苜蓿套種與單種對(duì)昆蟲種群動(dòng)態(tài)及群落結(jié)構(gòu)的影響

朱猛蒙　劉艷　張蓉　等

摘要：從單種、套種兩種種植模式出發(fā)，初步探討天敵、害蟲在單種、套種兩種基本模式下的發(fā)生規(guī)律，解決苜蓿種植模式調(diào)整后對(duì)苜蓿害蟲影響情況不清造成苜蓿受害情況不明的問(wèn)題，為指導(dǎo)寧夏地區(qū)牧草種植模式調(diào)整，促進(jìn)苜蓿增產(chǎn)提供理論依據(jù)。采用網(wǎng)捕、誘集等方法搜集整理田間害蟲、天敵種類和數(shù)量，通過(guò)典型性相關(guān)分析法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。結(jié)果表明：不同栽培模式下苜蓿草地中昆蟲種類與個(gè)體數(shù)的差異很大，單種的苜蓿草地中害蟲發(fā)生量普遍高于套種的苜蓿草地；單種的苜蓿草地中主要害蟲的個(gè)體數(shù)普遍高于套種的害蟲，優(yōu)勢(shì)天敵也同樣表現(xiàn)出這種分布規(guī)律；單種的苜蓿草地生境中昆蟲的總個(gè)體數(shù)、植食性昆蟲的個(gè)體數(shù)以及捕食性昆蟲的個(gè)體數(shù)都明顯高于套種的苜蓿草地。套種苜蓿蟲害、天敵變動(dòng)規(guī)律較為復(fù)雜，除了種植模式之外，還需要采取多種手段防范因外部蟲源引入造成的集中暴發(fā)。

關(guān)鍵詞：苜蓿；生態(tài)位；自然控制；栽培模式；群落結(jié)構(gòu)

中圖分類號(hào)：S 54文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：10095500（2013）06002505

苜蓿是適應(yīng)性廣、耐鹽堿、耐貧瘠和抗寒抗旱的優(yōu)良牧草，在全世界廣泛種植，被譽(yù)為“牧草之王”[1]。隨著國(guó)家推進(jìn)西部大開(kāi)發(fā)、加快調(diào)整農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，寧夏苜蓿產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)開(kāi)始興起。苜蓿草產(chǎn)業(yè)的興起及發(fā)展又促進(jìn)了奶產(chǎn)業(yè)與苜蓿草產(chǎn)業(yè)的有機(jī)結(jié)合和協(xié)同發(fā)展[2]。苜蓿草業(yè)發(fā)展過(guò)程中單一連片種植的模式出現(xiàn)了病蟲害加重、生物控制能力降低等問(wèn)題[3-8]。國(guó)內(nèi)研究人員對(duì)品種抗性[9，10]、刈割對(duì)害蟲的影響以及藥劑防治[11-15]等均進(jìn)行了相關(guān)研究，但對(duì)不同栽培模式下昆蟲種群和天敵生態(tài)關(guān)系研究較少。魏永平[16]研究發(fā)現(xiàn)，果園人工種植紫花苜蓿與果園天敵昆蟲群落相似性很高，是果園天敵昆蟲的重要來(lái)源。Browm等[17]認(rèn)為果園種植苜蓿等草本植物，有利于改良土壤特性，增加有機(jī)質(zhì)，同時(shí)果園種草還給多種天敵提供良好的小生境，對(duì)于保護(hù)果園天敵昆蟲群落多樣性有著不可低估的作用。陳明[18]的研究也報(bào)道，棉田內(nèi)間作苜蓿可以增加棉田節(jié)肢動(dòng)物群落的物種數(shù)、均勻度、豐富度、多樣性指數(shù)。張潤(rùn)志等[19]研究認(rèn)為，棉田周邊苜蓿帶中儲(chǔ)備了控制棉蚜的天敵，在棉蚜進(jìn)入棉田出現(xiàn)數(shù)量激增時(shí)，苜蓿帶中的天敵通過(guò)刈割被迫進(jìn)入棉田發(fā)揮控制作用。近年以經(jīng)濟(jì)作物害蟲-天敵-寄主關(guān)系為出發(fā)點(diǎn)，研究了經(jīng)濟(jì)作物和苜蓿套種以后對(duì)經(jīng)濟(jì)作物的影響。其重點(diǎn)在于利用苜蓿實(shí)現(xiàn)對(duì)經(jīng)濟(jì)作物的增產(chǎn)增收，而套種對(duì)苜蓿本身受到的影響卻被忽視。因此，對(duì)苜蓿增產(chǎn)、產(chǎn)業(yè)調(diào)整等生產(chǎn)目的并無(wú)指導(dǎo)意義，需要開(kāi)展針對(duì)苜蓿不同種植模式下蟲害-天敵發(fā)生規(guī)律的研究，以確定合理的種植模式。

