茶樹上游獵型蜘蛛功能團(tuán)對景觀低碳管理模式的反應(yīng)

黎秀娣，馮平萬，黎健龍,，唐 顥，唐勁馳*

1. 廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院飲用植物研究所，廣東 廣州 510640；2. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)部熱帶農(nóng)業(yè)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510642

茶樹上游獵型蜘蛛功能團(tuán)對景觀低碳管理模式的反應(yīng)

黎秀娣1，馮平萬1，黎健龍1,2，唐 顥1，唐勁馳1*

1. 廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院飲用植物研究所，廣東 廣州 510640；2. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)部熱帶農(nóng)業(yè)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510642

目前溫室效應(yīng)加劇、生物多樣性減少以及農(nóng)田環(huán)境污染加重等問題已成為關(guān)注的焦點(diǎn)。由于蜘蛛是環(huán)境變化的指示標(biāo)志和農(nóng)業(yè)生中的重要捕食性天敵。通過選擇茶樹上游獵型蜘蛛為研究對象，調(diào)查分析景觀低碳管理模式茶園（JG）與習(xí)慣管理模式茶園（XG）對茶樹上游獵型蜘蛛組成、結(jié)構(gòu)以及群落數(shù)量特征的影響。結(jié)果表明：JG茶園茶樹上游獵型蜘蛛種類較多，有8個(gè)科，18個(gè)種；XG茶園有6個(gè)科，13個(gè)種；優(yōu)勢種和豐盛種中，JG茶園個(gè)體數(shù)為375頭、195頭，比XG茶園分別提高1.16、0.33倍。JG與XG兩類茶園的蜘蛛種群數(shù)量特征在年齡結(jié)構(gòu)、性別比例方面存在顯著差異（P＜0.001）；JG茶園雌蛛個(gè)體數(shù)為157頭、雄蛛個(gè)體數(shù)為320頭，是XG茶園的1.12和1.32倍；JG茶園成蛛與幼蛛個(gè)體數(shù)是XG茶園的1.25和0.87倍，成蛛比幼蛛高出46.32%，而XG茶園成蛛比幼蛛高出21.82%；JG茶園蜘蛛種群數(shù)量特征發(fā)生動(dòng)態(tài)顯著高于XG茶園(P＜0.05 )。JG茶園蜘蛛多樣性指數(shù)和豐富度指數(shù)比XG茶園增加16.46%和12.14%。主成分分析表明，第一、二主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)50.47%，JG茶園位置明顯接近光盔蛛科（Liocranidae）、圓顎蛛科（Corinnidae）、跳蛛科（Salticidae）和管巢蛛科（Clubionidae）等蜘蛛群落數(shù)量分布較多的方向偏移，而XG茶園則向盜蛛科（Pisauridae）和貓蛛科（Oxyopidae）等蜘蛛群落數(shù)量分布較少方向靠近。由此可知，茶園實(shí)行低碳管理，實(shí)行復(fù)合種植，有利于減少CO2氣體排放，保護(hù)茶樹上游獵型蜘蛛種類多樣性，提高對害蟲的自然控制能力，為茶園固碳增匯，茶葉產(chǎn)值提高打下了基礎(chǔ)。

景觀低碳；蜘蛛；群落結(jié)構(gòu)

隨著我國溫室氣體排放日益增加，探討良好的管理措施對增加土壤有機(jī)碳儲量和減少溫室氣體的排放成為關(guān)注焦點(diǎn)。農(nóng)業(yè)耕作措施對農(nóng)田土壤有機(jī)碳庫的影響較大，農(nóng)田合理的種植管理能發(fā)揮更大的固碳作用（劉紅梅等，2013；李發(fā)東等，2012；Naudin等，2010）。間作套種復(fù)合體系是我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的精髓，不僅能有效地保護(hù)和增加生物多樣性，使病蟲害得到自然控制（駱世明，2009；Zhu等，2000）；還能有效地保護(hù)和提高農(nóng)田固碳能力，達(dá)到增匯減排（翁伯琦等，2013；張四海等，2012）。目前，探討茶園減免化學(xué)農(nóng)藥的使用，利用景觀多樣性低碳種植模式來保護(hù)天敵，提高害蟲生物防治能力，是茶園清潔生產(chǎn)創(chuàng)新方法。

