苜蓿田及不同邻作地地表步甲群落多样性及其扩散动态

张艳荣，胡文超，吕苗苗，洪波，关晓庆，贺达汉,2*

(1.宁夏大学农学院，宁夏 银川 750021；2.宁夏大学西北退化生态系统恢复与重建国家重点实验室培育基地，宁夏 银川 750021)

苜蓿田及不同邻作地地表步甲群落多样性及其扩散动态

张艳荣1，胡文超1，吕苗苗1，洪波1，关晓庆1，贺达汉1,2*

(1.宁夏大学农学院，宁夏 银川 750021；2.宁夏大学西北退化生态系统恢复与重建国家重点实验室培育基地，宁夏 银川 750021)

本研究选取宁夏银川市贺兰山农牧场苜蓿地及苜蓿-玉米、苜蓿-小麦、苜蓿-防护林、苜蓿-休闲地4种邻作边缘带，用陷阱法对步甲科昆虫种类和个体数进行了调查，研究了地表步甲昆虫的物种组成与数量、多样性以及季节迁移动态。调查共采集步甲昆虫9239头，21种。其中毛青步甲(Chlaeniuspallipes)、谷婪步甲(Harpaluscalceatus)、彩角青步甲(Chlaeniustouzalini)分别占总个体数的41.17%，18.77%,17.07%,为该地区的优势种类。分析表明，4种邻作型的苜蓿边缘地步甲丰富度为防护林-苜蓿边缘地>小麦-苜蓿边缘地=玉米-苜蓿边缘地>休闲地-苜蓿边缘地；多样性为小麦-苜蓿边缘地>防护林-苜蓿边缘地>玉米-苜蓿边缘地>休闲地-苜蓿边缘地；小麦-苜蓿边缘地的均匀度指数和优势度指数均为最高。苜蓿边缘地与相邻作物边缘地步甲群落多样性比较，前者的步甲多样性指数明显高于后者。地表步甲种群在苜蓿田边缘带与相邻作物田边缘带之间存在着明显的季节迁移，其迁移动态的程度受不同邻作作物类型、苜蓿刈割及灌水等农事操作的显著影响。

步甲；物种多样性；边缘效应；扩散动态；苜蓿田

生境界面的边缘效应是研究农业景观格局的重要特征之一[1]。 不同类型的生境界面对昆虫空间分布的影响差异很大，生境界面环境与植被特征变异在不同时空尺度上对昆虫种群及群落的影响也一直是边缘效应研究的热点[2-4]。农业生态系统中，农田边界对生物多样性和害虫天敌有保护作用，尤其是非农业栖境的保留对维持系统的稳定和平衡起着重要作用[5]。农田生态系统是一个以四周田埂为边界、相对独立的小型生态系统，其邻作物的生产力、病虫害的发生受到田埂及邻近生态系统的影响。研究表明与作物田块相邻的植被类型和结构能够影响作物田害虫及其天敌种群动态，通过提高植物种类多样性增强天敌控制力，能降低植食性害虫暴发[5-8]。邻作增加了捕食性天敌，植物多样性有利于在害虫大发生之前为捕食者提供充足的替代猎物，从而稳定捕食性天敌在田间的有效数量[9]，而单一的植被结构可能使得半自然生境的质量不足以维持较高的捕食性步甲的多样性[10]。作物的不同时空布局(间作、混作、套作和邻作)可以增加农田生态系统的生物多样性[11-12]。通过作物多样性种植，可以增加和稳定田间天敌的种群数量，是有害生物生态调控的重要组成部分[13]。

