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广东湛江地区花生田昆虫群落结构及多样性分析

2019-09-24吴小丽梁永军陈亮江日东陈少菜谭家壮陈傲

安徽农业科学 2019年15期
关键词:多样性湛江花生

吴小丽 梁永军 陈亮 江日东 陈少菜 谭家壮 陈傲

摘要 为阐明湛江地区花生田昆虫群落结构及多样性,采用马来氏网收集法,从2014年5月至2016年5月进行不间断收集鉴定。结果表明,广东湛江共获得昆虫样本157,646头,分属于16目168科。其中,膜翅目以茧蜂科为主;鞘翅目以瓢甲科为主;半翅目以叶蝉科为主;双翅目以眼蕈蚊科为主;鳞翅目以卷叶蛾科为主;直翅目以蟋蟀科为主。多样性分析结果表明,3年间湛江地区花生田昆虫群落结构的多样性指数、均匀度指数和丰富度指数较高,三者呈一致趋势,说明湛江花生田昆虫群落具有较高稳定性。

关键词 花生;马来氏网;昆虫群落结构;多样性;湛江

中图分类号 S186文献标识码 A

文章编号 0517-6611(2019)15-0135-05

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2019.15.038

开放科学(资源服务)标识码(OSID):

Abstract To clarify the structure and diversity of insect communities in peanut fields of Zhanjiang City, the insect community structure of peanut fields was investigated using malaise trapping from May 2014 to May 2015. The results showed that a total of 157,646 insects from 168 families in 16 orders were collected. Besides, the majority was braconidae of Hymenoptera, Gourd family of Coleoptera, Jassidae of Hemiptera, sciaridae of Diptera, tortricid of Lepidoptera, Crickets of Orthoptera. The results of diversity analysis showed that diversity, evenness, and richness, indices were consistently high in peanut fields. These results indicated that the insect community structure in Zhanjiang peanut fields had high stability.

Key words Peanut;Malaise trap;Insect community structure;Diversity;Zhanjiang

基金項目 国家现代农业产业技术体系建设项目(农科教发〔2011〕3号)。

作者简介 吴小丽(1969—),女,广东遂溪人,农艺师,从事花生育种与栽培研究。*通信作者,研究员,从事花生育种与栽培研究。

广东省是我国重要的花生产区,也是我国最南部的重要花生产区。湛江市年种植花生面积5 hm2左右,约占全省花生种植面积的15%,总产约12万t,种植面积和总产量在全省各地级市中均居于首位[1]。据报道,花生害虫有300余种[2],广东花生虫害有6目14科22种,主要危害花生的叶片、根茎部和豆荚等部位。其中鳞翅目4科9种,缨翅目2科4种,鞘翅目1科1种[3]。近10多年来,昆虫群落的研究受到人们的高度重视,特别是由于农业害虫的暴发日益频繁,成为影响农业可持续发展的重要因素之一[4]。湛江地处我国南部,地跨热带和亚热带,热量丰富,雨量充沛,导致病虫害常年发生,危害严重。因此,弄清湛江区域的花生害虫、天敌种类及种群多样性分布,对于该地花生的绿色防控非常重要。目前对该区域系统的研究鲜见报道,为此,笔者以广东省最南端的湛江点为研究对象,开展了湛江花生田昆虫群落结构及多样性研究,以便更好地掌握湛江花生主要害虫的发生动态规律,以期为湛江地区科学制定有效的害虫防治策略提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 调查地点和时间

调查地点为广东湛江市麻章区湛江市农业科学研究院试验田(110°16′51.75″E,21°16′8.99″N)。调查时间为2014年5月至2016年5月,其中2—11月每7 d调查一次,12—次年1月每15 d调查1次。

1.2 调查方法 采取马来氏网取样法进行调查(图1),马来氏网引自中国科学院动物研究所,设置在花生田核心区,通风且阳光充足。用固定绳索拉紧马来氏网的各个网面,使网脊的倾斜角度在35°~45°。中间的黑色阻隔筛网与地面之间无缝隙,以便爬行类昆虫的收集。收集瓶中乙醇保持在半瓶以上,乙醇为95%以上化学纯乙醇。在花生收获后,马来氏网继续放在该地收集虫子,之后移至相邻近的花生田中继续收集。试验田块不喷洒任何化学农药。

1.3 数据分析[5-13]1.3.1 相对丰盛度(relative abundance)。相对丰富度表示昆虫群落中各科丰盛度与总丰盛度的比值。

式中,Ni为第i个科的丰盛度,N为群落内总个个体数。

1.3.2 群落多样性(diversity)。群落多样性按下列公式计算。

Shannon-Wiener多样性指数(H):

