自然生草梨园土层越冬昆虫多样性研究

1.邱雅林 2.朱益晗 3.赵龙龙

（1.庆阳市林业和草原科学技术推广站；2.山西农业大学植物保护学院；3.山西农业大学果树研究所）

梨是中国水果的重要组成部分，种植历史悠久，鲜梨产量丰富，品种繁多。目前，我国已成为世界产梨大国，其种植面积和产量均居世界首位。在部分地区，梨树种植已经成为当地的支柱经济，在促进农民增收、农业增效、国民经济发展中发挥着重要作用。随着梨树产业化、规模化发展，梨园中各类病虫害的发生也日趋严重。

目前在梨树病虫害的治理中主要以化学防治为主，由于频繁地使用化学农药，对植物、土壤、水源等方面的污染和对生态平衡的破坏也在渐长。其次，长期使用同一种化学农药容易导致病虫害的抗性增强。研究表明，果园生草有利于维护果园生物多样性，维持果园生态平衡。梨园生草的方式有两种，一种是自然生草，一种是人工生草，种植一年或者多年生植物。在美国为保护土壤兴起的果园生草主要为人工种植多年生植物，如黑麦草、苜蓿等，或在梨园种植地播上适宜的种子，然后在草种生长的过程中通过人工管理实现自然生草。但相对于自然生草，人工生草的前期成本较高。梨园里生草越来越受到果农的认可，研究表明自然生草可以增加天敌昆虫所需的栖息地和食物资源，吸引泛化天敌昆虫，如捕食性蜻蜓和对梨树有益的黄蜂、蜜蜂、瓢虫、寄蝇等，有助于控制害虫数量，如苹果黄蚜、白粉虱、红蜘蛛、食叶性害虫等。对于病害来说，自然生草可以在梨园土壤中增加有益微生物和有机质，提高梨树的免疫力，减少病害的危害。总之，自然生草可以提高梨园的生态环境和土壤质量，增强梨树的生长势头，从而对梨园病虫害的防治产生一定的积极影响。因此，自然生草是一种生态友好的管理措施，可以促进梨园生态系统的平衡，维护农业可持续发展。目前对于自然生草的研究一般只涉及了地上部分，对地下部分的昆虫多样性研究较少，本文研究了自然生草梨园地下土层中越冬昆虫的种类、数量和分布；明确了自然生草对梨园产生的影响，对以后更合理使用自然生草管理方法具有指导意义。

一、材料与方法

1.供试材料。供试梨园位于山西农业大学果树研究所自然生草梨园，梨树品种为“玉露香梨”，株行距为5 米×4 米，树体生长健康，梨园常年自然生草，自然生长无人工干预。

2.试验设计与流程。在梨园以五点取样法选择五株梨树，于梨树东、南、西、北四个方位，各取三个区域，分别距树根50 厘米、100 厘米、150 厘米，取50 厘米×50 厘米×15 厘米 （长×宽×高）的土壤样本，取样后筛出其中的越冬昆虫及其他节肢动物物种，再进行辨别并计数。并在生草梨园四周取同样规格的土壤样本，清耕梨园取同样规格的土壤样本后筛出其中的越冬昆虫及其他节肢动物物种，再进行辨别并计数。

3.数据分析。将采集到的昆虫进行多样性统计分析，采用 Microsoft Excel 2016 软件整理数据并作图，采用 IBM SPSS 21.0 软件进行差异显著性分析。

二、结果与分析

1.自然生草与清耕梨园土层越冬昆虫及其他节肢动物组成。自然生草梨园中越冬昆虫共有8 个目，20 个科，种类有26 种，清耕梨园越冬昆虫共有2 个目，3 个科，种类有9 种。

表1 自然生草与清耕梨园越冬昆虫及其他节肢动物组成特点

自然生草梨园昆虫数量显著高于清耕梨园，如图1 所示（a、b 代表差异显著性），自然生草梨园中东南西北四个方向昆虫数量没有差异，在南方的昆虫数量较多；清耕梨园的昆虫数量偏少，东南西北四个方向昆虫数量没有差异，西边昆虫数量最少。

图1 自然生草与清耕梨园越冬昆虫及其他节肢动物数量

2.自然生草梨园土壤中越冬昆虫及其他节肢动物种类。自然生草梨园土壤中越冬昆虫及其他节肢动物（表2）中鞘翅目最多，有9 个科主要为捕食性天敌步甲；双翅目主要包括毛蚊幼虫；半翅目有3 个科，主要为蝽类。

