黑龍江省東部地區(qū)馬鈴薯田昆蟲(chóng)種類(lèi)調(diào)查及群落結(jié)構(gòu)特征指數(shù)分析

顧鑫

（農(nóng)業(yè)部佳木斯作物有害生物科學(xué)觀測(cè)試驗(yàn)站，黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院，黑龍江佳木斯154007)

病蟲(chóng)防治

黑龍江省東部地區(qū)馬鈴薯田昆蟲(chóng)種類(lèi)調(diào)查及群落結(jié)構(gòu)特征指數(shù)分析

顧鑫*

（農(nóng)業(yè)部佳木斯作物有害生物科學(xué)觀測(cè)試驗(yàn)站，黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院，黑龍江佳木斯154007)

目前黑龍江省東部地區(qū)有很大面積的馬鈴薯田，但對(duì)其害蟲(chóng)的控制缺少必要的生物手段。本試驗(yàn)研究了馬鈴薯田害蟲(chóng)、天敵昆蟲(chóng)的種類(lèi)、群落特征及種群動(dòng)態(tài)間的區(qū)別，為科學(xué)制訂馬鈴薯不同生育期害蟲(chóng)的綜合防治提供了重要依據(jù)。試驗(yàn)采用隨機(jī)取點(diǎn)法、直接觀察法及陷阱法調(diào)查昆蟲(chóng)種類(lèi)，鑒別了黑龍江省東部地區(qū)馬鈴薯田所有活動(dòng)的昆蟲(chóng)種類(lèi)，用昆蟲(chóng)群落的多樣性、均勻性及優(yōu)勢(shì)集中性對(duì)昆蟲(chóng)群落的特征指數(shù)進(jìn)行了分析。明確了馬鈴薯田活動(dòng)的昆蟲(chóng)共9個(gè)目、21科、27種。昆蟲(chóng)群落的多樣性指數(shù)大致呈低-高-低-高的趨勢(shì)，受氣候影響較大。6月中旬、7月末及8月初的昆蟲(chóng)群落的多樣性指數(shù)相對(duì)較低，依靠天敵自身控制害蟲(chóng)的能力不足，此時(shí)需要進(jìn)行化學(xué)防治。

馬鈴薯田昆蟲(chóng)；群落結(jié)構(gòu)；多樣性指數(shù)；均勻性指數(shù)；優(yōu)勢(shì)集中性指數(shù)

馬鈴薯害蟲(chóng)一直是黑龍江省東部地區(qū)馬鈴薯生產(chǎn)所面臨的一個(gè)重要問(wèn)題，多種害蟲(chóng)從苗期到成熟期一直對(duì)馬鈴薯的產(chǎn)量和質(zhì)量造成嚴(yán)重危害[1,2]。目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有學(xué)者采用生態(tài)學(xué)原理，利用自然天敵、昆蟲(chóng)激素、不育技術(shù)、栽培措施等技術(shù)對(duì)馬鈴薯害蟲(chóng)進(jìn)行可持續(xù)控制[3]。但目前黑龍江省東部地區(qū)對(duì)馬鈴薯害蟲(chóng)的防治仍采用化學(xué)防治為主，生物防治基本沒(méi)有。本項(xiàng)研究的目的旨在通過(guò)調(diào)查黑龍江省東部地區(qū)馬鈴薯田所有活動(dòng)的昆蟲(chóng)，明確相應(yīng)的害蟲(chóng)及天敵種類(lèi)，了解其群落結(jié)構(gòu)特征指數(shù)，同時(shí)對(duì)多樣性指數(shù)、均勻性指數(shù)的分析可以確定最佳施藥時(shí)期。適期采用化學(xué)農(nóng)藥，達(dá)到事半功倍的效果。減少對(duì)天敵的殺傷，為利用天敵昆蟲(chóng)開(kāi)展生物防治奠定理論基礎(chǔ)，使利用綜合防治技術(shù)防治馬鈴薯害蟲(chóng)成為黑龍江省東部地區(qū)發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)的重要一環(huán)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試馬鈴薯品種為‘克新13號(hào)’，由黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院克山分院提供。

1.2 試驗(yàn)方法

2013年在黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院試驗(yàn)地進(jìn)行。試驗(yàn)地面積為2 hm2，周?chē)鸀橛衩滋?。機(jī)械開(kāi)溝施肥，施肥量為磷酸二銨（N≥13%，P2O5≥44%）150 kg∕hm2，尿素（N≥46.3%）45 kg∕hm2。5月8日播種。馬鈴薯生育期內(nèi)均未施用任何化學(xué)殺蟲(chóng)劑。