利用天敵對控制害蟲方面，龐冬輝等（2010）研究了生態(tài)管理對茶園節(jié)肢動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)和多樣性的影響，結(jié)果表明生態(tài)管理方式能夠提高茶園節(jié)肢動(dòng)物群落多樣性，有助于實(shí)現(xiàn)對茶樹害蟲的生態(tài)控制。陳伯剛（2003）開展了蜘蛛對茶園害蟲控制作用的研究，發(fā)現(xiàn)管巢蛛科、斜紋貓蛛（Oxyopes sertatus L. Koch）等茶樹上游獵型蜘蛛的種類增多，能使害蟲種群數(shù)量減少。茶園施藥對利用天敵蜘蛛影響方面，韓寶瑜（2005）對有機(jī)茶園、無公害茶園和普通茶園蜘蛛群落組成及動(dòng)態(tài)差異進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果得出有機(jī)茶園蜘蛛種類和個(gè)體數(shù)多，其中斜紋貓蛛、條紋蠅虎（Plexippus setipet Karsch）等茶樹上游獵型蜘蛛為優(yōu)勢種。曾明森等（2008）對茶園蜘蛛種類與種群動(dòng)態(tài)的進(jìn)行差異調(diào)查，結(jié)果表明在不施農(nóng)藥的情況下茶園以盜蛛、蟹蛛科（Thomisidae）、斜紋貓蛛等茶樹上游獵型蜘蛛作為重要天敵。農(nóng)田生態(tài)管理對天敵影響方面，彭萍等（2006）對不同生態(tài)昆蟲群落開展多樣性分析，研究表明茶園天敵多樣性越強(qiáng)，對害蟲大發(fā)生機(jī)率越少。李代芹等（1993）開展了棉田蜘蛛群落研究，結(jié)果表明各類群落的生態(tài)優(yōu)勢集中，其中以蟹蛛科等的優(yōu)勢集中性為高。

鑒于捕食性天敵蜘蛛對維持生態(tài)系統(tǒng)平衡起著重要作用，是茶園生物防治中的重要類群（高宇等，2012）。茶園游獵型蜘蛛分為地面游獵型和茶樹上游獵型，其中，以茶樹上游獵型蜘蛛是最主要功能群之一，主要包括跳蛛科、管巢蛛科和貓蛛科等（趙金釗，1993）。因此，在廣東地區(qū)茶園不施化學(xué)農(nóng)藥下，采用不同收集方法系統(tǒng)全面調(diào)查茶樹上游獵蜘蛛種類有著深遠(yuǎn)現(xiàn)實(shí)意義。本文選擇茶樹上游獵型蜘蛛為研究對象，通過調(diào)查分析景觀低碳管理模式對茶樹上游獵型蜘蛛種類、數(shù)量以及功能團(tuán)數(shù)量特征影響，為有效開發(fā)和合理利用蜘蛛進(jìn)行生物防治，建立以生物防治為主的景觀低碳茶園種植模式體系提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)茶園基本情況

景觀低碳管理模式茶園，不施化學(xué)農(nóng)藥，取樣點(diǎn)設(shè)置在遠(yuǎn)離茶園邊緣的地帶以消除邊緣效應(yīng)，面積為約2000 m2茶園作為取樣點(diǎn)，茶園實(shí)施品種多樣性種植，主要有“云大淡綠”、“英紅九號”等，均為等面積種植，每年2、5月施尿素225 kg·hm-2。中心隔行間種自然生長茶樹，其樹高3～4 m，種植規(guī)格株距×行距＝1 m×3 m，3000株·hm-2，遮蔭度達(dá)72%～82%。茶園地表周年覆蓋厚度為1～3 cm的凋落物，干物質(zhì)質(zhì)量為910～930 g·m-2；表層土壤0～20 cm有機(jī)質(zhì)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.2～21.5 g·kg-1。周圍邊界結(jié)構(gòu)植物豐富，生態(tài)環(huán)境較好，人為干擾少。緯度：24°18′09′′N；經(jīng)度：113°23′05′′E；海拔：44 m。茶園遮蔭度較大，夏季高溫天氣，溫度為28～34 ℃，濕度為62%～88%，光照強(qiáng)度為13500～40100 lx。

習(xí)慣管理模式茶園，不施化學(xué)農(nóng)藥，取樣點(diǎn)設(shè)置在遠(yuǎn)離茶園邊緣的地帶以消除邊緣效應(yīng)，面積為約2000 m2茶園作為取樣點(diǎn)，種植品種為英紅九號，每年2、5、7月施尿素375 kg·hm-2。中心間種少量園林樹木，其樹齡約為5年，樹高2.5～3 m，10株·hm-2。茶園地表覆蓋凋落物較少，干物質(zhì)質(zhì)量為340～360 g·m-2；表層土壤0～20 cm有機(jī)質(zhì)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.4～14.5 g·kg-2。四周邊界景觀植物相對少。緯度：24°18′12′′N；經(jīng)度：113°23′12′′E；海拔：38 m。茶園遮蔭度較小，夏季高溫天氣，溫度為29～36 ℃，濕度為59%～82%，光照強(qiáng)度為19200～74200 lx。

1.2 采樣時(shí)間與方法

每塊茶園選取40個(gè)采樣點(diǎn)（4次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)10個(gè)點(diǎn)），5至10月，每半個(gè)月采集1次，11月至次年4月每1個(gè)月采集1次，采集時(shí)間持續(xù)1年。

陷阱法：每個(gè)采樣點(diǎn)布置一個(gè)陷阱，陷阱放置在靠近茶樹的根部的位置以躲避雨水。把口徑10 cm的一次性紙杯埋入土中，配方為每1000 mL 4%的福爾馬林液加5 mL甘油和幾滴洗衣粉溶液，上面蓋上20 cm左右的一次性紙盤（防止溶液揮發(fā)和陷阱被破壞）。