近年来，随着农村种植向着多元化发展，宁夏银川平原地区苜蓿(Medicagosativa)种植面积的不断扩展，小麦(Triticumaestivum)-苜蓿邻作和玉米(Zeamays)-苜蓿邻作种植成为该地区作物布局的主要种植类型之一。人工苜蓿地是农田生态系统中重要的“天敌昆虫资源库”[14]。苜蓿-小麦邻作可以有效增加界面的捕食性天敌数量，适时刈割苜蓿能促进天敌的扩散[15]。苜蓿刈割能极大地影响昆虫群落的组成和扩散动态，促进天敌昆虫向麦田迁移[16]。步甲是农田捕食性天敌的优势种群。苜蓿田块的田间布局和苜蓿栽培中的农事操作对步甲昆虫多样性的影响研究较少。本研究运用陷阱法对苜蓿田与小麦、玉米、防护林、休闲地共4种不同邻作类型田块的地表节肢动物群落进行了抽样调查，研究各类型田块地表步甲昆虫群落多样性和不同邻作田的边际效应，重点讨论了小麦-苜蓿、玉米-苜蓿两种邻作地的步甲多样性的季节转移动态。对于苜蓿地生物多样性的研究和保护、制定有效的害虫生态调控策略和管理对策提供指导。

1 材料与方法

1.1 试验地

试验地在宁夏银川市西夏区平吉堡贺兰山农牧场，种植区有小麦、玉米等粮食作物及大面积人工苜蓿。选取:苜蓿-玉米、苜蓿-小麦、苜蓿-防护林、苜蓿-休闲地4种邻作带地块(试验地在半径范围为3 km范围内)，各邻作带类型选3块样地。试验分别在苜蓿及相邻的邻作田中进行。所有试验田采用常规播种和管理方法，在作物整个生育期不施用任何农药。6月中旬对苜蓿进行刈割处理。

1.2 田间调查方法

调查期为2014-2015年5月上旬至7月上旬。采用陷阱法，引诱剂是乙二醇和水的混合物，质量比为2∶1，加少许洗洁精。每个诱杯放引诱剂40～60 mL，用250 mL一次性塑料口杯作为陷阱。调查间隔期7～10 d，每月3次，收集陷阱中步甲，带回实验室鉴定种类并统计数量，不能确定种名的，按种类统计个体数。

将采集所得标本制成针插标本，对照相关鉴定资料[17-19]进行鉴定，标本保存于宁夏大学农学院标本室。

实验小区设置：以小麦-苜蓿交错带为例,小麦和苜蓿(70 m×68 m)相间排列田块，以交界处为0 m，在苜蓿田带和小麦田带，以距交界处3、6、9、12和15 m处，设立诱集陷阱，每排12个，每4个1组，共3组，每个诱阱间隔2 m，每组间隔5 m(图1)。再在苜蓿田中部区以上述排列方式和数量设置诱集杯，以作对照。其他作物交错带诱捕器的设置方法相同。

图1 研究样地设置Fig.1 Map of the study site showing actual positions of each plot

1.3 数据处理

在数据分析时，把4种不同邻作带地块，即:苜蓿-玉米、苜蓿-小麦、苜蓿-防护林、休闲地-苜蓿。以每邻作田及苜蓿地内部中的地表甲虫物种数、个体数量统计，分析其物种多样性、均匀度及优势度等。物种多样性采用Shannon多样性指数(H′):H′=-∑PilnPi2，式中：Pi=Ni/N，Pi是第i种个体数占总个体数的比率，Ni是第i种的个体数，N是总个体数；均匀度(J)采用Pielou均匀度指数，J=H′/lnS，S是物种数；优势度(C)采用Simpson优势度指数，C=∑(Ni/N)2,Ni是第i种的个体数，N是总个体数；丰富度以物种数表示。利用SPSS 16.0进行处理间的显著性检验，对服从正态分布或转换后服从正态分布的数据，采用单因素方差以及Tukey多重比较分析。

空间动态分布模拟采用普通克里金法(CoKriging)。以空间自相关性为基础，利用原始数据和半方差函数的结构性，对区域化变量的未知采样点进行无偏估值的插值方法，当属性值的期望值是未知的，选用普通克里金插值。通过普通克里金的空间插值，对种群动态和发生趋势从宏观上进行分析和把握，准确的模拟种群的分布，将分散间断的调查数据合成连续的分布图。本研究模拟值以陷阱组为单位，模拟过程以ArcGis 10.0软件包完成。

