小麦间作油菜对麦长管蚜天敌功能团的影响

李盼 ，王建国，刘勇，李彦伟

（1.山东农业大学植物保护学院，山东 泰安 271017；2.江西农业大学农学院，江西 南昌 330045；3.莱芜市钢城区颜庄镇人民政府，山东 莱芜 271100）

麦长管蚜是我国乃至世界麦区的重大害虫，不仅能传播病毒病，而且还严重影响小麦的产量和品质。大面积作物品种的单一化和遗传多样性的丧失引起生态系统的不稳定和害虫的大爆发。随着人们对食品安全的关注和对害虫实施“生态控制”概念的提出，利用生物多样性控制害虫已经引起了人们的广泛关注[1～3]。

在农田生态系统中增种开花作物的条带，可以增加农田生物多样性，同时为害虫天敌提供花粉、花蜜、花外蜜腺等食物资源，从而提高天敌的适合度，增强了生物防治的效果[4～5]。这些间作的开花作物能提高捕食性和寄生性天敌的繁殖力、寿命和寄生率，增加寄生蜂雌性的比率，影响天敌在大田内外的分布[6～9]。而在农田中种植一些对害虫有拒避作用或干扰作用的作物能影响植食性昆虫对寄主植物的发现，干扰植食性昆虫在田间的活动，使之更倾向于少迁入和多迁出[10～12]。

田间调查到的瓢虫优势种为七星瓢虫Coccinella septempunctata (Linnaeus)、异色瓢虫Harmonia axyridis (Pallas)和龟纹瓢虫 Propylaea japonica (Thunberg)。田间调查的蚜茧蜂优势种主要为燕麦蚜茧蜂A.avenae和烟蚜茧蜂A.gifuensis。这两种蚜茧蜂都是寄生麦长管蚜的专性内寄生蜂。

本文研究了麦田间作油菜（以下简称为麦－油间作）对麦长管蚜主要天敌功能团的影响，以期为麦田天敌资源的可持续利用和小麦害虫的生态调控提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 供试品种

小麦(Triticum aestivum L.)：鲁麦2号(山东省推广品种)；油菜(Brassica napus)：豫油5号。

1.2 试验小区设置

试验在山东农业大学试验田（117°09′E，36°09′N）中进行，设2个处理：小麦单作和麦－油间作。试验田总面积为1 600 m2，小区面积均为8 m×10 m，重复3次。试验采用完全随机设计，小区之间为4 m的空田，试验田四周田边种植2 m宽的对照小麦作保护行。

小麦、油菜分别在2007年10月8日和2008年10月3日播种，小麦于2008年6月3日和2009年6月5日收获。在所有小区中小麦行距都为20cm。在麦－油间作田中，每8行小麦间作2行油菜。油菜行距为 40 cm，油菜与小麦之间的间距为 40cm，每个小区共24行小麦、6行油菜。所选试验田土壤特点及田间管理一致，整个试验期不施用其它任何农药及除草剂。

1.3 田间调查方法

2008年的田间调查从2008年4月16日开始调查至2008年5月22日为止，2009年的田间调查从2009年4月17日开始调查至2009年5月23日为止，每3 d调查一次。对瓢虫的调查采用直接记数法，即在每个小区取1个样点(1 m2)，记录1 m2内所有小麦植株上瓢虫的种类及成虫和幼虫数量。对寄生蜂的调查采用网捕法，即在每个小区取1个样点(1 m2)，每点扫10网(网口直径30 cm，网深50 cm，一个往返为一网，网幅为0.5 m)，将采到的样本用75%的酒精浸泡，带回实验室鉴定并记数。

1.4 天敌功能团

农田生态系统中所有同一天敌物种称为一个天敌功能团。包括天敌物种的组成和结构特征。例如，小麦单作田中瓢虫功能团包括小麦单作田中所有瓢虫种类，其中优势种包括七星瓢虫 Coccinella septempunctata (Linnaeus)、异色瓢虫 Harmonia axyridis (Pallas)和龟纹瓢虫 Propylaea japonica(Thunberg) 此外，功能团还描述此种天敌的丰富度指数，均匀度指数，物种个体数以及多样性指数等。

1.5 数据分析与处理

物种丰富度(species richness)为不同处理方式下麦长管蚜天敌群落中的物种数，以S表示。

种群优势度(dominance)可以反映不同处理方式下麦长管蚜天敌群落中某天敌物种占优势的程度，以Berger-Parker(1974)的优势度指数D表示：D=Ni/N。Ni为第i个物种的个体数；N为总个体数。

发生甲状腺癌的危险因素包括遗传易感性、具有甲状腺疾病病史、碘缺乏与过剩、各种激素的因素及环境因素等[10]。最重要且危险的因素是放射线暴露，与成人相比，儿童及青少年对放射线更为敏感，如1986年乌克兰切尔诺贝利核电站事故后，1990至1997年该地区儿童及青少年甲状腺癌患者明显增加[11]。近年研究表明，患白血病、恶性淋巴瘤和中枢神经系统恶性肿瘤的儿童，经过放射治疗后更容易发生甲状腺癌[10，12]。

