史普想,于国庆,于洪波,王海新*,曲明静,秦胜楠,管晓志,于树涛,孙泓希,任 亮
(1. 辽宁省沙地治理与利用研究所,辽宁 阜新 123000; 2.山东省花生研究所,山东 青岛 266100)
花生是重要的食用油和果仁食品的来源作物,在全球范围内广泛种植;尤其是在中国,为保障国家食用油安全,花生种植区域和面积不断扩大,全国已突破466.7万hm2;多年重茬种植使得各类害虫发生严重,给花生生产带来极大危害[1],目前我国关于花生田昆虫基础数据资料多为某一地区、某一害虫及其发生动态,研究基础薄弱不系统。昆虫群落结构组成及发生动态知识的缺乏,不利于了解花生田昆虫发生规律与动态、制定科学有效的害虫防治措施[2]。东北农牧交错区是我国花生种植面积发展最快的区域之一,面积已突破66.67万hm2;辽宁省阜新市是花生种植老区,常年花生种植面积稳定在14万hm2左右,占辽宁省花生总种植面积的40%;同时也是花生害虫发生比较严重的区域。开展花生昆虫群落结构及多样性的系统调查,为了解花生田主要害虫发生动态,研究害虫发生原因及与天敌间的相互关系,制定有针对性的害虫防治措施奠定基础。
试验地点在辽宁省阜新市细河区辽宁省沙地治理与利用研究所旱作试验基地(121.6906E,42.0344N)。从2014年6月至2015年9月,其中在花生种植期间(5-9月)每周调查一次,花生收获后(9月-次年4月)每半年调查一次。收集瓶做好标签后,统一邮寄到山东省花生研究所进行分类统计。
试验采取马来氏网取样法进行,调查方法同秦胜楠[3]和吕永超[4]。
数据处理方法同秦胜楠[3-9]。
2.1.1 辽宁阜新花生田昆虫目级群落组成结构分析
阜新共获得昆虫样本30958头,分属于14目、129科。其中,膜翅目主要为姬蜂科,鞘翅目主要为叶甲科,半翅目主要为叶蝉科,双翅目主要为潜蝇科,鳞翅目主要为菜蛾科,缨翅目主要为蓟马科。
阜新地区膜翅目昆虫38种,占阜新地区昆虫总科数的29.46% ;双翅目昆虫25种,占总科数的19.38% ;鞘翅目昆虫22种,占总科数的17.05%;鳞翅目昆虫12种,占总科数的9.30%;半翅目昆虫15种,占总科数的11.63%;直翅目昆虫4种,占总科数的3.10%; 啮虫目和缨翅目昆虫3种,占总科数的2.33%;脉翅目昆虫2种,占总科数的1.55%;弹尾目、革翅目、毛翅目、蜻蜓目和螳螂目昆虫1种,占总科数的0.78% (表1)。
2.1.2 辽宁阜新花生田昆虫科级群落组成结构
(1) 鞘翅目、半翅目。表2表明,阜新地区共采得鞘翅目昆虫3876头,隶属于22科,其中以叶甲科和瓢甲科为主,共占鞘翅目昆虫总数87.69%,叶甲科共有2362头,占总数的60.94%;瓢甲科共有1037头,占总数的26.75%。采得半翅目昆虫2965头,隶属于15科,其中以叶蝉科和蚜科为主,共占半翅目昆虫总数83.00%,叶蝉科共有1527头,占总数51.50%;蚜科共有934头,占总数31.50%。
表1 花生田昆虫群落组成结构
表2 花生田鞘翅目、半翅目群落组成
表3 花生田双翅目群落组成
表4 花生田鳞翅目群落组成
表5 花生田膜翅目组成及比例
(2) 双翅目。阜新地区共采得双翅目昆虫14357头,隶属于25科,其中以潜蝇科和蚤蝇科为主,共占双翅目昆虫总数57.54%,潜蝇科共有4580头,占总数的31.90%;蚤蝇科共有3681头,占总数的25.64% (表3)。
(3) 鳞翅目。阜新地区共采得鳞翅目昆虫821头,隶属于12科,其中以菜蛾、夜蛾科和卷叶蛾科为主,共占鳞翅目昆虫总数70.03%,菜蛾科共有245头,占鳞翅目昆虫总数的29.84%;夜蛾科共有173头,占总数的21.07%;卷叶蛾科共157头,占鳞翅目昆虫总数的19.12%(表4)。
(4) 膜翅目。阜新地区共采得膜翅目昆虫7758头,隶属于38科,主要为姬蜂科、茧蜂科、隧蜂科和金小蜂,共占膜翅目昆虫总数70.41%,姬蜂科共有2302头,占膜翅目昆虫总数的29.67%;茧蜂科共有2172头,占膜翅目昆虫总数的28.00%;隧蜂科共有521头,占膜翅目昆虫总数的6.72%;金小蜂科共有467头,占膜翅目昆虫总数的6.02% (表5)。
(5) 缨翅目。阜新地区,共采得缨翅目昆虫26头,以蓟马科为主,共有19头,占缨翅目总数的73.08% (表6)。
表6 花生田缨翅目组成及比例
2.2.1 花生田昆虫群落丰盛度时间动态
2014-2015年,阜新地区花生昆虫丰盛度从种植开始增加,2014年在9月达到最大值,花生收获后骤降;2015年在7月达到最高值6930,之后骤降,两年呈现一致趋势 (图1)。
2.2.2 花生田昆虫群落结构多样性指数时间动态
2014-2015年花生生长期间,阜新地区花生田昆虫群落多样性指数基本保持稳定,在2.0~3.5之间。2014年在7月下旬达到最高点为3.4,之后逐渐降低;2015年5月生长期间指数由本年最低的2.0逐渐升高,8月开始下降 (图2)。
