古尔班通古特沙漠南缘柽柳节肢动物群落结构及时序动态研究

苏 杰，李 婷，刘 彤，蒋瑞旭，韩国栋，张建萍

（1.石河子大学农学院，新疆石河子 832000；2.石河子大学生命科学学院，新疆石河子 832000）

古尔班通古特沙漠南缘柽柳节肢动物群落结构及时序动态研究

苏 杰1，李 婷1，刘 彤2，蒋瑞旭1，韩国栋1，张建萍1

（1.石河子大学农学院，新疆石河子 832000；2.石河子大学生命科学学院，新疆石河子 832000）

【目的】研究新疆古尔班通古特沙漠南缘柽柳树上节肢动物群落发生及变化特点，为保护农田沙漠交错带柽柳提供科学依据。【方法】采用网捕法及观察计数法，调查研究古尔班通古特沙漠南缘沙漠及农田交错带柽柳上，植食性节肢动物及天敌昆虫的群落多样性及发生情况。【结果】交错带生境柽柳节肢动物群落多样性，均匀度指数均高于沙漠生境，沙漠生境柽柳节肢动物个体数大于交错带生境；沙漠生境柽柳植食性节肢动物数量远大于交错带生境（约为3.26倍），沙漠生境最主要的植食性昆虫为粉蚧（98%），交错带生境为粉蚧（36%）、盲蝽（53%）、蜡蝉（6%）；交错带柽柳天敌昆虫数量高于沙漠生境（约为 1.88倍），两生境柽柳主要天敌昆虫为食虫虻（交错带41.56%，沙漠36.59%）、蜘蛛（交错带28.57%，沙漠31.71%）、小蜂（交错带28.57%，沙漠31.71%）。【结论】交错带柽柳天敌昆虫丰富，可作为沙漠区域及农田天敌资源库，是宝贵的有利资源；交错带生境柽柳植食性昆虫不会危害农田，对天敌提供一定食物来源和生存场所，故应该保护交错带柽柳，其不仅具有保持水土防治沙漠化的作用，对保护天敌昆虫具有重要的意义。

沙漠；柽柳；植食类昆虫；天敌昆虫；群落构成

0 引 言

【研究意义】古尔班通古特沙漠位于准噶尔盆地腹地，是中国最大的固定与半固定沙漠。在沙漠周边地标覆盖着大片柽柳（Tamarix chinensis）、梭梭（Haloxylon ammodendron）、白梭梭（Haloxylon persicum）、猪毛菜（Salsola）、沙拐枣（Calligonum）、白茎 绢蒿（Seriphidium terraealbae）等 荒 漠 植物［1－2］。近年来由于人类活动，农田的开垦已经逼近沙漠甚至已经进入沙漠，造成农田与沙漠交错带逐年增加［3－5］。交错带具有过渡的性质，即应为两个不同系统互为转化的场所，是一个生态应力带和生态环境脆弱带，其生态功能非常重要［6］。交错带生境受农田和沙漠两生态环境的影响，风力、水分均不同于常规的沙漠区域，在其范围内的植被种类数量也多于沙漠区域。同时该区域对于农田受人为因素影响更小，对于小型动物的承载力更大［7］。该区域作为沙漠与农田的连接地区，对于两区域的植食性昆虫及天敌昆虫的意义都非常重要。【前人研究进展】柽柳为典型的阳性树种，具有喜光喜热、耐盐碱、抗干旱、耐贫瘠、耐风蚀沙埋、寿命长、根系深、用途广等优良特性，对于荒漠生态系统来说具有重要的生态意义和经济价值，是干旱荒漠生态系统中的关键种之一［8］。古尔班通古特沙漠南部区域柽柳分布非常广泛，是重要的木本植物［2］。柽柳在单优群落柽柳林中具有多种多样的植食性昆虫［9－10］，沙漠交错带区域生态环境复杂，其植食性昆虫群落结构不同于柽柳林。【本研究切入点】古尔班通古特沙漠南缘地面节肢动物研究较多［11－12］，交错带区域的节肢动物研究较少。以交错带及沙漠区域的的柽柳为样本，调查比较其树上植食性节肢动物及天敌昆虫多样性和时序动态，研究不同生境对其影响。【拟解决的关键问题】通过调查及分析柽柳树上植食性节肢动物及天敌昆虫群落发生及群落构成，为保护沙漠及交错带区域柽柳及该范围内天敌昆虫资源的筛选提供理论指导。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验地点位于新疆莫索湾垦区的第八师 149团1连，临近古尔班通古特沙漠南缘的农田与沙漠交错带区域及沙漠区域（N44°51′23.9″；E086° 04′08.8″）。