從單種、套種種植模式出發(fā)，初步探討天敵、害蟲在單種、套種的發(fā)生規(guī)律，解決苜蓿種植模式調(diào)整后對(duì)苜蓿害蟲影響情況不清從而造成苜蓿受害情況不明的問(wèn)題，為指導(dǎo)寧夏地區(qū)牧草種植模式調(diào)整，促進(jìn)苜蓿增產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1材料和方法

1.1研究區(qū)域

研究區(qū)域位于寧夏固原彭陽(yáng)縣曹洼，海拔1 700～2 000 m，年日照數(shù)2 518～3 100 h，年均氣溫4～8 ℃?！?0 ℃的有效積溫為2 260 ℃，無(wú)霜期138.5 d，年降水量350～650 mm，土壤屬黑壚土和灰褐土，晝夜溫差大，是人工苜蓿生產(chǎn)的適宜自然生態(tài)區(qū)。彭陽(yáng)縣是寧夏的重點(diǎn)生態(tài)縣，苜蓿栽培面積大，種植時(shí)間長(zhǎng)，蟲害發(fā)生較重。2012年4月設(shè)置了苜蓿單種區(qū)域與苜蓿-洋芋間作區(qū)，2種不同栽培模式的苜蓿同時(shí)存在，分別研究栽培模式下蟲害及其天敵群落發(fā)生動(dòng)態(tài)。

1.2研究方法

選擇2種栽培模式的苜蓿草地，苜蓿單種和苜蓿-洋芋間作，調(diào)查苜蓿草地內(nèi)的所有昆蟲種類，研究不同栽培模式對(duì)昆蟲的影響。苜蓿害蟲及其天敵調(diào)查方法：（1）網(wǎng)捕。采取棋盤式五點(diǎn)取樣法，每塊樣地按地形選取5個(gè)調(diào)查點(diǎn)，每點(diǎn)采取網(wǎng)掃與目測(cè)相結(jié)合的方法，田間記錄目測(cè)的昆蟲種類與數(shù)量，然后每點(diǎn)掃網(wǎng)50復(fù)網(wǎng)，分別從左到右1次180°為1復(fù)網(wǎng)，采集網(wǎng)內(nèi)所有昆蟲，轉(zhuǎn)入毒瓶帶回實(shí)驗(yàn)室鑒定，統(tǒng)計(jì)網(wǎng)內(nèi)所有昆蟲的種類與數(shù)量，同時(shí)制作標(biāo)本；（2）巴氏罐誘集法。地表擬步甲、步甲、金龜子、蜣螂、隱翅甲及土棲昆蟲采用此方法調(diào)查。用一次性塑料水杯（高9 cm，口徑7.5 cm）作為巴氏罐誘集容器，每塊小區(qū)內(nèi)設(shè)誘杯25個(gè)，共分5組，引誘點(diǎn)間隔約1.5 m。每組巴氏罐至少間隔10 m，巴氏罐距離苜蓿邊緣5 m。引誘劑為醋、糖、醫(yī)用酒精和水的混合物，重量比為2∶1∶1∶20，每個(gè)誘杯內(nèi)放引誘劑40～60 mL。放置誘杯時(shí)間為7 d，每隔7 d收集1次，并同時(shí)更換糖醋液。收集罐內(nèi)所有節(jié)肢動(dòng)物帶回實(shí)驗(yàn)室制作成標(biāo)本并鑒定，記錄調(diào)查的種類與數(shù)量。（3）震落法。苜蓿蚜蟲和薊馬采用此種方法，每點(diǎn)隨機(jī)調(diào)查20枝條，把枝條上的害蟲震落在白紙板，然后統(tǒng)計(jì)種群數(shù)量，用百枝條蟲量表示害蟲發(fā)生程度。（4）地面計(jì)算法。象甲等地面活動(dòng)昆蟲調(diào)查采取此法，用平方米蟲量表示，每樣點(diǎn)取面積1 m×1 m，統(tǒng)計(jì)地面蟲口數(shù)量。

