吉林松原地區(qū)花生田昆蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)及多樣性

呂永超，管曉志，曲明靜*，李 曉，楊富軍，王紹倫， 陳小姝，高華援*，劉海龍，李春雨

(1. 吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花生研究所，吉林 公主嶺 136100； 2. 山東省花生研究所，山東 青島 266100)

吉林松原地區(qū)花生田昆蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)及多樣性

呂永超1，管曉志2，曲明靜2*，李 曉2，楊富軍1，王紹倫1， 陳小姝1，高華援1*，劉海龍1，李春雨1

(1. 吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花生研究所，吉林 公主嶺 136100； 2. 山東省花生研究所，山東 青島 266100)

利用馬來(lái)氏網(wǎng)收集法，2014-2015年開(kāi)展了吉林松原地區(qū)花生田昆蟲(chóng)系統(tǒng)調(diào)查，旨在闡明當(dāng)?shù)鼗ㄉ锏睦ハx(chóng)群落結(jié)構(gòu)及相關(guān)群體指數(shù)動(dòng)態(tài)規(guī)律。結(jié)果表明：松原地區(qū)花生田共收集到昆蟲(chóng)38281頭，隸屬12目137科，其中膜翅目和雙翅目類群個(gè)體數(shù)量最大，分別占總收集昆蟲(chóng)數(shù)的29.67%和44.13%，主要昆蟲(chóng)種類有暗黑鰓金龜、大黑鰓金龜、大灰象甲、小長(zhǎng)蝽、小綠葉蟬、花生蚜、西花薊馬、灰地種蠅等；主要類群個(gè)體數(shù)峰值分別出現(xiàn)在每年的6月下旬至7月初、8月下旬至9月初，最低值則出現(xiàn)在花生起收后；昆蟲(chóng)群落多樣性指數(shù)在2.8～3.4之間，在每年7-8月份期間較為穩(wěn)定；昆蟲(chóng)群落總體均勻度指數(shù)整體保持在0.65以上；昆蟲(chóng)群落豐富度指數(shù)在8-9月份較為穩(wěn)定，峰值出現(xiàn)在8月上旬，最高點(diǎn)為95；昆蟲(chóng)優(yōu)勢(shì)集中指數(shù)整體水平較低，而昆蟲(chóng)群落豐盛度隨花生生育進(jìn)程推移呈單峰曲線變化，通常在7-8月份出現(xiàn)峰值。

花生；昆蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)；多樣性；群體指數(shù)動(dòng)態(tài)

花生田生態(tài)系統(tǒng)是以種植花生為目的人工建立的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，花生田昆蟲(chóng)群落是花生田生物群落的重要組成部分，且在整個(gè)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中位置突出，它直接影響著作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，是農(nóng)田害蟲(chóng)治理中的主要層面[1-3]。因此，研究花生田昆蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)對(duì)花生病蟲(chóng)害防治具有重要指導(dǎo)作用。松原地區(qū)的扶余市是吉林省重要的花生主產(chǎn)地區(qū)，全市花生實(shí)際種植面積130余khm2，區(qū)域分布上集中連片，花生田生態(tài)系統(tǒng)典型、具有代表性。

關(guān)于吉林省花生田昆蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)的調(diào)查研究尚未見(jiàn)報(bào)道，本研究在調(diào)查地塊中安置馬來(lái)氏網(wǎng)，利用馬來(lái)氏網(wǎng)可持續(xù)采集各個(gè)昆蟲(chóng)類群的特點(diǎn)，可保障調(diào)查結(jié)果的真實(shí)準(zhǔn)確，為深入研究當(dāng)?shù)鼗ㄉ泻ハx(chóng)防治提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查田基本情況

調(diào)查在吉林省松原市扶余市弓棚子鎮(zhèn)城山村(東經(jīng)125°43′6″，北緯45°10′20″)進(jìn)行。選擇代表性花生地塊，花生品種為吉花19，花生長(zhǎng)勢(shì)良好，花生田周邊有花生、玉米和楊樹(shù)等。

1.2 調(diào)查方法

在2014年6月-2015年9月連續(xù)調(diào)查，其中5-9月期間調(diào)查頻率為1次/周，9月-次年4月每半年調(diào)查一次。收集瓶做好標(biāo)簽后，統(tǒng)一寄到山東省花生研究所進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)。

