云南广南油茶园节肢动物群落组成和多样性特征*
2015-12-16刘凌,闫争亮,周楠等
云南广南油茶园节肢动物群落组成和多样性特征*
刘凌1,闫争亮1,周楠1,泽桑梓3,季梅1,陈福2
(1.云南省林业科学院,云南昆明650201;2.云南省林业科学院油茶研究所,云南广南 663300;
3.云南林业职业技术学院,云南昆明650224)
摘要:以云南广南传统油茶品种普通油茶园为调查地,于2013年3-4月(油茶生长期)和8-9月(油茶花、果期)采用传统方法进行调查,分析油茶园节肢动物群落组成及其多样性特征。结果表明,昆虫群落58种隶属于12目44科,蜘蛛目3科4种,真螨目1科1种。3-4月节肢动物群落Simpson指数、Shannon指数和均匀度指数分别为0.447 7、1.126 2、0.710 5;8-9月节肢动物群落Simpson指数、Shannon指数和均匀度指数分别为0.707 5、2.820 2、0.663 9。log(x+1)值的节肢动物群落动态表明,广南油茶园节肢动物群落物种及其数量均呈升高趋势。研究结果对于探讨油茶园节肢动物群落的功能及其在油茶害虫综合治理中的作用具有参考价值。
关键词:油茶;节肢动物群落;群落物种多样性;云南广南
油茶泛指山茶科(Theaceae)山茶属(Camellia)中具有生产价值的油用物种,是中国栽培历史悠久的木本食用油料树种。普通油茶(Camelliaoleifera)是中国主要木本油料树种中的主栽品种,其栽培面积和产量均占全国第一,主要分布在长江流域及其以南的14个省(市、区)[1~3]。《云南省木本油料产业发展规划》提出,到2020年云南省油茶基地建设规模要达到6 666.7 km2[4]。
随着油茶产业的不断扩大和发展,害虫引起的经济损失成为制约油茶产业发展的重要因素之一,严重影响了油茶的正常生产和农户的经济收入[5]。节肢动物群落生态位和多样性的研究对于控制害虫的种群变动及综合治理有重要意义,也是西南地区农林系统节肢动物群落多样性研究的重点。对于油茶害虫有害生物种群的研究有报道[6~9],对油茶节肢动物群落结构的研究有零星报道[10~11]。
本项目在对云南地区油茶节肢动物群落前期研究[12]的基础上,以云南广南传统油茶品种普通油茶园为调查地,采用传统调查方法,系统分析了油茶园节肢动物群落的组成及其多样性特征,研究结果对于探讨油茶园节肢动物群落的功能及其在油茶害虫综合治理中的作用具有参考价值。
1材料和方法
1.1调查地概况
选取云南油茶种植面积大、种植历史悠久的文山州广南县作为调查地。广南县属中亚热带季风气候,年平均气温16.7℃,极端最高气温37℃,极端最低气温-5.5℃,平均年降水量1 056.5 mm,年平均日照1 900 h,全年平均年无霜期305天。样地均为油茶纯林,树龄1-10年,郁闭度0.5~0.8,株高为1~3.5 m,其他地理环境见表1。
表1 调查地的地理位置及品种
1.2调查方法
2013年的3-4月(普通油茶的生长期)和8-9月(普通油茶的花期、果期),在云南省文山州广南县设置6块样地(普通油茶种植区),每样地油茶株数不少于30株,分别采用网捕、诱集和目测相结合的方法,调查油茶园节肢动物群落组成。
网捕法每样地采用“Z”字型网捕,每次调查30网,记录昆虫种类和数量,每次调查主要集中在上午9-12时。
诱集法每样地设置3个糖醋液诱集瓶,悬挂在样地中央随机选取的油茶树梢离地2/3高处;每样地挂置4张粘虫板,分别悬挂于样地的东、南、西、北4向随机选取的油茶树梢,离地2/3高处。
目测法采用5点取样法,每样点随机选取油茶树1株,每株油茶树分上、下2部分,上部为树冠,树冠按东、南、西、北4个方位,每方位选取1枝约50 cm的枝条,下部为油茶树主干,选取树冠下50 cm主干进行调查,记录枝条和树干上的昆虫种类和数量。3种方法收集到的所有节肢动物样本带回室内鉴定种类并记录。
1.3数据统计分析
选取常用的Simpson指数、Shannon指数为节肢动物群落多样性指标,选用均匀度指数对比分析不同群落类型、不同天敌类型和不同时期的节肢动物群落多样性[13],将不同时期的节肢动物群落物种数量经log(x+1)转换处理后得知变化趋势。本研究采用DPS软件进行数据分析[14]。
