贵州岩溶山区混播草地昆虫群落的多样性

李 帅，孟泽洪＊，张 莉，苏 生，吕召云，周玉锋

（1.贵州省茶叶研究所，贵州贵阳，550006；2.贵州省草业研究所，贵州贵阳，550006）

贵州岩溶山区混播草地昆虫群落的多样性

李 帅1，孟泽洪1＊，张 莉2，苏 生2，吕召云1，周玉锋1

（1.贵州省茶叶研究所，贵州贵阳，550006；2.贵州省草业研究所，贵州贵阳，550006）

为提高人工混播草地害虫综合治理水平，采用网捕法和陷阱法对贵州独山县豆禾混播草地昆虫群落多样性的季节性动态变化进行研究。结果表明：混播草地昆虫群落具有较高的多样性和稳定性，其多样性在4—10月均能保持较高水平，11月多样性水平显著降低，需加强对优势害虫种群的防控工作。昆虫群落多样性指数与均匀度指数呈显著正相关，而与优势度指数呈显著负相关；昆虫群落多样性、均匀度和丰富度与温度的变化关系紧密，受降水量影响较小。

草地；混播；昆虫群落；多样性；岩溶山区

草地是一种可更新的自然资源，具有多方面的利用价值，既是饲养牲畜、发展畜牧业的基础，又能涵养水源，防风固沙，维持生态平衡。由于不合理的开垦及过度放牧，近几十年来我国草地严重退化，不仅制约了整个西部地区畜牧业的发展，还威胁着人们的生活环境［1］。目前，草地生态系统的恢复与重建，尤其是人工草地的建植已成为解决草原草地生态问题的重要组成部分［2］。豆科与禾本科牧草的混播草地，以其较高的生产力、较好的营养搭配和经济有效的氮素来源而长期受到人们的重视［3］。许多学者对人工混播草地植物群落的多样性和稳定性进行了研究［4-5］，但并未考虑昆虫群落对混播草地群落稳定性的影响。昆虫是草地生态系统的消费者之一，其采食、传粉、分解植物残体和破碎土壤的作用影响着草地植物群落结构演替和植物多样性［6］。鉴于此，笔者对人工混播草地昆虫群落的多样性及丰富度等生态学指标进行系统调查分析，旨在提高混播草地害虫综合治理的水平，为进一步探索昆虫群落发生对混播草地群落稳定性的影响奠定基础。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

试验在贵州省草业研究所试验基地（独山县）人工混播草地进行。该基地位于东经107°33′，北纬25°30′，海拔950m，年有效积温4 538℃，年均温15℃，极端低温-8℃，极端高温38℃，年降水量1 113mm，大多数集中在5—8月，无霜期272d，年日照时数1 336.7h，空气相对湿度82%左右，雨热同季，干湿季节明显。土壤为黄壤土，pH 6.6。试验地为苇状羊茅、白三叶草、黑麦草和鸭茅4种牧草组成的豆禾混播草地，于2012年建植。

1.2 研究方法

选择3块豆禾混播草地作为调查样地，于2013年4—11月采用网捕法和陷阱法对选定样地进行5点定点取样调查，每月调查3～4次。其中，捕虫网口径为40cm，Z字形扫网，10单网记为1网，标本收集到已编号的布网袋（20cm×10cm）中带回室内毒杀后鉴定；地表昆虫采用陷阱法调查，即将1个盛有4%福尔马林和少量洗涤精混合液的一次性塑料碗埋入草地土壤中，杯口与地面相平。采集到的标本存储在75%酒精中带回实验室鉴定。

1.3 数据统计与分析

利用SPSS 19进行数据统计，Excel 2010作图，采用Tukey法对相关数据进行方差分析，方差分析前先进行方差齐性检验。利用DPS数据处理系统对群落多样性各组分间及各组分同气候因子的相关性进行分析。

昆虫群落多样性采用Shannon-wiener多样性指数（H′）、Pielou均匀度指数（E）、Simpson优势度指数（C）和Margalef丰富度指数（D）进行分析。

