古爾班通古特沙漠南緣寄生蜂種類及發(fā)生規(guī)律

韓國棟，蘇 杰，李 勤，李 婷，張建萍

(1.新疆綠洲農(nóng)業(yè)病蟲害治理與植保資源利用自治區(qū)高校重點實驗室/新疆建設(shè)兵團綠洲生態(tài)農(nóng)業(yè)省部共建國家重點實驗室培訓(xùn)基地/石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院，新疆石河子 832000；2.新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，烏魯木齊 830001)

0 引 言

【研究意義】古爾班通古特沙漠位于新疆準(zhǔn)噶爾盆地中央，瑪納斯河以東及烏倫古河以南，是中國第二大沙漠，同時也是中國面積最大的固定、半固定沙漠[1]。梭梭、白梭梭、沙拐棗等灌木是古爾班通古特沙漠的優(yōu)勢種，可以起到防風(fēng)固沙的作用，同時為沙漠中的昆蟲提供生活場所，對古爾班通古特沙漠的生態(tài)穩(wěn)定保持起著至關(guān)重要的作用[2]。隨著人類活動范圍的不斷增加，農(nóng)田與沙漠之間的距離不斷縮減，形成了一種特殊的具有過渡性質(zhì)的生態(tài)系統(tǒng)，即農(nóng)田-沙漠交錯帶生態(tài)系統(tǒng)[3]，在交錯帶內(nèi)，由于其獨特的氣候及土壤，使該范圍內(nèi)的生物多樣性、物種多樣性通常高于其接壤地帶[4，5]。新疆作為我國的產(chǎn)棉大區(qū)，位于沙漠邊緣的棉田眾多，交錯帶作為沙漠與農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的中轉(zhuǎn)地帶[6]，為昆蟲的轉(zhuǎn)移提供場所，在整個生態(tài)系統(tǒng)中起著不可代替的作用，所以交錯帶的研究必不可少。在這種特殊的生態(tài)系統(tǒng)中，蘊藏著一類珍貴的天敵資源昆蟲—寄生蜂，其可對害蟲的控制起到一定作用[7]。寄生蜂主要為寄生性昆蟲，寄生于鱗翅目、雙翅目、鞘翅目、膜翅目和脈翅目等昆蟲的幼蟲、卵或蛹，是一類重要的天敵昆蟲?！厩叭搜芯窟M展】2009年武維霞[8]在新疆喀什地區(qū)對寄生蜂的群落結(jié)構(gòu)及動態(tài)數(shù)量進行了報道；2010年孫莉[9]對我國新疆部分地區(qū)寄生蜂資源進行初步研究調(diào)查。【本研究切入點】劉宏泉[10]對新疆地區(qū)的蚜寄生蜂科進行了系統(tǒng)研究，但是對古爾班通古特沙漠以及過渡帶寄生蜂的類別和發(fā)生情況未見報道。通過系統(tǒng)調(diào)查古爾班通古特沙漠南緣農(nóng)田生境、交錯帶生境、沙漠生境及其內(nèi)不同樣點寄生蜂的發(fā)生消長及轉(zhuǎn)移，研究新疆沙漠特殊生態(tài)環(huán)境寄生蜂資源及其對生態(tài)的影響?！緮M解決的關(guān)鍵問題】研究荒漠生境寄生蜂作為重要的天敵昆蟲資源對附近農(nóng)田的作用，為農(nóng)田害蟲防治以及天敵資源保護提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗地點位于古爾班通古特沙漠南緣莫索灣墾區(qū)附近的農(nóng)田、交錯帶及沙漠區(qū)域(N44°51′23.9″；E086°04′08.8″)。

1.1.1 生境

農(nóng)田生境：采用覆膜滴灌技術(shù)種植棉花，2016年4月29日播種,9月11日施用脫葉劑收獲，試驗棉田區(qū)域無殺蟲劑施用，其他農(nóng)業(yè)措施與常規(guī)棉田相同。

交錯帶生境：位于農(nóng)田和沙漠生境之間。植被覆蓋度和植物物種豐富度較高。檉柳為生境優(yōu)勢木本植物。

沙漠生境：該區(qū)域距農(nóng)田遠，與交錯帶生境相鄰。土壤沙化，含水量低。植物種類少，植被蓋度低。梭梭與白梭梭是該區(qū)域的優(yōu)勢木本植物。

