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摘要[目的]探明甘蔗田间昆虫群落结构、各种昆虫在群落中的地位、重要种的消长情况和天敌的抑制作用。[方法]对册亨县不同海拔高度甘蔗田间昆虫群落进行了系统调查。[结果]昆虫种类分别属于12个目24个科,其中以鞘翅目种类最多,其次是半翅目和鳞翅目。害虫优势种主要是甘蔗绵蚜[Ceratovacuna lanigera (Zehntner)];天敌优势种主要有大突肩瓢虫[Synonycha grandis (Thunberg)]、黄斑盘瓢虫(Coelophora saucia Mulsant)和黑方突毛瓢虫[Pseudoscymnus kurohime (Miyatake)]3种。不同海拔的甘蔗田间昆虫群落有差异。[结论]研究结果为甘蔗虫害的综合治理提供了理论依据。
关键词甘蔗;昆虫群落;甘蔗绵蚜;瓢虫
中图分类号S435.661文献标识码A文章编号0517-6611(2015)06-104-03
甘蔗是一种生长在热带和温带的作物,因其含糖量高而被大量种植。甘蔗现已成为制糖工业的主要原料,其经济价值较高。黔西南州册亨县甘蔗种植面积达8 000 hm2,预计总产量可达41余万吨[1]。但是甘蔗的虫害给甘蔗种植业造成了巨大的损失,所以防治甘蔗的虫害对甘蔗产业具有重要意义。昆虫群落是反映昆虫种群在田间发生变化的重要特征之一[2] 。为了探明甘蔗田间昆虫群落结构、各种昆虫在群落中的地位、重要种的消长情况和天敌的抑制作用,笔者对册亨县甘蔗田间昆虫群落进行了系统调查,以期为甘蔗虫害的综合治理提供理论依据。
1材料与方法
1.1调查地点2014年8月甘蔗旺长期,在黔西南州册亨县的高、中、低不同海拔的甘蔗种植区冗坪(800 m)、册阳(700 m)、弄应(410 m)分别进行了3次田间系统调查。
1.2调查方法根据实际种植的面积、分布情况不同,利用5点法取样,每点随机抽取10株甘蔗,记录上面昆虫的种类及数量。对于数量较大的昆虫制定分级标准,以级数记录。同时记录天气、田间管理以及甘蔗生长期等情况[3]。采集昆虫样本,带回实验室供饲养观察、鉴定以及标本制作。
1.3分析方法
1.3.1数据处理。甘蔗田间昆虫群落的物种数(S)为3次调查种类的累计结果;群落中各物种的数量(N)为3次调查数量的平均值(取整)[4]。
1.3.2计算方法。分别采用丰富度、多样性、均匀度、优势度指数等特征指标分析群落结构。BergerParker优势度指数[5]:I=Nmax/NT,其中Nmax为优势种群数量,NT为全部种的种群数量;ShannonWinner多样性指数[6]:H=-ΣPilnPi,其中Pi为属于第i种的个体数的概率;均匀度:E=H/Hmax=H/lns[7];群落丰富度即群落中所含有的物种数(S)[8]。
2结果与分析
2.1甘蔗田间昆虫种群组成由表1可知,甘蔗田间昆虫种群主要由12目24科27种昆虫组成。各目在该昆虫群落中种类最多的是鞘翅目,主要的种群有瓢虫、金龟子、叶甲;其次是半翅目,主要的种群有叶蝉、蝽以及蚜虫;然后是鳞翅目,主要的类群有蛾、蝶,3个目的昆虫种类占群落昆虫种类的55.56%,是该昆虫群落的主体。而直翅目、革翅目、竹节虫目、蜱螨目、蜘蛛目以及丙眼目的种类少,均占群落种类的3.70%,对该甘蔗地昆虫群落组成和性质的影响较小。