1.2.1 調(diào)查

植株上的昆蟲(chóng)調(diào)查采用目測(cè)法：每667m2馬鈴薯田設(shè)為1次重復(fù)，共3次重復(fù)，每次重復(fù)隨機(jī)選取50株馬鈴薯整株調(diào)查。調(diào)查前，目測(cè)記錄馬鈴薯植株上空飛行的昆蟲(chóng)種類(lèi)及數(shù)量。馬鈴薯田地面棲居昆蟲(chóng)調(diào)查采用陷阱法，即每667m2馬鈴薯田設(shè)為1次重復(fù)，共3次重復(fù)。每地塊用對(duì)角線五點(diǎn)法選取5個(gè)取樣點(diǎn)。每點(diǎn)在壟溝處埋入內(nèi)有2 cm高肥皂水的玻璃瓶，瓶口與地面相平。調(diào)查時(shí)，以小紗網(wǎng)撈取瓶?jī)?nèi)水中蟲(chóng)體。自苗期開(kāi)始調(diào)查，直至馬鈴薯成熟收獲。每6 d調(diào)查1次，詳細(xì)記錄植株及地面出現(xiàn)的昆蟲(chóng)種類(lèi)及數(shù)量[4]。

1.2.2 數(shù)據(jù)分析

物種豐富度（Species richness）：即群落中的昆蟲(chóng)物種數(shù)，以S表示[5]。

群落多樣性（H'）：以Shannon-Wiener多樣性指數(shù)表示，其計(jì)算公式為：

H'=-∑Pilog（Pi）；Pi=Ni/N（i=1，2，3，S）（H'為Shannon-Wiener指數(shù)；Pi為第i個(gè)物種個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)的比例；S為總物種數(shù)；N為樣本中個(gè)體總數(shù)；Ni為第i個(gè)物種的個(gè)體數(shù)）。

群落均勻性指數(shù)以Pielou提出的均勻度指數(shù)(E)表示，其計(jì)算公式為：

E=H'∕Hmax=H'∕lnS（Hmax為最大多樣性指數(shù)，當(dāng)群落中的物種全部均勻分布時(shí)，即H=lnS時(shí)，群落多樣性最大）[6]。

Simposon優(yōu)勢(shì)集中性指數(shù)（以C表示），其計(jì)算公式為：

C=∑Pi2[7]。C值越大，群落的多樣性越低[8]。

在建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)，受高強(qiáng)鋼筋產(chǎn)品特點(diǎn)的影響，對(duì)高強(qiáng)鋼筋的加工、焊接等技術(shù)還存在一定的難度，工人操作有困難，特別是細(xì)晶鋼筋焊接區(qū)域的強(qiáng)度降低較多。這就需要鋼材生產(chǎn)企業(yè)與建筑施工企業(yè)共同加快技術(shù)研發(fā)，在施工技術(shù)和管理水平上逐漸改進(jìn)和適應(yīng)[1]。當(dāng)然由此還會(huì)帶來(lái)相關(guān)鋼筋加工設(shè)備的更新?lián)Q代、施工人員的技術(shù)培訓(xùn)等問(wèn)題。

群落生態(tài)優(yōu)勢(shì)度以?xún)?yōu)勢(shì)度指數(shù)（Dominant index）表示：

d=Nmax∕N（其中Nmax為群落中最多個(gè)體種的個(gè)體數(shù)，N為所有種的個(gè)體總數(shù)）。在各個(gè)類(lèi)群中，d≥0.1時(shí)，為優(yōu)勢(shì)種；0.05≤d＜0.1時(shí)，為豐盛種；d在0.01～0.05之間為常見(jiàn)種[9]。

相對(duì)豐盛度（Relative abundance），即群落中不同物種的相對(duì)比例：

R=S∕lnN[10]（其中S為物種數(shù)，N為群落中總個(gè)體數(shù)）。

2 結(jié)果與分析

2.1 昆蟲(chóng)種類(lèi)調(diào)查

馬鈴薯田中，共發(fā)現(xiàn)昆蟲(chóng)9目、21科、27種（表1）。其中，天敵昆蟲(chóng)7種，占全部種類(lèi)的25.93%；害蟲(chóng)20種，占全部種類(lèi)的74.07%。

2.2 昆蟲(chóng)群落特征指數(shù)