2结果与分析
2.1节肢动物群落组成
广南油茶园节肢动物群落组成丰富,采集到的物种名录见表2。经鉴定,共采集到昆虫58种,隶属于12目45科,蜘蛛目3科4种,真螨目1科1种。其中,昆虫群落中鳞翅目9科12种,鞘翅目7科12种,膜翅目6科7种,直翅目6科6种,同翅目5科5种,半翅目4科5种,双翅目2科2种,蜻蜓目2科2种,缨翅目1科2种,螳螂目1科2种,脉翅目1科2种,革翅目1科1种。种类百分比超过8 %的分别是鳞翅目、鞘翅目、膜翅目、直翅目、同翅目和半翅目,以上6个目种类百分比共74.60 %。
表2 云南广南油茶园节肢动物群落组成
续表2
目科种目科种蜻蜓目Odonata蜓科Aeschnidae蜻科Libellulidae蜻蜓Aeschmamelanictera黄蜻Pantalaflavescens螳螂目Mantodae螳螂科Mantidae广腹螳螂Hierodulapatellifera中华螳螂Tenoderasinensis革翅目Dermaptera双翅目Diptera真螨目Acariformes蠼螋科Labiduridae实蝇科Trypetidae寄蝇科Tachinidae瘿螨科Eriophyidae日本蠼螋Labidurajaponica橘小实蝇Bactroceradorsali家蚕追寄蝇Exoristasorbillans茶橙瘿螨Acaphyllatheae蜘蛛目Araneae蟹蛛科Thomisidae圆蛛科Araneidae肖蛸科Tetragnathidae三突花蛛Ebrechtellatricuspidata横纹金蛛Argiopebruennichi大腹园蛛Araneusventricosus绿鳞长脚蛛Tetragnathasquamata
2.2节肢动物群落多样性
通过对广南普通油茶园节肢动物群落的调查,共采集到节肢动物49科63种893头,其中植食性节肢动物29科37种,数量占总量的81.41 %,捕食性节肢动物14科22种,数量占总量的17.69 %,寄生性节肢动物5科5种,数量占总量的0.90 %。
不同群落类型节肢动物群落种类Simpson指数、Shannon指数和均匀度指数均不同(表3),植食性节肢动物群落多样性指数高于节肢动物天敌群落结果,说明植食性节肢动物群落物种较集中,而节肢动物天敌群落物种较分散。
表3 广南油茶园节肢动物群落多样性特征
将天敌分为捕食性天敌和寄生性天敌,蜘蛛目种类归在捕食性天敌种类中,对节肢动物天敌群落进行多样性分析,结果显示,不同类型节肢动物天敌群落种类Simpson指数、Shannon指数和均匀度指数均不同,捕食性节肢动物天敌群落多样性指数高于寄生性节肢动物天敌群落指数,说明捕食性节肢动物天敌群落物种较集中,而寄生性节肢动物天敌群落物种较分散(表4)。
表4 广南油茶园节肢动物不同天敌类型群落多样性特征
将不同时期采集到的节肢动物群落进行多样性分析,结果显示,不同调查期采到的节肢动物群落种类Simpson指数、Shannon指数和均匀度指数均不同,8-9月采到的节肢动物群落多样性指数高于3-4月的结果,均匀度指数反映了8-9月的节肢动物群落物种较集中,而3-4月的节肢动物群落物种较分散(表5)。
表5 广南油茶园不同时期节肢动物群落多样性特征
2.3节肢动物群落丰度变化趋势
将3-4月和8-9月不同时期广南油茶节肢动物群落物种数量分别进行log(x+1)转换,用转换的数值制成不同时期节肢动物群落变化趋势(图1)。广南油茶节肢动物群落物种数量在3-4月和8-9月呈升高趋势,3-4月正值普通油茶抽梢的生长期,外界平均温度回升到15.2~21.3℃,年均降雨量7.1~11.9 mm,此时主要以大量同翅目蚜虫、膜翅目蚁类在幼嫩组织上活动,鳞翅目蛾类、鞘翅目叶甲、叩甲和象甲以少量种群活动。8-9月〔log(x+1)值为5.12〕广南油茶节肢动物群落物种及其数量明显高于3-4月〔log(x+1)值为2.22〕的结果。8-9月正值普通油茶开花、结果期,外界平均温度20.5~21.9℃,年均降雨量13.3~90.1 mm,在高温高湿环境条件下,8-9月广南油茶节肢动物群落增加5目昆虫群落种类,除螳螂目略有减少外,其余各目物种数量均有增加,此时除蚜虫和蚁类外,主要以鞘翅目象甲、半翅目盾蝽、缨翅目蓟马和鳞翅目茶蚕的种群数量居多,其相对丰盛度分别为0.140 244、0.086 890、0.068 598和0.050 305。