拍打法：在相鄰未設(shè)陷阱的茶行作為拍打收集蜘蛛的茶行。盡量避免相近2次在同一茶株上拍打采樣。采用直徑0.5 m捕蟲網(wǎng)，每取樣點(diǎn)左手將捕蟲網(wǎng)插入茶蓬下，右手用力拍打5次。

自由采集法：采用手捕、挖掘（對地下打洞生活的種類）等方法收集蜘蛛品種。

標(biāo)本鑒定方法：每次將采集到的蜘蛛標(biāo)本浸泡在75%的酒精中，送湖北大學(xué)進(jìn)行鑒定。

1.3 群落結(jié)構(gòu)分析方法

多度(N)：個(gè)體數(shù)。優(yōu)勢度：計(jì)算公式如式(1)，采用第i個(gè)物種(或類群)個(gè)體數(shù)(Ni)占群落總個(gè)體數(shù)(N)的比例（BERGER和PARKER，1970）。多樣性：采用物種豐富度指數(shù)R、Shannon-Wiener指數(shù)H′來分析類群多樣性，計(jì)算公式如式(2)～(3)，其中S為物種數(shù)，N為個(gè)體數(shù)，Pi為第i個(gè)物種占總數(shù)的百分比。用均勻性指數(shù)J′、優(yōu)勢度指數(shù)C來反映群落（類群）的穩(wěn)定性，式(4)～(5)中H′max為H′的最大理論值，Ni為第i個(gè)物種數(shù)量，N為類群個(gè)體總數(shù)（黎健龍等，2011）。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法

采用微軟SAS 統(tǒng)計(jì)軟件（SAS 8.0 Software，SAS Institute Inc.）和R（ADE-4）多元數(shù)據(jù)分析軟件（THIOULOUSE et al.，1997）對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與分析。主成分分析（Principal Components Analysis）通過在R中導(dǎo)入ADE-4 軟件包，比較不同管理模式茶園蜘蛛綜合特征的差異；多元數(shù)據(jù)分析結(jié)果利用二維空間載荷圖和得分圖直觀而形象地進(jìn)行反映。

2 結(jié)果分析

2.1 不同管理模式對茶樹上游獵型蜘蛛功能團(tuán)組成影響

采集時(shí)間從2010年6月開始持續(xù)1年，景觀低碳管理模式茶園除尚在鑒定的1個(gè)品種外，共鑒定出18個(gè)種，隸屬于8科；習(xí)慣管理模式茶園鑒定出13個(gè)種，隸屬于6科（表1）。

優(yōu)勢度值D≥0.1為優(yōu)勢種，景觀低碳管理模式茶園中，優(yōu)勢種有2個(gè)種，花腹金蟬蛛（Phintellaparva）占12.70%和草地鼬蛛（Itatsina praticola）占34.00%，數(shù)量分別為102頭和273頭，合計(jì)375頭；習(xí)慣管理模式茶園中，有3個(gè)優(yōu)勢種，其中花腹金蟬蛛占13.99%、草地鼬蛛占20.73%和斑管巢蛛（Clubionadeletrix O.P.-Cambridge）占10.04%，其個(gè)體數(shù)量較少，分別為54頭、80頭和40頭，合計(jì)174頭。豐盛種中D在0.05～0.10之間，景觀低碳管理模式茶園中有黃帶貓蛛（Evarcha flavocincta Seo）、斑管巢蛛和斜紋貓蛛等3個(gè)種，合計(jì)195頭，分別占7.58%、8.22%和8.22%；習(xí)慣管理模式茶園有波氏緬蛛（Burmattus pococki）、黃帶貓蛛和多色金蟬蛛（Phintella versicolor）等5個(gè)種，合計(jì)147頭，分別占9.84%、9.59%和5.70%。常見種中，D在0.01～0.05之間，景觀低碳管理模式茶園中有條紋蠅虎、波氏緬蛛和擬貓刺蛛（Echinax oxyopoides）等9個(gè)種；習(xí)慣管理模式茶園有鱗狀獵蛛（Evarcha bulbosa）、沙色金蟬蛛（Phintella arenicolor）和海南花蟹蛛（Xysticus hainenus）等5個(gè)種。剩余的蜘蛛種類的優(yōu)勢度值D均小于0.01，為偶見種或罕見種，景觀低碳管理模式茶園中有5個(gè)種。說明，茶園生態(tài)環(huán)境建設(shè)得到加強(qiáng)，有利于天敵蜘蛛優(yōu)勢種數(shù)量和種類的增加，特別是常見種和偶見種大量增加，從而為茶園害蟲自然控制提供保證。

表1 不同管理模式對茶樹上游獵型蜘蛛組成Table1 Species composition of Canopy-wandering-spiders against different treatments in tea plantations