2 结果与分析

2.1 调查地步甲昆虫的种类、数量及优势种

试验期间共进行了9次调查，共调查诱捕到的步甲21种，共9239头(表1)。其中毛青步甲(Chlaeniuspallipes)、谷婪步甲(Harpaluscalceatus)、彩角青步甲(Chlaeniustouzalini)个体数量最多，分别占总个体数的41.17%，18.77%、17.07%为该地区的优势种类。毛婪步甲(Harpalusgriseus)、星斑虎甲(Cicindelakaleea)、赤褐婪步甲(Harpalusrubefactus)、单齿蝼步甲(Scaritesterricola)、莱维斯小蝼步甲(Clivinalewisi)、大暗黑步甲(Amaragigantus)、四斑小步甲(Tachysgradatus)，个体数量在1%～10%之间，为该地区常见类群。考氏肉步甲(Broscuskozlovi)、赤胸长步甲(Dolichushalensis)、灿丽步甲(Calleidasplendidula)、普通暗黑步甲(Amaraplebeja)、直角通缘步甲(Pterostichusgebleri)、中华金星步甲(Calosomachinense)、强婪步甲(Harpaluscrates)、铜绿婪步甲(Harpaluschalcentus)、小细胫步甲(Agonumnitidum)、点胸暗步甲(Amaradux)个体数量少于1%，为该地区稀有类群。

2.2 不同邻作类型苜蓿田地表步甲群落多样性的边际效应

调查区4种不同邻作苜蓿田的边缘地和苜蓿中间地带地表步甲群落多样性特征值见图2。小麦邻作苜蓿田的边缘地步甲的多样性指数高于苜蓿中间地，且差异性显著(F=677.37；P<0.05)，但均匀度指数和优势度指数都低于小麦邻作苜蓿中间地，且差异性显著[均匀度指数(F=161.08;P<0.05)；优势度指数(F=143.52;P<0.05)]，这一结果说明小麦与苜蓿邻作能够增加边缘步甲多样性，但是步甲分布不均匀，且优势类群分散。玉米地邻作苜蓿边缘地步甲的多样性指数和均匀度指数高于苜蓿中间地，且差异性显著[多样性指数(F=1188.80;P<0.05)；均匀性指数(F=30.618;P<0.05)]，但是优势度指数都低于玉米邻作苜蓿中间地，且差异性显著(F=24.09;P<0.05)，这一结果说明该边缘地步甲物种较为丰富,物种分布均匀，优势类群较分散，从而能够影响其多样性。防护林邻作苜蓿边缘地步甲的多样性指数和均匀度指数高于其中间地[多样性指数(F=1035.92;P<0.05)；均匀性指数(F=17.42;P<0.05)]，且差异性显著，这一结果说明该边缘地步甲物种丰富且物种分布较均匀。休闲地邻作苜蓿边缘地步甲群落多样性指数和均匀度指数高于中间地，但差异不显著(F=2.52;P>0.05)；均匀性指数(F=0.001;P>0.05),优势度指数略小于中间地，且差异性不显著(F=4.42;P>0.05)，这说明,休闲地作物邻作苜蓿对苜蓿地的地表步甲的多样性、均匀度和优势度几乎没有影响。结果表明，小麦、玉米、防护林与苜蓿邻作能够增加苜蓿边缘地步甲群落的多样性，具有一定的边际效应，而休闲地与苜蓿邻作对步甲群落的影响不明显。

表1 调查地及不同类型边缘地带步甲昆虫的组成和数量分布Table 1 Species and individuals of carabid beetles in different habitats

A：小麦地 Wheat; B：小麦-苜蓿地 Wheat-alfalfa; C：玉米地 Cron; D：玉米-苜蓿地 Cron-alfalfa; E：防护林 Tree land; F：防护林-苜蓿地 Tree land-alfalfa; G：休闲地 Fallow grassland; H：休闲地-苜蓿地 Fallow grassland-alfalfa.

