陇东黄土高原苜蓿田昆虫群落的组成与结构分析

王佛生，邓 芸，霍转芳

(陇东学院农林科技学院，甘肃 庆阳 745000)

苜蓿(Medicagosativa)适口性好，营养价值高，尤其含有大量的粗蛋白、丰富的维生素、多种矿物质及一些未知促生长因素，是反刍动物的优质饲草[1]。甘肃是全国的种草大省，2009年苜蓿种植面积55.67万hm2，居全国第一[2]。陇东黄土高原位于黄河中游，东依子午岭、北靠羊圈山、西接六盘山，包括庆阳市7县1区及平凉市东部5县，是典型的雨养农业区[3-4]。陇东黄土高原属于干旱、半干旱农业区，种植业与畜牧业并重，苜蓿是主要的栽培牧草，仅庆阳市而言，苜蓿种植面积占多年生牧草总面积的75%～80%，苜蓿留存面积19万～20万hm2，占可耕地面积的28.2%～29.7%、甘肃省苜蓿种植面积的1/3[5-6]，产业化生产体系逐步形成，苜蓿草产品已出口至东南亚多个国家。

在苜蓿种植规模扩大的同时，也为其害虫的发生和流行创造了有利的生态条件，加之当地苜蓿种植历史长、栽培管理比较粗放等原因，使害虫虫口基数加大，导致苜蓿虫害发生呈不断加重的趋势，影响了苜蓿草、苜蓿种子的产量和品质[7]，成为制约苜蓿产业化发展的主要因素之一。在苜蓿虫害相关研究方面，目前有宁夏苜蓿害虫天敌种类及其田间发生规律的初步研究、刈割对苜蓿栽培草地昆虫群落结构及动态的影响、苜蓿病虫草鼠害防治、景泰第1茬苜蓿昆虫群落及数量动态等[8-11]，但对陇东黄土高原苜蓿田害虫的调查研究鲜见报道。为了明确该区域苜蓿害虫的发生种类、种群结构，为苜蓿害虫的预测预报和综合防治提供理论依据，选择气候具有代表性的董志塬进行了调查研究，同时制定了《庆阳市苜蓿主要病虫害无公害综合防治技术规程》，并被审定为甘肃省地方标准DB 62/T 1907-2009，于2010年2月颁布实施[12]。

1 材料与方法

1.1调查田概况 调查田位于庆阳市西峰区温泉乡八里庙村(107°38′ E，35°44′ N)，该地区年平均气温8.7 ℃，年降水量526.7 mm，其中7-9月降水量占全年降水量的60%左右[13]。调查田面积0.76 hm2，土壤黑垆土，旱作条件，苜蓿品种为农宝，生长2年，长势中等，调查期间未施用任何农药。

1.2调查方法 于2009年5月中旬至10月上旬每7 d调查一次，共计20次。为了保证调查结果的统一可比性，采用对角线取样法选取5个样点，用网扫法采集标本，每点10复网次。各样点采集到的昆虫分别放入毒瓶中带回实验室，根据形态学方法进行分类鉴定和统计，将代表性昆虫制作为标本。

1.3类群划分 根据昆虫与苜蓿的利害关系，将苜蓿田昆虫划分为害虫、天敌、益虫、中性昆虫4个类群。

1.4数据处理 在数据统计分析中采用种群优势度指数、物种丰富度指数、多样性指数、均匀性指数及优势度指数进行评价[14-15]。

种群优势度指数(Db)表示各个类群的优势度。

Db=Ni/N。

(1)

式(1)中，Ni为某一类群的个体数，N为所有类群的总个体数。Db≥0.1为优势种群；0.01≤Db<0.10为常见类群；Db<0.01为稀有种群。

物种丰富度指数(Margalef，Dm)表示群落中昆虫种数的多寡。

Dm=(S-1)/lnN。

(2)

式(2)中，S为群落中的总物种数目；N为观察到的个体总数。

群落多样性指数(Shannon-wiener，H′)

H′=-ΣPilnPi。

(3)

式(3)中，Pi=Ni/N；Ni为种i的个体数，N为所在群落所有物种的个体数之和。

生态优势度指数(Simpson，Ds)表示生物群落内昆虫种群数量的变化情况。

Ds=1-ΣPi2=1-Σ(Ni/N)2。

(4)

式(4)中，Pi为种的个体数占群落中总个体数的比例。

物种均匀度指数(Pielou，J)表示群落中全部昆虫个体数目的分配状况。

J=H/Hmax=H/lnS。

(5)

式(5)中，Hmax为最大昆虫多样性指数，Hmax=lnS(S为群落中的总种数)；H为实际观察昆虫多样性指数。

2 结果与分析

2.1苜蓿田昆虫群落组成 在该项研究中，共采集昆虫标本21 021头(已鉴定出20 864头，未鉴定出157头)。经鉴定隶属12目69科115种(表1)。在5点、20次、10复网次调查中，平均每点有昆虫4 173头。

从分类阶元来看，以鞘翅目昆虫种类最多，分别隶属18科35种。其次是鳞翅目和膜翅目昆虫，分属11科17种和11科16种。革翅目、蜚蠊目、蜱螨目种类较少，均为1科1种。与周军和贺春贵[11]在甘肃景泰的研究结果不完全一致。