1.1.2 各個小樣點分布及其特點

交錯帶復(fù)雜樣點(1F)：植被種類相對較多，梭梭及檉柳等多種木本植物同時存在，生境相對較為復(fù)雜，生境環(huán)境相對較好，植物覆蓋度相對較高，為60.28%。

交錯帶梭梭林樣點(1S)：植被單一，主要以梭梭為主，植被蓋度相對較低，覆蓋度為16.40%。

交錯帶檉柳林樣點(H)：位于交錯帶生境的平地或沙坡下部，木本植物只有檉柳或大多數(shù)為檉柳。

交錯帶短命植物樣點(D)：位于交錯帶生境的平地或低洼地區(qū)，無木本植物存在，僅有少量灌木固定沙地，春季及秋季短命植物發(fā)生時該區(qū)域植物覆蓋度為16.38%，其他時間無植被存在。

沙漠復(fù)雜樣點(2F)：位于沙漠生境沙丘邊緣及丘間地區(qū)，植被種類較多，木本植物有梭梭及檉柳，生態(tài)相對較為復(fù)雜，植被蓋度為55.68%。

沙漠梭梭林樣點(2S)：位于沙漠生境沙丘上，植物以梭梭為主。

農(nóng)田樣點：單一種植棉花。

農(nóng)田相鄰雜草樣點：雜草樣點緊鄰農(nóng)田樣點試驗樣地，主要為豬毛菜、駱駝刺、龍葵、花花柴，分布于農(nóng)田的邊緣。

1.2 方 法

交錯帶生境及沙漠生境各兩個生境的每個樣點3個樣地，每個樣地10 m×10 m，面積100 m2，樣點范圍內(nèi)均勻掃網(wǎng)50網(wǎng)。

農(nóng)田樣點取9個樣點均勻分布于試驗樣地，每個樣點掃網(wǎng)20網(wǎng)。

雜草樣點緊鄰農(nóng)田樣點試驗樣地，選取三個樣點，每個樣點4 m×10 m，面積為40 m2，掃網(wǎng)20網(wǎng)。

調(diào)查于2016年5月1日～10月1日，每周調(diào)查一次。調(diào)查采樣于塑料封口袋內(nèi)保存標(biāo)記后帶回實驗室，進行分類鑒定計數(shù)。

發(fā)生動態(tài)數(shù)值進行數(shù)值轉(zhuǎn)換[log10(n+1)]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)的處理使用軟件SPSS19.0，Office2010。

2 結(jié)果與分析

2.1 寄生蜂種類組成

共采集寄生蜂533只，其中小蜂總科250只、共7科，癭蜂總科3只、1科，細蜂總科113只，姬蜂總科144只、1科。其中小蜂總科Chalcidoidea為優(yōu)勢科，占寄生蜂總量的46.90%；其次為姬蜂總科Ichneumonoidea和細蜂總科Proctotrupoidea，分別占寄生蜂總量的27.02%和21.20%；青蜂總科Chrysidoidae僅有1只，為罕見科，占總數(shù)的0.56%。繭蜂科Braconidae數(shù)量為144只，占寄生蜂總數(shù)的27.02%，為優(yōu)勢科；在小蜂總科中，金小蜂Pteromalidae為優(yōu)勢種，占總數(shù)的17.82%，姬小蜂科Eulophidae為常見種，占總數(shù)的12.76%。表1

表1 古爾班通古特沙漠南緣寄生蜂種類組成
Table 1 Species composition of parasitic wasp in southern marginal zone of Gurbantunggut desert

目Order總科Superfamily科Family數(shù)量Number(頭)百分率Percentage (%)膜翅目Hymenoptera小蜂總科Chalcidoidea青蜂總科 Chrysidoidae癭蜂總科 Cynipoidea姬蜂總科 Ichneumonoidea細蜂總科 Proctotrupoidea金小蜂科 Pteromalidae9517.82姬小蜂科 Eulophidae6812.76跳小蜂科 Encyrtidae213.94長尾小蜂科 Torymidae366.75廣肩小蜂科 Eurytomidae183.38纓小蜂科 Mymaridae30.56刻腹小蜂科 Ormyridae91.69青蜂科 Chrysididae30.56癭蜂科 Cynipidae234.32繭蜂科 Braconidae14427.0211321.20