2.2甘蔗田间群落的功能组成按不同种的营养级分成不同的功能组分(图1),利用饼状图分析各组分的主要昆虫组成(图2~4)。
甘蔗田间主要害虫是甘蔗绵蚜,已经达到该植食性昆虫群落昆虫总数量的99.933 0%。甘蔗绵蚜是该昆虫群落的最大优势种,对整个昆虫群落起着决定性的作用,对甘蔗也造成很大的危害。
表1甘蔗田间昆虫种群
目种数种类所占比例∥%鞘翅目622.22鳞翅目414.81半翅目518.52膜翅目27.41直翅目13.70双翅目27.41革翅目13.70竹节虫目13.70蜻蜓目27.41蜱螨目13.70蜘蛛目13.70丙眼目13.70
肉食性昆虫群落昆虫数量占该昆虫群落总数量的0.243 2%。它们在群落中占有一定的地位,对害虫起着控制作用,某些时期直接决定着种群种类、数量的变化。瓢虫(黄斑盘瓢虫、大突肩瓢虫、黑方突毛瓢虫)、蜘蛛对甘蔗绵蚜有重要的控制作用,是主要的天敌昆虫。还有其他数量较少的昆虫如蠼螋、蜻蜓以及豆娘也对害虫起着控制作用。在甘蔗种植中,保护和科学利用天敌对害虫群落综合治理有重要作用,有助于减少化学药品的投入使用,从而减少化学药剂对人体的损害[9]。
其他昆虫数量在该昆虫群落中占0.237 7%。该类昆虫对甘蔗没有大的危害,但作为该昆虫群落中的一部分,它们的存在影响着整个昆虫群落的结构及变化。例如,蚂蚁与蚜虫的共生关系[10]。蚂蚁是其他类昆虫群落的主体,占了其他类昆虫的95.454 5%。因此,它们也是不能被忽略的群体。
图1昆虫不同营养级组成图2植物性昆虫组成图3肉食性昆虫组成图4其他类昆虫组成2.3不同海拔甘蔗田间主要害虫和天敌种群数量动态在调查中发现,害虫的优势种为甘蔗绵蚜1种,天敌的优势种有大突肩瓢虫、黄斑盘瓢虫和黑方突毛瓢虫3种瓢虫。在高、中、低不同海拔地区的冗坪(800 m)、册阳(700 m)、弄应(410 m)分别进行了3次甘蔗田间系统调查。
从图5可知,蚜情指数最高的是高海拔地区,第2次调查时数量有所减少,但第3次调查时蚜虫数量有大幅度增加趋势;其次是低海拔地区,蚜情指数呈总体降低趋势;蚜情指数最低的是中海拔地区,数量有逐渐减少趋势。从图6可知,高、低海拔地区甘蔗田间瓢虫数量呈下降趋势;高海拔地区呈上升趋势;中海拔地区的瓢虫总量较高、低海拔地区少,且呈下降趋势。 另外,高海拔地区冗坪前2次调查的情况是害虫随着天敌的数量增加而减少,但在第3次调查时发现害虫数量增加而天敌数量减少的现象;中海拔地区册阳天敌和害虫的数量同时减少;低海拔地区弄应天敌和害虫的数量都是总体下降。表现出天敌昆虫对害虫有抑制作用。
图5不同海拔甘蔗田间甘蔗绵蚜蚜情指数变化情况图6不同海拔甘蔗田间瓢虫数量变化情况2.4不同海拔甘蔗田间昆虫群落特征及多样性由表2可知,不同海拔地区甘蔗田间昆虫群落特征有所差异。①物种数:高海拔种植区>低海拔种植区=中海拔种植区。中、低海拔种植区昆虫群落物种数相同,仅为44.44%。高海拔种植区昆虫物种数(18种)是中、低海拔种植区的1.500 0 倍;②个体数:高海拔种植区>低海拔种植区>中海拔种植区。高海拔种植区的昆虫数量是低海拔种植区的1.800 8倍,是中海拔种植区的4.146 5倍;③昆虫种群多样性:低海拔种植区>中海拔种植区>高海拔种植区;④均匀度指数:低海拔种植区>中海拔种植区>高海拔种植区;⑤优势度指数:高海拔种植区>中海拔种植区>低海拔种植区。系统调查的3个地区海拔差异并不是很大,但仍能说明一些问题:高海拔种植区物种数多、个体数大,群落多样性指数和均匀度指数较小;而低海拔种植区群落多样性指数、均匀度较高,而优势度指数低。田间物种的多样性与它的稳定性紧密相关,一般表现为多样性越强,稳定性处于较好的平衡状态,害虫大发生的机率小[11]。