交错带生境：位于农田和沙漠区域之间，该区域土壤主要为碱化灰漠土。植被覆盖度较高，植被种类较多。柽柳是该区域的优势木本植物。

沙漠生境：该区域距离农田较远，与交错带生境被约高10 m的沙丘隔开，生态环境明显不同于交错带。该区域土壤主要为风沙土，土壤含水量极低。植被覆盖度相对较低，植被种类较少。梭梭与白梭梭是该区域的优势木本植物。

1.2 方 法

试验于2015年5～10月，每7 d调查一次。交错带生境与沙漠生境随机各选取5个点，每个点调查固定一株柽柳。由于粉蚧无法被扫网法采集到，采用直接观察法调查整株粉蚧数量。直接计数完毕后，用扫网（网口直径35cm，深55cm）绕树一周扫捕10网（一个方向来回两次挥动记为1网）捕扫时网口的2／3以上接触枝叶，每一样点的昆虫单独收集，进行计数并带回室内鉴定归类。

1.3 数据统计

物种多样性测度采用α多样性的方法［13－14］：物种丰富度采用物种数（S）；多样性分析采用国际通用的 Shannon－Wiener指数，H′均匀度分析采用国际通用的PIeLou指数优势度分析采用国际通用的 Simpson指数定义同上。

数据处理及作图使用软件Past，SPSS19.0，excel 2010，Origin 8.5。

2 结果与分析

2.1 不同生境柽柳节肢动物群落组成

研究表明，交错带生境和沙漠生境的柽柳树上节肢动物个体数均为半翅目最多分别占总数的94.15%和78.36%。从物种数来看，沙漠生境内物种数最多的仍然是半翅目，占 33.33%，而交错带生境物种数最多的为膜翅目，占 29.17%。沙漠生境采集到螳螂目而交错带没有，交错带有缨翅目昆虫而沙漠区域没有采集到。表1

表1 古尔班通古特沙漠南缘不同生境柽柳树上节肢动物群落组成Table 1 The composition of Arthropod community on the Tamarix chinensis in different habitats in southern marginal zone of the Gurbantonggut Desert

研究表明，交错带生境柽柳树上节肢动物物种数与沙漠生境差别不大；总个体数沙漠生境高于交错带生境（2.75倍）；交错带生境多样性指数（6.08倍）及均匀度（4.67倍）指数沙漠生境则远远高于。表2

表2 不同生境柽柳树上节肢动物的个体数、物种丰富度及物种多样性比较Table 2 Number，species richness and diversity indices of Arthropod community structure on the Tamarix chinensis in different habitats

2.2 不同生境柽柳节肢动物不同营养级群落组成

研究表明，柽柳沙漠生境及交错带生境天敌节肢动物主要种类及其比例大致相同，食虫虻，小蜂及蜘蛛是柽柳树上主要的天敌昆虫，其中食虫虻的数量最多（交错带41.56%，沙漠36.59%），其次为蜘蛛（交错带28.57%，沙漠31.71%），小蜂的数量相对较少（交错带 20.78%，19.51%）。另外，交错带生境天敌昆虫数量多于沙漠生境（约为1.88倍）（图1A）。

