黑龍江省大慶市草地蝗蟲發(fā)生動(dòng)態(tài)研究

任乃芃，曲善民，劉香萍，陸培演，常 峰，符 磊，鞠曉峰

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院草業(yè)科學(xué)系，黑龍江 大慶 163319；2.黑龍江省大慶市林業(yè)和草原局，黑龍江大慶 163319）

蝗蟲（locust）又名螞蚱，屬直翅目（Orthoptera）蝗科（Acrididae），種類繁多，活動(dòng)面積超過1 000 km2［1］，全世界已知種類超過10 000 種，我國(guó)有1 000 余種?；认x分布范圍廣，在熱帶、溫帶的草地和沙漠地區(qū)均有分布，危害嚴(yán)重，不僅影響生態(tài)系統(tǒng)功能和穩(wěn)定性，還造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失［2-3］。由于地理?xiàng)l件及研究水平不同，我國(guó)蝗科昆蟲的研究存在較大的地區(qū)差異。近年來(lái)，我國(guó)草地蝗蟲發(fā)生較為嚴(yán)重，2001—2005 年中華稻蝗在浙江地區(qū)危害早稻與單播單季晚稻， 造成水稻產(chǎn)量損失［4］；2002 年亞洲小車蝗從草原遷入北京地區(qū)， 蝗蟲肆虐，危害牧草，使當(dāng)?shù)厥忻裾Ｉ钍艿絿?yán)重侵?jǐn)_［5］；2019 年寧夏草原蟲害發(fā)生面積約14.30 萬(wàn)hm2，占草原總面積的6%［6］。 不同地區(qū)蝗蟲優(yōu)勢(shì)種類不同，其種群發(fā)生動(dòng)態(tài)存在一定差異，甘肅省夏河縣甘加草原5—10 月蝗蟲主要優(yōu)勢(shì)種為小翅雛蝗（Altichorthippus fallax）、白紋雛蝗（Chorthippus albonemus）、狹翅雛蝗（Chorthippus dubius），在7 月下旬為蝗蟲發(fā)生高峰期［7］； 陜西省榆林市4—10月優(yōu)勢(shì)種為大墊尖翅蝗 （Epacromius coerulipes）、黃脛小車蝗（Oedaleus infernalis Saussure）、中華劍角蝗（Acrida cinerea）等，蝗蟲總密度于6 月形成第一次高峰期［8］；青海省東北部與甘肅西部交界祁連山高山草地蝗蟲優(yōu)勢(shì)種為紅翅皺膝蝗（Angaracris rhodopa）、 亞洲小車蝗 （Oedaleus decorus asiaticus）等，該地蝗蟲在5 月下旬至9 月中下旬均有孵化出土現(xiàn)象［9］。

大慶市位于松嫩平原中部， 黑龍江省的西南部，處于松花江、嫩江一級(jí)階地，以多年生草本植物為主，土地資源具有地域廣闊、地勢(shì)平坦、土壤肥力高、利用類型齊全等特點(diǎn)［10］，天然牧草資源豐富，主要有羊草（Leymus chinensis）、星星草（Puccinellia tenuiflora）、紫花苜蓿（Medicago sativa）、藤蒿（Chrysanthemum coronarium）等，豐富的牧草資源為畜牧業(yè)發(fā)展提供了良好條件， 也為各種昆蟲提供了適宜的生存環(huán)境。 大慶市草地蝗科昆蟲危害日益加重，但調(diào)查研究較少，滯后于其他地區(qū)［11］。該研究在2018 年5—8 月通過對(duì)黑龍江省大慶市讓胡路區(qū)3 個(gè)不同程度人為干擾的牧場(chǎng)草原進(jìn)行12 次調(diào)查，對(duì)蝗蟲物種數(shù)、共有種、種群密度、種群密度隨時(shí)間變化規(guī)律進(jìn)行研究， 分析蝗蟲種群密度的時(shí)間動(dòng)態(tài)變化規(guī)律， 為當(dāng)?shù)氐牟菰O(jiān)管部門制定防制蟲害策略提供有力的實(shí)踐支撐。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

根據(jù)黑龍江省大慶市讓胡路區(qū)牧場(chǎng)草原分布狀況， 并遵循覆蓋大慶市主要草地區(qū)域的原則設(shè)置樣地，該研究于2018 年在黑龍江省大慶市讓胡路區(qū)星火牧場(chǎng)、銀浪牧場(chǎng)、紅驥牧場(chǎng)進(jìn)行。 星火牧場(chǎng)是中國(guó)第一批國(guó)有農(nóng)牧場(chǎng)之一， 位于松嫩平原中部，市區(qū)的西北部，南與紅驥牧場(chǎng)相連，北與林甸縣紅旗鎮(zhèn)搭界，為原生態(tài)草地；銀浪牧場(chǎng)成立于2002 年，地處黑龍江省西北部，讓胡路區(qū)南部，屬于中溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，雨熱同季，該牧場(chǎng)與農(nóng)田和牧場(chǎng)有一定的交錯(cuò)；紅驥牧場(chǎng)始建于1952年，位于松嫩平原中部，大慶市西北部，地勢(shì)平坦寬闊，資源豐富，屬于半干旱草原地帶，草地退化較嚴(yán)重，經(jīng)改良有所恢復(fù)。星火牧場(chǎng)與銀浪牧場(chǎng)以草本植物為主，是未經(jīng)改良的天然草地；紅驥牧場(chǎng)為退化后經(jīng)改良的半天然半人工草地。