式中,Pi为第i个科的个体数占总数个体数的比例。

1.3.3 科级丰富度(family richness)。科级丰富度表示的是昆虫群落包含的所有科数,用“S”表示。

1.3.4 群落均匀度(evenness)。群落均匀度按下列公式计算:

式中,Hmax为群落的最大多样性指数,即当有S个科数时,若科数种数量相等,其多样性指数值最大。

1.3.5 群落生态优势度(ecological concentration)。群落生态优势度分析利用群落优势集中指数,以 Simpson集中性指数(C)表示:

2 结果与分析

2.1 花生田昆虫群落结构(到目)

广东湛江样点共获得昆虫样本157 646头,分属于16目 168科。其中,膜翅目以茧蜂科为主;鞘翅目以瓢甲科为主;半翅目以叶蝉科为主;双翅目以眼蕈蚊科为主;鳞翅目以卷叶蛾科为主;直翅目以蟋蟀科为主。由表1可知,广东湛江地区膜翅目昆虫37种,占该地区昆虫总科数的22.02% ;双翅目昆虫33种,占总科数的19.64% ;鞘翅目昆虫28种,占总科数的16.67%;半翅目昆虫22种,占总科数的13.10% ;鳞翅目昆虫21种,占总科数的12.50% ;啮虫目和脉翅目昆虫均有3种,占总科数的234%;直翅目昆虫11种,占总科数的655%;弹尾目和缨翅目昆虫均有3种,占总科数的179%;啮虫目和脉翅目昆虫各为2种,占总科数的119%,毛翅目、革翅目、螳螂目、蜚蠊目、蜻蜓目和等翅目昆虫各为1种,分别占总科数的060%。

2.2 花生田昆虫群落结构(到科)

2.2.1 鞘翅目。

湛江地区共采得鞘翅目昆虫3 087头,隶属于28科,其中以瓢甲科、步甲科和露尾甲科为主,共占鞘翅目昆虫总数的56.88%;瓢甲科共有807头,占总数的2614%;步甲科共有540头,占总数的17.49% ;露尾甲科共有409头,占总数的13.25%(表2)。

2.2.2 半翅目。

湛江地区共采得半翅目昆虫26 592头,隶属于22科,其中以叶蝉科、长蝽科和蚜科为主,共占半翅目昆虫总数的97.91%;叶蝉科共有25 436头,占总数的9565%;长蝽科共有380头,占总数的1.43% ;蚜科共有222头,占总数的0.83%(表3)。

2.2.3 双翅目。湛江地区共采得双翅目昆虫104,928头,隶属于33科,其中以眼蕈蚊科、花蝇科、潜蝇科和蝇科为主,共占双翅目昆虫总数的57.183%;眼蕈蚊科共有18,138头,占总数的17.286% ;花蝇科共有17,066头,占总数的16264%;潜蝇科共有12,548头,占总数的11.959%;蝇科共有12,249头,占总数的11.674%(表4)。

2.2.4 鳞翅目。

湛江地区共采得鳞翅目昆虫4 758头,隶属于21科,其中以卷叶蛾科、夜蛾科和螟蛾科为主,共占鳞翅目昆虫总数的63.20%;卷叶蛾科共有1 074头,占鳞翅目昆虫总数的22.57%;夜蛾科共有990头,占总数的20.81%;螟蛾科共有943头,占鳞翅目昆虫总数的19.82%(表5)。

2.2.5 膜翅目。

湛江地区共采得膜翅目昆蟲10,094头,隶属于37科,其中以茧蜂科、缘腹细蜂科和蚁科为主,占膜翅目昆虫总数的58.31%;茧蜂科有2 749头,占膜翅目昆虫总数的27.23%;缘腹细蜂科有1 990头,占膜翅目昆虫总数的1971%;蚁蜂科有1 148头,占膜翅目昆虫总数的11.37%(表6)。

2.2.6 直翅目。共采得直翅目昆虫230头,以蟋蟀科和斑腿蝗科为主,其中,蟋蟀科有67头,占直翅目总数的2913%;斑腿蝗科有64头,占直翅目总数的27.83%(表7)。

2.3 花生田昆虫群落结构特征值时间动态分析

2.3.1 花生田昆虫群落丰盛度时间动态。

广东湛江地区花生昆虫丰盛度从花生种植开始增加,在花生生长初期降低后再升高后又降低,其中2015年10月达到最高为22 540,在2015年1月丰盛度最低,降到200(图2)。