隨著馬鈴薯植株的生長(zhǎng)及氣候環(huán)境的變化,群落的組成和物種個(gè)體數(shù)量表現(xiàn)差異,導(dǎo)致各月的群落特征有很大差異。通過(guò)調(diào)查（表2）發(fā)現(xiàn)，2013年馬鈴薯田的昆蟲(chóng)群落物種豐富度以8月17日最高，達(dá)到20.333。6月24日之前為苗期，群落物種豐富度低。9月4日后因馬鈴薯成熟植株枯萎，物種豐富度開(kāi)始下降。6月24日至9月4日期間的物種豐富度沒(méi)有明顯波動(dòng)，中間小的波動(dòng)為降雨，影響了小型昆蟲(chóng)。

6月12日的多樣性指數(shù)最高為1.6394，說(shuō)明此期間群落穩(wěn)定性大。物種均勻性指數(shù)最大也為6月12日為0.8056，說(shuō)明此期間各物種數(shù)分布比較均勻，物種間相互制約比較密切（表2）。均勻性的變化趨勢(shì)與多樣性變化基本一致。優(yōu)勢(shì)集中性指數(shù)以7月30日最高為0.9778（表2）。

表1 黑龍江省東部地區(qū)馬鈴薯田昆蟲(chóng)種類(lèi)Table 1Insects in potato fields in eastern part of Heilongjiang Province

2.3 昆蟲(chóng)群落多樣性和均勻性的動(dòng)態(tài)變化

由圖1可以看出，馬鈴薯田昆蟲(chóng)群落的多樣性在2013年呈低-高-低-高的趨勢(shì)。隨著馬鈴薯植株的生長(zhǎng)，茂盛的植株為昆蟲(chóng)提供較大的隱蔽場(chǎng)所和豐富的食物，這就導(dǎo)致了昆蟲(chóng)的種類(lèi)和數(shù)量開(kāi)始增加，昆蟲(chóng)群落的多樣性開(kāi)始上升。到6月13日左右受惡劣天氣的影響，一些小型昆蟲(chóng)的數(shù)量開(kāi)始減少，同時(shí)也導(dǎo)致天敵的減少，昆蟲(chóng)群落的多樣性開(kāi)始緩慢下降。6月20日左右為最低值。6月20日往后隨著馬鈴薯植株的生長(zhǎng)，天氣的好轉(zhuǎn)昆蟲(chóng)群落又開(kāi)始增多；7月12日開(kāi)始黑龍江省東部地區(qū)進(jìn)入雨季，昆蟲(chóng)多樣性又開(kāi)始緩慢減少；到8月1日雨量減少，溫度適宜，昆蟲(chóng)種類(lèi)和數(shù)量又開(kāi)始有一小段上升，昆蟲(chóng)群落的多樣性也有一小段上升；9月初到收獲隨著馬鈴薯的逐漸成熟，馬鈴薯葉片枯萎失去營(yíng)養(yǎng)，昆蟲(chóng)種類(lèi)和數(shù)量減少，昆蟲(chóng)群落的多樣性下降。優(yōu)勢(shì)集中性指數(shù)與多樣性指數(shù)Pearson相關(guān)性系數(shù)r=-0.989≥(p=0.000)，所以二者呈極顯著負(fù)相關(guān)。

表2 2013年黑龍江省東部地區(qū)馬鈴薯田昆蟲(chóng)群落特征指數(shù)Table 2Community attributes index analyses of potato fields in the eastern part of Heilongjiang Province in 2013

圖1 2013年黑龍江省東部地區(qū)馬鈴薯田昆蟲(chóng)群落多樣性指數(shù)比較Figure 1Comparison of insect population diversity index in potato fields in eastern part of Heilongjiang Province in 2013