2.2 不同管理模式對茶樹上游獵型蜘蛛功能團(tuán)數(shù)量特征影響

對不同管理模式茶園地面游獵型蜘蛛功能團(tuán)數(shù)量特征分析表明（表2、表3和表4），景觀低碳管理模式茶園與習(xí)慣管理茶園茶樹上游獵型蜘蛛功能團(tuán)數(shù)量特征組成存在明顯差異，影響達(dá)到極顯著( F種植模式= 35.61***)，種群個(gè)體數(shù)相差1.08倍。此外，兩類茶園的蜘蛛功能團(tuán)數(shù)量特征在年齡結(jié)構(gòu)、性別比例方面存在極顯著差異（F種群數(shù)量特征=35.03***）；茶園的種植模式和蜘蛛功能團(tuán)數(shù)量特征的交互作用達(dá)到顯著差異(0.001＜P＜0.01)。由于蜘蛛成熟后才能清晰分辨出雌雄，景觀低碳管理模式茶園共收集成蛛477頭，幼蛛有326頭；顧此，鑒定出雌蛛有157頭，雄蛛有320頭。習(xí)慣管理模式茶園共收集成蛛212頭，幼蛛有174頭；鑒定出雌蛛有74頭，雄蛛有138頭。

從性別比例上看，茶園實(shí)行景觀低碳管理模式后雌蛛和雄蛛個(gè)體數(shù)是習(xí)慣管理模式的1.12、1.32倍；景觀低碳管理模式茶園雄性數(shù)量較多，比雌蛛高出103.90%，其中，草地鼬蛛雄蛛個(gè)體數(shù)量最多，而鱗狀獵蛛雌雄比值最小，為1∶8.0；其次為草棲毛叢蛛（Itasina practicola）、波氏緬蛛和羽狀刺蛛（Echinax panache）。習(xí)慣管理模式茶園中，同樣是雄性數(shù)量較多，比雌蛛高出86.61%；其中，草地鼬蛛雄蛛個(gè)體數(shù)量也是最多，而草棲毛叢蛛雌雄比值最小，為1∶8.0，其次為波氏緬蛛。

從年齡結(jié)構(gòu)上看，茶園實(shí)行景觀低碳管理模式后成蛛與幼蛛個(gè)體數(shù)是習(xí)慣管理模式的1.25和0.87倍。景觀低碳管理模式茶園成蛛數(shù)量較多，比幼蛛高出46.32%；其中，草地鼬蛛雄蛛個(gè)體數(shù)量最多，

而海南花蟹蛛成蛛與幼蛛比值最小，為1∶14.0；其次為沙色金蟬蛛、斜紋貓蛛和二叉黑條蠅虎（Phintella debilis），比值分別為1∶6.0、1∶3.7、1∶3.5。習(xí)慣管理茶園中，同樣是成蛛數(shù)量較多，比幼蛛高出21.82%。說明景觀低碳管理模式不僅影響蜘蛛功能團(tuán)數(shù)量大小，還對蜘蛛功能團(tuán)特征在年齡結(jié)構(gòu)、性別比例等影響較大。

表2 不同管理模式對茶樹上游獵型蜘蛛功能團(tuán)數(shù)量特征影響Table2 Population characteristics of Canopy-wandering-spiders against different treatments in tea plantations (mean ± SE)

表3 不同管理模式對茶樹上游獵型蜘蛛功能團(tuán)性別比率影響Table3 Sex ratio of Canopy-wandering-spiders against different treatments in tea plantations

表4 不同管理模式對茶樹上游獵型蜘蛛功能團(tuán)年齡結(jié)構(gòu)影響Table4 Age structure of Canopy-wandering-spiders against different treatments in tea plantations

圖1 不同茶園類型對冠層游獵型蜘蛛功能團(tuán)發(fā)生動(dòng)態(tài)變化Fig. 1 Population of Canopy-wandering-spiders in different tea plantations

圖2 不同茶園類型對冠層游獵型蜘蛛功能團(tuán)性別比例發(fā)生動(dòng)態(tài)變化Fig. 2 Sex ratio of Canopy-wandering-spiders in different tea plantations