2.3 不同邻作类型苜蓿地带步甲群落多样性比较

地表步甲的多样性指数、均匀度指数和优势度指数在不同邻作边缘地有所不同(图3)。对不同邻作类型边缘地地表步甲的多样性指数、均匀度指数和优势度指数通过单因素方差分析表明,地表步甲的多样性指数依次为:小麦邻作苜蓿边缘地>防护林邻作苜蓿边缘地>玉米地邻作苜蓿边缘地>休闲地邻作苜蓿边缘地,且差异性显著(df=3，F=916.62，P<0.01)。这表明小麦与苜蓿邻作能明显地增加步甲的多样性。地表步甲的均匀度指数依次为：小麦邻作苜蓿边缘地>防护林邻作苜蓿边缘地>休闲地邻作苜蓿边缘地>玉米地邻作苜蓿边缘地，且差异性显著(df=3，F=16.56，P<0.01)。地表步甲的优势度指数依次为：防护林邻作苜蓿边缘地>休闲地邻作苜蓿边缘地>玉米地邻作苜蓿边缘地>小麦邻作苜蓿边缘地,且差异性显著(df=3，F=48.98，P<0.01)。

图2 不同邻作类型苜蓿田地表步甲群落多样性Fig.2 Diversity of carabid beetles community in different type of alfalfa

图3 不同邻作类型步甲群落多样性比较Fig.3 Diversity of carabid beetles community in different type of habitats

A：小麦-苜蓿边缘地Alfalfa-wheat interface; B：小麦-苜蓿中间地Wheat-alfalfa medially; C：玉米-苜蓿边缘地Alfalfa-corn interface; D：玉米-苜蓿中间地Cron-alfalfa medially; E：防护林-苜蓿边缘地Alfalfa-tree interface; F：防护林-苜蓿中间地Tree land-alfalfa medially; G：休闲地-苜蓿边缘地Alfalfa-fallow grassland interface; H：休闲地-苜蓿中间地Fallow grassland-alfalfa medially. A：小麦-苜蓿边缘地Alfalfa-wheat interface; B：玉米-苜蓿边缘地Alfalfa-corn interface; C：防护林-苜蓿边缘地Alfalfa-tree interface; D：休闲地-苜蓿边缘地Alfalfa-fallow grassland interface. 不同字母表示差异显著(P<0.05) 。下同。Different letters indicated significant difference atP<0.05 level. The same below.

由图3可知，在不同邻作类型的边缘地中,步甲昆虫的多样性指数差异性显著，这表明对于地表步甲而言，不同的邻作植被能够影响苜蓿边缘地的多样性，且影响不同。小麦邻作苜蓿边缘地步甲昆虫的均匀度指数与防护林邻作苜蓿边缘地差异性不显著，而与玉米和休闲地邻作边缘地差异性显著。玉米地邻作苜蓿边缘地步甲昆虫的均匀度指数与休闲地邻作苜蓿边缘地差异性不显著，而与小麦和防护林邻作边缘地差异性显著。防护林邻作苜蓿边缘地步甲昆虫的均匀度指数与休闲地和小麦邻作苜蓿边缘地差异性不显著，而与玉米邻作苜蓿边缘地差异性显著。休闲地邻作苜蓿边缘地步甲昆虫的均匀度指数与小麦邻作苜蓿边缘地差异性显著，而与其他两种邻作类型的边缘地差异性不显著。从不同邻作类型边缘地的步甲昆虫优势度的分析来看，小麦邻作苜蓿边缘地步甲昆虫的优势度指数与玉米、防护林还有休闲地邻作苜蓿边缘地差异性显著，而这3种不同邻作类型的苜蓿边缘地步甲昆虫的优势度指数差异性不显著。上述分析表明，不同作物邻作对苜蓿田步甲昆虫的多样性指数影响明显，而对优势度指数的影响不明显。

图4 苜蓿边缘地与相邻作物边缘地步甲群落多样性比较Fig.4 Diversity of carabid beetles community in different type of alfalfa and other adjacent plant A：小麦边缘地Wheat interface; B：小麦-苜蓿边缘地Alfalfa-wheat interface; C：玉米边缘地Corn interface; D：玉米-苜蓿边缘地Alfalfa-corn interface; E：防护林边缘地Tree interface; F：防护林-苜蓿边缘地Alfalfa-tree interface; G：休闲地边缘地Fallow grassland interface; H：休闲地-苜蓿边缘地Alfalfa-fallow grassland interface.

