间作苜蓿草枣园地表优势昆虫种类及优势度动态分析

2010-09-19 09:04曹彦清赵爱玲李登科王浩亮
山西农业科学 2010年11期
关键词:苜蓿草枣园间作

曹彦清,赵爱玲,李登科,王浩亮,杜 娟

(1.山西省农业科学院果树研究所,山西太谷030815;2.山西农业大学林学院,山西太谷030801;3.山西农业大学经济贸易学院,山西太谷030801)

枣树是我国的特有果树之一,也是栽培面积较大的经济林树种。近年来,随着红枣产业的大力发展,枣树害虫的为害常造成生产上的严重损失。目前主要依靠化学农药防治害虫,而单纯依赖化学防治容易引起害虫抗药性增加,导致主要害虫再度猖獗及次要害虫上升为主要害虫[1]。

枣园间作是一种经济高效的立体种植模式,它可以调节枣林地微环境的温度和湿度,为枣树生长创造有利的生态环境条件。同时,枣园间作苜蓿形成了一个以枣树和苜蓿草为中心的多种昆虫共存的复杂生态系统,枣草生境中栖息着大量的植食性昆虫,还存在着丰富的天敌昆虫资源。通常一种天敌可取食多种害虫,一种害虫又受多种天敌的控制,并且天敌之间也存在相互的取食或竞争,从而形成相互依存、相互制约的生态平衡关系,对枣园害虫起到间接的调控作用[2-4]。

优势度研究是群落生态学研究的一个重要内容[5]。通过研究间作苜蓿草枣园地表昆虫的优势种类及优势度动态变化规律,可以在特定时期确定害虫的防治措施,有效地保护和利用自然天敌去控制有害生物,协调化学防治与生物防治的矛盾,对有效地制定有害生物综合治理的方案具有十分重要的意义。

1 材料和方法

1.1 研究地点概况

试验区设在山西省农业科学院果树研究所的枣园,位于山西省太谷县西南方,距太谷县城12 km,地处北纬 37°23′,东经 112°32′,海拔820~900 m,地下水位一般在150 m左右,水质pH为7.8~8.0,有机质含量较低,土壤为沙壤及粉沙壤土。年平均气温10.6℃,无霜期160~180 d,最高气温38.5℃,最低气温-23.6℃,全年日照时数2 300 h,年降雨量400~600 mm。在试验区内选取2块标地,每块标地面积为70 m×80 m的枣园,种植株行距为6 m×7 m,树龄30年,树高5~6 m,郁闭度0.60~0.65。标地除间种作物不同之外,其地势、地貌、土质等自然条件和栽培管理措施均基本一致。

1.2 调查方法

在每块枣园样地中,采用随机抽样方法选择5个样点,每个样点选代表性枣树5株,每隔10 d调查1次。首先在枣树树冠下用捕虫网按“十”字取样法,对地表植被随机扫网100弧/(3 m×2.5 m),将扫取的昆虫标本连同植物茎秆一起带回室内,进行镜检分类,统计所捕获的昆虫种类与数量。然后用目测法检查树冠下地表及地表植被上活动的昆虫,将采集到的昆虫先放在毒瓶里毒死,再放入标本瓶中,在瓶塞上标明日期。在实验室进行镜检分类,统计地表所捕获昆虫的种类和数量。

1.3 数据分析方法

相对丰盛度:Pi=Ni/N,其中,Ni为第i物种的个体数,N为总个体数。Berger-Parker优势度指数:D=Nmax/NT,其中,Nmax为优势种群数量,NT为全部种的种群数量。再依据正态分布原则确定各类群优势性状的划分标准。本文采用的具体标准为:优势类群指标为D≥0.1,丰盛类群指标为0.05≤D<0.1,D=0.01~0.05为常见类群指标,D=0.001~0.01为偶见类群,D小于0.001者则为稀少种或罕见种[6]。

2 结果与分析

2.1 间作苜蓿草枣园昆虫种类组成

通过调查分析,2009年7—10月获得昆虫4 550头,分别隶属9目42科(表1)。

从表1可以看出,8月中下旬地表昆虫的目数、科数最多,科数百分比达到61.90%;8月中下旬到10月上中旬地表昆虫个体数占到总昆虫数的71.33%。7—8月长蝽科昆虫的个体数占这2个月地表总昆虫数的39.9%,构成这一时期间作苜蓿草枣园地表的主要昆虫,9月以果蝇科为地表昆虫群落主体,占该月总昆虫群落的55.0%。

表1 间作苜蓿草枣园昆虫种类的组成

2.2 间作苜蓿草枣园地表昆虫优势类型

从表2可以看出,7—10月枣园地表昆虫的优势种有果蝇科和长蝽科昆虫,共占地表昆虫总个体数的57.86%。地表昆虫的丰盛种共有3科,分别为花蝇科、叶蝉科和蝽科;常见种总计8科;优势种、丰盛种和常见种占到地表昆虫总个体数的94.76%。

2.3 地表优势昆虫的相对丰盛度时序动态分析

由图1可知,7—10月枣园天敌昆虫群落的丰盛度随季节的变化而变化,4种优势天敌昆虫在8月上中旬丰盛度处于波峰,食蚜蝇科和步甲科昆虫是这段时间的重要天敌,从8月中下旬到10月中下旬4种优势天敌逐渐减小,期间9月上中旬步甲科是夏季和秋季表现最活跃的阶段。

表2 间作苜蓿草枣园地表昆虫群落优势类型

由图2可知,3种优势害虫叶蝉科、蝽科和长蝽科昆虫,7月上中旬到10月中下旬整体呈下降趋势。长蝽科昆虫的丰盛度从7月上中旬的0.6下降到10月份的0.2,10月份叶蝉科昆虫呈上升趋势,这可能与其生物学特性有一定关系。

