山东临沂地区太子参田昆虫群落结构研究

路淑娟，张明洁，丁文静，刘岩，门兴元，郭文秀，于毅

（1.山东省农业科学院植物保护研究所/山东省植物病毒学重点实验室，山东 济南 250100；2.临沂市农业科学院，山东 临沂 276012；3.山东中医药高等专科学校，山东 烟台 264199）

太子参（Pseudostellaria heterophylla）学名异叶假繁缕，又叫孩儿参、童参，为石竹科（Caryophyllaceae）太子参属（Pseudostellaria）多年生草本植物，其根纺锤形，以干燥块根入药［1］，包含的化学成分主要为氨基酸类、糖类、核苷类、磷脂类等［2］，具抗氧化、降血脂和血糖、肾脏及心肌保护、免疫调节等功效［3］。

近年来，随着太子参市场需求量的不断增加，野生资源逐渐减少，现主要依靠人工栽培供应。太子参主要产区有贵州、福建、江苏、山东、安徽等地［4］，种植太子参已经成为广大农民增收的一条重要途径。随着太子参人工栽培面积逐渐增大，病虫害也呈加重趋势［5］。目前关于太子参的相关研究主要集中于化学成分［2，6］、药理作用［7］、有效成分提取［8，9］等方面，但对于太子参田病虫害的相关研究还未见报道。

在生态系统中昆虫是重要的组成部分，研究昆虫群落结构多样性能够揭示昆虫群落自我平衡调节能力和预测害虫种群能否暴发成灾［10］。因此，本试验对太子参田昆虫群落结构及多样性进行系统调查，以期掌握其活动规律及发生高峰期，分析虫害发生的原因，从而制定科学有效的防治措施，为太子参的种植和生产提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点及时间

本试验在山东省临沂市郯城县马栏山景区集子村马陵山（34°44′43″N，118°29′47″E）进行，太子参种植时间为2018年11月下旬，种植面积20 hm2。常规管理，整个生长期不使用任何杀虫剂。

1.2 调查方法

采取马来氏网取样法对太子参田昆虫群落进行调查。将马来氏网（中国科学院动物研究所提供）放置于太子参田核心区域（阳光充足且通风），采用固定绳索拉紧，保持各网面抻平绷紧；网脊的倾斜角度35°～45°［11］，黑色阻隔筛网与地面无缝隙，以便于爬行类昆虫的收集［12］。昆虫群落收集自太子参始花期（2019年4月5日）开始，每7～10天收集一次，至太子参收获（6月28日）为止。收集到的昆虫放于自封袋中，做好标记，用冰袋冷冻保存，携回室内后，除去杂物，在体视镜下根据昆虫形态特征进行分类、鉴定并进行统计。常见者尽可能鉴定到种，其他鉴定至科。

1.3 数据分析

太子参田昆虫群落多样性以科为单位，参照丁岩钦［13］的方法计算有关参数，相关计算公式如下：丰盛度（N）为昆虫个体总数；Shannon-Wiener多样性指数为第i科的个体总数（Ni）占昆虫个体总数（N）的比例，S为群落中的科数；丰富度指数（d）=（S-1）/lnN；Pielou均匀度指数（J）=H′/Hmax=H′/lnS，H′为Shannon-Wiener多样性指数，Hmax为H′的最大理论值，即假定群落内各个物种均以相同比例存在时的H′值；Simpson优势度指数。

2 结果与分析

2.1 太子参田昆虫群落结构

太子参花期到收获期共收集到昆虫6 377头，隶属7目，分别为双翅目（Diptera）、膜翅目（Hymenoptera）、半 翅 目 （Hemiptera）、鳞 翅 目（Lepidoptera）、鞘翅目（Coleoptera）、脉翅目（Neuroptera）、蜻蜓目（Odonata），其中优势类群为双翅目和膜翅目，昆虫个体数量分别为5 107头和679头，分别占昆虫个体总数的80.08%和10.65%。半翅目、鳞翅目与鞘翅目的昆虫个体数量占昆虫个体总数的比例均低于10%，脉翅目与蜻蜓目的昆虫个体数量均不足10头，所占比例不足1%。

昆虫群落组成如表1所示，另有脉翅目草蛉科（Chrysopidae）、蜻蜓目蟌科（Coenagrionidae），共计62科。双翅目的优势类群为摇蚊科（Chironomidae）、麻蝇科（Sarcophagidae），昆虫个体数量分别占双翅目昆虫个体总数的47.86%和10.06%，其余各科昆虫个体数量占比均低于10.00%。膜翅目的优势类群为姬蜂科（Ichneumonoidea）、姬小蜂科（Eulophidae），昆虫个体数量分别占膜翅目昆虫个体总数的62.89% 和18.85%。半翅目的优势类群为叶蝉科（Cicadellidae）、蚜总科（Aphidoidea），昆虫个体数量分别占半翅目昆虫个体总数的50.14%和40.82%。鞘翅目的优势类群为瓢虫科（Coccinellidae）、金龟科（Scarabaeidae）、叶甲科（Chrysomelidae）、步甲科（Carabidae），昆虫个体数量分别占鞘翅目昆虫个体总数的30.33%、18.85%、16.39%、12.30%。鳞翅目的优势类群为菜蛾科（Plutellidae）、夜蛾科（Noctuidae）、粉蝶科（Pieridae），昆虫个体数量分别占鳞翅目昆虫个体总数的41.67%、23.96%、21.88%。