1.2 調(diào)查方法

1.2.1 樣地設(shè)置在讓胡路區(qū)主要草地類型——低地草甸草原設(shè)置3 個(gè)人為干擾不同程度的樣地；輕度干擾草地為僅進(jìn)行刈割管理的天然草地，草地生產(chǎn)力高，植被蓋度在90%以上；中度干擾草地為刈割管理退牧草地，草地生產(chǎn)力中等，植被蓋度為50%～70%； 輕度干擾草地為重度放牧生態(tài)恢復(fù)草地，刈割管理，草地生產(chǎn)力較低，植被蓋度在50%以下（見表1）。

表1 研究樣地設(shè)置

1.2.2 試驗(yàn)儀器手持捕蟲網(wǎng)（30 cm）、馬氏捕蟲網(wǎng)、奧林巴斯光學(xué)顯微鏡、GPS 定位儀（北京創(chuàng)宇星通科技有限公司）等。

1.2.3 調(diào)查方法每個(gè)研究樣地間隔1 000 m，共設(shè)置3 個(gè)調(diào)查樣地。 蝗蟲種群密度調(diào)查采用樣方法，每個(gè)調(diào)查樣地設(shè)置3 個(gè)調(diào)查樣方，樣方大小為1 m×1 m， 使用昆蟲立體罩網(wǎng)樣方框進(jìn)行調(diào)查；種類調(diào)查采用樣方框法與掃網(wǎng)法相結(jié)合。 2018 年5—8 月，每周調(diào)查1 次，共調(diào)查12 次。 將捕捉到的蝗蟲放入收集袋，帶回實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行種類鑒定。

1.3 數(shù)據(jù)分析

使用SPSS 17.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)3 種干擾程度草地蝗蟲種群密度進(jìn)行單因素方差分析， 使用Duncan′s 新復(fù)極差法檢驗(yàn)差異顯著性。 對(duì)測(cè)得的各變量因素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行整理， 使用Excel 2010 進(jìn)行處理，繪制表格并分析。

蝗蟲優(yōu)勢(shì)度的計(jì)算方法：

公式（1）中，max（Ni）指樣地第i 個(gè)種類蝗蟲在年度多次調(diào)查中數(shù)目最大的調(diào)查值；n 為蝗蟲種類數(shù)。

蝗蟲年度種群密度計(jì)算方法：

公式（2）中，單位面積上Ni 為第i 個(gè)種類每次調(diào)查值；n 為年度內(nèi)調(diào)查的次數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 蝗蟲種類

該研究對(duì)讓胡路區(qū)牧場(chǎng)草地3 種不同程度干擾的蝗蟲種類進(jìn)行分析，經(jīng)大面積掃網(wǎng)捕捉，共獲取蝗蟲11 種，分別是中華稻蝗（Oxya chinensis）、寬翅曲背蝗（Pararcyptera microptera meridionalis）、大墊尖翅蝗（Epacromius coerulipes）、毛足棒角蝗（Dasyhippus barbipes）、 中 華 劍 角 蝗（Acrida cinerea）、紅翅皺膝蝗（Angaracris rhodopa）、白邊雛蝗 （Chorthippus albomarginatus）、 亞 洲 小 車 蝗（Oedaleus decorus asiaticus）、 黃 脛 小 車 蝗（Oedaleus infernalis Saussure）、 笨 蝗（Haplotropis brunneriana Saussure）、菱蝗（pygmy grasshoppers），如圖1 所示。

樣地在重度干擾、中度干擾和輕度干擾下，蝗蟲種類分別為9 種、10 種、10 種，差異不顯著（P>0.05）。 中華稻蝗、毛足棒角蝗、寬翅曲背蝗、大墊尖翅蝗、白邊雛蝗、中華劍角蝗、笨蝗、黃脛小車蝗在3 種程度干擾草地均有分布， 中華稻蝗優(yōu)勢(shì)度均為70%， 為共同優(yōu)勢(shì)種， 亞優(yōu)勢(shì)種為大墊尖翅蝗、毛足棒角蝗、寬翅曲背蝗，其他種類占比不大。

