遼寧盤錦稻區(qū)雜草地與稻田中蜘蛛動態(tài)

馬曉慧, 桑海旭, 劉 郁

(遼寧省鹽堿地利用研究所, 盤錦 124010)

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遼寧盤錦稻區(qū)雜草地與稻田中蜘蛛動態(tài)

馬曉慧*, 桑海旭, 劉 郁

(遼寧省鹽堿地利用研究所, 盤錦 124010)

采用吸蟲器法,系統(tǒng)調(diào)查了遼寧盤錦稻區(qū)雜草地與稻田中蜘蛛種類及優(yōu)勢度情況,以及蜘蛛優(yōu)勢種、種類數(shù)和個體數(shù)的年度變化趨勢。結(jié)果表明,雜草地全年共有4個優(yōu)勢種,為草間鉆頭蛛、橫紋金蛛、三突花蛛和黃褐新圓蛛。水稻生長期內(nèi)稻田共有3個優(yōu)勢種,為草間鉆頭蛛、橫紋金蛛、粽管巢蛛。雜草地與稻田中優(yōu)勢蜘蛛數(shù)量與蜘蛛個體數(shù)量變化趨勢大體一致,均為緩慢上升趨勢,最高峰均在8月中下旬,分別達(dá)到139頭/m2和155頭/m2,至水稻成熟期迅速減少。水稻插秧前與收割后,雜草地蜘蛛種類數(shù)最高值分別為23種/10 m2和34種/10 m2,均高于稻田;稻田中蜘蛛種類為緩慢增加,至收割前達(dá)到峰值23種/10 m2。兩個生境蜘蛛種群的相似性系數(shù)為0.666 7。

雜草地生境; 稻田; 蜘蛛; 優(yōu)勢種; 動態(tài)

非稻田生境及其植被中的天敵是稻田天敵種群建立或重建的重要來源[1-4]。雜草是稻田周邊最常見的非作物生境,其對稻田生境內(nèi)的生物具有一定的影響。雜草改變了農(nóng)作物生境的特征,為捕食性節(jié)肢動物的獵物提供替代寄主植物等[5]。

蜘蛛是稻田內(nèi)僅次于昆蟲的種類多、數(shù)量大的節(jié)肢動物類群,全部為捕食性,也是水稻害蟲的重要天敵之一。盤錦稻區(qū)是遼寧省水稻主產(chǎn)區(qū),蜘蛛對控制稻田生境內(nèi)水稻害蟲起著重要的作用。然而,北方稻區(qū)關(guān)于稻田和雜草內(nèi)蜘蛛種群特征的調(diào)查分析鮮有報道。本文通過調(diào)查兩個生境內(nèi)蜘蛛資源,初步分析其種群動態(tài)特征,探明蜘蛛種群在兩個生境中的發(fā)生特點(diǎn)及其地位,為后續(xù)蜘蛛研究提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 調(diào)查地概況

試驗在遼寧省鹽堿地利用研究所新建基地完成,雜草地與稻田地相鄰,南北并列,東西長度均為40 m。北面為雜草地,面積600 m2,歷年植保資料顯示,盤錦地區(qū)雜草種類40～50余種,稗草、雙穗雀稗、鴨舌草、苦草等10余種為優(yōu)勢雜草,高度以上層和中層為主,由于常年施用適量的除草劑控制,雜草豐富程度不高,其北面毗鄰灌溉水渠;南地是面積為800 m2的試驗稻田。兩地塊受人為干擾較輕,調(diào)查時間為2013年5-10月。水稻品種采用本地主栽品種‘鹽豐47’。

1.2 調(diào)查方法

雜草地采取隨機(jī)平行線跳躍式5點(diǎn)取樣,每樣方面積為1 m2,樣方間距10 m,樣方距稻田1.5 m以上[6]。稻田采取對角線5點(diǎn)取樣法,每個樣方選1 m2左右,約22穴(水稻成熟期株數(shù)約為350株)。蜘蛛樣本采用手提式吸蟲器抽吸。采集的蜘蛛樣本參照陳孝恩等人方法,經(jīng)室內(nèi)清樣、鑒定,統(tǒng)計蜘蛛種類數(shù)、每種個體數(shù)[7-12]。

盤錦稻區(qū)為單季稻,水稻插秧一般在5月26日前后,2013年基地水稻插秧時間為5月27日,6月10日起首次調(diào)查,每月的10日、25日調(diào)查一次,直至10月2日水稻收割,共計調(diào)查8次。雜草地在水稻生長期與水稻同步調(diào)查,但插秧前5月10日、25日各調(diào)查1次,水稻收割后10月10日、25日各調(diào)查1次,共計12次。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