表2不同海拔甘蔗田间昆虫群落特征值
海拔类型SNTIHE高海拔1836 9080.997 724 070.018 970 40.006 563 29中海拔128 9010.997 640 710.023 590 60.009 493 56低海拔1220 4950.995 315 930.039 467 10.015 882 71
3讨论
研究结果表明,甘蔗田间昆虫群落分别属于12个目24个科27种。在该群落中种类数量较多的6个目排序为:鞘翅目>半翅目>鳞翅目>膜翅目=双翅目=蜻蜓目。害虫的优势种为甘蔗绵蚜1种,数量庞大,已经达到该昆虫群落昆虫个体总数量的99.452 5%,占植食性昆虫群落昆虫个体总数量的99.933 0%,极大地威胁着甘蔗的正常生长。
天敌的优势种有大突肩瓢虫、黄斑盘瓢虫和黑方突毛瓢虫3种瓢虫,数量大小为:黄斑盘瓢虫>黑方突毛瓢虫>大突肩瓢虫,瓢虫作为该昆虫群落的优势天敌种群对甘蔗绵蚜有重要的控制作用。
在系统调查的高、中、低3个海拔高度的甘蔗田中海拔差异并不是十分大,但仍能说明一些问题:高海拔地区更有利于甘蔗绵蚜发生,蚜情指数较中、低海拔地区高。高海拔种植区物种数及个体数较多,但稳定性没有低海拔种植区强。蔗田中昆虫的物种数较丰富,它对害虫和天敌之间的相互作用也有着重要影响。
由于蔗田中甘蔗绵蚜数量极大,调查计数不准确,有些昆虫个体极小,活动隐蔽,所以调查中难免有疏漏,还有一些人为因素的影响。比如施药、田间杂草整理、调查取点不合理等,都可能产生一些误差,需要在今后工作中改进。
参考文献
[1] 蒋桂蓉.贵州省册亨县甘蔗种植丰产技术及病虫害的防治[J].北京农业,2014(3):53.
[2] 李博,杨持,林鹏.生态学[M].北京:高等教育出版社,2000:135-136.
[3] 高书晶,庞保平,于洋,等.麦田昆虫群落的结构与时序动态[J].生态学杂志,2004,23(6):47-50.
[4] 陈树仁,李桂亭,杨敬彬.蔬菜昆虫群落结构研究[J].安徽农业科学,1996(S1):25-28.
[5] PRICE P W.Imcct ecology[M].New York:Wilery Interscience Pubhcafion,1975:371-381.
[6] 金翠霞,吴亚.群落多样性及其应用的探讨Ⅱ[J].昆虫学报,1981,24(1):28-33.
[7] 郭依泉.生物群落结构多样性.测度初探Ⅱ[J].西南农业大学学报,1988,10(2):151-158.
[8] 韩贵彪,张育平,王国和.太原市园林昆虫群落结构研究Ⅱ[J].山西农业大学学报,2005,25(1):1-4.
[9] 黄应昆,李文凤.甘蔗害虫优势天敌及其保护利用[J].环境昆虫学报,2006(2):85-92.
[10] 奇奥的蚂蚁王国[N].大众科技报,2001-04-24(4).
