覆盖园艺地布对苹果园节肢动物群落的影响*

张林林，焦 蕊，于丽辰，贺丽敏，李立涛，许长新，刘金利

（1 河北省农林科学院昌黎果树研究所，066600）（2 山东省济宁市经济开发区农业服务中心）

苹果是河北省主要果树，2018 年栽培面积11.95 万hm2，产量220.09 万t[1]。树盘覆盖园艺地布＋行间生草是我国矮砧密植苹果园推行的土壤管理模式[2]，有关园艺地布覆盖研究主要集中在土壤水分、养分、果实生长等方面，园艺地布可控制杂草，保持土壤水分，提高土壤养分利用率，促进果树生长[3-5]。节肢动物群落是果园生态系统的重要组成。有研究报道，果园自然生草可提高节肢动物群落丰富度和多样性指数[6]，但覆盖园艺地布是否对苹果园节肢动物群落造成影响还未见报道。本文分析了树盘覆盖园艺地布＋行间生草和自然生草对苹果园节肢动物群落组成、结构特征和相对稳定性的影响，为果园合理覆盖园艺地布提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况与处理

试验在河北省农林科学院昌黎果树研究所施各庄植保基地苹果园进行。试验区地势、地貌、土质等自然条件基本一致，主栽苹果品种‘昌红’，树龄4 年，行株距为4 m×2 m，常规肥水管理，试验期间处理区不施用任何农药。

试验设2个处理：树盘覆盖园艺地布＋行间自然生草、全园自然生草，每个处理区面积1 480 m2。

1.2 节肢动物群落调查方法

2018 年5—11 月，每15 d 调查1 次。调查方法：①树上节肢动物的种类和数量，按五点取样法随机选取长势一致的苹果树5 株，目测树冠上的节肢动物，然后每株树在东、西、南、北4个方位，每个方位分上、中、下3 层，将整个树冠分为12个调查单位，每个单位取0.5～1 m 的1～2 年生枝条，记录害虫及天敌的种类和数量；②蚧螨类的种类和数量，每株树在树冠东、西、南、北4个方位，每个方位随机摘取5 片叶，实验室镜检蚧螨类的种类和数量；③生草植被上节肢动物的种类，在调查植株附近随机扫网40 次，所采集到的节肢动物标本连同植物茎叶倒入加有酒精的塑料瓶中，带回实验室进行分类鉴定，统计节肢动物的种类与数量。每个处理5 次重复，5 株为1 次重复。

1.3 数据分析

利用Excel 对数据初步统计和计算，采用R 软件vegan 包计算节肢动物群落结构特征的各项参数，利用SPSS 16.0 对各处理的功能团和群落特征指数进行方差分析。

功能团的划分：根据物种的取食习性，将群落划分为植食、中性、寄生和捕食性4个功能团[7]。

群落特征指数：用节肢动物群落的丰富度指数d、多样性指数H′、均匀度指数J 和优势度指数C[8]比较节肢动物群落结构和多样性指数。公式如下。

Pi为相对多度Pi=ni/n，i为样本中第i个样本的个体数量，n为样本的所有的个体数量总和，S 为物种数目，N 为个体数量。

群落相对稳定性分析：用群落内物种数与群落内个体数之比（St/Si）反映种间数量上的制约作用；用天敌类群物种数与植食性类群物种数之比（Sn/Sp）反映食物网关系和天敌－害虫相互制约的复杂程度和制约程度，值越大，表明群落越稳定[9]。

采用SPSS 16.0 统计分析软件进行数据处理与分析，显著性水平设定为α=0.05。

2 结果与分析

2.1 苹果园节肢动物群落组成

调查表明，试验区节肢动物有31 876 头，隶属于13 目71 科115种。其中植食性害虫73种，半翅目苹果黄蚜、瘤蚜和灰飞虱、缨翅目蓟马数量较多；天敌36种，膜翅目小蜂科、脉翅目草蛉科和蜘蛛目蜘蛛数量最多；中性群落6种，以蝇科为主。由表1 可知，树盘覆盖园艺地布＋行间自然生草和全园自然生草试验区节肢动物均为13个目；树盘覆盖园艺地布＋行间自然生草节肢动物58个科，全园自然生草为63个科；树盘覆盖园艺地布＋行间自然生草节肢动物99个种，全园自然生草为101个种；树盘覆盖园艺地布＋行间自然生草节肢动物个体数量多于全园自然生草。树盘覆盖园艺地布＋行间自然生草节肢动物优势目为半翅目，个体数量比率多于全园自然生草；全园自然生草优势目为半翅目、双翅目和缨翅目，天敌膜翅目和蜘蛛目比率高于树盘覆盖园艺地布＋行间自然生草。

