高山地区甘蓝田节肢动物群落结构及相关性分析

王香萍，赵毓潮，向祖焕，吕志藻，覃拥军，张植敏

高山地区甘蓝田节肢动物群落结构及相关性分析

王香萍1，赵毓潮2，向祖焕2，吕志藻2，覃拥军2，张植敏2

（1.长江大学农学院，湖北荆州，434025；2.湖北长阳土家族自治县植保站）

对高山地区甘蓝田的节肢动物群落结构及亚群落结构的相关性进行了研究。研究结果表明，高山地区甘蓝田节肢动物种类、数量均少于平原地区，且害虫亚群落与天敌亚群落的多样性指数和均匀性指数密切相关。

节肢动物；亚群落；相关；高山地区

高山蔬菜是在南方海拔500 m之上的高山地带，利用高山冷凉的自控地理条件生产的能弥补城郊秋淡的反季节蔬菜。国内在华中和华南地区有大面积高山蔬菜种植。国内对十字花科蔬菜田的节肢动物群落结构也进行了很多研究[1～3]，但对高海拔地区蔬菜田的节肢动物群落结构的研究较少。宜昌市长阳县火烧坪乡是湖北省重要的高山反季节蔬菜生产基地之一，全乡平均海拔1 800 m，蔬菜种植面积达3 000 hm2，十字花科结球甘蓝是其主要种植的反季节蔬菜之一。2002年5～9月对自控状态甘蓝田的节肢动物群落的害虫亚群落和天敌亚群落的相关性进行了比较研究，以期为高山反季节甘蓝害虫的综合治理和无公害蔬菜的生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 调查方法

试验在湖北宜昌市长阳县火烧坪乡海拔1 800 m的高山进行，甘蓝品种为京甘11号。调查从甘蓝移栽后开始至收获结束。调查日期从2002年6月25日至9月7日。每7 d调查1次，共14次，采用5点取样，每点10～40株，植株下部采用目测法，目测完后在上部拉网。调查记录每片菜叶及菜棵附近节肢动物种群和数量。整个调查期间，甘蓝田不施任何化学杀虫剂。部分不认识的标本带回室内进行鉴定。

1.2 数据分析

①群落组织水平的测定 群落的结构特征用多种指数表示。群落优势集中性用Simpson优势集中性指数C表示，群落多样性用Shannon-Wiener多样性指数H表示，均匀度用Pielou均匀度指数J表示[3]。

表1 甘蓝上节肢动物群落结构

其中Pi=ni/N，ni为第i个物种的个体数，N为总个体数，S为物种数[4]。

②典型相关分析 为了明确害虫和天敌群落结构之间的动态关系，对两者结构集团的5个指标：物种数S、个体总数N、多样性指数H、均匀度J和优势集中性指数C进行典型相关分析。害虫组变量个数（p）及天敌组变量个数（q）均为5，样本数即调查次数N为14。首先对原始数据进行标准化处理，由标准化数据计算离差阵，求解特征根和特征向量，从而得到典型相关系数λ1、λ2、…、λp，和各对典型变量：

Ui=αi'X1Vi=βi'X2以统计量进行典型相关系数的显著性检验。

2 结果与分析

2.1 自控甘蓝田节肢动物群落名录

在整个调查期间甘蓝上的节肢动物主要为7个目，21科，31种，个体数量上还是同翅目占优势，其次是鳞翅目害虫（表1）。在调查期间鳞翅目的小菜蛾、同翅目的桃蚜、萝卜蚜、甘蓝蚜为常见的种类。天敌主要是菜蛾绒茧蜂、蚜茧蜂等。

2.2 害虫及天敌亚群落组织结构特征

害虫亚群落在甘蓝生长的中后期丰富度逐渐升高，但整体上变化幅度不大。多样性在7月15日和25日最高，在初期和后期均较低，均匀性指数在7月15日和25日最高，优势集中性指数在7月10日最高，在甘蓝生长中后期也维持在比较高的水平。害虫亚群落丰富度随着甘蓝的生长不断提高，在8月9～29日达到较高的水平。在7月15～30日天敌亚群落的多样性指数较高。天敌亚群落均匀度在7月20日至8月14日维持在较高的水平，而优势集中性变化不明显（表2）。

2.3 害虫及天敌亚群落的典型相关分析

对蔬菜害虫及天敌群落结构参数（S、N、H、E、C）进行典型相关分析，得到特征根（λi2）和典型相关系数（λi）（表3）。经对各典型相关系数进行显著性检验表明，只有第一个典型相关系数λ1=0.987 8达极显著水平（表3），即第1对典型变量U1和V1是有意义的。