表2 自然生草梨园越冬昆虫及其他节肢动物种类

3.自然生草梨园中土壤中不同目越冬昆虫及其他节肢动物数量。如图2 可以得出鞘翅目昆虫的数量最多，主要是天敌昆虫步甲，与其他目昆虫数量差异明显；双翅目昆虫中毛蚊的数量最多，半翅目和鳞翅目害虫数量较少。越冬天敌昆虫数量较多，害虫数量相对较少。

图2 不同目越冬昆虫及其他节肢动物数量

4.自然生草梨园土层中不同方位越冬昆虫及其他节肢动物数量特点。通过调查取样研究表明，在梨树距离树干50 厘米四个方位上昆虫数量如图3 所示，以南方位上昆虫的数量最多，但通过方差分析表明，四个方位上昆虫数量却无显著差异。

图3 距树干50 厘米昆虫及其他节肢动物数量

通过调查取样研究表明，在梨树距离树干100 厘米四个方位上昆虫数量如图4 所示，以东方位上昆虫的数量最多，但通过方差分析表明，四个方位上昆虫数量却无显著差异。昆虫数量少于50 厘米处。

图4 距树干100 厘米昆虫数量

通过调查取样研究表明，在梨树距离树干150 厘米四个方位上昆虫数量如图5 所示，以南和北方位上昆虫的数量相同，但通过方差分析表明，四个方位上昆虫数量却无显著差异。昆虫数量少于50 厘米和100 厘米处。

图5 距树干150 厘米昆虫数量

5.不同方位上总体越冬昆虫及其他节肢动物数量分布特点。通过调查取样研究表明，在梨树四个方位上昆虫数量如图6 所示，以南方位上昆虫的数量最多，但通过方差分析表明，四个方位上昆虫数量却无显著差异。

图6 不同方位上越冬昆虫组成特点

图7 距离树干50 厘米、100 厘米、150 厘米昆虫数量

6.自然生草梨园距树干不同距离越冬昆虫及其他节肢动物数量特点。调查结果表明在50 厘米处昆虫数量最大可达20，其中以50 厘米处，差异最大。在100 厘米、150 厘米处昆虫数量较少，差异小；说明昆虫主要聚集在梨树附近越冬，距离树干越远昆虫数量越少。

7.梨园周边和内部土壤层中昆虫及其他节肢动物种类组成差异。梨园周边和内部昆虫及其他节肢动物组成数量如表3 所示，以梨园内部昆虫和其他节肢动物种类数量较多，且明显高于梨园周边。

表3 梨园周边和内部土壤层中昆虫及其他节肢动物种类组成特点

三、讨论

本试验研究结果表明，自然生草梨园中越冬昆虫种类和数量远远高于清耕梨园；自然生草梨园中土壤越冬昆虫鞘翅目最多，有9 个科主要为捕食性天敌步甲，天敌昆虫数量较多，越冬害虫的数量较少，越冬昆虫主要分布在地下15 厘米处；距树干50 厘米昆虫数量最多，在100 厘米、150 厘米处昆虫数量显著降低，东南西北四个方向没有显著差异；说明越冬昆虫主要聚集在梨树50 厘米范围内。同样试验梨园内部昆虫和其他节肢动物种类数量较多，且明显高于梨园周边，说明了距离梨树越近昆虫数量越丰富。本次试验调查的自然生草梨园中，鞘翅目的步甲数量最多，双翅目的毛蚊次之。由于2022 年秋季至2023 年春季，降水充足，且平均气温高于往年，使梨园环境更适于蜗牛的繁育，而步甲作为蜗牛的捕食性天敌，数量也同步增长。且2022 年温度的升高，同样适合毛蚊幼虫的生长发育，且因温度升高，果园中的落叶落果腐烂加速，为毛蚊幼虫提供了丰富的营养物质，使土壤中的腐食性毛蚊幼虫数量同样较高。梨园生草在山西地区得到一定的推广，主要有自然生草和人工生草，自然免耕对提高昆虫数量，特别是提高有益昆虫数量和改良果园生态环境具有一定的助益作用；在越冬梨园土层中，清耕梨园越冬昆虫数量显著少于生草梨园，物种数量单一，自然生草并未发现梨园主要害虫，反而是天敌和中性昆虫的数量较多，即自然生草有助于提高生防效力和降低农药使用。另在越冬梨园土层中，并未发现梨园主要害虫梨小食心虫和梨木虱，说明两者主要在树体或其他部位进行越冬。通过本试验研究表明，在今后梨树生产当中，应推广生草免耕，有利于天敌的保护利用，减少化学药剂的使用，促进生态平衡。有研究表明有些害虫在地下土层越冬，经过本试验研究发现地下越冬害虫的种类较少或是由于天敌数量较高捕食后影响数量结果，综合表明生草梨园可以有效促进果园生态平衡发挥其自调功能。