2.4 苜蓿边缘地与相邻作物边缘地步甲群落多样性比较

调查区4种不同苜蓿边缘地与相邻作物边缘地的地表步甲群落多样性特征值见图4。小麦边缘地的地表步甲的多样性指数和均匀度指数低于小麦邻作苜蓿边缘地，且差异性显著[多样性指数(F=3171.73;P<0.05)；均匀性指数(F=1289.00;P<0.05)],而优势度指数高于小麦邻作苜蓿边缘地，且差异性显著(F=3672.62;P<0.05)，这说明与小麦邻作苜蓿的步甲昆虫多样性丰富且均匀分布，优势类群较分散；玉米边缘地的地表步甲的多样性指数和均匀度指数低于邻作苜蓿边缘地，且差异性显著[多样性指数(F=111.72;P<0.05)；均匀性指数(F=407.03;P<0.05)],而优势度指数高于玉米邻作苜蓿边缘地，且差异性显著(F=1041.02;P<0.05)，从图中可以看出玉米地的多样性指数较低，这可能与玉米地植被比较稀少，裸露地表比较多，不适合步甲的分布；防护林边缘地的地表步甲的多样性指数和均匀度指数低于防护林邻作苜蓿边缘地，且差异性显著[多样性指数(F=7522.87;P<0.05)；均匀性指数(F=353.94;P<0.05)],而优势度指数高于防护林邻作苜蓿边缘地，且差异性显著(F=115.22;P<0.05)，这说明防护林邻作苜蓿地的步甲昆虫群落物种丰富，且分布均匀。休闲地边缘地的地表步甲的多样性指数和均匀度指数低于休闲地邻作苜蓿边缘地，但多样性指数之间差异性显著(F=89.42;P<0.05),均匀度指数差异性不显著(F=2.68;P>0.05),而优势度指数高于休闲地邻作苜蓿边缘地，且差异性显著(F=59.60;P<0.05)，这说明这两种生境的步甲昆虫的物种多样性相似，但是在物种的分布和优势类群的分布有所不同。

2.5 苜蓿-小麦邻作带和玉米邻作带步甲昆虫群落多样性的季节动态

图5是步甲物种多样性在不同类型田块调查区分布的季节动态。可以看出，生境界面是捕食性天敌活动的重要区域之一，不同类型田块中步甲物种多样性分布差异很大，且时间动态变化较大。

图5 苜蓿-小麦和苜蓿-玉米邻作交错带步甲群落多样性季节动态Fig.5 Season distribution dynamic of Shannon-Wiener diversity for carabid beetles

苜蓿-小麦交错带步甲物种的多样性变化十分明显,5月份上旬步甲多分布于小麦田；5月中旬步甲由小麦田向苜蓿田迁移；5月下旬步甲集中分布于交错带且有向小麦田回迁的趋势；6月上旬步甲主要在交错带分布，总体上小麦田的步甲多样性高于苜蓿田；6月中旬步甲明显由苜蓿田向麦田迁移；从6月下旬到7月上旬由麦田逐渐向苜蓿田扩散。

5月中上旬，步甲主要分布于苜蓿地，玉米地未见分布；5月下旬步甲由苜蓿田扩散至交错带；6月上旬步甲扩散至整个玉米田，总体上苜蓿田的步甲多样性仍高于玉米田；6月中旬，步甲由苜蓿田向玉米田迁移；6月下旬步甲主要分布在交错带，玉米田分布减少，有向苜蓿田回迁趋势；7月上旬步甲回迁到交错带和苜蓿田。

3 讨论与结论

经调查苜蓿田及邻作带有步甲21种，优势种为毛青步甲、谷婪步甲、彩角青步甲。

4种不同邻作类型的苜蓿边缘地步甲昆虫多样性均高于间地。其中与防护林邻作的苜蓿地步甲丰富度最高，其次是小麦和玉米邻作苜蓿地，而休闲地邻作苜蓿地的步甲丰富度最低。不同作物与苜蓿邻作可以明显提高地表步甲的物种丰富度和多样性，并具有一定的边际效应。这和前人有关苜蓿作为边界植物可以提高步甲多样性，对天敌步甲起到保护作用的研究结论[20]一致。