从苜蓿田昆虫群落数量来看，数量最多的是同翅目昆虫，共5 349头，占总量的25.45%。处于第2位的是鞘翅目昆虫，共4 702头，占22.37%。半翅目和双翅目昆虫分别占18.78%和14.09%，其他昆虫占18.56%，未鉴定出昆虫占0.75%。

2.2苜蓿田昆虫优势种群 对苜蓿田主要昆虫种类进行优势度指数分析(表1)，优势种群是豌豆无网长管蚜、苜蓿盲蝽、条纹根瘤象3种，均为害虫。常见种群是蚊子、蜘蛛、黄翅菜叶蜂、中华草蛉、食菌瓢虫、十三星瓢虫、豌豆潜叶蝇、苜蓿无网长管蚜、绿盲蝽、斑须蝽、暗色芫菁、多异瓢虫、蜜蜂、厕所蝇、东京弓背蚁15种。其中害虫6种、天敌5种、中性昆虫3种、益虫1种，害虫、天敌昆虫、中性昆虫和益虫分别占40.0%、33.3%、20.0%和6.7%。本调查结果与杨彩霞等[16]在宁夏的调查相近。

2.3苜蓿田昆虫结构比例动态关系 在害虫、天敌、中性昆虫及益虫四者的数量关系中(图1)，以害虫的相对数量最多(14 091头)，比例的谷峰值变幅为26.99%～88.99%，平均67.54%。其次是天敌昆虫(4 130头)，平均占19.79%，最高达36.52%，与害虫的比例为1∶3.41。中性昆虫(2 337头)所占比例少于天敌，变幅为1.55%～33.74%，平均11.20%。相对数量最少的为蜜蜂(306头)，变幅为0～10.43%。

2.4昆虫类群动态关系 从结构比例的时序动态关系来看，苜蓿害虫与天敌昆虫之间呈此消彼长关系。如9月上旬，由于天敌数量减少，害虫失去了控制，其数量呈直线上升达到峰值，占昆虫总量的88.99%。苜蓿害虫与中性昆虫在数量及发生趋势上均呈互补关系[17]，而天敌昆虫与中性昆虫之间则呈相互依存关系。在8月16日调查中，中性昆虫最高比例达到了33.74%，此时天敌昆虫则占34.46%。益虫蜜蜂的数量消长与其他昆虫的关系不明显，其活动高峰期在7月中下旬、8月中下旬，这可能与蜜蜂采蜜的适宜温度有关(20～25 ℃)[18]。

2.5苜蓿田昆虫多样性特征指数的时序动态 从5月中旬到10月初，昆虫丰富度指数的变幅在2.02～6.67，说明陇东黄土高原苜蓿田昆虫种类丰富，且随时间变化有较大差异。7月中旬昆虫种类较少，为10～24种，丰富度指数2.0～4.8；8月中旬(8月16日)第2茬苜蓿盛花期昆虫种类最多，达35种，物种丰富度指数为6.67。

生态优势度指数、群落多样性指数和物种均匀度指数的变化趋势基本一致(图2)，这是因为均匀度指数是物种丰富度指数和群落多样性指数的函数[19]，三者之间的数量关系是群落多样性指数>生态优势度指数>物种均匀度指数。生态优势度指数在8月中旬达到最大值，表明群落内昆虫数量分布不均匀，优势种地位突出。

表1 苜蓿田昆虫群落组成统计表

图1 苜蓿田昆虫结构比例动态

图2 苜蓿田昆虫多样性分析

3 讨论与小结

3.1苜蓿田昆虫优势种群地位突出 在陇东黄土高原旱作条件下，苜蓿田昆虫群落中以鞘翅目、鳞翅目和膜翅目昆虫较多，优势种群是豌豆无网长管蚜、苜蓿盲蝽和条纹根瘤象。常见天敌昆虫是中华草蛉、食菌瓢虫、十三星瓢虫、多异瓢虫和蛛形纲的蜘蛛。中性昆虫是蚊子、厕所蝇、东京弓背蚁。主要益虫是蜜蜂。

3.2苜蓿田害虫天敌数量较多 苜蓿田天敌与害虫的数量比高，说明苜蓿能够为天敌昆虫提供相对稳定、适宜的生存环境，造成其群体数量较大，为苜蓿害虫的生物控制奠定了自然基础。但害虫的发生高峰期早于天敌，完全依赖天敌对苜蓿害虫的控制是不可行的，在保护和利用天敌的同时，在害虫发生高峰期还应该选用高效、低毒、无公害农药进行防治。

3.3苜蓿田主要害虫及防治时期 本研究结果说明，当地苜蓿害虫的优势种群是豌豆无网长管蚜、苜蓿盲蝽和条纹根瘤象。因此应将上述害虫作为防治重点对象，防治的主要时期是5月中下旬、7月下旬至8月上旬、9月上中旬3个苜蓿害虫发生高峰期，尤其是9月上中旬做好防治工作，对减少害虫的越冬基数、减轻翌年发生程度有重要作用。

3.4存在问题 在昆虫群落的调查研究中，如何将各种昆虫的采样方法、样方大小和布局标准化，以保证调查结果的可比性和可校验性，还需要深入研究和探讨[20-21]。

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