2.3 不同管理模式對茶樹上游獵型蜘蛛功能團(tuán)特征數(shù)量發(fā)生動(dòng)態(tài)影響

不同種植管理模式茶園中，茶樹游獵型蜘蛛功能團(tuán)動(dòng)態(tài)個(gè)體數(shù)高峰時(shí)期在總體上有3個(gè)，分別為2010年8、10月以及2011年的3月。對兩類茶園茶樹上游獵型蜘蛛功能團(tuán)特征數(shù)量發(fā)生動(dòng)態(tài)分別進(jìn)行方差分析。方差分析結(jié)果表明，蜘蛛個(gè)體總數(shù)發(fā)生動(dòng)態(tài)（圖1），從2010—2011年，景觀低碳管理模式茶園蜘蛛總個(gè)體數(shù)量的活動(dòng)密度，除2010年11和12月，絕大部分時(shí)期均顯著高于習(xí)慣管理模式(F個(gè)體總數(shù)=17.48***，P＝0.0002＜0.001）。蜘蛛功能團(tuán)性別比例個(gè)體數(shù)發(fā)生動(dòng)態(tài)（圖2），景觀低碳管理模式茶園雌蛛個(gè)體數(shù)量的活動(dòng)密度，除2010年10月和2011年5月外均高于習(xí)慣管理模式(F雌蛛個(gè)體數(shù)= 8.55**， P＝0.0061＜0.01）；雄蛛個(gè)體數(shù)發(fā)生動(dòng)態(tài)（圖2），景觀低碳管理模式茶園雄蛛個(gè)體數(shù)量的活動(dòng)密度，除2010年12月絕大部分時(shí)期均高于習(xí)慣管理模式(F雄蛛個(gè)體數(shù)= 6.83*，P＝0.0133＜0.05）。成蛛個(gè)體數(shù)發(fā)生動(dòng)態(tài)（圖3）景觀低碳管理模式茶園幼蛛個(gè)體數(shù)量的活動(dòng)密度中，除2010年12月均顯著高于習(xí)慣管理模式( F幼蛛個(gè)體數(shù)= 8.48**，ρ＝0.0063＜0.01）；幼蛛個(gè)體數(shù)發(fā)生動(dòng)態(tài)（圖3）景觀低碳管理模式茶園幼蛛個(gè)體數(shù)量的活動(dòng)密度中，除2010年7月、12月和2011年5月外均高于習(xí)慣管理模式( F幼蛛個(gè)體數(shù)= 5.88***，P＝0.0208＜0.05）。說明習(xí)慣管理模式不僅容易造成對茶樹上游獵型蜘蛛干擾，還會造成蜘蛛年齡結(jié)構(gòu)、性別比例等個(gè)體數(shù)量發(fā)生動(dòng)態(tài)的影響，而實(shí)行景觀低碳管理模式在茶樹上游獵型蜘蛛活動(dòng)個(gè)體數(shù)量發(fā)生動(dòng)態(tài)受外界干擾程度相對較小，有利于合理調(diào)整功能團(tuán)群數(shù)量特征。

2.4 不同管理模式對茶樹上游獵型蜘蛛多樣性分析

從表5可以看出，茶園蜘蛛種類多樣性指數(shù)中景觀低碳管理模式茶園與習(xí)慣管理模式有一定差異的。多樣性指數(shù)中，從一年四季來看，茶園實(shí)行復(fù)合種植、低碳管理之后，茶樹上游獵型蜘蛛多樣性比習(xí)慣管理模式增加16.46%，除夏茶期間多樣性指數(shù)略低外，秋茶、冬茶和春茶期間分別比習(xí)慣管理模式提升27.69%、79.14%和16.45%。豐富度指數(shù)中全年數(shù)值提高12.14%，除夏茶期間多樣性指數(shù)略低外，秋茶、冬茶和春茶期間分別比習(xí)慣管理模式增加13.51%、33.28%和25.50%。此外，在均勻性指數(shù)和優(yōu)勢度指數(shù)中，景觀低碳管理模式茶園均勻性指數(shù)數(shù)值略小，而習(xí)慣管理模式優(yōu)勢度指數(shù)較大。說明，茶園生境實(shí)行低碳管理有促進(jìn)茶樹游獵型蜘蛛多樣性增加的趨勢。

2.5 不同管理模式對茶樹上游獵型蜘蛛功能團(tuán)總體影響

對茶樹上游獵型蜘蛛功能團(tuán)隸屬科、種的數(shù)量結(jié)構(gòu)分布的各變量進(jìn)行多元統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示（圖4和圖5）：從隸屬的科來看，第一主成分和第二主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)50.47%，第一主成分的貢獻(xiàn)率為28.12%，受光盔蛛科和圓顎蛛科等影響最大；第二主成分貢獻(xiàn)率為22.35%，其主要與跳蛛科和管巢蛛科緊密聯(lián)系。景觀低碳管理模式茶園與習(xí)慣管理模式樣點(diǎn)隨第一主成分屬性進(jìn)行空間分布，二者清晰的被劃分在第二主成分坐標(biāo)軸的兩邊，景觀低碳管理模式茶園位置明顯接近光盔蛛科、圓顎蛛科、跳蛛科和管巢蛛等蜘蛛群落數(shù)量分布較多的方向偏移，而習(xí)慣管理模式則向盜蛛科和貓蛛科等蜘蛛群落數(shù)量分布較少的方向靠近。

從茶樹上游獵型蜘蛛的種類來看，第一主成分和第二主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)34.66%，第一主成分的貢獻(xiàn)率為22.10%；主要種類為草地鼬蛛、擬貓刺蛛、斑管巢蛛、多色金蟬蛛和波氏緬蛛；第二主成分貢獻(xiàn)率為12.56%，主要種類為東方莎茵蛛（Thyene orientalis）和斑管巢蛛。景觀低碳管理模式茶園與習(xí)慣管理模式樣點(diǎn)被劃分在第一主成分坐標(biāo)軸的兩邊，景觀低碳管理模式茶園位置明顯接近草地鼬蛛、擬貓刺蛛、斑管巢蛛、多色金蟬蛛、東方莎茵蛛和波氏緬蛛等種類的數(shù)量分布較多的方向偏移，而習(xí)慣管理模式則向斜紋貓蛛、沙色金蟬蛛、草棲毛叢蛛和二叉黑條蠅虎等種類數(shù)量分布較少的方向靠近，這一現(xiàn)象是由茶園生境實(shí)行低碳管理措施不同所造成的。