就数量而言,各物种依次排序为:茶蚜(Toxopteraaurantii)(26.20 %)﹥蚁(Doxrylussp.)(10.86 %)﹥中华山茶象(Curculiochinensis)(8.73 %)﹥茶叶瘿螨(Calacruscarinatus)(6.27 %)﹥茶梨蚧Pinnaspistheae)(5.94 %)﹥桑宽盾蝽(Poecilocorisdruraei)(4.37 %)﹥茶蚕(Andracabipunctata)(3.70 %)﹥温室蓟马(Heliothripshaemorrhoidalis)(3.25 %)﹥绿鳞象甲(Hypomecessquamosus)(2.02 %)=油茶宽盾蝽(Poecilocorislatus)﹥木蠹蛾(Zeuzerasp.)(1.90 %)﹥茶黄硬蓟马(Scirtothripsdorsalis)(1.79 %)﹥绿草蝉(Moganniahebes)(1.34 %)﹥橘小实蝇(Bactroceradorsali)(1.23 %)=茶枝镰蛾(Casmarapatrona)﹥茶梢蛾(Parametriatestheae)(1.12 %),其余种类的采集数量未超过10头很少。从调查结果看,3-4月(油茶生长期)和8-9月(油茶花、果期)广南优势害虫主要是中华山茶象、桑宽盾蝽、茶蚕、绿鳞象甲、油茶宽盾蝽、木蠹蛾、绿草蝉、橘小实蝇、茶枝镰蛾和茶梢蛾等种类,而数量较多的小型昆虫主要集中在蚜虫、蚁类、蚧类和蓟马的种类上。
图1 广南油茶园节肢动物群落丰度变化趋势
3结论与讨论
3.1结论
云南广南地处中亚热带季风气候区域,调查地海拔600~1 410 m,普通油茶品种涵盖广南油茶良种、云南传统品种以及全国优质资源品种,调查油茶花、果期和抽梢期的油茶节肢动物群落,结果发现油茶节肢动物群落组成丰富,其中鳞翅目、鞘翅目、膜翅目、直翅目、同翅目、半翅目、蜘蛛目和缨翅目种类是云南广南油茶产区的优势类群,绝大多数为植食性节肢动物类群,植食性节肢动物群落物种集中,节肢动物天敌群落物种分散,天敌类群中优势种群瓢甲科、螳螂科、蚁科等捕食性节肢动物天敌群落物种较集中,寄生性节肢动物天敌群落物种较分散,且数量差异不大。3-4月(油茶生长期)和8-9月(油茶花、果期)广南优势害虫有中华山茶象、桑宽盾蝽、茶蚕、绿鳞象甲、油茶宽盾蝽、木蠹蛾、绿草蝉、橘小实蝇、茶枝镰蛾、茶梢蛾、茶蚜、茶梨蚧、温室蓟马、茶黄硬蓟马等。
3.2讨论
云南广南油茶植食性节肢动物种类虽多,潜在天敌种类也很丰富,曾记载昆虫天敌154种,半知菌19种,虫霉1种,子囊3种,担子菌类1种[12]。因此,采取林粮套种间作,增加植物多样性,为天敌提供有效的栖息地和食源;修枝抚育,冬季翻耕,并放养家禽来捕食害虫;利用寄生蜂、寄生蝇,或喷施病毒、虫生真菌等制剂防治鳞翅目害虫;天敌种群多时不使用或选用对害虫高效、对天敌和环境安全的药剂,天敌较少时人工饲养繁育林间释放或采取人工助迁。采取这些行之有效的措施利用和保护天敌资源以防控害虫是目前云南油茶害虫防治的重点。
其他省油茶产区优势害虫种类与广南的结果既有共同点也存在差异,共同的优势害虫种类为中华山茶象,主要害虫以鳞翅目、鞘翅目、同翅目、膜翅目、等翅目种类为主[5~6,15~17]。针对优势害虫种类,培育抗虫性高的品种,结合水、肥管理,提高油茶自身抗性,选择高效低毒的药剂适时喷施,加强检疫和测报工作,以达到安全、有效、持续控制害虫是目前云南油茶害虫防治的关键。
本项目仅对云南广南普通油茶在3-4月和8-9月采集白天活动的节肢动物群落种类进行分析,未对夜间活动和地下害虫种类进行详细调查,对调查种类和数量结果有所制约,部分种类处于鉴定中,而且不同季节油茶节肢动物群落多样性呈现不同变化,油茶园节肢动物群落多样性在5月达到最高值[11,15],因此,有必要进一步对云南普通油茶进行长期、系统的节肢动物群落调查,旨在为油茶有害生物综合防治及其天敌综合利用提供理论依据。
致谢:研究过程中得到了广南油茶研究所的卯吉华、郭晓春、张林涛、贾代顺和魏顺友以及云南省林业科学院的徐德兵、祁荣频和冯丹的大力支持和协助,在此表示感谢!