4种不同邻作类型的苜蓿边缘地的多样性为：小麦邻作苜蓿边缘地>防护林邻作苜蓿边缘地>玉米地邻作苜蓿边缘地>休闲地邻作苜蓿边缘地，而且小麦邻作苜蓿边缘地的均匀度指数和优势度指数均为最高，不同类型邻作边际效应不一样。这可能是由于不同作物造成的临界带环境条件的差异。小麦田郁闭度高且湿度大；防护林郁闭度亦较高,地表杂草植物多，所以二者环境适合步甲昆虫在生境内取食和活动，也有很强的边缘效应。在调查期内玉米田内植被较少，形成带状的裸露地表，玉米田邻作的苜蓿边缘地中天敌只有微弱的增加。休闲地的边缘效应最弱，这可能由于此生境是空旷较干的环境，且受人为干扰较多，不利于步甲的取食、迁移等活动。

从小麦-苜蓿邻作交错带步甲物种多样性分布的季节动态来看，5月中旬步甲表现出由麦田向苜蓿田扩散动态，这是由于五月中下旬小麦地的灌水、施肥等农事操作较多，影响步甲昆虫的分布，引起步甲昆虫向苜蓿田迁移。当6月中旬步甲明显表现出由苜蓿田向麦田迁移，这正是苜蓿第一次刈割期，刈割引起苜蓿田步甲向麦田转移。7月上中旬可以看出小麦田步甲向苜蓿田迁移，这跟小麦逐步成熟，环境相对干燥，不适宜步甲觅食与栖息有关。而从玉米-苜蓿步甲物种多样性在调查区分布的季节动态来看，由于5月中上旬玉米田植被较少，形成裸地，且进行翻地除草等农事操作，影响了步甲的生存生境，造成步甲未见分布。到5月下旬随着玉米的长高，形成相对高的隐蔽栖息环境，步甲的多样性不断增大。到6月中旬苜蓿刈割，影响步甲向玉米田迁移，玉米田步甲多样性明显增高。到6月下旬，苜蓿田步甲多样性与玉米田基本一致。

苜蓿邻作其他作物，能有效提高相邻作物田边缘地的步甲多样性。通过调整不同作物与苜蓿田之间的布局,用以促进不同作物生境界面的天敌昆虫的迁移和交流，从而提升农田天敌的自然控害作用，来实现有效生境管理的学术观点的理论和技术支持[21]。通过适时合理刈割苜蓿和其他农事操作来增强天敌的扩散和分布。建立多作物耕作模式(间作、邻作等)，增加农田生物的多样性，调节农田天敌资源，能够控制害虫危害，以此来保障农田生态系统的稳定性。

致谢：感谢中国农业大学植物保护学院赵紫华博士对本文提出的宝贵意见。

References：

[1] Ewers R M, Didham R K. Pervasive impact of large-scale edge effects on a beetle community. Proceeding of the National Academy of Sciences USA, 2008, 105: 5426-5429.

[2] Tscharntke T, Steffan-Dewenter I, Kruss A,etal. Characteristics of insect populations on habitat fragments: A mini review. Ecological Research, 2002, 17: 229-239.

[3] Tscharntke T, Rand T A, Bianchi F J J A. The landscape context of tritrophic interaction: Insect spillover across the crop-noncropinter face. Annales Zoologici Fennici, 2005, 42: 421-432.

[4] Landis D A, Wratten S D, Gurr G M. Habitat management to conserve natural enemies of arthropod pests in agriculture. Annual Review of Entomoloy, 2000, 45: 175-201.

[5] Gu W B, Yu Z R, Liu Y H. Relationship between attributes of field margins and biodiversity. Chinese Journal of Ecology, 2002, 21(3): 10-14. 谷卫斌, 宇振荣, 刘因慧. 农田边界生物多样性与边界属性相互关系研究. 生态学杂志, 2002, 21(3): 10-14.