1.3分析方法

數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理物種數(shù)據(jù)的處理，對(duì)典型相關(guān)分析中的物種個(gè)體數(shù)量的原始數(shù)據(jù)在分析前實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，每次每個(gè)物種數(shù)據(jù)總量合為1，分別計(jì)算每塊小區(qū)中不同物種所占有的比例，用每個(gè)物種所占的比例代替真實(shí)值，其比例是相對(duì)值，使用相對(duì)比例進(jìn)行相關(guān)分析。景觀格局與個(gè)體數(shù)的相互關(guān)系作物個(gè)體數(shù)原始數(shù)據(jù)使用同樣的方法處理。景觀數(shù)據(jù)的處理：兩個(gè)景觀因子全部換算為百分率，保持量綱統(tǒng)一，以百分率進(jìn)行本論文的所有關(guān)于景觀因子的計(jì)算。

典型相關(guān)分析研究多個(gè)變量之間關(guān)系的回歸分析方法，按因變量和自變量的數(shù)量對(duì)應(yīng)關(guān)系可劃分為一個(gè)因變量對(duì)多個(gè)自變量的回歸分析及多個(gè)因變量對(duì)多個(gè)自變量的回歸分析。分析了環(huán)境變量與物種變量之間的關(guān)系。環(huán)境變量主要用斑塊數(shù)、邊界長(zhǎng)度、面積周長(zhǎng)比、連通度與破碎化程度五個(gè)變量為一組，物種變量主要使用植食性昆蟲、捕食性昆蟲、寄生性昆蟲、地表甲蟲與地下害蟲與所有昆蟲的多樣性五個(gè)變量為一組。

2結(jié)果與分析

2.1不同栽培模式下昆蟲種類結(jié)構(gòu)的差異

不同栽培模式下苜蓿草地中昆蟲種類與個(gè)體數(shù)的差異很大。單種模式苜蓿草地中害蟲發(fā)生量普遍高于套種的苜蓿草地，如：苜蓿斑蚜、苜蓿薊馬、甜菜象甲、白星花金龜（Protaetia brevitarsis）和黑絨金龜（Trematodes tenebrioides），其種群數(shù)量明顯高于套種模式。但也有些種類在套種模式下發(fā)生量更大，如：苜蓿盲蝽和蝗蟲的混合種群。