2.2 不同樣點寄生蜂發(fā)生數(shù)量比較

按照樣點內(nèi)寄生蜂發(fā)生數(shù)量的不同，將不同的樣點進行歸類，可以更好更準(zhǔn)確的研究相近樣點之間寄生蜂的發(fā)生轉(zhuǎn)移規(guī)律。試驗根據(jù)5～9月不同樣點寄生蜂的發(fā)生數(shù)量的不同進行了系統(tǒng)聚類分析，由聚類分析的樹形圖分析可得，在類間距離=7.5時，八個樣點可以分為5類：第一類聚集了3個樣點，即3、5、7(交錯帶梭梭林樣點，交錯帶檉柳林樣點，沙漠梭梭林樣點)，這一類聚集的樣點內(nèi)梭梭或檉柳為主要植被，植被種類單一，覆蓋度較低,使得這3個樣點中寄生蜂數(shù)量較少。第二類聚集了1、4(雜草樣點，交錯帶復(fù)雜樣點)，交錯帶與雜草樣點臨近，兩樣點之間植被種類都很豐富，植被蓋度高，均可為寄生蜂提供良好的庇護所，寄生蜂有了更適宜的環(huán)境，所以在這兩個樣點中寄生蜂數(shù)量最多。第三類為2(農(nóng)田樣點)，人類農(nóng)事操作等因素對其影響大，自然控制作用較小，由于作物單一，當(dāng)蟲害發(fā)生時，害蟲增長速度快，蚜蟲、葉螨數(shù)量的增加使寄生的數(shù)量也隨之增加，所以農(nóng)田樣點中寄生蜂數(shù)量偏多。第四類為8(沙漠復(fù)雜樣點)，在該樣點中，植被種類較多，木本植物有梭梭及檉柳，生態(tài)相對較為復(fù)雜，相比于沙漠中的其它樣點，生態(tài)環(huán)境更好，但相對于交錯帶的復(fù)雜樣點，該樣點中草本植物相對較少，植被蓋度低，造成該樣點寄生蜂數(shù)量偏少。第五類為6(交錯帶短命植物樣點)， 只有在春季與秋季有植物存在，其他時間無植被存在，因此，造成寄生蜂數(shù)量較少，單獨將其歸為一類。圖1

2.3 不同生境寄生蜂發(fā)生動態(tài)

5月開始，沙漠生境、交錯帶生境及農(nóng)田生境上寄生蜂開始發(fā)生，其中農(nóng)田生境(0.08頭/(m2· d))寄生蜂數(shù)量低于兩個自然生境，6月3個生境寄生蜂的數(shù)量明顯上升，農(nóng)田生境的數(shù)量(0.77頭/(m2· d))超過沙漠生境，交錯帶生境(0.90頭/(m2· d))最高并達到全年高峰。7月沙漠生境(0.80頭/(m2· d))與農(nóng)田生境(0.94頭/(m2· d)) 寄生蜂數(shù)量均達全年最高，其中農(nóng)田生境的數(shù)量最多。8月沙漠生境(0.36頭/(m2· d))，交錯帶生境(0.53頭/(m2· d))，農(nóng)田生境(0.82頭/(m2· d))寄生蜂數(shù)量相較于7月均有所下降。9月沙漠生境(0.21頭/(m2· d))，交錯帶生境(0.36頭/(m2· d))，農(nóng)田生境(0.21頭/(m2· d))均明顯下降。從5～9月這一過程中，寄生蜂的發(fā)生狀態(tài)呈現(xiàn)先升后降的趨勢，沙漠生境，農(nóng)田生境的高峰為7月，交錯帶生境高峰為6月。

2.3.1 農(nóng)田生境內(nèi)不同樣點寄生蜂群落發(fā)生動態(tài)

由農(nóng)田生態(tài)寄生蜂內(nèi)部發(fā)生情況可以看出，5月雜草樣點上寄生蜂開始發(fā)生，而農(nóng)田未發(fā)生。6月雜草樣點上的寄生蜂數(shù)量劇增，寄生蜂開始在農(nóng)田出現(xiàn)，雜草樣點上的寄生蜂數(shù)量達到高峰(1.00頭/(m2· d))；7月農(nóng)田樣點寄生蜂數(shù)量也達到峰值(0.76頭/(m2· d))。8月相較于7月雜草樣點與農(nóng)田樣點的寄生蜂數(shù)量均有下降但不明顯，9月雜草樣點寄生蜂數(shù)量驟降，農(nóng)田樣點數(shù)量也開始減少。圖3