表1 太子参田昆虫群落结构

2.2 太子参田昆虫群落时间动态

太子参田主要昆虫类群的动态变化如图1所示。摇蚊科数量相对较多，出现2个高峰期，分别在4月5日和4月24日，其中4月5日收集到的摇蚊科昆虫数量最多，为985只；麻蝇科昆虫个体数量也出现2个高峰期，分别在4月5日和6月28日；姬蜂科和姬小蜂科昆虫个体数量均在6月5日达到最高峰；叶蝉科昆虫个体数量在5月26日后处于相对稳定状态；蚜总科在5月15日昆虫个体数量出现最高峰，此后处于较低水平。相对而言，姬小蜂科、叶蝉科、蚜总科昆虫数量少且波动不大。

图1 太子参田主要昆虫类群动态变化

太子参田昆虫群落丰盛度（图2）出现较大波动，4月14日丰盛度最低，6月5日丰盛度最高。物种丰富度指数（图3）维持在较高水平（0.7000～1.3444），除4月5日丰富度指数（0.7000）较低以外，其他时期都较为稳定。群落Shannon-Wiener多样性指数（图4）4月份和6月份的波动较大，5月份较为稳定，最高值（2.5433）出现在6月20日，最低值（0.5115）出现在4月5日。昆虫群落Pielou均匀度指数（图5）波动情况与Shannon-Wiener多样性指数相似，4月5日的均匀度最低（0.2660），6月20日的均匀度最高（0.9663）。昆虫群落Simpson优势度指数（图6）出现了较大的升降变化，4月5日、4月24日的优势度指数较高（0.8021、0.8767），其他时期较为稳定且维持在较低水平（0.1100～0.2876）。

图2 太子参田昆虫群落丰盛度时间动态

图3 太子参田昆虫群落物种丰富度指数时间动态

图4 太子参田昆虫群落Shannon-Wiener多样性指数时间动态

图5 太子参田昆虫群落Pielou均匀度指数时间动态

图6 太子参田昆虫群落Simpson优势度指数时间动态

3 讨论与结论

本研究利用马来氏网取样法对太子参田昆虫群落进行调查，共收集到昆虫6 377头，隶属7目62科，表明太子参田昆虫种类丰富。太子参田昆虫以膜翅目、双翅目两大类群为主，膜翅目与双翅目昆虫为自然授粉系统中的重要类群［14］。4月初，越冬昆虫逐渐活跃，正值太子参始花期，而处于花期的其他作物相对较少，所以太子参能够吸引到较多的授粉昆虫；太子参花期较长，在整个花期膜翅目与双翅目昆虫一直处于较高水平。昆虫群落的组成与结构是昆虫群落特征的重要指标之一，反映了昆虫群落在不同时空尺度的变化及植物与昆虫之间长期互作的效果［15，16］。

了解生态系统中昆虫群落的结构及其动态，便于对虫害实施针对性的科学防治措施［17］。太子参田昆虫群落各目中处于优势地位的昆虫类群（各目中数量占比 ＞10%）为摇蚊科、麻蝇科、姬蜂科、姬小蜂科、叶蝉科、蚜总科、瓢虫科、金龟科、叶甲科、步甲科、菜蛾科、粉蝶科、夜蛾科。其中，夜蛾科、叶蝉科、蚜总科昆虫多为作物主要害虫［18，19］，如棉铃虫、地老虎、叶蝉、蚜虫等，其中地老虎、叶蝉、蚜虫为太子参主要害虫［20，21］，瓢虫科昆虫如龟纹瓢虫、异色瓢虫及步甲科昆虫是主要天敌昆虫［22，23］。稳定性是群落的重要特征之一，即群落结构抵抗外部干扰或受到内外部干扰后恢复原状的潜在能力［24］。生态系统中生物多样性越高，昆虫种类越多，昆虫群落越复杂，昆虫群落结构越稳定，越不易暴发虫害［12］。这与调查期间未发现太子参田有大量害虫危害的结论相一致。

昆虫群落变化趋势与气候环境变化有较大关联［25］。调查过程中，因4月5—14日受到降雨天气的影响，导致14日收集到的昆虫数量明显减少，丰盛度较低。在4月5日与24日，因收集到的摇蚊科昆虫数量较多而呈现出Shannon-Wiener多样性指数及Pielou均匀度指数相对较低，Simpson优势度指数相对较高的现象，这可能与太子参种植田周围生境有很大关系。摇蚊科昆虫的幼虫在水下越冬，次年3月上旬至4月下旬在浅水区羽化为成虫［26］，而种植田正靠近河流，因此在4月份收集到了大量的摇蚊科昆虫。在其他时期，Shannon-Wiener多样性指数较高，Pielou均匀度指数整体相对平稳，Simpson优势度指数较低，种群结构较为稳定。总体而言，太子参田昆虫群落种类丰富，优势类群主要为双翅目和膜翅目，群落结构相对稳定。通过对临沂地区太子参田的昆虫群落结构及多样性进行分析，为生产中绿色防控与生物防治提供了生态学基础。