試驗(yàn)采用馬來(lái)氏網(wǎng)取樣法[4]，馬來(lái)氏網(wǎng)引自中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所，設(shè)置在花生田核心區(qū)，要求通風(fēng)且陽(yáng)光充足。馬來(lái)氏網(wǎng)安裝需要各條固定繩索拉緊，使得各網(wǎng)面抻平繃緊；網(wǎng)脊的傾斜角度在35～45°為宜。中間的黑色阻隔篩網(wǎng)與地面之間不要有縫隙，以便爬行類昆蟲(chóng)的收集。收集瓶中酒精保持在半瓶以上，所用酒精濃度必須是95%以上化學(xué)純酒精。每個(gè)地區(qū)設(shè)置一個(gè)馬來(lái)氏網(wǎng)，馬來(lái)氏網(wǎng)在花生收獲后，繼續(xù)放在該地收集到12月份，第二年移至相鄰的花生田中收集，試驗(yàn)區(qū)域330m2內(nèi)不噴灑殺蟲(chóng)劑，記錄該地區(qū)植被及栽培管理氣象資料數(shù)據(jù)。

1.3 多樣性分析方法

(1) 相對(duì)豐盛度(Relative abundance)表示昆蟲(chóng)群落中各科豐盛度與總豐盛度的比值：Pi=Ni/N，其中Ni為第i個(gè)科中豐盛度，N為群落內(nèi)總個(gè)體數(shù)。

(2) 群落多樣性(Diversity)的測(cè)定和分析常以下列指數(shù)計(jì)算：Shannon- Wiener(1963)多樣性指數(shù)：H'=-∑PiLn(Pi)，其中Pi為第i個(gè)科的個(gè)體數(shù)占總數(shù)個(gè)體數(shù)的比例。

(3) 科級(jí)豐富度(Familyrichness)表示昆蟲(chóng)群落包含的所有的科數(shù)，用“S”表示。

(4) 群落均勻度(Evenness)分析以Pielou(1975)公式計(jì)算： J=H'/Hmax=H'/LnS，其中Hmax為群落的最大多樣性指數(shù)，即當(dāng)有S個(gè)科數(shù)時(shí)，若科數(shù)種數(shù)量相等，其多樣性指數(shù)值最大。

(5) 群落生態(tài)優(yōu)勢(shì)度(Ecologicalconcentration)分析利用群落優(yōu)勢(shì)集中指數(shù)，以Simpson(1949)集中性指數(shù)(C)表示： C=∑Pi2

2 結(jié)果與分析

2.1 花生田昆蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)與組成

表1和表2可以看出，調(diào)查共獲得昆蟲(chóng)樣本38281頭，分屬于12目137科?？傮w來(lái)看，膜翅目以繭蜂科為主；鞘翅目以瓢甲科為主；半翅目以葉蟬科為主；雙翅目以潛蠅科為主；鱗翅目以菜蛾科為主；纓翅目以薊馬科為主。分目來(lái)看：膜翅目昆蟲(chóng)37種，共11359頭，隸屬于37科，占該地區(qū)昆蟲(chóng)總科數(shù)的27.01%；其中繭蜂科共有3629頭，占總數(shù)的31.95%；姬蜂科共有1574頭，占總數(shù)的13.86%；金小蜂科共有1438頭，占膜翅目昆蟲(chóng)總數(shù)的12.66%。雙翅目昆蟲(chóng)26種，共16892頭，隸屬于26科，占總科數(shù)的18.98%，其中潛蠅科共有1607頭，占總數(shù)的24.67%；癭蚊科共有2045頭，占總數(shù)的12.11%。鞘翅目昆蟲(chóng)25種，共4076頭，隸屬于25科，占總科數(shù)的18.25%，其中薪甲科共有398頭，占總數(shù)的9.76%；瓢甲科共有2721頭，占總數(shù)的66.76%。半翅目昆蟲(chóng)17種，共3649頭，隸屬于17科，占總科數(shù)的12.41%，其中葉蟬科共有1559頭，占總數(shù)的42.72%；蚜科共有1439頭，占總數(shù)的39.44%。鱗翅目昆蟲(chóng)15種，共1469頭，隸屬于15科，占總科數(shù)的10.95%，其中菜蛾科共有503頭，占總數(shù)的34.24%；卷葉蛾科共有371頭，占鱗翅目昆蟲(chóng)總數(shù)的25.26%。此外，直翅目昆蟲(chóng)6種，占總科數(shù)的4.38%；嚙蟲(chóng)目和彈尾目昆蟲(chóng)都有3種，占總科數(shù)的2.19%；脈翅目有2種，占總科數(shù)的1.46%，纓翅目、革翅目和螳螂目都有1種，占總科數(shù)的0.73%，采得纓翅目薊馬科昆蟲(chóng)168頭，未發(fā)現(xiàn)管薊馬科和紋薊馬科；毛翅目和蜻蜓目在該地區(qū)所采集的昆蟲(chóng)標(biāo)本中并未發(fā)現(xiàn)。