2.3.2 花生田昆虫群落结构多样性指数时间动态。

在花生生长期间,广东湛江地区花生田昆虫群落多样性指数在花生种植期间先升高后保持稳定,在花生收获前后缓慢下降,在第2年3月达到最低,多样性指数最低值降至1.654 7,在花生种植期间多样性指数最高可达3.305 7(图3)。

2.3.3 花生田昆虫群落结构丰富度时间动态。

广东湛江地区花生田昆虫群落丰富度在花生开始种植时增加,在花生生长时期丰富度较稳定,最高达106,在3月左右丰富度最低,为39(图4)。

2.3.5 花生田昆虫群落优势集中指数时间动态。

广东湛江地区花生田昆虫群落优势集中指数波动性较大,一般在花生生长旺期,优势集中指数较低,在2015年3月达到最高0331 9,最低在2015年7月,第1年比第2年高,第2年整体较低,5月达到最高为0.176 4,最低在2014年7月下旬为0065 0(图6)。

2.4 花生田主要类群发生动态分析

广东湛江样点花生田的主要类群动态变化见图7。由图7可知,整体看,2014年5月至2016年6月,冬季主要类群发生数量较少。 6月中旬到6月底,主要类群数量达到第1个峰,在7月底达到第2个峰,8月中下旬和9月中下旬达到第3、第4个峰,主要类群达到峰值时间不同,在主要类群发生时期,也有主要类群数量发生量降低,花生种植前期主要类群个体数较少,随着花生生长,主要类群整体增加,并出现起伏变化。

分科来看,瓢甲科主要发生在2月中旬、6月中下旬、9月底和12月中旬,其中在9月发生量最多,最多达60头;叶蝉科主要发生在6月、9月底到10月底,在9月发生量最大,最大发生量可达2 623头;夜蛾科主要发生在6月中下旬到9月中旬、10月中下旬到11月中旬;螟蛾科主要发生在6月初、7月中下旬和9月底,其中发生量最多在6月,最大可达132头;卷叶蛾科主要发生在4月中旬、6月、7月底到8月初和10月中下旬,其中4月底发生量最大,最大数量为253头;缘腹细蜂科主要发生在4月中下旬、6月中下旬和11月中下旬,在4月中旬发生量最大,可达178头;茧蜂科主要发生在6月中下旬和9月中旬到11月中下旬,其中在6月初达到最大,最大可达220头。

3 讨论

昆虫分类学家通常将昆虫分为2个亚纲34个目,涉及植物的主要害虫有直翅目、半翅目、缨翅目、鞘翅目、鳞翅目、双翅目和膜翅目等[14]。该研究共获得湛江地区昆虫样本157,646头,分属于16目168科。多样性分析结果表明,该地区花生田昆虫群落结构的多样性指数、均匀度指数和丰富度指数较高,三者呈一致趋势,但在一年不同时间段有明显变化,某些月份很高,某些月份很低。总体来看,花生田昆虫群落较稳定,但与山东莱西[5]、江苏泰安[6]、吉林松原[15]、湖北黄冈[16]等地相比,采集昆虫样本占多数的均为膜翅目、双翅目、鞘翅目、半翅目、鳞翅目,但组成比例及科属种类差异较大,种群稳定性低于北方花生产区。因此,生产上应注意某种害虫暴发的可能,并有计划地做好虫害防治工作[3,17]。

昆虫发生动态表明,在6月中旬到6月底,主要类群数量达到第1个峰,在7月底达到第2个峰,8月中下旬和9月中下旬达到第3、第4个峰。主要类群达到峰值时间不同,在主要类群发生时期,也有主要类群数量发生量降低,花生种植前期主要类群个体数较少,随着花生生长,主要类群整体增加,并出现起伏变化。花生是人工耕作田,不同时期人类活动的影响和土地利用的变化,对其所属的昆虫群落结构特征具有重要的影响[18]。因此,昆虫发生动态是昆虫发生规律、气候、地理位置、人类活动影响等的综合响应。现代化农业的发展要求表明单个种群的治理难以从根本上解决农业害虫防治的难题。从群落水平上研究综合治理害虫非常有效,值得提倡和推广[19]。通过该次湛江花生田昆虫群落结构及多样性分析,可以更好地掌握湛江花生主要害虫的发生动态规律,为湛江地区科学制定有效的害虫防治策略提供理论依据。

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