圖3 不同茶園類型對冠層游獵型蜘蛛功能團(tuán)年齡結(jié)構(gòu)發(fā)生動(dòng)態(tài)變化Fig. 3 Age structure of Canopy-wandering-spiders in different tea plantations

表5 不同類型茶園冠層游獵型蜘蛛多樣性比較Table5 Differences of the Canopy-wandering-spider diversities in different tea plantations（mean±SE）

3 討論

茶園間作遮陰樹是南方茶園一大特色，而且種植樹木能增加土壤的碳匯功能（黎健龍等，2008；許煉烽等，2013）。合理的混合間栽模式能夠減少甚至控制病蟲害，減少農(nóng)藥的使用量，改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，減少溫室氣體排放，是重要的低碳農(nóng)業(yè)技術(shù)措施（Li等，2011；黃東風(fēng)等，2010；）。蜘蛛一方面是重要捕食性天敵，另一方面對農(nóng)田種植管理、人為干擾以及生態(tài)環(huán)境變化敏感，已成為環(huán)境變化的指示標(biāo)志（Wheater等，2000；Buchholz，2010）。本研究表明，景觀低碳管理模式茶園與習(xí)慣管理模式茶園茶樹上游獵型蜘蛛功能團(tuán)數(shù)量特征組成存在明顯差異；景觀低碳管理模式茶園的茶樹上游獵型蜘蛛種類較多，有18個(gè)種，隸屬于8科。兩類茶園的蜘蛛功能團(tuán)數(shù)量特征在年齡結(jié)構(gòu)、性別比例方面存在顯著差異（P＜0.001），景觀低碳管理模式茶園蜘蛛功能團(tuán)數(shù)量特征發(fā)生動(dòng)態(tài)顯著高于習(xí)慣管理模式茶園(P＜0.05)。究其原因，首先，景觀低碳管理模式茶園，周圍邊界結(jié)構(gòu)植物豐富，生態(tài)環(huán)境較好，人為干擾少。其次，實(shí)行復(fù)合種植和多種減排措施，增加土壤有機(jī)碳固定；土壤表層凋落物增加1.5～1.7倍，尿素使用量比習(xí)慣管理減少60%，土壤有機(jī)質(zhì)碳含量比習(xí)慣管理提高48%～55%；棲息環(huán)境改善，有利于促進(jìn)植物對CO2吸收；在夏季高溫降低1～2 ℃，濕度提高5%～7%，光度強(qiáng)度降低30%～46%，為天敵提供棲息和食物，促進(jìn)茶樹上游獵型蜘蛛種類和數(shù)量的增加，從而有效提高資源利用率。

植物多樣性間作模式對害蟲控制表現(xiàn)為，改變小氣候環(huán)境，增加害蟲天敵種類數(shù)量，影響害蟲生長（Li等，2013；黎健龍，2008）。本研究表明，茶園間作等景觀低碳模式有利于蜘蛛種類和個(gè)體數(shù)量增多，多樣性指數(shù)和豐富度指數(shù)比習(xí)慣管理模式增加16.46%和12.14%。主成分分析表明，景觀低碳模管理式位置明顯接近光盔蛛科、圓顎蛛科、跳蛛科和管巢蛛科等蜘蛛群落數(shù)量分布較多的方向偏移，這一現(xiàn)象是由茶園生境管理不同所造成的。說明景觀生境有效管理有利于增加天敵多樣性，利用天敵進(jìn)行生物防治，提高自然控制能力。茶園生境有效管理，改變了小氣候環(huán)境，減少外界環(huán)境的影響，蜘蛛多樣性得到加強(qiáng)，從而為茶園害蟲生態(tài)調(diào)控提供保證。

圖4 不同管理模式對茶樹上游獵型蜘蛛科主成分分析Fig.4 Principal component analysis of the Canopy-wandering-spider communities of different tea plantations

圖5 不同管理模式對茶樹上游獵型蜘蛛種類主成分分析Fig.5 Principal component analysis of the Canopy-wandering-spider species of different tea plantations

此外，集約化、單一種植等不同土地利用方式容易造成生物多樣性的喪失（高東等，2011；林蘭穩(wěn)等，2012），用低碳農(nóng)業(yè)理念為導(dǎo)向來構(gòu)建以病蟲害為中心的農(nóng)業(yè)生態(tài)景觀建設(shè)技術(shù)體系是大勢所趨（段美春等，2012），亦是重要的減排選項(xiàng)（孔箐鋅和靳佩貞，2010），有利于保護(hù)蜘蛛等天敵生物多樣性的提高（黎健龍等，2013）。本研究表明景觀低碳管理模式茶園，有利于天敵蜘蛛優(yōu)勢種數(shù)量和種類的增加，特別是常見種、偶見種大量增加，還補(bǔ)充了廣東茶區(qū)蜘蛛新紀(jì)錄（朱璧然等，2011），有東方莎茵蛛、鱗狀獵蛛和沙色金蟬蛛、草棲毛叢蛛、羽狀刺蛛、鉤紅螯蛛（Chiracanthium unicum）等茶樹上游獵型蜘蛛，一定程度為害蟲生物防治奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