柽柳沙漠生境及交错带生境植食性节肢动物主要种类及比例明显不同。沙漠生境柽柳树上植食性昆虫蛇形粉蚧的数量远远多于其他植食性节肢动物（约为3.26倍），其个体数比例约为总数的98%。交错带生境柽柳树上植食性节肢动物种类相对于沙漠生境更为多样性，比例更为均衡，最主 要 的 种类为 粉 蚧 （36.26%）、盲 蝽（52.52%）、蜡蝉（6.47%）。沙漠生境柽柳树上植食性节肢动物数量远高于交错带（图1B）。图1

图1 不同生境柽柳天敌节肢动物与植食性昆虫群落组成Fig．1 The community composition of herbivores and predator on Tamarix chinensis in different habitats

2.3 不同生境柽柳植食性昆虫时序动态

研究表明，农田与沙漠交错带柽柳树上植食性昆虫发生较早，并于5月16日发生第一个高峰（181头／日），随后数量比较规律的在0～100内上下波动。沙漠生境则明显与交错带不同，5～7月其植食性节肢动物的数量都非常的少，从7月下旬开始植食性节肢动物开始直线上升至8月 9日达到最高峰（800头／日），随后降低至8月30日又一次出现高峰（662头／日）。

随曲线变化趋势可以看出交错带柽柳树上植食性节肢动物发生较为稳定，波动幅度较小，整体趋势较为平稳。相比之下，沙漠生境植食性节肢动物于7月下旬呈爆发趋势迅速增加，数量非常巨大。图2

图2 不同生境柽柳植食性昆虫时序动态Fig．2 Time dynamic comparison of herbivores on Tamarix chinensis in different habitats

5月交错带柽柳盲蝽（93.53%）发生最多，蜡蝉（3.53%）与粉蚧（2.94%）均有少量出现；沙漠生境有少量的蜡蝉（5头／日）及盲蝽（7头／日）出现。5月交错带柽柳植食性节肢动物总数较多，沙漠非常少。

6月交错带柽柳盲蝽（68.35%）数量有所下降，粉蚧（10.25%）数量增多，蜡蝉（5.70%）数量很少；沙漠有少量的蜡蝉（2头／日）及粉蚧（8头／日）。

7月交错带柽柳粉蚧（48.48%）数量继续增加并占比最多，盲蝽（24.21%）数量大量减少，蜡蝉 （27.27%）数 量也 有 所 增 加；沙漠 粉 蚧（92.96%）数量大幅增加，同时蜡蝉（2.51%）、盲蝽（4.52%）、均少量发生。

8月交错带柽柳粉蚧（72.02%）数量大幅增加达到全年最多，盲蝽（25.92%）数量也有所增加，蜡蝉 （2.06%）发生数量很少；沙漠粉蚧（99.68%）爆发并达全年最多，盲蝽（0.32%）发生数量极少，蜡蝉消失。

9月交错带柽柳粉蚧（74头／日）数量有所降低，蜡蝉（3.57%）、盲蝽（8.33%）数量保持较低水平，；沙漠粉蚧（99.39%）数量较8月有所降低但仍保持较高水平，盲蝽（0.60%）保持较低水平。图3

图3 不同生境柽柳各月主要植食性昆虫群落构成Fig．3 The community composition of herbivores on Tamarix chinensis in different habitats by month

2.4 不同生境柽柳天敌时序动态

研究表明，5月25日两生境相同，7月4日及9月5日沙漠高于交错带，其余所有日期交错带生境柽柳天敌昆虫数量均高于沙漠生境，故交错带生境柽柳树上天敌昆虫数量整体高于沙漠生境。

交错带生境柽柳天敌昆虫在春季（5月16日）达到第一个高峰（6头／日），在夏季（7月13日）达到第二个高峰（8头／日），并于秋季（8月30日）达到第三个高峰（12头／日）。沙漠生境夏季（7月20日）达到第一个高峰（5头／日），秋季（9月5日）达到第二个高峰，春季没有明显的发生高峰（6头／日），其趋势基本与该生境同时期植食性节肢动物发生规律相符合。图4

图4 不同生境柽柳天敌昆虫发生规律Fig．4 Time dynamic comparison of predator on Tamarix chinensis in different habitats

