任 杰,温耀廷,郅学超,李新畅,李海燕,段小贺,张 玲*
(1.承德市农林科学院,河北承德 067000;2.承德市农村土地承包经营权流转管理服务中心,河北承德 067000)
承德市处于华北和东北两个地区的连接过渡地带,具有华北独一无二的生态、地理和气候优势,是华北平原重要的生物多样性保护重点区域,在区域生态系统中发挥着非常重要的作用。关于该地区的昆虫资源研究主要集中在昆虫多样性、种类调查方面,对天敌昆虫种类的调查研究很少。方程及其研究团队对木兰围场的昆虫资源进行了比较全面的考察,鉴定出昆虫3纲17目133科701属1024种[1]。霍腾达等采用网捕和陷阱等方法对承德市滦平县西沟乡山地梨园内节肢动物群落进行了调查[2]。刘海光等调查了道地中药材黄芩虫害苜蓿夜蛾的自然天敌种类[3]。
在我国主要农田生态系统中,存在着丰富的捕食性昆虫资源,其中瓢虫类天敌是应用相对广泛的一种捕食性天敌,调查天敌昆虫的多样性及发生情况不仅可以为该地区的天敌研究贡献基础数据,对昆虫资源的保护和合理利用也有重要指导作用。因此,本研究选取当地主要经济作物,历时四年,调查承德市隆化县大田作物的捕食性瓢虫资源现状,明确农田中主要农作物的优势捕食性种类,为当地农业开展优势天敌防控工作提供数据支持。
调查地位于河北省承德市隆化县中关镇大铺村承德市农林科学院科创基地内,年平均气温7.7℃,平均年降水量为400~500 mm,属温带大陆性季风山地气候。沙壤土,无霜期约130天,≥10℃的有效积温2200~2700℃,平均海拔750 m。试验基地面积20 hm2,种植的作物主要有玉米、谷子、大豆、苹果、葡萄、山杏、中药材、藜麦、荞麦、马铃薯、蔬菜类等。
1.2.1 瓢虫资源与种群调查
在2018~2021年4月底~9月底进行瓢虫资源调查,瓢虫资源采集与标本鉴定方法如下[4]:
1)人工目测观察法:调查作物有玉米、甘蓝、大豆、马铃薯、中药材。采用三点取样法,其中玉米每点取样100株,马铃薯每点取样50株,甘蓝每点取样20株,中药材每点调查面积为12 m2。调查并记录作物生育期内瓢虫种类、数量,拍照留存形态照片,将收集到的瓢虫样本置于无水乙醇(95%酒精)中保存。调查周期为每两周调查1次,每年调查持续时间4个月(5月底~9月30日)。
2)瓢虫标本鉴定:将在田间无法直接鉴定的瓢虫标本带回实验室,观察外部形态或在显微镜下解剖瓢虫观察其雄性生殖器进行鉴定,瓢虫种类的确定参照《中国瓢虫科亚科图志》[5]。对仍无法自行鉴定的瓢虫种类请教国家天敌资源中心的瓢虫分类专家协助分类。
捕食性瓢虫优势度指数(predatory ladybug dominance)等于某种捕食性瓢虫数量除以全部捕食性瓢虫总量。
瓢虫物种丰富度(species richness)用瓢虫种类数来表示[7];
相对多度(relative abundance):50%以上,+++;5%~50%,++;5%以下,+。
调查期间共采集捕食性瓢虫标本868号。经鉴定承德市隆化县农田中捕食性瓢虫分为1个亚科1个族6个属10种(表1)。分类发现农田中比例较高的有5种,分别是异色瓢虫(Harmonia axyridis)59.91%,多异瓢虫(Hippodamia variegata)20.85%,七星瓢虫(Coccinella septempunctata)10.02%,中国双七瓢虫(Coccinula sinensis)2.53%,十三星瓢虫(Hippodamia tredecimpunctata)1.04%,其余种在农田中占比均低于0.5%。
表1 承德市隆化县农田捕食性瓢虫分类
不同种类瓢虫在农田不同作物上的优势度不同。如表2所示,异色瓢虫在10种瓢虫中的总体优势度指数位于第一,且在五种作物上均出现,其中玉米地的优势度指数明显高于其他作物,为0.4228,马铃薯地最低,为0.0069。其次是多异瓢虫,除去在玉米田优势度为0外,甘蓝地,大豆地,中药材地优势度接近,指数分布在0.0600左右,马铃薯地优势度最低为0.0196。七星瓢虫总体优势度位居第三,且在五种作物上均有分布,甘蓝地和大豆地优势度较高,分别为0.0426,0.0392,中药材地优势度最低,为0.0023。龟纹瓢虫和中国双七瓢虫虽在所有农作物上皆有出现,但优势度指数均较低。横斑瓢虫在甘蓝地和中药材上出现,优势度指数均为0.0012。十三星瓢虫、方斑瓢虫、十二斑巧瓢虫在甘蓝地的优势度分别为0.0104,0.0046,0.0023。菱斑巧瓢虫仅在玉米地发现,优势度为0.0012。
表2 捕食性瓢虫在农作物中的优势度指数
表3 捕食性瓢虫在农作物中的分布特征
由表2 还可看出,10种捕食性瓢虫在玉米地的优势度指数总和最高,为0.4494,其次是甘蓝地,为0.2777,马铃薯地优势度指数最低,为0.0393。
不同种类瓢虫在农田不同作物上的分布也有区别。七星瓢虫、龟纹瓢虫、异色瓢虫、中国双七瓢虫在全部作物农田中都有出现。异色瓢虫在玉米地和甘蓝地相对多度均为++,其余作物上均为+。七星瓢虫、龟纹瓢虫和中国双七瓢虫在五种作物上的相对多度均为+。多异瓢虫除在玉米地外的其余作物均有出现,甘蓝地、大豆地和中药材地相对多度均为++,马铃薯地相对多度为+。横斑瓢虫在甘蓝地和中药材地相对多度均为+,其余作物尚未发现。十三星瓢虫、方斑瓢虫、十二斑巧瓢虫仅在甘蓝地发现,相对多度均为+,菱斑巧瓢虫仅在玉米地有发现,相对多度为+。甘蓝地捕食性瓢虫物种丰富度最高,为9。其次是中药材地,捕食性瓢虫物种丰富度为6。其余农作物捕食性瓢虫物种丰富度均为5。
承德市隆化县农田捕食性瓢虫共10种,占比较大的瓢虫主要有异色瓢虫59.91%,多异瓢虫20.85%,七星瓢虫10.02%,中国双七瓢虫2.53%,十三星瓢虫1.04%。各种瓢虫在不同农田作物中的种群特征也存在差异。单一种来看,异色瓢虫总体优势度指数最高,其次是多异瓢虫,且这两种瓢虫的相对多度也较高。昆虫在不同环境条件下有着不同的适应性,环境因素的不同对昆虫群落结构及多样性会产生影响[7],从整体分布来看,10种瓢虫在玉米地优势度指数最高,其次是甘蓝地,且在甘蓝地的物种丰富度最高。