注:1:雜草樣點；2:農(nóng)田樣點；3:交錯帶梭梭林樣點；4:交錯帶復(fù)雜樣點；5:交錯帶檉柳林樣點；6:交錯帶短命植物樣點；7:沙漠梭梭林樣點；8:沙漠復(fù)雜樣點

Note: 1:weeds sample; 2: cropland sample: 3:ecotone haloxylon ammodendron sample; 4:ecotone complex sample; 5:ecotone tamarix chinensis sample; 6:ecotone ephemeral plant sample; 7:desert haloxylon ammodendron sample; 8:desert complex sample

圖1 古爾班通古特沙漠南緣不同樣點寄生蜂數(shù)量聚類(2016)
Fig.1 Dendrogram of number cluster analysis of parasitic wasps in southern marginal zone of Gurbantunggut desert (2016)

圖2 古爾班通古特沙漠南緣不同生境寄生蜂發(fā)生動態(tài)(2016)
Fig.2 Occurrence dynamics of parasitic wasps in different habitats in southern marginal zone of Gurbantunggut desert (2016)

圖3 古爾班通古特沙漠南緣農(nóng)田生境寄生蜂發(fā)生數(shù)量動態(tài)(2016)
Fig.3 The quantitative dynamics of parasitic wasps in cropland habitat in southern marginal zone of Gurbantunggut desert (2016)

2.3.2 交錯帶生境內(nèi)不同樣點寄生蜂群落發(fā)生動態(tài)

在交錯帶的四個樣點中可以看出寄生蜂發(fā)生的總體趨勢呈先上升后下降，5月復(fù)雜樣點寄生蜂未發(fā)生，6月復(fù)雜樣點中寄生蜂數(shù)量達到頂峰，為1.16(頭/(m2· d))，檉柳樣點六七月寄生蜂數(shù)量基本不變，到八九月呈下降趨勢。短命植物樣點(0.48頭/(m2· d))寄生蜂數(shù)量在8月達到高峰。圖4

注: 1S: 交錯帶梭梭林樣點；1F：交錯帶復(fù)雜樣點；H：交錯帶檉柳林樣點；D：交錯帶短命植物樣點

Note: 1S: ecotone haloxylon ammodendron sample; 1F: ecotone complex sample; H: ecotone tamarix chinensis sample; D: ecotone ephemeral plant sample

圖4 古爾班通古特沙漠南緣交錯帶生境寄生蜂發(fā)生數(shù)量動態(tài)(2016)
Fig.4 The quantitative dynamics of parasitic wasps in ecotone habitat in southern marginal zone of Gurbantunggut desert (2016)

2.3.3 沙漠生境內(nèi)不同樣點寄生蜂群落發(fā)生動態(tài)

通過沙漠生境寄生蜂發(fā)生數(shù)量可以看出，5月沙漠生境中復(fù)雜樣點和梭梭樣點寄生蜂均開始發(fā)生，但數(shù)量較少。6月梭梭樣點和復(fù)雜樣點數(shù)量都有上升，梭梭樣點更為明顯。7月沙漠復(fù)雜樣點(0.63頭/(m2· d))與沙漠梭梭林樣點(0.92頭/(m2· d))寄生蜂數(shù)量都達到高峰。從5～9月的過程中，兩種樣點寄生蜂數(shù)量的總體趨勢都是先增后降。圖5

圖5 古爾班通古特沙漠南緣沙漠生境寄生蜂發(fā)生數(shù)量動態(tài)(2016)
Fig.5 The quantitative dynamics of parasitic wasps in desert habitat in southern marginal zone of Gurbantunggut desert (2016)

3 討 論

古爾班通古特沙漠南緣區(qū)域內(nèi)，寄生蜂種類多、數(shù)量大，其中主要以小蜂總科、姬蜂總科與細蜂總科為主，占總數(shù)的90%以上。小蜂總科中主要以金小蜂為主，共95只，占總量的17.82%；繭蜂科是寄生蜂中的一大種群，5～9月共采集到144只，占總量的27.02%。在整個調(diào)查期間，各生境與各樣點均有寄生蜂的發(fā)生，總體趨勢均為先上升后下降。