研究表明，5月交错带柽柳主要天敌昆虫为食虫虻（37.50%）与蜘蛛（62.5%）；沙漠生境柽柳只有蜘蛛发生。

6月交错带柽柳食虫虻（33.33%）与蜘蛛（44.44%）数量减少，同时小蜂类（22.22%）天敌出现；沙漠生境柽柳仅有少量的小蜂类天敌（2头／日）。

7月交错带柽柳食虫虻（31.82%）及小蜂类（54.55%）数量增加，蜘蛛（13.64%）数量减少，其中小蜂类数量达到全年最高；沙漠食虫虻（50.00%）发生，小蜂类（31.25%）数量增加，蜘蛛（18.75%）数量较少。两生境柽柳天敌昆虫数量该月份均达到全年最高。

8月交错带柽柳食虫虻（64.71%）数量增加达到最高，小蜂类（5.88%）数量大幅减少，保持较低水平，蜘蛛（29.41%）数量有所回升；沙漠生境食虫虻（2头／日）、小蜂（1头／日）、蜘蛛（2头／日）数量均较低。

9月交错带柽柳仅有食虫虻（5头／日）及小蜂（1头／日）发生，后者数量保持较低水平；沙漠柽柳食虫虻（3头／日）及蜘蛛（5头／日）数量回升，其天敌昆虫总量超过交错带。图5

图5 不同生境柽柳各月主要天敌昆虫群落构成Fig．5 The community composition of predator on Tamarix chinensis in different habitatsby month

3 讨 论

3.1 古尔班通古特沙漠南缘区域，交错带及沙漠两种不同生境柽柳树上节肢动物群落差异明显。在生存环境更为恶劣的沙漠生境，柽柳树上的节肢动物群落结构更为简单，群落多样性低，均匀度低，优势类群优势度很高。在生存环境相对较为良好的交错带生境，柽柳树上的节肢动物群落结构相对更为复杂，群落多样性高，均匀度高，优势类群优势度相对较低。

3.2 粉蚧为沙漠及交错带生境柽柳最主要的植食性昆虫，尤其是7月之后其发生数量均非常大。这与其生存寄生方式有直接关系，6～7月沙漠及其交错带区域气温达到最高温度，并且会出现大风及暴雨天气［15－17］，粉蚧在柽柳上形成的蜡质分泌物能够形成一种很好的保护，使其在恶劣气候下能够生存繁殖［18］。直至秋季，气候适宜时粉蚧的种群数量变得非常大。沙漠生境更恶劣于交错带，故粉蚧在沙漠为柽柳的最主要的害虫。由于交错带位置临近农田，其环境较沙漠适宜，植被的覆盖度及种类均大于沙漠，该区域天敌昆虫数量明显高于沙漠区域。该现象也是交错带生境柽柳粉蚧发生数量低于沙漠生境的原因之一。

3.3 盲蝽在春季及夏初于交错带区域大量发生，这与柽柳的开花有密切的关系，盲蝽对于植物的花有较强的趋性［19］，在柽柳开花期间盲蝽的种群数量大幅增加，柽柳的开花为盲蝽提供了非常适宜的生存及资源环境。柽柳在新疆的花期主要集中在春季，同时夏季也有少量的开花［20－21］，这与盲蝽的发生规律基本一致。沙漠生境的柽柳其生存环境较为恶劣，其花期及花的数量均少于交错带区域的柽柳，故沙漠生境的盲蝽发生数量较低，发生时间较少。

3.4 沙漠及交错带区域柽柳树上食虫虻、小蜂类、蜘蛛类这三类天敌昆虫数量占绝大多数。其中食虫虻属于捕食类飞行昆虫，其活动范围较大，有较强的转移能力。小蜂类属于寄生类飞行昆虫，有一定的活动范围，小蜂类寄生的生活方式在一定程度上能够抵御沙漠边缘恶劣的气候［22－24］。蜘蛛的捕食范围主要在树上，通过爬行及风具有一定的转移能力。

