果树转移到玉米田,在玉米田中栖息、繁

表11 粮果区玉米田节肢动物群落各类群相对多度类群 相对多度(%) 包括主要种类

植食性类群 82155

刺吸类 76278 玉米蚜、截形叶螨

甲虫类 2009 白星花金龟、棉尖象、铜绿丽金龟

直翅目类 0667 中华稻蝗、东亚飞蝗、短额负蝗

鳞翅目类 3201 亚洲玉米螟、棉铃虫、粘虫

捕食性类群 16003

瓢虫类 2295 龟纹瓢虫、异色瓢虫

步甲、虎甲类 0932 中华虎甲、放屁甲等

草蛉类 1403 大草蛉。中华通草蛉

食虫蝽类 2120 黄足猎蝽、小花蝽、姬蝽等

螳螂类 0633 中华螳螂

捕食性蓟马 5111 塔六点蓟马

蜘蛛类 3492 八斑球腹蛛、草间小黑蛛、三突花蛛

其它捕食类 0017

寄生类 1631 茧蜂科、蚜茧蜂科、寄蝇科等

中性类 0211 摇蚊科、大蚊科、蚁科

殖并寄生玉米害虫,玉米田也为果树节肢动物群落提供了大量食料。3 讨论

31 夏玉米田昆虫群落多样性与稳定性的关系

群落的多样性和稳定性是反映群落功能的重要特征[10]。群落多样性是衡量群落中的物种总数量及每一物种相对多度的指标:群落稳定性指群落在一段时间过程中维持生物种间相互组合及各物种数量关系的能力,以及在受到外部或内部扰动情况下恢复到原来平衡状态的能力,包括群落现状的稳定和时间过程的稳定。从害虫管理的角度讲,群落稳定性指农林生物群落受到人为的干扰少,群落内物种组成丰富,害虫及天敌相互制约机制增强而导致害虫种群数量波动减弱的状态,最好是低于经济阈值。但是不受任何干预和控制的农田生态系统是不存在的,关键的问题是如何控制。

一般认为,生物群落结构越复杂,其多样性就越高,群落则越稳定。也就是说,复杂性和多样性导致稳定性[11]。从这一点上讲,任何影响多样性的因素则会影响到稳定性。大多数学者认为,高度多样性是稳定自然系统的特征之一。玉米田作为一个生态系统,生态环境相对稳定,节肢动物群落(包括昆虫、螨类和蜘蛛等)结构较复杂,群落内各物种间相互依存、相互制约、形成一个复杂复合体或生命系统。纯粮田昆虫作为一种植物相单一的物种群落,生物多样性不高,又由于受到内外生物因子、非生物因子的影响,比如不合理的化学防治,杀伤大量天敌,使其结构和功能发生了变化,从而使玉米田生态平衡不时被打破,造成农田生态系统的生物群落结构更加简单,生态稳定性相对比较脆弱,容易引起害虫的大暴发。粮菜区、粮果区夏玉米田则由于周围丰富的植被,造就了一个物种丰富的昆虫群落,害虫天敌比较丰富,形成良性循环的食物网,通过天敌有效地控制了害虫种群的变化。

32 不同生态型夏玉米田昆虫群落存在差异

3种不同生态型夏玉米田的地势、地貌、土质、栽培管理等自然条件基本相同,但由于其所处的生态环境不同,节肢动物群落的动态出现了明显的差异。从每次对节肢动物调查的情况看,纯粮区夏玉米田所捕获的捕食性、寄生性和其它类群的种类和数量都很少,这显然与植被的单一有关。粮菜区、粮果区夏玉米田节肢动物群落的物种数明显大于纯粮区夏玉米田,可见玉米田周围的蔬菜、果树等植被对节肢动物有保护与增殖作用。夏玉米田生态系统处于相对稳定状态,为害虫天敌如瓢虫、草蛉[12,13]等提供了良好的生存环境,各个物种之间的调控处于平衡而不至于发生太大的波动,因而优势种不明显。而纯粮区玉米田,由于缺乏利于节肢动物生存、隐蔽和繁殖的场所,一旦环境条件适于某种类群的发生,就很难充分发挥天敌对其控制作用,数量就会激增难以调控。

33 关于生物多样性对防治玉米田害虫的一点看法

生态学界对于群落多样性和稳定性的关系看法不一。混交林能有效地改善节肢动物群落的动态,使得捕食性与寄生性类群的丰富度显著增加,而植食性类群的生态优势度下降,抗逆性与维持群落内种间的平衡力增强。本研究试图从这个角度出发,探讨夏玉米田在不同生态型条件下,节肢动物群落动态特征的变化状况,为寻找在营造良好的生态环境的前提下,提高社会和经济效益。在经济林生态环境中,大量使用化学农药,降低了生物群落的多样性,而生物多样性是可持续发展的基础和前提。因此,从持续利用玉米田生态系统的生物多样性的角度来种植和管理玉米田,增加玉米田周围植被的多样性,或者选择植被多的区域进行种植,这对于较好地保护利用自然天敌,持续地控制害虫的发生都是十分有利的。参 考 文 献:

[1] 邱明生, 张孝羲, 王进军, 等 玉米田节肢动物群落特征的时序动态[J] 西南农业大学学报,2001,14(1):70-73

[2] 侯美珍, 张永强, 王卫光 玉米地昆虫及捕食性节肢动物群落结构及动态研究[J] 植物保护,2005,6:47-52

[3] 牟少敏, 李照会, 薛云东, 等 利用生物群落特征指数评价防治麦套春棉主要害虫的生态效益[J] 山东农业大学学报(自然科学版),1996, 27(增刊):112-115

[4] 牟吉元, 李照会, 郑方强, 等 苹果园主要害虫及天敌群落结构和生态控制的研究[J] 山东农业大学学报(自然科学版),1997,28(3):253-261

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[6] 王振华, 周兴苗, 朱子平, 等 鄂西春玉米地节肢动物群落种类的调查[J] 华中农业大学学报,2009,28(1):13-15

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[10] 赵志模, 郭依泉 群落生态学原理与方法[M] 重庆:科学技术出版社重庆分社,1990,1-48

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[13] 辛肇军, 卓德干, 李照会 龟纹瓢虫成虫对亚洲玉米螟卵的捕食作用[J] 山东农业大学学报(自然科学版),2011,42(2): 191-193 山 东 农 业 科 学 2012,44(11):99~102

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