群落多样性指数(diversity of community)，以Shannon-Wiener(1963)多样性指数 H′表示：H′=-∑PilnPi(i=1,2,3,…,S)，Pi为第i物种的个体数量占群落内各物种个体总数量的比率,Pi=Ni/N。

群落均匀度(evenness)，以 Pielou(1975)提出的均匀度指数 J 表示：J＝H′/H′max=H′/ln S，S 为总物种数。

利用群落多样性指数和均匀度指数定量分析不同处理方式下麦田害虫与天敌群落的结构特征。

全部数据用 DPS软件作方差分析和差异显著性测验，差异显著性测验采用 Duncan法[13](P ≤0.05)。

2 结果与分析

2.1 对瓢虫的影响

2.1.1 对瓢虫种群动态的影响

从图1可以看出，2008年在不同处理区内瓢虫种群变动趋势基本一致，为双峰型。2009年种群变动趋势也一致，为单峰型。麦－油间作田中的瓢虫种群平均数量显著高于单作田(P ＜ 0.05)。表明麦－油间作能显著增加瓢虫的种群数量。

图1 瓢虫在不同间作方式下的种群动态

图2 在不同间作方式下瓢虫的平均值

2.1.2 对瓢虫平均数量的影响

在不同间作方式下，瓢虫平均数量显著不同。麦－油间作区显著高于单作区（图2）。

2.2 对蚜茧蜂的影响

2.2.1 对蚜茧蜂种群动态的影响

从图3可以看出，麦－油间作显著影响了蚜茧蜂的种群动态，使蚜茧蜂发生的高峰期提前。在达到高峰前，蚜茧蜂在麦－油间作田中的数量显著高于单作田(P＜0.05)。蚜茧蜂在麦－油间作田中首先达到高峰。高峰后，单作田中蚜茧蜂的种群数量极显著高于麦－油间作田(P＜0.01)。麦－油间作区可以减少蚜茧蜂高峰期的发生数量。

图3 瓢虫在不同间作方式下的种群动态

2.2.2 对蚜茧蜂平均数量的影响

在不同间作方式下，蚜茧蜂平均数量显著不同。麦－油间作区显著低于单作区（图4）。

图4 在不同间作方式下蚜茧蜂的平均值

2.3 对天敌群落结构的影响

2.3.1 对天敌物种丰富度及天敌总量的影响

从表1可以看出，在整个调查期间，不同处理区的天敌丰富度和天敌总量变化趋势基本相似，都经历了一个由小变大，再由大变小的过程，麦油间作处理对天敌丰富度影响较大。

2.3.2 对天敌群落多样性指数和均匀度指数的影响

从表2中可以发现，调查期间间作区的天敌群落多样性指数变动趋势经历了一个由先由高到低再到高再降低的过程，单作区则是低到高再到低。间作区的天敌群落多样性指数急剧升高，而单作对照区的天敌群落多样性指数则缓慢下降，间作区的天敌群落多样性指数显著高于单作对照区。

在时间序列上，不同处理区的天敌群落均匀度指数变化趋势相似，都经历一个由高到低再到高的过程，而药剂处理区的天敌群落均匀度指数经历了一个由低到高再到低再升高的过程（表2）。原因可能是随着麦长管蚜数量的剧增，其优势天敌（如七星瓢虫、异色瓢虫、燕麦蚜茧蜂等）的数量也会增多，而其他非优势天敌数量变化平稳，导致天敌群落均匀度下降。蚜虫数量的显著下降导致优势天敌迁出，优势天敌同其他非优势天敌数量差异逐渐减小。

表1 不同间作方式麦田中昆虫群落的物种数及天敌总量

表2 不同处理下天敌的多样性和均匀度指数

3 讨论

在农田生态系统中增加农田生物多样性可以提高天敌对害虫的控制效果[14～15]。农田生物多样性对害虫天敌的益处主要体现在以下几个方面：1)为天敌提供花粉、花蜜、蜜露等替代食物资源；2)为天敌提供避难所或合适的微栖境以利于其越冬或寻找避难所；3)为天敌提供替代寄主或猎物[5]。

在小麦生长前期，油菜植株比较矮小，裸地较多。依适当/不适当着陆假说[16]，当植食性昆虫飞过裸露土地上的植株时，大多数的植食性昆虫都避免着陆在像土壤颜色的棕色表面，而着陆在寄主植物上。小麦返青后，油菜上即有一定数量的桃蚜Myzus persicae (Sulzer)和萝卜蚜Lipaphis erysimi(Kaltenbach)。它们可以为瓢虫和蚜茧蜂提供猎物和替代寄主，而油菜花可以为蚜茧蜂提供食物。因此，麦－油间作田中的瓢虫数量和蚜茧蜂数量都显著高于单作田，这与自然天敌假说[17]相吻合。

增加农田生物多样性会提高自然天敌对害虫的控制效果[14,18]。在农田中增加花类作物能增强自然天敌的存活率、繁殖率、寿命，影响天敌的行为，提高其对害虫控制效果[5,6,9,19]。因此，可以采用增种开花作物来设计一个合理的间作系统，从而达到控制田间麦蚜的目的。

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