用物種豐富度S、個體數(shù)量N、Berger-Parker的優(yōu)勢度指數(shù)D對調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。按優(yōu)勢度D判定蜘蛛各種類的豐盛程度：D≥0.1時定義該物種為優(yōu)勢種、0.05≤D<0.1定義為豐富種、0.01

2 結(jié)果與分析

2.1 稻田和雜草地蜘蛛物種組成及優(yōu)勢度對比

通過系統(tǒng)取樣調(diào)查,水稻插秧前,雜草地共采集到23種蜘蛛,其中優(yōu)勢種3種,豐富種2種,常見種5種。水稻生長期內(nèi),雜草地共采集到44種蜘蛛,其中優(yōu)勢種2種,豐富種5種,常見種10種;稻田共采集到49種蜘蛛,其中優(yōu)勢種3種,豐富種3種,常見種10種。水稻收割后,雜草地共采集到蜘蛛35種,其中優(yōu)勢種2種,豐富種4種,常見種達(dá)14種(表1)。

表1 雜草地和稻田中主要蜘蛛種群組成及優(yōu)勢度比較1)

1) Do優(yōu)勢種;A豐富種;C常見種;優(yōu)勢度指數(shù)D≥0.1、0.05≤D<0.1和0.01

Do=Dominant species; A=Abundant species; C=Common species;D≥0.1, 0.05≤D<0.1 and 0.01

2.2 稻田和雜草地蜘蛛種群動態(tài)變化對比

2.2.1 蜘蛛優(yōu)勢種數(shù)量的季節(jié)動態(tài)

通過對雜草地12次調(diào)查和稻田8次調(diào)查,發(fā)現(xiàn)雜草地蜘蛛種群共有4種優(yōu)勢種,分別為草間鉆頭蛛、三突花蛛、黃褐新圓蛛和橫紋金蛛,它們在不同調(diào)查時期各自數(shù)量變化均不同,其中黃褐新圓蛛在水稻插秧前為優(yōu)勢種,到水稻生長期開始演變?yōu)樨S富種;三突花蛛在水稻收割后為豐富種;橫紋金蛛僅在水稻收割后成為雜草地的優(yōu)勢種。稻田蜘蛛種群共有3個優(yōu)勢種,分別為草間鉆頭蛛、橫紋金蛛和粽管巢蛛。

優(yōu)勢蜘蛛的總量在全年調(diào)查期呈現(xiàn)一定的規(guī)律性(圖1)。雜草地優(yōu)勢蜘蛛總量9月底之前呈逐漸上升的趨勢,8月上旬出現(xiàn)第一個數(shù)量高峰100頭/m2,到8月中下旬稍有減少,但9月上旬迅速增多至137頭/m2。稻田優(yōu)勢蜘蛛全年出現(xiàn)兩個高峰,第一個高峰在7月上中旬為119頭/m2,第二個高峰在8月中下旬為139頭/m2,蜘蛛數(shù)量整體為上升趨勢直至水稻接近收割,數(shù)量才開始減少。可見,同一時期不同優(yōu)勢種在種群中的數(shù)量比例不同,同一優(yōu)勢種不同時期在種群中的數(shù)量比例也是不相同的。

圖1 雜草地與稻田蜘蛛優(yōu)勢種的數(shù)量動態(tài)(盤錦,2013)Fig.1 Population dynamic of dominant spiders in weed habitat and paddy field (Panjin,2013)

2.2.2 蜘蛛物種數(shù)的季節(jié)動態(tài)

5月10日調(diào)查雜草地蜘蛛為17種/10 m2,5月25日達(dá)到23種/10 m2,水稻插秧后雜草地蜘蛛種類明顯減少,繼而種類再緩慢增加,至水稻收割后迅速增加,達(dá)到峰值34種/10 m2。稻田蜘蛛在插秧2周時,種類為3種/10 m2,然后逐漸增加,在9月上中旬達(dá)到最大值23種/10 m2。這些變化可能與蜘蛛在雜草地和稻田間的來回遷移有關(guān)(圖2)。

圖2 雜草地與稻田蜘蛛物種數(shù)的動態(tài)(盤錦,2013)Fig.2 Dynamics of species abundance of spiders in weed habitat and paddy field (Panjin，2013)

2.2.3 蜘蛛總數(shù)量動態(tài)