式中，s为物种的个体数量，S为类群数，N为昆虫群落总个体数，Pi为第i类群的百分比。

2 结果与分析

2.1 混播草地昆虫群落多样性及相关组分的季节性动态变化

由图示可知：1）多样性指数。混播草地昆虫群落多样性大多数时间维持在较高水平，4—10月多样性指数均在2.0以上，无明显差异，11月群落多样性骤降，显著低于其他各月。2）均匀度指数。混播草地群落均匀度指数随季节变化差异较大，整体呈上升→下降→再上升→再下降的变化趋势，4—5月群落均匀度指数迅速升高，5月达最高，为0.75左右，显著高于4月、6月、7月和11月，而后迅速降低，7月后又再次升高，至9月达第2个高峰，之后迅速下降，11月群落均匀度指数最低，仅0.4左右，显著低于其他各月。3）优势度指数。混播草地昆虫群落优势度季节性变化规律表现为两端高中间低的“U”型曲线，4月和11月群落优势度高，其中又以11月优势度指数最高，可达0.4左右，显著高于其他各月，5—9月群落优势度相对较低，且相互之间无显著性差异。4）丰富度指数。混播草地昆虫群落丰富度在4月时相对较高，而后5月略有下降，从6月开始逐渐升高，8月达最大，为7.0左右，之后随着季节更替丰富度逐渐降低，11月群落丰富度最低，仅4.0左右。

2.2 混播草地昆虫群落多样性各参数间的相关性

由表1可见，群落多样性指数（H′）与均匀度指数（E）和丰富度指数（D）呈显著正相关，其中，H′与E间的相关性最高，相关系数达0.920 4，与D的相关性其次，为0.734 7，而与群落优势度指数（C）呈显著负相关，相关系数为0.984 2。E与D呈正相关，C与E和D均呈负相关。

图示 混播草地昆虫群落多样性、均匀度、优势度和丰富度的季节性动态变化Fig. Seasonal dynamics of insect community diversity，uniformity，dominance and abundance in mixed artificial grassland

表1 混播草地昆虫群落多样性相关组分间的相关性系数Table 1 Correlation coefficient among related components of insect community diversity in mixed artificial grassland

2.3 混播草地昆虫群落多样性与气候条件间的相关性

气候因子通常对昆虫群落的发生有较大的影响。由表2可见：温度与H′、E和D均呈显著正相关。其中，与H′的相关性最高，相关系数为0.787 4，与E的相关性最低，相关系数仅为0.565 0；温度与C呈显著负相关，相关系数为-0.827 8。H′、E和D均与降水量呈显著正相关，但关系密切程度较低，相关系数分别为0.475 7、0.390 4和0.374 7；而降水量与C呈显著负相关，相关系数为-0.585 8。

表2 混播草地昆虫群落多样性相关组分与气候因子的相关系数Table 2 Correlation coefficient between insect community diversity in mixed artificial grassland and climatic factors

3 结论与讨论

群落多样性是群落稳定性的一个重要尺度，是生物群落的重要特征，一般而言，多样性指数和均匀度值较高而优势集中性值较低的群落，其稳定性较好［7］。该研究结果表明，混播草地昆虫群落的多样性指数在4—10月较为稳定，一直处于较高水平，且均匀度指数季节性动态变化与多样性变化相似，绝大多数时间维持在一个较高水平，而群落优势度指数的季节性变化规律恰好与前二者相反，仅11月较高，达0.40左右。说明，豆禾混播草地昆虫群落稳定性较好。昆虫群落与赖以生存的植物群落之间有着极其密切的联系，植物群落的组成及变化决定着昆虫群落的特征［8］，同样，昆虫群落特征也在一定程度上反应植物群落的变化程度。因此，该研究结果也间接说明，豆科与禾本科混播草地的植物群落稳定性较好，与刘敏等［4］的研究结果一致。