大多數(shù)的地表捕食性天敵在單種的苜蓿中種群數(shù)量也高于套種的苜蓿，如：直角通緣琵甲、半猛步甲和星斑虎甲。

2.2不同栽培模式害蟲及天敵的發(fā)生規(guī)律

對(duì)不同栽培模式主要害蟲的發(fā)生規(guī)律分析，單種的苜蓿草地中害蟲的個(gè)體數(shù)普遍高于套種的害蟲，優(yōu)勢(shì)天敵也同樣表現(xiàn)出這種分布規(guī)律。地下害蟲以及地表捕食性天敵在單種的苜蓿草地中種群數(shù)量都明顯高于單種的苜蓿草地，說(shuō)明套種有利于降低苜蓿草地的害蟲危害，有利于對(duì)各種地下害蟲進(jìn)行有效地抑制，可能是由于套種的苜蓿草地中人為強(qiáng)烈的干擾作用，套種的農(nóng)事操作等對(duì)昆蟲群落形成了很強(qiáng)的干擾作用，降低了害蟲的危害，也同時(shí)影響了昆蟲群落，天敵的分布也同樣在套種的苜蓿草地中較少。

2.3不同栽培模式下苜蓿草地昆蟲群落結(jié)構(gòu)

從單種苜蓿與套種苜蓿中整個(gè)昆蟲群落的整體分析，單種的苜蓿草地生境中昆蟲的總個(gè)體數(shù)、植食性昆蟲的個(gè)體數(shù)以及捕食性昆蟲的個(gè)體數(shù)都明顯高于套種的苜蓿草地。多樣性指數(shù)也同樣表現(xiàn)出這種分布規(guī)律，在單種的苜蓿草地中多樣性指數(shù)較低。而且套種的苜蓿草地中捕食性天敵與植食性天敵的比例沒(méi)有明顯的提高，這說(shuō)明套種的苜蓿草地中雖然降低了植食性害蟲的種群數(shù)量與危害程度，但套種這種模式并沒(méi)有很好的提高天敵的種群數(shù)量，對(duì)害蟲的可持續(xù)控制以及提高天敵的生物防治并沒(méi)有明顯的結(jié)果。

3討論

不同栽培模式下害蟲及天敵的發(fā)生情況亦不相同。單種的苜蓿中害蟲總量明顯高于套種的苜蓿，但套種苜蓿中天敵總量卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于單種的苜蓿。套種雖然降低了害蟲的種群數(shù)量和危害程度，但并沒(méi)有提高天敵的比例，天敵的種群數(shù)量以及對(duì)害蟲的生物控制能力并沒(méi)有得到明顯的提高，甚至套種的苜蓿草地中捕食性天敵與植食性天敵的比例要低于單種的苜蓿。這可能是由于套種的農(nóng)事操作，耕地、施肥、除草等等對(duì)昆蟲群落造成了強(qiáng)烈的干擾作用，降低了整個(gè)昆蟲群落的個(gè)體數(shù)和害蟲的危害程度。

套種能夠降低害蟲種群數(shù)量，但帶來(lái)了天敵等控制性因素也隨之下降。害蟲種群下降雖然對(duì)苜蓿增產(chǎn)有所裨益，但其嚴(yán)重削弱了自然控制能力，如果發(fā)生外來(lái)蟲源輸入時(shí)，極有可能引起暴發(fā)成災(zāi)的可能。因此，僅僅依靠單一的種植模式調(diào)整，就試驗(yàn)研究結(jié)果分析，是不能保證苜蓿生產(chǎn)安全。根據(jù)前人研究結(jié)果表明[20-23]，應(yīng)當(dāng)配合種植模式調(diào)整，開(kāi)展連片種植緩沖區(qū)配置、合理調(diào)控害蟲種群數(shù)量等方式進(jìn)行補(bǔ)充。建立天敵儲(chǔ)備庫(kù)，防范輸入性蟲害威脅，在蟲害發(fā)生發(fā)展初期進(jìn)行人工干預(yù)，有效降低其初始蟲量以便能夠及時(shí)控制蟲害危害甚至達(dá)到促進(jìn)補(bǔ)償增產(chǎn)。在后續(xù)的研究中，將繼續(xù)對(duì)配伍植物進(jìn)行篩選考察，提高天敵控制能力；其次，探索天敵庫(kù)建立方式，篩選合適的庫(kù)源植物和其于大面積種植的苜蓿田之間的配置方式。

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