在農(nóng)田、交錯帶和沙漠三個大的生境中，因其植被的發(fā)生時間與蓋度均有不同[3]，造成了三個生境中寄生蜂發(fā)生規(guī)律的不同。從5月開始，各生境均有寄生蜂的發(fā)生，但農(nóng)田生境中發(fā)生量最少，造成該現(xiàn)象的主要原因與農(nóng)事操作有關(guān)，此時農(nóng)田內(nèi)剛播種，農(nóng)作物處于苗期，害蟲數(shù)量少，致使寄生蜂數(shù)量低。從6月開始，各生境寄生蜂的數(shù)量都明顯增加，其內(nèi)的植物均已返青且生長旺盛，為各種昆蟲的棲息與繁殖提供了良好的條件。從5～9月，農(nóng)田生境的寄生蜂數(shù)量明顯高于其它兩個生境，與其植被的發(fā)生情況密切相關(guān)，農(nóng)田從6月到收獲期的植被蓋度明顯高于其它生境，交錯帶生境與沙漠生境內(nèi)寄生蜂發(fā)生動態(tài)大體相同，作為自然生境，兩生境之間植被的種類大致相似，昆蟲的數(shù)量和發(fā)生情況相似，寄生蜂作為寄生性昆蟲，在兩種生境中寄主可能相近。而農(nóng)田生境與自然生境植被種類與植被蓋度差別很大，生活在其內(nèi)的寄主昆蟲數(shù)量也不同于自然生境，以其為寄生對象的寄生蜂數(shù)量及發(fā)生情況同樣差異很大。

在農(nóng)田生境中，農(nóng)田樣點與雜草樣點臨近，而且兩個樣點無顯著差異，從6月開始，農(nóng)田樣點中寄生蜂數(shù)量明顯增加，其可能從雜草樣點轉(zhuǎn)移而來，且在兩個樣點之間自由活動。蚜蟲是棉田中的一類主要害蟲，其發(fā)生量的多少與寄生蜂的數(shù)量有密切的關(guān)系。蚜繭蜂是一類蚜蟲的體內(nèi)寄生蜂[11]，是一種重要的天敵昆蟲，蚜蟲發(fā)生后，繭蜂的數(shù)量也會增多，蚜蟲形成僵蚜，達到自然控害的作用。

交錯帶生境中有多種環(huán)境迥異的小樣點，無論植被種類抑或覆蓋度差異較大[12]。檉柳為交錯帶生境中的優(yōu)勢木本植物，它的生長情況對該生境內(nèi)的小環(huán)境改變有著重要的影響。檉柳原盾蚧是檉柳上的主要害蟲，其主要吸食樹干養(yǎng)分，造成植株干枯，加上其體外部形成盾殼，所以難以防治[13]。寄生蜂可寄生于蚧殼蟲，所以蚧殼蟲發(fā)生時，小蜂數(shù)量明顯增多。6、7月檉柳的花期，訪花昆蟲的數(shù)量激增，寄生蜂的食物與寄主都增多，也造成寄生蜂數(shù)量的大幅增加。

在沙漠生境中，梭梭是植物群落中的優(yōu)勢木本植物定群種。梭梭的良好長勢，為生存與其內(nèi)的昆蟲及節(jié)肢動物形成了一個相對良好的小環(huán)境，在較為惡劣的沙漠生態(tài)中其為節(jié)肢動物群落提供較為穩(wěn)定的庇護所。梭梭木虱是為害梭梭的一大蟲害，在梭梭上形成葉苞狀蟲癭，發(fā)生率達到90%以上，對梭梭造成很大的危害[14]。寄生蜂可寄生于木虱體內(nèi)，達到保護梭梭的目的[15]，蟲癭的數(shù)量、大小、種類和發(fā)生動態(tài)可直接影響寄生蜂的數(shù)量。

4 結(jié) 論

寄生蜂作為一種寄生性昆蟲對害蟲的控制有關(guān)鍵的作用，從5月開始，在三種生態(tài)環(huán)境中均有發(fā)生，對維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定均能起到一定的作用。故提倡保護交錯帶與植被，減少放牧與砍伐，其內(nèi)的寄生蜂是非常寶貴的天敵資源，該范圍內(nèi)寄生蜂在節(jié)肢動物群落內(nèi)有十分重要的作用；近沙漠的農(nóng)田受到交錯帶節(jié)肢動物群落的影響，其內(nèi)寄生蜂數(shù)量較高，可減少殺蟲劑的使用以提高寄生蜂對農(nóng)田的保護作用。