表1 松原地區(qū)花生田昆蟲(chóng)群落組成結(jié)構(gòu)

圖1 松原樣點(diǎn)花生田主要類群動(dòng)態(tài)變化 Fig. 1 Dynamics of main insect groups in peanut field of Songyuan

2.2 花生田昆蟲(chóng)主要類群發(fā)生動(dòng)態(tài)分析

如圖1所示，2014年5月-2015年9月近兩個(gè)花生生長(zhǎng)季，隨著生育進(jìn)程的推移，松原地區(qū)花生田昆蟲(chóng)主要類群發(fā)生動(dòng)態(tài)變化，主要出現(xiàn)兩個(gè)高峰期，第一個(gè)小高峰是在每年6月下旬-7月初，第二個(gè)高峰是在每年8月下旬-9月初。在花生成熟收獲后，主要類群個(gè)體數(shù)減少，達(dá)最低。

分科來(lái)看，蚜科主要發(fā)生在7月中旬-8月份，其中7月中旬發(fā)生量最大，最大可達(dá)252頭，其他時(shí)期發(fā)生量都小于60頭；隨后瓢甲科在8月份發(fā)生量最多，最多達(dá)989頭；繭蜂科主要發(fā)生在7-9月，其中在8月份發(fā)生量最多，最多可達(dá)659頭；葉蟬科主要發(fā)生在7-9月，其中8月下旬發(fā)生量最大，最大量可以達(dá)到126頭；菜蛾科主要發(fā)生在6月中旬-7月初，最大發(fā)生量發(fā)生在6月底，可達(dá)到123頭；卷葉蛾科主要發(fā)生在6月底-7月初和8月份，最多發(fā)生量發(fā)生在6月下旬，可達(dá)到144頭；金小蜂科主要在8月中旬-9月中旬，其中在8月份發(fā)生量最大，最大可達(dá)371頭。

2.3 花生田昆蟲(chóng)群落豐盛度時(shí)間動(dòng)態(tài)

昆蟲(chóng)群落的總體昆蟲(chóng)數(shù)量在花生生育期內(nèi)各月份間具有不同程度的波動(dòng)，如圖2所示，在一個(gè)花生生育期內(nèi)，花生昆蟲(chóng)豐盛度從花生種植開(kāi)始增加，在生長(zhǎng)旺盛期達(dá)到最大，后保持一定穩(wěn)定，在收獲期急速下降。不同年度間，相同月份的昆蟲(chóng)豐盛度存在明顯差異，2014年豐盛度最大值在7月份，達(dá)到8033，2015年豐盛度最大值在8月份出現(xiàn)。在9月底降到最低2418。

2.4 花生田昆蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)多樣性時(shí)間動(dòng)態(tài)

在不同生態(tài)環(huán)境下，花生田昆蟲(chóng)群落主要類群所占比例不同，它們?cè)谌郝渲兴憩F(xiàn)的多樣性存在差異，多樣性指數(shù)大，說(shuō)明群落物種數(shù)多，物種復(fù)雜多樣，群落穩(wěn)定性大。如圖3所示，2014-2015年花生生長(zhǎng)期間(5-10月)該地區(qū)昆蟲(chóng)群落多樣性指數(shù)存在年度間差異，2014年群落多樣性指數(shù)呈先降低后保持穩(wěn)定再升高趨勢(shì)，而2015年群落多樣性指數(shù)則呈升高后保持穩(wěn)定再降低趨勢(shì)，整體而言，指數(shù)均在2.0以上且在7-8月份相對(duì)穩(wěn)定。其中在2014年9月下旬達(dá)到最高為3.35，但在次年6月上旬降低到最低為2.88。

2.5 花生田昆蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)豐富度時(shí)間動(dòng)態(tài)

群落物種豐富度指一個(gè)群落中物種數(shù)目的多寡，亦表示生物群聚(或樣品)中種類豐富度程度。如圖4所示，吉林松原地區(qū)花生田昆蟲(chóng)群落豐富度從3月開(kāi)始增加，在8月上旬豐富度達(dá)到最高點(diǎn)為95，在8-9月期間豐富度較穩(wěn)定，9月后開(kāi)始降低，且群落結(jié)構(gòu)豐富度在年度間無(wú)明顯差異。

圖2 松原花生田昆蟲(chóng)群落豐盛度(P)時(shí)間動(dòng)態(tài)Fig. 2 Temporal dynamics of abundances (P) of insect communities in peanut of Songyuan region