2.2.3 花生田昆虫群落结构丰富度时间动态
2014-2015年花生生长期间,阜新地区花生田昆虫群落丰富度成先上升后下降的趋势[10]。2014年种植时丰富度逐渐上升,花生收获期数值降至最低点34;2015年花生开始种植时丰富度逐渐上升,在7份达到最大值92,随后昆虫群落丰富度开始降低 (图3)。
图1 花生田昆虫群落丰盛度 Fig.1 Temporal dynamic of abundance of insect communities in peanut field
图2 花生田昆虫群落多样性(H')时间动态 Fig.2 Temporal dynamic of diversity index (H') of insect communitiesin peanut field
图3 花生田昆虫群落丰富度(S) Fig.3 Temporal dynamic of richness (S) of insect communities in peanut field
2.2.4 花生田昆虫群落结构均匀度时间动态
2014-2015年花生生长期间,阜新地区花生田昆虫群落结构均匀度指数变化保持稳定,均在0.5以上,均匀度最高点出现在2014年7月为0.79;2015年自0.52缓慢上升,相对稳定(图4)。
2.2.5 花生田昆虫群落优势集中指数时间动态
阜新地区花生田昆虫群落优势集中指数结果表明:2014年花生生长期间优势集中度不明显,变化趋势不稳定,维持在较低水平,最低点在7月下旬的0.05;2015年生长期最高指数是5月上旬的0.32,之后逐渐下降,9月再次上升(图5)。
图4 花生田昆虫群落均匀度(J) Fig.4 Temporal dynamic of evenness (J) of insect communities in peanut field
图5 花生田昆虫群落优势集中指数(C) Fig.5 Temporal dynamic of ecological dominance (C) of insect communities in peanut field
阜新花生田的主要类群动态变化见图6。整体来看,在2014、2015年6月底-7月初,主要类群数量达到第一个峰,在8月中旬达到第二个峰,主要类群达到峰值时间不同,在主要类群发生时期,也有主要类群数量发生量降低,花生成熟收获后,主要类群个体数减少,次年的4、5月份个体数降到最低。
分科来看,瓢甲科主要发生在2014年7月底-8月初和9月份,8月份发生量最多,多达166头;叶蝉科主要发生在7月中下旬、8月初,8月底发生量最多达150头,其他时期发生量均较小;蚜科主要发生在2015年6月中旬到8月份,6月底发生量最大,可达136头,其他时期发生量都较小;菜蛾科主要发生在2015年6月-7月初,发生量最大发生在7月前期,可达63头;夜蛾科主要发生在7月底和8月份,8月底发生量最大,为37头;金小蜂科主要发生在7月中旬,8月份中旬和9月初,在8月前期发生量最大,可达66头;叶甲科主要发生在2014年7月中旬-9月份,其中在8月份发生量最大,后期达571头;姬蜂科主要发生在6月初、7月初和8月中旬-9月中旬,其中在6月中旬达到最大,为139头。
图6 样点花生田主要类群动态变化 Fig.6 Dynamic of main insect groups in peanut field
2014-2015年,利用马来氏网法对阜新花生产区昆虫群落结构进行调查分析,在阜新地区共采集昆虫标本30958头,经昆虫形态学鉴定分属于14目、129科。在收集到的14个目中膜翅目、双翅目、鞘翅目、半翅目、鳞翅目所占比例最多,达86.82%。按照收集到昆虫个体数来看,排在前 3位的目为:双翅目14357头、膜翅目7758头、鞘翅目3876头。收集到的昆虫以科级为单位最多的分别为潜蝇科4580头、蚤蝇科3681、叶甲科2362、姬蜂科2302、茧蜂科2172、叶蝉科1527等。其中危害花生的主要为蚜科、叶蝉科、潜蝇科、夜蛾科。本研究采用的马来氏网法共收集到了14目、129科,相较于其他昆虫群落结构调查更为广泛、深入。本研究采用马来氏网法进行实验具有可持续性高、成本低、便捷的特点,相较于其他方法具有明显优势[11-12]。样品可直接保存于酒精中,为后续的分子生物学实验提供了便捷条件,但却易于损坏鳞翅目等昆虫的鳞片,不利于后续的生态学鉴定。
2014年6-10月和2015年5-9月,连续两年花生生长期间,对阜新地区花生田昆虫群落多样性特征指数、丰富度、均匀度指数和优势集中指数及丰盛度展开调查,多样性指数和均匀度指数基本保持稳定,丰富度和丰盛度均呈先上升后下降的趋势,而优势集中度不明显,维持在较低水平。昆虫群落结构与环境情况、耕作模式、用药量及气候变化密切相关[13-15]。从调查结果看,阜新地区花生田多样性指数一般较高,种群结构较为稳定[16-17]。