隨著溫室氣體效應(yīng)加劇、生物多樣性減少及農(nóng)田環(huán)境污染加重等一系列生態(tài)環(huán)境問題的出現(xiàn)，茶園景觀低碳種植模式在溫室氣體調(diào)節(jié)、固碳減排、保護(hù)生物多樣性和減少化學(xué)農(nóng)藥對生態(tài)環(huán)境污染等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)方面發(fā)揮重要作用。茶葉作為飲用植物的保健產(chǎn)品，其食品安全性是首位，病蟲害防治是生產(chǎn)過程中的最大問題，施用過多的農(nóng)藥、單一種植等管理模式勢必會造成系列生態(tài)環(huán)境問題，還會影響茶葉品質(zhì)和降低經(jīng)濟(jì)效益。本研究表明，在不使用化學(xué)農(nóng)藥下，景觀低碳管理模式茶園，能通過和諧的生態(tài)過程影響茶樹上游獵型蜘蛛群落組成、結(jié)構(gòu)、功能及演替，能增加茶樹上游獵型蜘蛛多樣性，提高對害蟲的自然控制能力，從而為茶園固碳增匯，茶葉產(chǎn)值提高奠定了基礎(chǔ)。

BERGER W H, PARKER F L. 1970. Diversity of planktonic foraminifera in deep-sea sediments[J]. Science, 168: 1345-1347.

BUCHHOLZ S. 2010. Ground spider assemblage as indicator for habitat structure in inland sand ecosystems[J]. Biodiversity Conservation, 19: 2565-2595.

LI L, ZHANG L Z, ZHANG F S. 2013. Crop mixtures and the mechanisms of overyielding[J]. Encyclopedia of Biodiversity (Second Edition), 382-395, doi: 10.1016/B978-0-12-384719-5.00363-4.

LIL,SUNJ H, ZHANGFS.Intercropping with wheat leads to greater root weight density and larger below-ground space of irrigated maize at late growth stages[J].Soil Science and Plant Nutrition, 2011, 57(1):61-67.

NAUDIN K, GOZ E, BALARABE O, et al. 2010. Impact of no tillage and mulching practices on cotton production in North Cameroon: A multi-locational on-farm assessment[J]. Soil and Tillage Research, 108(1/2):68-76.

THIOULOUSE J, CHESSEL D, DOLEDEC S, et al. 1997. ADE-4: amultivariate analysis and graphical display software[J]. Statistics and Computing, 7:75-83.

WHEATER C P, CULLEN W R, BELL J R. 2000. Spider communities as tools in monitoring reclaimed limestone quarry landforms[J]. Landscape Ecology, 5(5): 401-406.

ZHU Y Y,CHEN H R,FANG J H. et al. 2000. Geneticdiversityand disease control in rice[J]. Nature, 406:718-722.

曾明森,吳光遠(yuǎn),王慶森,等. 2008. 茶園蜘蛛種類與種群動(dòng)態(tài)的初步研究[J]. 貴州科學(xué), 6(2):35-38.

陳伯剛. 2003. 蜘蛛對茶園害蟲控制的研究[J].蛛形學(xué)報(bào), 12(2): 125-127.

段美春,劉云慧,張鑫, 等. 2012. 以病蟲害控制為中心的農(nóng)業(yè)生態(tài)景觀建設(shè)[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 20(7):825-831.

高東,何霞紅,朱書生. 2011. 利用農(nóng)業(yè)生物多樣性持續(xù)控制有害生物[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 31(24):7617-7624.

高宇,孫曉玲,金珊,等. 2012. 我國茶園蜘蛛生態(tài)學(xué)研究進(jìn)展[J].茶葉科學(xué), 32(2):160-166.

韓寶瑜. 2005. 有機(jī)、無公害和普通茶園蜘蛛群落組成及動(dòng)態(tài)差異[J].蛛形學(xué)報(bào), 14(2): 104-107.

黃東風(fēng),李衛(wèi)華,范平,等. 低碳經(jīng)濟(jì)與中國茶業(yè)可持續(xù)發(fā)展對策研究[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2010,18(5):1110-1115.

孔箐鋅,靳佩貞.低碳背景下的農(nóng)業(yè)生物多樣性保護(hù)思考[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào), 2010,26(21):297-300.

黎健龍,黎華壽,李家賢,等.不同茶樹品種節(jié)肢動(dòng)物多樣性分析[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào), 2011,27(31):274-279.

黎健龍,唐勁馳,趙超藝,等.不同景觀斑塊結(jié)構(gòu)對茶園節(jié)肢動(dòng)物多樣性的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2013,24(05):1305-1312.

黎健龍,涂攀峰, 陳娜,等.茶樹與大豆間作效益分析[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,41(07):2040-2047.

黎健龍,趙超藝,伍錫岳.園林樹木在茶園中的應(yīng)用與文化內(nèi)涵[J].廣東茶業(yè).2008(01):28-30.

李代芹,趙敬釗.棉田蜘蛛群落及多樣性研究[J].生態(tài)學(xué)報(bào),1993,13(3): 205-213.