3.5 研究对于沙漠交错和沙漠柽柳节肢动物分类工作如对于小蜂、蜘蛛和食虫虻的分类应该分到属；对于害虫，例如粉蚧、蜡蝉和盲蝽应该鉴定到种，在今后有待进一步细化。

4 结 论

沙漠生境最主要的植食性昆虫为粉蚧（98%），交错带最主要的植食性昆虫为为粉蚧（36%）、盲蝽（53%）、蜡蝉（6%），此3类植食性昆虫无农田的常见种，没有发现其危害农田的现象，对棉田的危险性极低。由于沙漠生境柽柳树上天敌昆虫数量较少（仅为交错带0.53），而以粉蚧为主的植食性节肢动物数量巨大（最高 74头／日），植食性节肢动物的取食压力成为影响该区域柽柳生长情况的主要原因之一。柽柳最主要的天敌昆 虫 为 食虫 虻 （交 错 带 41.56%，沙 漠36.59%）、蜘 蛛 （交 错 带 28.57%，沙 漠31.71%）、小蜂（交错带28.57%，沙漠31.71%）3类。其中交错带柽柳上天敌昆虫资源非常丰富（交错带数量为沙漠1.88倍），植食性昆虫作为天敌昆虫提供充足的食物资源，可以补充沙漠区域及农田的天敌数量，对控制农田及沙漠区域的植食性节肢动物有积极作用［25］。

柽柳由于樵采和地下水位下降造成群落衰退［4］，提倡保护交错带与沙漠区域柽柳，不仅有防风固沙的功能，而且对于保持和维护沙漠与农田交错区、沙漠的植被及其周边生态区节肢动物多样性具有重要意义。

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Community Composition and Temporal Dynamics of Arthropods on the Tamarix chinensis in Ecotone in Southern Marginal Zone of the Gurbanggut Desert

SU Jie1，LI Ting1，LIU Tong2，JIANG Rui－xu1，HAN Guo－dong1，ZHANG Jian－ping1
（1．College of Agronomy，Shihezi University，Shihezi Xinjiang 832000，China；2．College of Life Science，Shihezi University，Shihezi Xinjiang 832000，China）

【Objective】The project aims to explore and study the diversity and dynamics of arthropods on the Tamarix chinensis in southern marginal zone of the Gurbanggut Desert in the hope of providing basic information for protecting Tamarix chinensis in ecotone.【Method】The research was done once per week during the period from May to September in 2015.The habitats were divided into desert and ecotone.【Result】The biodiversity index and the equitability index were greater in the ecotone than in the desert.The activity density was greater in the desert than in the ecotone.The number of herbivore in desert was 3.26 times those in ecotone. The number of pseudococcus accounted for 98%of the number of herbivore in desert.The dominant herbivore was pseudococcus（32%），miridae（53%），fulgoridae（6%）.The number of natural enemies insect in ecotone was 1.88 times those in desert.The dominat natural enemy insects were aslidae（41.56%）in the ecotone and 36.59%in the desert），araneida（28.57%in the ecotone and 31.71%in the desert），chalalcididae（28.57%in the econtone and 31.71%in the desert）.【Conclusion】The natural enemy insects of Tamarix chinensis were abundant in the ecotone，which may be used as the desert area and farmland natural enemy resources.The natural enemy insects are the valuable resources of farmland ecology and desert ecology.Tamarix phytophagous insects will not harm the staggered farmland in that they provide a certain food source and living space for natural enemies.So we have a strong reason to protect them.It not only has the function of keeping water and soil to prevent and control desertification，but also it is very important to protect the natural enemies of insects.

desert；Tamarix chinensis；herbivore；natural enemies insect；community composition

Q96

A

1001－4330（2016）09－1659－08

10.6048／j.issn.1001－4330.2016.09.013

2016－04－11

国家自然科学基金项目（31460472）

苏杰（1991－），男，河南人，硕士研究生，研究方向为植物保护，（E－mail）moonjacy＠live.com

（Cotresponding author）：张建萍（1971－），女，新疆人，教授，研究方向为植物保护，（E－mail）zhjp_agr＠shzu.edu.cn

Fund project：Supported by NSFC（31460472）