表2 害虫亚群落和天敌亚群落的组织结构特征

由于第2对及其以后几对不显著，故仅对第1个典型相关系数和第1对典型变量进行分析。第1个典型相关系数λ1=0.987 8达极显著，说明蔬菜害虫群落集团与天敌节肢动物群落结构集团之间确实存在着一定的相关性。由于典型变量的意义主要是由那些载荷较高的参数所决定的，对于第1对典型变量来说，U1是害虫群落结构5个参数的组合，在这5个参数中，以多样性指数H和均匀度E载荷较高；V1是天敌群落结构5个参数的组合，在这5个参数中，同样以多样性指数H和均匀度E载荷较高，这表明蔬菜害虫群落结构和天敌节肢动物群落结构之间的相关主要是多样性指数和均匀度之间的相关。

表3 害虫及天敌亚群落结构的典型相关分析

3 小结与讨论

高山地区甘蓝田的节肢动物丰富度比平原蔬菜田的节肢动物丰富度要低[1～3]。研究结果表明，甘蓝田害虫亚群落优势种明显，多样性差，亚群落不稳定，必须实施人为控制；天敌亚群落种类多，结构稳定，对害虫的联合控制效应较好，尤其是甘蓝生长中后期。在害虫管理上必须注意生物防治与化学防治相协调，充分保护与利用自然天敌资源。

同时，自然状态下，害虫与天敌亚群落的丰富度具有规律的动态关系，二群落还具相关性，且主要是多样性指数和均匀度间的相关。在研究昆虫群落结构的时间、空间关系时，人们运用了不同的群落指标。王金福等[1]使用种类数、多样性指数、均匀度和优势度4个指标研究了杭州市郊区不同蔬菜的害虫群落间相似性及群落分类。对蔬菜害虫和天敌昆虫群落结构进行典型相关分析，发现两群落间具相关性，且主要为多样性指数和均匀度的相关[6]。韩宝瑜等在研究马尾松林动物和虫生真菌群落结构及时空动态时，进行主成分分析，结果也以多样性指数和均匀度为入选主成分，累集贡献率为90.14%[7]。所以在进行昆虫群落结构及动态的研究时，可以只使用多样性指数和均匀度这两个指标。同时也可说明多样性指数和均匀度是衡量群落稳定性的主要指标，这一点是容易理解的，对一个昆虫群落来说，即使多样性指数高、物种丰富，但并不能保证没有暴发种群的发生，只有综合考虑均匀度指数，即物种既丰富又分布均匀，才是稳定的群落。

自然状态下，高海拔地区甘蓝田相对于平原地区甘蓝田害虫发生有很大差异，具有自己独特的害虫发生规律。蔬菜田昆虫群落相对于其他作物昆虫群落食物链单一，系统更脆弱，而高海拔地区的蔬菜田群落更是如此，高海拔地区防治害虫时更需要注意协调生物防治与化学防治。

[1]王金福，李真峰.杭州市郊区主要蔬菜害虫群落结构的研究[J].生态学报，1988，8（1）：21-23.

[2]徐清元，尤民生.十字花科蔬菜昆虫群落的组成及动态[J].福建农业大学学报，1999，28（2）：175-180.

[3]袁忠林，罗兰.胶东半岛十字花科菜田春季昆虫群落结构的研究[J].莱阳农学院学报，2000，17（4）：243-246.

[4]丁岩钦.昆虫数学生态学[M].北京：科学出版社，1994.

[5]张永强，王卫光，侯美珍，等.南宁市十字花科蔬菜植食性昆虫群落分析[J].广西植保，2001，14（4）：1-5.

[6]王成树，陈树仁.蔬菜害虫及其天敌昆虫群落多样性和相关性研究[J].生物多样性，1999，7（2）：106-111.

[7]韩宝瑜.皖南低产茶园节肢动物和虫生真菌群落结构及动态[J].贵州茶叶，1996（3）：20-25.

Structure of Arthropod and Correlation between the Sub-communities in Cabbage Field in High Mountain

WANG Xiangping1,ZHAO Yuchao2,XIANG Zuhuan2,LV Zhizao2,QIN Yongjun2,ZHANG Zhimin2(1.School of Agriculture,Yangtze University,Jingzhou,Hubei 434025;2.Changyang County Plant Protection Station)

The structure of arthropod in cabbage field at high mountain was studied.The results showed that the kinds and quantity of arthropod in cabbage field at high mountain were less than that at the plain area.The correlation of diversity index and eveness index of the natural enemy sub-community and pest sub-community were closer than other indexes.

Arthropod;Sub-community;Correlation;High mountain area

10.3865/j.issn.1001-3547.2010.10.021

湖北省教育厅资助（D200512006）

王香萍（1975-），女，博士，副教授，研究方向是昆虫生态及化学生态学研究，电话：0716-8066314，E-mail：wang.xiang.ping@126.com

2009-10-22