[6] Gehlhausen S M, Schwartz M W, Augspurger C K. Vegetation and microclimatic edge effects in two mixed-mesophytic forest fragments. Plant Ecology, 2000, 147(1): 21-35.

[7] Yu X D, Luo T H, Zhou H Z. Distribution of carabid beetles (Coleoptera: Carabidae) across ecotones between regenerating and mature forests in Southwestern China. Environmental Entomology, 2009, 38(4): 1053-1060.

[8] Chen M, Li G Q, Luo J C. The structure and dynamics of natural enemy community and controlling effect againstAphisgossypiiin cotton-alfalfa intercrop fields. Journal of Plant Protection, 2007, 34(6): 631-636. 陈明, 李国强, 罗进仓. 棉苜间作棉田天敌群落结构与动态及其对棉蚜的控制效应. 植物保护学报, 2007, 34(6): 631-636.

[9] Fei X D, Li C, Zhang Q W,etal. The effects of wheat planted adjacent to rape and wheat monoculture on the functional group of arthropods in wheat fields. Journal of Plant Protection, 2012, 38(1): 44-49. 费晓东, 李川, 张青文, 等. 油菜-小麦邻作与小麦单作对小麦田节肢动物功能团的影响. 植物保护, 2012, 38(1): 44-49.

[10] Coeur D L, Baudry J, Bruel F,etal. Why and how we should study field boundary biodiversity in an agrarian land-scape context. Agriculture, Ecosystems and Environment, 2002, 89: 23-40.

[11] Way M J, Heong K L. The role of biodiversity in the dynamics and management of insect pests of tropical irrigated rice-A review. Bulletin of Entomological Research, 1994, 84(4): 567-588.

[12] Mensah R K. Development of an integrated pest management programme for cotton. 1: Establishing and utilizing natural ene-mies. International Journal of Pest Managemen, 2002, 48(2): 87-94.

[13] Huang D C, Zhang R Z, Dong Y K,etal. Multi-population dynamics of aphids and natural enemies on winter wheat and forages and their relationship. Journal of Environmental Entomology, 2008, 30: 325-330. 黄顶成, 张润志, 董兆克, 等. 小麦和牧草上的蚜虫与天敌种群动态及其相互关系. 环境昆虫学报, 2008, 30: 325-330.

[14] Zhao Z H, Ouyang F, He D H. Edge effects and spillover effects of natural enemies on different habitat interfaces of agricultural landscape. Scientia Sinica Vitae: Life Science, 2012, 10: 825-840. 赵紫华, 欧阳芳, 贺达汉. 农业景观中不同生境界面麦蚜天敌的边缘效应与溢出效应. 中国科学: 生命科学, 2012, 10: 825-840.

[15] Zhao Z H, Hui C, He D H,etal. Effects of position within wheat field and adjacent habitats on the density and diversity of cereal aphids and their natural enemies. Biocontro, 2013, 58: 765-776.

[16] Liu Y H, Yu Z R, Liu Y. Temporal and spatial structure of carabid community in agricultural landscape of Dongbeiwang, Beijing. Chinese Journal of Applied Ecology, 2004, 15(1): 85-90. 刘云慧, 宇振荣, 刘云. 北京东北旺农田景观步甲群落结构的时空动态比较. 应用生态学报, 2004, 15(1): 85-90.

[17] Yuan F, Zhang Y L, Feng J N,etal. Insect Taxonomy[M]. Beijing: China Agriculture Press, 2006. 袁锋, 张雅林, 冯纪年, 等. 昆虫分类学[M]. 北京: 中国农业出版社, 2006.

[18] Zhen L Y, Gui H. Insect Classification(vol.2)[M]. Nanjing: Nanjing Normal University Press, 1999: 564-652. 郑乐怡, 归鸿. 昆虫分类(下册)[M]. 南京: 南京师范大学出版社, 1999: 564-652.