圖3 松原花生田昆蟲(chóng)群落多樣性(H')時(shí)間動(dòng)態(tài) Fig. 3 Temporal dynamics of diversity index (H') of insect communities in peanut field of Songyuan region

圖4 松原花生田昆蟲(chóng)群落豐富度(S)時(shí)間動(dòng)態(tài)Fig. 4 Temporal dynamics of richness (S) of insect communities in peanut field of Songyuan region

圖5 松原花生田昆蟲(chóng)群落均勻度(J)時(shí)間動(dòng)態(tài)Fig. 5 Temporal dynamics of evenness (J) of insect communities in peanut field of Songyuan region

圖6 松原花生田昆蟲(chóng)群落優(yōu)勢(shì)集中指數(shù)(C)時(shí)間動(dòng)態(tài) Fig. 6 Temporal dynamics of ecological dominance (C) of insect in peanut field of Songyuan region

2.6 花生田昆蟲(chóng)群落均勻度時(shí)間動(dòng)態(tài)

吉林松原地區(qū)花生田昆蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)均勻性的變化趨勢(shì)與多樣性變化基本一致，多樣性高或低時(shí)，均勻度也相應(yīng)的高或低(圖5)。群落總體均勻度指數(shù)變化保持一定的穩(wěn)定性，均在0.65以上，其中在2014年9月份均勻度指數(shù)達(dá)到最高為0.76，次年6月下旬最低為0.66。

2.7 花生田昆蟲(chóng)群落優(yōu)勢(shì)集中指數(shù)時(shí)間動(dòng)態(tài)

不同時(shí)間內(nèi)昆蟲(chóng)群落的優(yōu)勢(shì)集中指數(shù)測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖6，不同月份的松原地區(qū)花生田昆蟲(chóng)優(yōu)勢(shì)集中指數(shù)不同且整體水平較低，數(shù)值均在0.15以下。調(diào)查期內(nèi)出現(xiàn)3個(gè)高峰時(shí)間，其中在2015年6月上旬出現(xiàn)最大峰值，指數(shù)為0.14，在2014年8月下旬和2015年8月下旬出現(xiàn)較小峰值；優(yōu)勢(shì)集中指數(shù)在2014年9月下旬至最低點(diǎn)，指數(shù)為0.05。

3 討論與結(jié)論

2014-2015年，利用馬來(lái)氏網(wǎng)法開(kāi)展了吉林主要花生產(chǎn)區(qū)松原地區(qū)花生田昆蟲(chóng)群落調(diào)查，經(jīng)形態(tài)學(xué)鑒定，該地昆蟲(chóng)分屬于12目，137科?？萍?jí)總數(shù)排在前5的目分別是膜翅目、雙翅目、鞘翅目、半翅目、鱗翅目。收集到的昆蟲(chóng)最主要的幾大科分別為：繭蜂科、姬蜂科、金小蜂科、潛蠅科、瓢甲科、葉蟬科、蚜科、薊馬科、菜蛾科，其中主要危害花生的為: 蚜科、薊馬科、葉蟬科、潛蠅科；天敵種類較多的有：繭蜂科、姬蜂科、金小蜂科[5]。經(jīng)進(jìn)一步鑒定，以小綠葉蟬、小長(zhǎng)蝽、柳藍(lán)葉甲、灰地種蠅、花生蚜、西花薊馬、龜紋瓢蟲(chóng)、異色瓢蟲(chóng)、毛黃鰓金龜、窄腹食蚜蠅、螟蛉黃繭蜂等為主。通過(guò)對(duì)主要類群個(gè)體數(shù)動(dòng)態(tài)變化的檢測(cè)可以看出，所選區(qū)域昆蟲(chóng)捕食性天敵和寄生性天敵的個(gè)體數(shù)要高于植食性害蟲(chóng)群落的個(gè)體數(shù)，說(shuō)明吉林省松原地區(qū)花生田昆蟲(chóng)群落天敵的自然控制作用較強(qiáng)，應(yīng)充分利用天敵的自然控制作用，盡量減少針對(duì)害蟲(chóng)的施藥次數(shù)，若必要時(shí)應(yīng)考慮選擇性施藥[6]。試驗(yàn)所采取的馬來(lái)氏網(wǎng)法，與之前的研究相比，昆蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)更豐富、全面，有可持續(xù)收集、需要人力少、樣品可直接酒精保存等優(yōu)點(diǎn)，但也存在對(duì)某些昆蟲(chóng)類群收集效率低等缺點(diǎn)，比如吉林當(dāng)?shù)匕l(fā)生較多的大灰象甲、暗黑鰓金龜?shù)壤ハx(chóng)，還應(yīng)采取針對(duì)性收集方法[7]。