本研究调查中发现，11月绝大多数害虫和天敌种群数量都降至较低水平，但害虫优势种中的烟草嘎叶蝉（Alobaldiatobae）和麦长管蚜（Sitobionavenae）种群数量较10月不减反增，尤其是烟草嘎叶蝉种群数量更是达年度最高峰，这2种害虫种群的发生可能是导致混播草地群落11月多样性和均匀度指数降低，而优势度指数升高的原因。此期间应注重对其防控工作。

研究结果表明，混播草地昆虫群落多样性与群落均匀度、物种丰富度间呈显著正相关，而与优势度间呈负相关，说明群落优势度越明显，群落多样性越低。此外，昆虫群落多样性和物种丰富度与温度间有较高的相关性，即昆虫群落多样性和物种丰富度受温度调控作用较为明显，而与降水量的相关性较低。说明，降水量对群落结构的影响作用较小。

［1］侯向阳.中国西部牧草［M］.北京：化学工业出版社，2003.

［2］王长庭，龙瑞军，王启兰，等.三江源区不同建植年代人工草地群落演替与土壤养分变化［J］.应用与环境生物学报，2009，15（6）：737-744.

［3］谢开云，赵 云，李向林，等.豆-禾混播草地种间关系研究进展［J］.草业学报，2013，22（3）：284-296.

［4］刘 敏，龚吉蕊，王忆慧，等.豆禾混播建植人工草地对牧草产量和草质的影响［J］.干旱区研究，2016，33（1）：179-185.

［5］郑 伟，加娜尔古丽，唐高溶，等.不同混播方式下豆禾混播草地群落稳定性的测度与比较［J］.草业学报，2015，24（3）：155-167.

［6］赵红蕊，孟庆繁，高文韬.吉林省西部不同封育年限草地昆虫群落的季节动态变化［J］.吉林农业大学学报，2010，32（6）：626-632.

［7］崔金杰，夏敬源.转Bt基因棉田昆虫群落多样性及其影响因素研究［J］.生态学报，2000，20（5）：824-829.

［8］刘长仲，周淑荣.刈割对苜蓿人工草地昆虫群落结构及动态的影响［J］.生态学报，2004，24（3）：543-546.

（责任编辑：王 海）

Diversity of Insect Community of Mixed Grassland in Karst Mountainous Area in Guizhou

LI Shuai1，MENG Zehong1＊，ZHANG Li2，SU Sheng2，LV Zhaoyun1，ZHOU Yufeng1
（1.GuizhouTeaResearchInstitute，Guiyang，Guizhou550006；2.GuizhouInstituteofPrataculture，Guiyang，Guizhou，China550006）

Sweeping method and pitfall traps were employed to study on seasonal dynamics of insect community diversity in legume-grass mixed sowing grassland in Dushan in Guizhou to raise the level of integrated pest management of mixed artificial grassland.The results showed that insect community in mixed artificial grassland has a high diversity and stability and Its diversity kept at a high level from April to October，but sharply declined in November，superiority pests’control were required in November.There was obviously correlation between Shannon-wiener index and Pielou index，but negative correlation between Shannon-wiener index and Simpson index，temperature variation took an obviously influence to Shannon-wiener index，Pielou index and Margalef index of insect community，meanwhile，there was no important effects on Shannon-wiener index，Pielou index and Margalef index of insect community by precipitation variation.

grassland；mixed sowing；insect community；diversity；karst mountainous area

S435.4

A

2016-07-12；2016-08-09修回

贵州省科技计划项目“贵州岩溶山区草地主要害虫生态控制技术研究与示范”［黔科合NY字（2011）3060］；贵州省农业科学院专项“黑麦草害虫与天敌相互作用关系研究”［黔农科院院专项（2010）029］

李 帅（1987-），男，助理研究员，博士，从事昆虫生态与害虫综合治理。E-mail：lishuai2009guiyang＠163.com

＊通讯作者：孟泽洪（1982-），男，副研究员，博士，从事植物保护相关研究。E-mail：mengzehong1982＠126.com

1001-3601（2016）09-0403-0141-03