参考文献:
[1]农业部林业组改编.木本粮油植物[M].北京:农业出版社,1965:73-81.
[2]云南省植物研究所.云南经济植物[M].北京:云南人民出版社,1973:81-84.
[3]国家林业局.全国油茶产业发展规划(2009~2020年)[M].北京:国家林业局,2009.
[4]国家林业局政府网,2010,云南省木本油料产业健康发展:http://www.forestry.gov.cn/portal/main/s/102/content-303208.html.
[5]庄瑞林.中国油茶(第2版)[M].北京:中国林业出版社,2008.
[6]何学友,熊瑜,蔡守平,等.油茶害虫名录[J].武夷科学,2010,26:11-30.
[7]洪伟,罗顺跃,陈顺立,等.油茶主要病虫害生态空间分布规律的研究[J].应用生态学报,1992,4(3):308-312.
[8]曹传旺,丁玉洲,刘小林,等.油茶园主要害虫茶袋蛾及其天敌间相互关系[J].植物保护学报,2007,34(6):647-652.
[9]王德良.湖南油茶林蜘蛛群落研究[J].经济林研究,1999,17(2):19-21.
[10]曹传旺,方国飞,周明善,等.油茶园节肢动物群落多样性与主要生态指标关系的通径分析[J].中国农学通报,2008,24(12):385-388.
[11]李兴天,王同生,谢菲,等.油茶园节肢动物群落多样性分析[J].安徽农学通报,2007,13(18):32,100.
[12]刘凌,泽桑梓,季梅,等.我国油茶害虫和螨类及其天敌研究综述[J].西部林业科学,2013,42(1):96-104.
[13]张立敏,陈斌,李正跃,等.滇南稻作系统蝽类昆虫群落物种多样性研究[J].动物学研究,2011,32(s1):113-117.
[14]唐启义,冯明光.实用统计分析及其DPS数据处理系统[M].北京:科学出版社,2002.
[15]李密,邹佳慧,何振,等.湖南油茶林害虫群落组成及其物种多样性[J].中南林业科技大学学报,2013,33(5):11-15.
[16]颜权,杨卫星,邓艳,等.广西油茶病虫害调查初报及防控建议[J].植物保护,2013,39(2):170-173.
[17]赵丹阳,秦长生,揭育泽,等.广东省油茶病虫害种类及发生动态调查[J].安徽农业科学,2012,40(29):14267-14270.
The Composition and Diversity of Arthropod Community in Camellia oleifera
Garden in Guangnan County of Yunnan Province
LIU Ling1, YAN Zheng-liang1, ZHOU Nan1, ZE Sang-zi3, JI Mei1, CHEN Fu2
(1.Yunnan Academy of Forestry,Kunming Yunnan 650201, P.R.China;2.Research Institute of Oil Tea, Yunnan Academy of Forestry,
Guangnan Yunnan 663300,P.R.China;3.Yunnan Vocational Technical College of Forestry, Kunming Yunnan 650224, P.R.China)
Abstract:The composition and diversity of arthropod community were investigated using traditional methods in Camellia oleifera garden in Guangnan County of Yunnan from March to April and from August to September 2013.The results shows that 58 species of insects belongs to 12 orders 44 families, 4 species of Araneae belongs to 3 families and 1 species of Acariformes belongs to 1 family.The Simpson index, Shannon index and Eveness index from March to April was 0.447 7, 1.126 2, 0.710 5 respectively, and 0.707 5、2.820 2 and 0.663 9 from August to September.The species and their abundances showed a trend of rise according to the log(x+1) value in Camellia oleifera garden in Guangnan County of Yunnan from March-April 2013 to August-September 2013.
Key words:Camellia oleifera;arthropod community;community diversity;Guangnan County of Yunnan
中图分类号:S 763
文献标识码:A
文章编号:1672-8246(2015)05-0033-05
通讯作者简介:陈福(1977-),男,工程师,主要从事经济林良种培育及栽培技术研究。
作者简介:第一刘凌(1981-),女,博士,主要从事昆虫生态和害虫综合治理研究。E-mail:liulingkm@126.com
基金项目:云南省应用基础研究计划(2011FZ223),云南省广南县油茶标准化示范区建设(2012TQYN07)。
收稿日期:*2015-04-16
doi10.16473/j.cnki.xblykx1972.2015.05.007