[11] 柏楚政,文礼章.豇豆昆虫群落调查及多样性分析[J].现代农业科技,2007(2):44-47.安徽农业科学2015年
关键词甘蔗;昆虫群落;甘蔗绵蚜;瓢虫
中图分类号S435.661文献标识码A文章编号0517-6611(2015)06-104-03
甘蔗是一种生长在热带和温带的作物,因其含糖量高而被大量种植。甘蔗现已成为制糖工业的主要原料,其经济价值较高。黔西南州册亨县甘蔗种植面积达8 000 hm2,预计总产量可达41余万吨[1]。但是甘蔗的虫害给甘蔗种植业造成了巨大的损失,所以防治甘蔗的虫害对甘蔗产业具有重要意义。昆虫群落是反映昆虫种群在田间发生变化的重要特征之一[2] 。为了探明甘蔗田间昆虫群落结构、各种昆虫在群落中的地位、重要种的消长情况和天敌的抑制作用,笔者对册亨县甘蔗田间昆虫群落进行了系统调查,以期为甘蔗虫害的综合治理提供理论依据。
1材料与方法
1.1调查地点2014年8月甘蔗旺长期,在黔西南州册亨县的高、中、低不同海拔的甘蔗种植区冗坪(800 m)、册阳(700 m)、弄应(410 m)分别进行了3次田间系统调查。
1.2调查方法根据实际种植的面积、分布情况不同,利用5点法取样,每点随机抽取10株甘蔗,记录上面昆虫的种类及数量。对于数量较大的昆虫制定分级标准,以级数记录。同时记录天气、田间管理以及甘蔗生长期等情况[3]。采集昆虫样本,带回实验室供饲养观察、鉴定以及标本制作。
1.3分析方法
1.3.1数据处理。甘蔗田间昆虫群落的物种数(S)为3次调查种类的累计结果;群落中各物种的数量(N)为3次调查数量的平均值(取整)[4]。
1.3.2计算方法。分别采用丰富度、多样性、均匀度、优势度指数等特征指标分析群落结构。BergerParker优势度指数[5]:I=Nmax/NT,其中Nmax为优势种群数量,NT为全部种的种群数量;ShannonWinner多样性指数[6]:H=-ΣPilnPi,其中Pi为属于第i种的个体数的概率;均匀度:E=H/Hmax=H/lns[7];群落丰富度即群落中所含有的物种数(S)[8]。
2结果与分析
2.1甘蔗田间昆虫种群组成由表1可知,甘蔗田间昆虫种群主要由12目24科27种昆虫组成。各目在该昆虫群落中种类最多的是鞘翅目,主要的种群有瓢虫、金龟子、叶甲;其次是半翅目,主要的种群有叶蝉、蝽以及蚜虫;然后是鳞翅目,主要的类群有蛾、蝶,3个目的昆虫种类占群落昆虫种类的55.56%,是该昆虫群落的主体。而直翅目、革翅目、竹节虫目、蜱螨目、蜘蛛目以及丙眼目的种类少,均占群落种类的3.70%,对该甘蔗地昆虫群落组成和性质的影响较小。
2.2甘蔗田间群落的功能组成按不同种的营养级分成不同的功能组分(图1),利用饼状图分析各组分的主要昆虫组成(图2~4)。
甘蔗田间主要害虫是甘蔗绵蚜,已经达到该植食性昆虫群落昆虫总数量的99.933 0%。甘蔗绵蚜是该昆虫群落的最大优势种,对整个昆虫群落起着决定性的作用,对甘蔗也造成很大的危害。
表1甘蔗田间昆虫种群
目种数种类所占比例∥%鞘翅目622.22鳞翅目414.81半翅目518.52膜翅目27.41直翅目13.70双翅目27.41革翅目13.70竹节虫目13.70蜻蜓目27.41蜱螨目13.70蜘蛛目13.70丙眼目13.70
肉食性昆虫群落昆虫数量占该昆虫群落总数量的0.243 2%。它们在群落中占有一定的地位,对害虫起着控制作用,某些时期直接决定着种群种类、数量的变化。瓢虫(黄斑盘瓢虫、大突肩瓢虫、黑方突毛瓢虫)、蜘蛛对甘蔗绵蚜有重要的控制作用,是主要的天敌昆虫。还有其他数量较少的昆虫如蠼螋、蜻蜓以及豆娘也对害虫起着控制作用。在甘蔗种植中,保护和科学利用天敌对害虫群落综合治理有重要作用,有助于减少化学药品的投入使用,从而减少化学药剂对人体的损害[9]。
其他昆虫数量在该昆虫群落中占0.237 7%。该类昆虫对甘蔗没有大的危害,但作为该昆虫群落中的一部分,它们的存在影响着整个昆虫群落的结构及变化。例如,蚂蚁与蚜虫的共生关系[10]。蚂蚁是其他类昆虫群落的主体,占了其他类昆虫的95.454 5%。因此,它们也是不能被忽略的群体。