表1 苹果园节肢动物群落组成

2.2 苹果园节肢动物功能团类群

由表2 可以看出，2个处理的植食类群物种数和个体数量占明显优势，中性和天敌类群个体数量次之。不同生草处理的天敌数量有显著差异，其余各类群和数目均没有显著差异。其中全园自然生草的中性类群个体数量及植食类群物种数目高于树盘覆盖园艺地布＋行间自然生草，但植食类群个体数量以树盘覆盖园艺地布+行间自然生草较高。

表2 苹果园不同处理节肢动物功能团类群落

2.3 苹果园节肢动物群落特征指数

由表3 可以看出，树盘覆盖园艺地布＋行间自然生草和全园自然生草的节肢动物群落优势度指数、多样性指数、均匀度指数和丰富度指数均没有显著差异。其中，树盘覆盖园艺地布＋行间自然生草的多样性指数、均匀度指数和丰富度指数均低于全园自然生草，但优势度指数高于全园自然生草。

表3 苹果园不同处理节肢动物群落特征指数

2.4 苹果园节肢动物群落相对稳定性指数

由表4 可以看出，树盘覆盖园艺地布＋行间自然生草和全园自然生草的St/Si无显著差异，表明2个处理的节肢动物群落种类分布相对均衡，种间制约作用较大；树盘覆盖园艺地布＋行间自然生草和全园自然生草的Sn/Sp没有显著差异，表明2种管理系统的天敌类群所占比例大，群落内部的相互制约关系比较复杂，群落稳定性强。

表4 苹果园不同处理节肢动物群落相对稳定性指数

3 讨论

物种的种类是群落组成的基本单元之一，它的变化影响整个群落组成[10]。果园生草对害虫和天敌的种类组成、数量与群落结构、生物多样性产生影响[6]。本研究发现树盘覆盖园艺地布＋行间自然生草处理对植食类群、中性类群、群落多样性指数没有显著影响，但天敌数量增加。这与许长新等[11]报道的苹果园自然生草可使天敌数量增加一致。原因可能由于行间均为自然生草，植被种类差距不大，给物种提供的生存繁殖空间相似，对类群的数目和数量影响较小；还可能因为园艺地布覆盖只是对苹果树下进行覆盖，范围较小，对树冠和行间的节肢动物影响较弱。

树盘覆盖园艺地布＋行间自然生草和全园自然生草的群落特征指数没有显著差异，表明2种生草模式的物种分布都比较均衡，群落多样性丰富。这与王艳廷等[12]和徐田伟等[13]报道的果园自然生草可增加群落多样性相似。苹果园通过自然生草增加植物多样性，优化苹果园生态系统，使节肢动物群落多样性增加。

本文利用相对稳定性指数St/Si和Sn/Sp来评价节肢动物群落稳定性，树盘覆盖园艺地布＋行间自然生草和全园自然生草的St/Si和Sn/Sp无显著差异，表明2个系统的食物网结构复杂，种间相互制约程度较大，从而使生态系统具有较强的抵抗外界干扰和自然调控能力，系统群落结构更稳定。

4 结论

综上所述，自然生草可显著增加苹果园天敌个体数量，但树盘铺设园艺地布对天敌类群物种数目、植食类群物种数目和个体数量、中性类群物种数目和个体数量影响不大；树盘覆盖园艺地布＋行间自然生草对节肢动物群落的优势度指数、多样性指数、均匀度指数、丰富度指数和相对稳定性都没有显著影响。园艺地布覆盖可在果园推广，尽管本文只是1 年的调查数据，但是本试验从试验设计到中期田间调查处理获取试验数据均合理全面，并且重复多。当重复量足够多时，能够保证节肢动物群落数据的科学合理性。节肢动物群落从多样性指数和相对稳定性2个方面进行分析，试验结果具有一定的借鉴意义，但仍需要进一步研究树盘覆盖园艺地布对果园节肢动物群落的影响。