2014年6月-2015年9月連續(xù)兩個(gè)花生生長(zhǎng)季節(jié)開(kāi)展了吉林花生主產(chǎn)區(qū)的種群動(dòng)態(tài)調(diào)查，蚜科發(fā)生高峰后，對(duì)應(yīng)的天敵較多的瓢甲科隨即進(jìn)入高峰期，鱗翅目害蟲(chóng)和天敵也呈現(xiàn)一樣的趨勢(shì)，下一步將進(jìn)一步分蟲(chóng)到種，對(duì)主要種類害蟲(chóng)的發(fā)生動(dòng)態(tài)進(jìn)行進(jìn)一步分析。吉林省松原地區(qū)花生田昆蟲(chóng)多樣性指數(shù)較高，多樣性指數(shù)在2.8～3.4之間，整個(gè)昆蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，某種害蟲(chóng)大發(fā)生的可能性較小。個(gè)體分布較為均勻，均勻性的變化趨勢(shì)與多樣性變化基本一致，而優(yōu)勢(shì)集中指數(shù)的變化趨勢(shì)與多樣性指數(shù)和均勻性的變化正好相反，與其他作物耕田中昆蟲(chóng)群落的調(diào)查結(jié)果一致[8]。對(duì)于兩個(gè)年份昆蟲(chóng)群落多樣性和豐盛度間存在差異，分析原因可能是受當(dāng)?shù)貧庀笠蜃?、降水量和日照長(zhǎng)短所導(dǎo)致[9]。

目前關(guān)于花生田間昆蟲(chóng)群落的結(jié)構(gòu)及多樣性鮮有研究，然而植物種類的不同直接影響昆蟲(chóng)群落的營(yíng)養(yǎng)通道，昆蟲(chóng)群落會(huì)隨著生態(tài)環(huán)境的不同發(fā)生適應(yīng)性變化[10-11]，因此花生田的害蟲(chóng)防治應(yīng)區(qū)別于其他農(nóng)業(yè)作物。本實(shí)驗(yàn)的調(diào)查結(jié)果為進(jìn)一步研究吉林省花生田有害昆蟲(chóng)的防治提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

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StructureandDiversityofInsectCommunitiesinPeanutFieldofSongyuanRegioninJilinProvince

Lü Yong-chao1, GUAN Xiao-zhi2, QU Ming-jing2*, LI Xiao2, YANG Fu-jun1, WANG Shao-lun1, CHEN Xiao-shu1, GAO Hua-yuan1*, LIU Hai-long1, LI Chun-yu1

(1.PeanutResearchInstitute,JilinAcademyofAgr.Sciences,Gongzhuling136100,China; 2.ShandongPeanutResearchInstitute,Qingdao266100,China)

Dynamic of insect communities in peanut field of Songyuan region in Jilin Province were investigated by Malaise trap from 2014 to 2015. The results showed that 38281 insects were collected totally in peanut field of Songyuan region, belonging to 137 Families and 12 Orders, among whichHymenopteraandDipterawere the most numerous individuals, occupied 26.97% and 44.13% of the total respectively. The major species of insect wereHolotrichiaparallela,HolotrichiaoblitaFaldermann,SympiezomiasvelatusChevrolat,Nysiusericae,Jacobiascaformosana,Aphismedicaginis,Frankliniellaoccidentalis,Deliaplatura. The peak value of individual number in major class appeared from late June to early July and from late August to early September, respectively. The minimum value appeared after harvest of peanut. Insect community diversity index was from 2.8 to 3.4, stabled from July to August. Total uniformity of insect community was above 0.65. The peak value of insect community enrichment index appeared from August to September, and the highest value was 95. Insect dominance index was low, and the abundance of insect community changed with single peak curve that followed with the development process of peanut, the peak value appeared from July to August.

peanut; structure of insect community; diversity; group index dynamics

10.14001/j.issn.1002-4093.2017.03.006

Q968.1; S435.652

A

2017-08-02

國(guó)家花生產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目(CARS-13)；吉林省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(20150204012NY，20150412005XH)

呂永超(1988-)，男，吉林長(zhǎng)春人，吉林省農(nóng)科院花生研究所實(shí)習(xí)研究員，碩士，從事花生資源與生理研究。

*通訊作者：高華援(1964-)，男，研究員，碩士，主要從事花生育種與栽培研究。E-mail: ghy6413@163.com 曲明靜(1979-)，女，副研究員，博士，主要從事花生病蟲(chóng)草害研究。E-mail: mjqu2013@163.com