3 討論

黑龍江省東部地區(qū)的馬鈴薯田昆蟲(chóng)群落的組成較為豐富，物種多達(dá)9目，21科，27種。由于群落多樣性隨馬鈴薯植株生長(zhǎng)而變化，多樣性指數(shù)是受均勻性指數(shù)、物種數(shù)和個(gè)體總數(shù)影響的函數(shù)。因此，多樣性指數(shù)的大小可以反映昆蟲(chóng)群落是否穩(wěn)定[11]。6月20日及8月1日的昆蟲(chóng)群落的多樣性指數(shù)相對(duì)較低，說(shuō)明這段時(shí)期的昆蟲(chóng)群落穩(wěn)定性差，僅僅依靠群落內(nèi)的天敵昆蟲(chóng)來(lái)調(diào)節(jié)害蟲(chóng)的能力是不夠的，群落多樣性是衡量天敵昆蟲(chóng)與害蟲(chóng)相互制約關(guān)系的一個(gè)重要因素，多樣性指數(shù)低說(shuō)明某一類(lèi)害蟲(chóng)種群突然加大[12]。此時(shí)應(yīng)進(jìn)行化學(xué)防治。不當(dāng)時(shí)期過(guò)量施用農(nóng)藥會(huì)殺死天敵，降低了天敵對(duì)害蟲(chóng)的制約作用，導(dǎo)致害蟲(chóng)的再次危害和次要害蟲(chóng)上升。所以應(yīng)當(dāng)只在多樣性指數(shù)低時(shí)施用農(nóng)藥，使昆蟲(chóng)的種群多樣化，為天敵昆蟲(chóng)在穩(wěn)定的環(huán)境中提供充沛的食物和安定的庇護(hù)場(chǎng)所，維持天敵的種群發(fā)展，達(dá)到長(zhǎng)期控制害蟲(chóng)的目的[13]。

試驗(yàn)僅在白天調(diào)查了馬鈴薯田植株上與地面棲息的所有昆蟲(chóng)，對(duì)夜晚出來(lái)活動(dòng)的昆蟲(chóng)沒(méi)有進(jìn)行鑒別，過(guò)于微小昆蟲(chóng)因采集困難也沒(méi)有進(jìn)行鑒別。所以，還有一些種類(lèi)的昆蟲(chóng)沒(méi)有明確，這是以后需要補(bǔ)充的。另外，本試驗(yàn)僅能代表黑龍江省東部地區(qū)的馬鈴薯田的情況，因其他地區(qū)生態(tài)環(huán)境、氣候因素的不同，昆蟲(chóng)種類(lèi)也會(huì)有所差異。

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[2]張華普,張麗榮,沈瑞清,等.寧夏南部山區(qū)馬鈴薯田昆蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)研究[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,39(10):176-178.

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辰翔礦業(yè)有限公司專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)馬鈴薯育種——膨脹蛭石

河北靈壽縣辰翔礦業(yè)有限公司位于河北省石家莊市靈壽縣，是一家專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)蛭石片、膨脹蛭石、珍珠巖的企業(yè)，已有30多年的發(fā)展歷史。辰翔公司根據(jù)馬鈴薯育種特點(diǎn)，研發(fā)了育種專(zhuān)用膨脹蛭石。本公司生產(chǎn)的馬鈴薯專(zhuān)用膨脹蛭石性?xún)r(jià)比高，已在國(guó)內(nèi)十幾家馬鈴薯育種公司應(yīng)用，并得到一致好評(píng)。本公司蛭石產(chǎn)品型號(hào)齊全，也可根據(jù)客戶(hù)需求訂制生產(chǎn)。

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Species Investigation and Analysis of Characteristic Index of Community Structure of Insects in Potato Field in Eastern Part
of Heilongjiang Province

GU Xin＊
(Ministry of Agriculture Harmful Biology of Crop Scientific Monitoring Station Jiamusi Experiment Station,Jiamusi Branch of
Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences,Jiamusi,Heilongjiang 154007,China)

At present,the eastern part of Heilongjiang Province has a large area of potato fields,but lack of biological control of insect pests is a problem.The experiment studied about the potato pests,the natural enemies of insect pests, and the difference in community characteristics and dynamics.The results provided an important basis for the integrated control of insects in different growth stages of potatoes.The research used random sampling survey method,the method of direct observation and pitfalltraps for the identification of species of insects.All the activities of insect species of the potato field were investigated in the eastern part of Heilongjiang Province.Analysis was made of the insect communities with community diversity indices,evenness indices,abundance degree and total number of species.In the field investigation,insects found in the potato filed were from 9 order,21 family and 27 species.The change in insect community diversity index followed low-high-low-high trend,and greatly affected by climate.The insect community diversity index in mid June,late July and early August was relatively low.In these periods,relying only on the natural enemies for the pest control was insufficient,so the chemical control was necessary.

potato field insect;community structure;diversity index;evenness index;concentration index

S532

B

1672－3635（2014）05-0301-05

2014-07-21

農(nóng)業(yè)部“948”項(xiàng)目“馬鈴薯地上壟體栽培技術(shù)引進(jìn)與示范推廣”（2011-Z52）。

顧鑫（1980-），男，碩士，助理研究員，從事馬鈴薯病蟲(chóng)害研究工作。

顧鑫，E-mail:guxin1111@163.com。