3 结论与讨论

通过系统的田间调查,研究间作苜蓿草枣园地表优势昆虫的种类,分析地表优势昆虫的优势度,对枣园害虫的生物防治具有一定的指导意义。本研究结果表明,7—10月枣园地表昆虫群落总计9目42科,优势种是长蝽科和果蝇科。地表昆虫群落结构随着季节气温变化而不断变化,且相互制约,共同交替控制着害虫。优势天敌昆虫有步甲、草蛉、缘蝽和食蚜蝇,优势天敌害虫有叶蝉、蝽和长蝽。

枣园地表昆虫群落与其生物学特性有着密切的联系。根据本研究中丰盛度时序动态分析,应重点保护步甲、草蛉、缘蝽和食蚜蝇,积极开发和利用这些优势种。在研究枣园地表优势昆虫群落特征的同时,还应进一步研究优势天敌对优势害虫的控制,从而可以更好地发挥它们在害虫综合治理中的作用,提高枣园的害虫管理水平。与单作枣园相比,通过间种牧草,枣园害虫与天敌群落的参数及其枣树不同发育阶段的害虫与天敌优势种的演替均发生了明显的变化,这与师光禄等[7-8]的推论一致。间作苜蓿草枣园害虫丰盛度减少可能与天敌的抑制有关,而天敌数量的增加,说明枣园间作苜蓿草后不仅为天敌扩大和改善了生存环境,同时也为天敌补充了食物,保护和增加的天敌反过来会进一步强化对枣树害虫的控制作用。枣园害虫与天敌的种类和数量一方面源于枣园自身的环境中,另一方面是源于吸引了周边环境种库中的天敌迁入,且迁入的天敌数量与种类大于害虫[9]。间作苜蓿草枣园实施综合防治有害生物管理措施,有利于削弱和延缓枣园果实膨大和成熟期害虫的危害。因此,发展生态枣园是实现枣树生产可持续发展和有害生物生态调控的有效途径。其出发点是立足于如何管理好枣园及其间作物,使其朝着有利于改善生态环境的方向发展,而不利于有害生物的发生为害[10]。

总之,枣园种草不仅增加了枣林植被的多样性,扩大了捕食性天敌昆虫的生态容量,而且充分地利用了土地与自然资源,改善了枣园的生态环境,起到了防风固沙的作用,对枣树生产的可持续发展,提高枣园经济、社会和生态效益均具有一定的现实意义。天敌的保护和利用亦需根据害虫的发生动态来制订相应的阶段性对策[11]。在枣树不同的生长发育阶段,枣园害虫的发生种类与数量也有差异[12]。在枣树发芽前期,不同管理枣园捕食性天敌的多样性低、数量少,因此是采取人工防治、压低害虫基数的有效期。枣树萌芽展叶期是枣树芽叶害虫发生的高峰期,枣园害虫与天敌的多样性与丰富度随之提高,但捕食性天敌的优势度低,天敌数量不足以控制枣树芽叶期害虫的为害,则通过枣园种草可以增加天敌的种群数量,提高捕食性天敌的控制效果。在枣树开花幼果期,随着枣园生物多样性的提高,枣树害虫与天敌的多样性与丰富度随之增加,但优势度不明显。本文局限于对地表昆虫优势度的研究,而刘新等[13]研究了间作牧草内天敌蜘蛛的变化,如果把地表昆虫和蜘蛛结合起来研究有助于更好的探讨种草枣园天敌的利用价值。枣园种草对害虫具有较好的调控能力,结合预测预报有选择、有重点地对枣树害虫进行防治,可取得较好的控害效果。枣果膨大和枣果着色成熟期是降低虫果率的关键期,与未种草枣园相比,此时种草枣园害虫的天敌多、优势度高,增强了控害作用。

[1] 王文燕.园林植物病虫害综合治理策略[J].山西农业科学,2008,36(8):42-43.

[2] 师光禄.枣园生态系统中害虫与天敌群落演替规律的研究[J].应用生态学报,2005,16(11):2130-2134.

[3] 常晓冰,苗振旺,刘素琪,等.枣园天敌群落结构与特征的研究[J].山西农业大学学报,2006,26(1):16-18.

[4] 赵金良,张彦周,李捷,等.有机果园食心虫的综合防治[J].山西农业科学,2010,38(5):39-43.

[5] 韩桂彪,任玉红,张育平.园林昆虫群落优势度比较[J].湖北农业科学,2008,47(9):1038-1040.

[6] 刘雨芳,古德祥,张古忍.稻田生态系统中捕食性节肢动物天敌种类调查分析[J].昆虫天敌,2002,24(4):145-153.

[7] 师光禄,曹挥,戈峰,等.不同类型枣园昆虫群落营养层及优势功能集团的组成与多样性时序动态 [J].林业科学,2002,38(6):79-86.

[8] 师光禄.枣园节肢动物群落优势功能集团的空间时序动态及其相关性[J].林业科学,2003,39(4):78-83.

[9] Atakan E,Coll M,Rosen D.Within-plant distribution of thrips and their predators:effects of cotton variety and developmental stage[J].Bull Entomol Res,1996,86:641-646.

[10] 师光禄,马福丽,黄丽,等.枣园有害生物可持续生态调控的对策[J].山西农业大学学报,2003,23(3):220-223.

[11] 马育华,卢宗海,莫惠栋,田间实验与统计方法[M].北京:中国农业出版社,1999.

[12] 师光禄,刘贤谦,李捷,等.枣林梨圆蚧生物学及发生规律研究[J].林业科学,1997,33(2):161-166.

[13] 刘新,郑国宏,郭瑞萍,等.间作牧草枣园蜘蛛群落特征研究[J].山西农业科学,2009,37(5):67-69.

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