图1昆虫不同营养级组成图2植物性昆虫组成图3肉食性昆虫组成图4其他类昆虫组成2.3不同海拔甘蔗田间主要害虫和天敌种群数量动态在调查中发现,害虫的优势种为甘蔗绵蚜1种,天敌的优势种有大突肩瓢虫、黄斑盘瓢虫和黑方突毛瓢虫3种瓢虫。在高、中、低不同海拔地区的冗坪(800 m)、册阳(700 m)、弄应(410 m)分别进行了3次甘蔗田间系统调查。
从图5可知,蚜情指数最高的是高海拔地区,第2次调查时数量有所减少,但第3次调查时蚜虫数量有大幅度增加趋势;其次是低海拔地区,蚜情指数呈总体降低趋势;蚜情指数最低的是中海拔地区,数量有逐渐减少趋势。从图6可知,高、低海拔地区甘蔗田间瓢虫数量呈下降趋势;高海拔地区呈上升趋势;中海拔地区的瓢虫总量较高、低海拔地区少,且呈下降趋势。 另外,高海拔地区冗坪前2次调查的情况是害虫随着天敌的数量增加而减少,但在第3次调查时发现害虫数量增加而天敌数量减少的现象;中海拔地区册阳天敌和害虫的数量同时减少;低海拔地区弄应天敌和害虫的数量都是总体下降。表现出天敌昆虫对害虫有抑制作用。
图5不同海拔甘蔗田间甘蔗绵蚜蚜情指数变化情况图6不同海拔甘蔗田间瓢虫数量变化情况2.4不同海拔甘蔗田间昆虫群落特征及多样性由表2可知,不同海拔地区甘蔗田间昆虫群落特征有所差异。①物种数:高海拔种植区>低海拔种植区=中海拔种植区。中、低海拔种植区昆虫群落物种数相同,仅为44.44%。高海拔种植区昆虫物种数(18种)是中、低海拔种植区的1.500 0 倍;②个体数:高海拔种植区>低海拔种植区>中海拔种植区。高海拔种植区的昆虫数量是低海拔种植区的1.800 8倍,是中海拔种植区的4.146 5倍;③昆虫种群多样性:低海拔种植区>中海拔种植区>高海拔种植区;④均匀度指数:低海拔种植区>中海拔种植区>高海拔种植区;⑤优势度指数:高海拔种植区>中海拔种植区>低海拔种植区。系统调查的3个地区海拔差异并不是很大,但仍能说明一些问题:高海拔种植区物种数多、个体数大,群落多样性指数和均匀度指数较小;而低海拔种植区群落多样性指数、均匀度较高,而优势度指数低。田间物种的多样性与它的稳定性紧密相关,一般表现为多样性越强,稳定性处于较好的平衡状态,害虫大发生的机率小[11]。
表2不同海拔甘蔗田间昆虫群落特征值
海拔类型SNTIHE高海拔1836 9080.997 724 070.018 970 40.006 563 29中海拔128 9010.997 640 710.023 590 60.009 493 56低海拔1220 4950.995 315 930.039 467 10.015 882 71
3讨论
研究结果表明,甘蔗田间昆虫群落分别属于12个目24个科27种。在该群落中种类数量较多的6个目排序为:鞘翅目>半翅目>鳞翅目>膜翅目=双翅目=蜻蜓目。害虫的优势种为甘蔗绵蚜1种,数量庞大,已经达到该昆虫群落昆虫个体总数量的99.452 5%,占植食性昆虫群落昆虫个体总数量的99.933 0%,极大地威胁着甘蔗的正常生长。
天敌的优势种有大突肩瓢虫、黄斑盘瓢虫和黑方突毛瓢虫3种瓢虫,数量大小为:黄斑盘瓢虫>黑方突毛瓢虫>大突肩瓢虫,瓢虫作为该昆虫群落的优势天敌种群对甘蔗绵蚜有重要的控制作用。
在系统调查的高、中、低3个海拔高度的甘蔗田中海拔差异并不是十分大,但仍能说明一些问题:高海拔地区更有利于甘蔗绵蚜发生,蚜情指数较中、低海拔地区高。高海拔种植区物种数及个体数较多,但稳定性没有低海拔种植区强。蔗田中昆虫的物种数较丰富,它对害虫和天敌之间的相互作用也有着重要影响。
由于蔗田中甘蔗绵蚜数量极大,调查计数不准确,有些昆虫个体极小,活动隐蔽,所以调查中难免有疏漏,还有一些人为因素的影响。比如施药、田间杂草整理、调查取点不合理等,都可能产生一些误差,需要在今后工作中改进。
参考文献
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[7] 郭依泉.生物群落结构多样性.测度初探Ⅱ[J].西南农业大学学报,1988,10(2):151-158.
[8] 韩贵彪,张育平,王国和.太原市园林昆虫群落结构研究Ⅱ[J].山西农业大学学报,2005,25(1):1-4.
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