2.2 蝗蟲種群密度

輕度干擾、中度干擾、重度干擾草地蝗蟲種群密度分別為3.37、4.66、5.10 頭/m2， 差異顯著 （P<0.05）。 對(duì)各個(gè)種類蝗蟲密度分別進(jìn)行比較研究，結(jié)果表明， 優(yōu)勢(shì)種中華稻蝗在中度干擾與重度干擾草地種群密度顯著（P<0.05）高于輕度干擾，亞優(yōu)勢(shì)種大墊尖翅蝗、 寬翅曲背蝗重度干擾草地均顯著（P<0.05）高于輕度干擾與中度干擾草地，菱蝗僅分布在輕度干擾草地， 種群密度1.17 頭/m2；亞洲小車蝗僅分布在中度干擾草地， 種群密度0.63 頭/m2， 其余種類蝗蟲種群密度差異不顯著（P>0.05）（見圖1）。

圖1 3 種不同程度干擾下草地蝗蟲種類、種群密度

2.3 蝗蟲種群密度隨時(shí)間的變化趨勢(shì)

2018 年5 月27 日起， 間隔1 周連續(xù)進(jìn)行12次蝗蟲種群調(diào)查，繪制草地輕度干擾、中度干擾、重度干擾下的蝗蟲種群密度隨時(shí)間的變化趨勢(shì)（見圖2）。 由圖2 可知，5 月27 日至6 月23 日輕度干擾草地蝗蟲種群密度呈波動(dòng)遞增變化趨勢(shì)，但差異不顯著（P>0.05），6 月29 日達(dá)到年度峰值（8.5 頭/m2）， 隨后呈下降趨勢(shì)，8 月下旬種群密度趨近于零， 整體種群密度均值隨時(shí)間的變化呈先升高后降低趨勢(shì)， 波動(dòng)程度較??；5 月27 日至6月9 日中度干擾草地蝗蟲種群密度呈上升變化趨勢(shì)， 峰值為14.5 頭/m2，7 月和8 月6 次調(diào)查的蝗蟲種群密度呈下降趨勢(shì)，差異不顯著（P>0.05）；5月27 日至6 月2 日重度干擾草地蝗蟲種群密度隨時(shí)間的增加而升高，隨后呈下降趨勢(shì)，6 月2 日至7 月15 日蝗蟲種群密度顯著（P<0.05）高于其他時(shí)期。輕度干擾草地的蝗蟲種群密度峰值最小、年度發(fā)生程度最輕，各次調(diào)查結(jié)果差異最小，減輕人為干擾， 對(duì)草地實(shí)行適度管理能夠防止草地蝗蟲災(zāi)害的發(fā)生。

圖2 3 種不同程度干擾下草地蝗蟲種群密度隨時(shí)間的變化

3 討論

黑龍江省西部松嫩平原地區(qū)如大慶市、 杜蒙縣、肇源縣及肇州縣等是主要畜牧產(chǎn)區(qū)。該地區(qū)草地由于特殊的自然地理及氣候條件， 蝗蟲種類較多［11］。 該研究發(fā)現(xiàn)2018 年5—8 月讓胡路區(qū)牧場(chǎng)草地在3 種不同程度干擾下蝗蟲共11 種，中華稻蝗種群密度最大，是松嫩草場(chǎng)主要優(yōu)勢(shì)種之一，與王皙瑋等［12］對(duì)大慶市讓胡路區(qū)蝗蟲群落時(shí)間動(dòng)態(tài)變化研究?jī)?nèi)容一致。 重度干擾程度的紅驥牧場(chǎng)是退化改良型草地， 植被覆蓋度和生物量均不及另外兩個(gè)牧場(chǎng)，地表裸露面積較大。 馬景川等［13］研究表明， 放牧強(qiáng)度的增加使植被地上總生物量呈下降趨勢(shì)，引起蝗蟲種群密度的增加，該研究表明重度干擾草地蝗蟲災(zāi)害較為嚴(yán)重， 應(yīng)加強(qiáng)對(duì)該程度干擾下草地蝗蟲防制工作。

草地受重度人為干擾會(huì)使蝗蟲種群發(fā)生時(shí)間提前，牧草產(chǎn)量降低，對(duì)蝗蟲早期生長(zhǎng)影響較大，使蝗蟲種群密度呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。因此，需控制好牧民的放牧量，保障生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性［14］，對(duì)優(yōu)勢(shì)種中華稻蝗及亞優(yōu)勢(shì)種大墊尖翅蝗做到適期防制［15］，在不同時(shí)間對(duì)大慶市3 種不同程度干擾草地開展全面系統(tǒng)的蝗蟲防制工作。

4 結(jié)論

大慶市讓胡路區(qū)牧場(chǎng)草地在3 種程度干擾下蝗蟲種數(shù)共11 種，中華稻蝗為共同優(yōu)勢(shì)種，重度干擾草地蝗蟲總密度達(dá)峰值時(shí)間最早，為6 月2日，密度最大（16.5 頭/m2），平均密度最大（5.10 頭/m2）。3 種干擾下蝗蟲種群密度變化趨勢(shì)為5—6 月升高，6 月中旬達(dá)到高峰期，6—8 月降低。 與重度干擾和中度干擾相比， 輕度干擾能夠降低草地蝗蟲種群密度，延后蝗蟲數(shù)量高峰期的到達(dá)時(shí)間。