[19] Cai W Z, Pang X F, Hua B Z,etal. General Entomology[M]. Beijing: China Agriculture Press, 2001: 330-342. 彩万志, 庞雄飞, 花保祯, 等. 普通昆虫学[M]. 北京: 中国农业大学出版社, 2001: 330-342.

[20] Dong Z K, Yang L, Zhang R Z,etal. Dispersal patterns of carabids between maize field and pastures. Chinese Journal of Biological Control, 2009, 2: 102-106. 董兆克, 杨龙, 张润志, 等. 捕食性步甲在玉米与牧草之间的迁移. 中国生物防治, 2009, 2: 102-106.

[21] Zhao Z H, Ouyang F, Men X Y,etal. Habitat management in biological control. Chinese Journal of Applied Entomology 2013, 50(4): 879-889. 赵紫华, 欧阳芳, 门兴元, 等. 生境管理——保护生物防治的发展方向. 应用昆虫学报, 2013, 50(4): 879-889.

Diversity and diffusion dynamics of the ground-dwelling carabid beetle community in alfalfa fields and boundary edges of their adjacent crops

ZHANG Yan-Rong1, HU Wen-Chao1, LV Miao-Miao1, HONG Bo1, GUAN Xiao-Qing1, HE Da-Han1,2*

1.AgriculturialSchool,NingxiaUniversity,Yinchuan750021,China； 2.KeyLabforRestorationandReconstructionofDegradedEcosysteminNorth-westernChinaofMinistryofEducation,Yinchuan750021,China

We conducted a pitfall trap survey in alfalfa fields and the boundary edges of their adjacent crops in Northwest China from May to July 2014-2015, to investigate the species and individuals in the ground-dwelling carabid beetle community. We selected four different habitat interfaces: alfalfa-wheat, alfalfa-corn, alfalfa-tree land, and alfalfa-fallow grassland. The component species, community diversity, and diffusion dynamics of carabid beetles in these habitats were analyzed. During the field research, we collected a total of 9239 carabid beetles belonging to 21 species.Chlaeniuspallipes,Harpaluscalceatus, andChlaeniustouzaliniwere the dominant species, accounting for 41.17%, 18.77%, and 17.07% of the total number of individuals, respectively. The four habitat interfaces were ranked based on carabid abundance index as follows: alfalfa-tree interface>alfalfa-wheat interface=alfalfa-corn interface>alfalfa-fallow interface. Similarly, the four types of alfalfa fields were ranked based on their Shannon-Wiener diversity index as follows: alfalfa field adjacent to wheat>alfalfa field adjacent to tree land>alfalfa field adjacent to corn>alfalfa field adjacent to fallow land. The alfalfa field adjacent to wheat also showed the highest evenness and dominance indices. The Shannon-Wiener index was higher at the edge of alfalfa fields than in their adjacent crop fields, indicating that the ground-dwelling carabid beetle community showed significant seasonal migration dynamics between the edge of alfalfa fields and their adjacent crop fields. The results indicated that different habitat interfaces, alfalfa mowing, irrigation, and other agricultural operations significantly affect the migration dynamics of ground-dwelling predators.

carabid beetles; diversity; edge effects; diffusion dynamics; alfalfa

10.11686/cyxb2016114

http://cyxb.lzu.edu.cn

2016-03-14；改回日期：2016-06-29

国家自然科学基金(31260429)和教育部高校博士点科研专项基金(20126401110003)资助。

张艳荣(1990-)，女，宁夏石嘴山人，在读硕士。E-mail:396955942@qq.com

*通信作者Corresponding author. E-mail：hedahan@163.com

张艳荣, 胡文超, 吕苗苗, 洪波, 关晓庆, 贺达汉. 苜蓿田及不同邻作地地表步甲群落多样性及其扩散动态. 草业学报, 2017, 26(2): 153-160.

ZHANG Yan-Rong, HU Wen-Chao, LV Miao-Miao, HONG Bo, GUAN Xiao-Qing, HE Da-Han. Diversity and diffusion dynamics of the ground-dwelling carabid beetle community in alfalfa fields and boundary edges of their adjacent crops. Acta Prataculturae Sinica, 2017, 26(2): 153-160.