李發(fā)東,趙廣帥,李運(yùn)生,等. 灌溉對農(nóng)田土壤有機(jī)碳影響研究進(jìn)展[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào),2012,21(11):1905-1910.

林蘭穩(wěn),鐘繼洪,譚軍,等.土地利用方式對土壤動(dòng)物多樣性的影響[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 2012, 21(10):1678-1682.

劉紅梅,姬艷艷,張貴龍,等.不同耕作方式對玉米田土壤有機(jī)碳含量的影響[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào),2013,22(3): 406-410.

駱世明主編.生態(tài)農(nóng)業(yè)模式與技術(shù)[M],北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 2009：21-65.

龐冬輝,肖潤林,侯柏華,等.生態(tài)管理對茶園節(jié)肢動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)和多樣性的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2010,18(6):1272-1276.

彭萍,李品武,侯渝嘉,等.不同生態(tài)茶園昆蟲群落多樣性研究[J].植物保護(hù),2006,32(4): 67-70.

翁伯琦,王義祥,黃毅斌,等. 生草栽培下果園土壤固碳潛力研究[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào),2013,22(6):931-934.

許煉烽,徐諳為,李志安. 森林土壤固碳機(jī)理研究進(jìn)展[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 2013,22(6):1063-1067.

張四海,曹志平,張國,等.保護(hù)性耕作對農(nóng)田土壤有機(jī)碳庫的影響[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào),2012,21(2):199-205.

趙金釗.中國棉田蜘蛛[M].武漢:武漢出版社,1993：1-426.

朱璧然,黎健龍,劉杰,等.廣東茶區(qū)蜘蛛新紀(jì)錄及其地理分布[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué), 2011(13):63-64.

The Response of a canopy-wandering-spider functional group to a low-carbon management approach in tea plantations

LI Xiudi1, FENG Pingwan1, LI Jianlong1,2, TANG Hao1, TANG Jingchi1*
1. Drinkable Plants Institute (Tea Research Center), Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510640, China；2. The Key Lab of Agro-Environment of Tropics, Agriculture Ministry of China, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China

Current ecological research generally focuses on the effects of greenhouse gases, biodiversity loss and agricultural issues such as environmental pollution. In most ecosystems, spiders (Araneae) play a significant role both as indicators of environmental change and as important predators of agricultural pests. In this study, we examined the response of wandering spider communities by investigating their species composition, structure and diversity in tea plantations which are operated using to two different types of production management, conventional and low-carbon. Spiders were collected from tea plantations practicing either low-carbon management (JG) or conventional production management (XG) between June 2010 and May 2011. The results showed that wandering-spiders collected in the JG plantations belonged to 18 different species from 8 families. However, 13 species from 6 families were found in the XG plantation. The JG plantation contained more opportunistic species (375 individuals) and higher species richness (195 individuals), increasing by 1.16 times and 0.33 times (respectively) compared with the XG plantation. The quantitative characteristics of community composition in the JG plantation was significantly richer compared with those in the XG plantation (p＜0.001). The community composition of the individual number of female, male, mature and immature spiders accounted for 1.12-, 1.32-, 1.25- and 0.87-times compared with those in the XG plantation. The number of spiders in the JG plantation consisted of 157 individual females and 320 males. The number of mature spiders in the JG plantation increased by 46.32% compared with 21.82% in the XG plantation. In the JG plantation, the characteristics of age, sex and the number of spider clusters, and individual dynamics were significantly higher compared with the XG plantation (p＜0.001). In addition, the species diversity and richness indices increased by 16.46% and 12.14% (respectively) in the JG plantation. The principal component analysis showed that the total contribution rate in the two plantations was up to 50.47%. The JG plantation showed a significant distribution of community orientation offsets compared with the number of ground wandering spiders in Liocranidae, Corinnidae, Salticidae and Clubionidae. In the XG plantation the distribution of community orientation offsets occurred with Pisauridae and Oxyopidae. Therefore, the effective strategy using low-carbon management through increased plant diversity is conducive to reducing CO2emissions and protecting the species diversity of wandering spider species. Improving natural pest control in tea plantations can result in increased carbon sequestration and tea production.

landscape of low-carbon; spiders; community structure

S435.711；Q959.226

A

1674-5906（2014）01-0064-09

黎秀娣，馮平萬，黎健龍，唐顥，唐勁馳. 茶樹上游獵型蜘蛛功能團(tuán)對景觀低碳管理模式的反應(yīng)[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 2014, 23(1): 64-72.

LI Xiudi, FENG Pingwan, LI Jianlong, TANG Hao, TANG Jingchi. The Response of a canopy-wandering-spider functional group to a low-carbon management approach in tea plantations [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2014, 23(1): 64-72.

廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目（2011B031400001；2010B031700029；2012B060500005；2012B040301041）

黎秀娣（1983年生），女，農(nóng)藝師，碩士研究生，從事茶產(chǎn)業(yè)科技研究。E-mail：lixiudi.gz@163.com。

*通信作者：唐勁馳（1973年生），女，副研究員，博士研究生，從事茶樹栽培與營養(yǎng)研究。E-mail：jingcht@163.com

2013-11-20