水稻插秧前,雜草地蜘蛛數(shù)量從37頭/m2增加至69頭/m2,水稻插秧后,雜草地蜘蛛總量減少至44頭/m2,隨后蜘蛛在雜草地中的數(shù)量逐漸增加,至9月上中旬為140頭/m2,10月數(shù)量迅速減少。稻田蜘蛛在剛開始調(diào)查時14頭/m2，逐漸增加至88頭/m2,7月下旬小幅度減少后繼續(xù)增加,至8月底為155頭/m2,近收割時蜘蛛總數(shù)量迅速減少。雜草地與稻田中蜘蛛個體數(shù)量與優(yōu)勢蜘蛛數(shù)量變化趨勢大體一致,均為緩慢上升趨勢,至水稻成熟期迅速減少。見圖3。

圖3 雜草地與稻田蜘蛛總數(shù)量動態(tài)(盤錦,2013)Fig.3 Dynamic of all spiders in weed habitat and paddy field (Panjin，2013)

2.2.4 蜘蛛種群相似性分析

盤錦稻區(qū)水稻生長期集中在6月至9月,分別調(diào)查雜草地及稻田內(nèi)主要蜘蛛物種組成情況(表1),雜草地主要蜘蛛物種17種,稻田主要蜘蛛物種16種,含共有物種11種,因此,雜草地與稻田蜘蛛種群相似性系數(shù)計算為：Cs=2J/(a+b)=2×11/(17+16)=0.666 7,大于0.5,相似程度較高。

3 討論

盤錦稻區(qū)為單季稻,水稻生長期集中在6月至9月,在形成的稻田生態(tài)系統(tǒng)中,天敵生物在水稻病蟲害防控方面發(fā)揮著不可替代的作用。蜘蛛作為稻田生境內(nèi)捕食性節(jié)肢動物群落中最主要的一大類群,其整個種群世代的發(fā)生發(fā)展一般不會只在一個生境內(nèi)完成,在稻田生境建立前和消失后,必然有第二生境(或主要生境)完成整個世代,雜草地生境便可以認(rèn)為是主要的第二生境(或主要生境)。

農(nóng)業(yè)景觀結(jié)構(gòu)的多樣性強(qiáng)烈地影響著發(fā)生在作物地中的天敵昆蟲的物種豐富度和效能,理解這些景觀結(jié)構(gòu)是如何影響作物、害蟲、天敵間的相互作用,是利用昆蟲進(jìn)行生物防治成功與否的關(guān)鍵[14]。雜草地的存在增加了農(nóng)田系統(tǒng)生態(tài)多樣性,且其中包含的多種生物,尤其是捕食性節(jié)肢動物,直接影響著稻田生境內(nèi)的生物群落結(jié)構(gòu)與狀態(tài)。在研究中我們發(fā)現(xiàn)稻田生境內(nèi)蜘蛛種群的建立離不開其周邊雜草地,雜草地中的蜘蛛類群隨著水稻插秧,逐漸地遷移至稻田生境,在稻田生境消失(水稻收割)前后,又遷回至雜草地生境內(nèi)。然而,兩個生境內(nèi)蜘蛛種群的遷移規(guī)律并不是完全對應(yīng)的。分析其原因,首先,雜草地在水稻生長初期遷入稻田的蜘蛛類群僅為一部分,可能是部分種類,也可能是部分?jǐn)?shù)量,其余一定種類數(shù)量的蜘蛛仍然生活在雜草地生境中;其次,隨著水稻生長,兩個生境內(nèi)的蜘蛛均繁殖后代,且因食源逐漸充足,氣候等因素的逐漸適宜,各類群蜘蛛均呈現(xiàn)擴(kuò)繁的趨勢。這說明,蜘蛛類群在由雜草地轉(zhuǎn)入稻田后,雜草地中蜘蛛類群并不一定減少,這與劉雨芳[6]研究的結(jié)果相一致。這些蜘蛛也會在稻田與周邊草地之間來回遷移。

另外,研究中發(fā)現(xiàn),蜘蛛在稻田生境內(nèi)的發(fā)生趨勢同稻飛虱發(fā)生趨勢具有一定的相關(guān)性,盤錦稻區(qū)稻飛虱發(fā)生有兩個高峰期,而蜘蛛發(fā)生高峰期稍滯后于稻飛虱。稻飛虱是蜘蛛的主要食源之一,推測食源昆蟲的發(fā)生直接影響了蜘蛛種群的發(fā)展變化。兩者的對應(yīng)關(guān)系及影響因子等還有待后續(xù)試驗繼續(xù)研究。

群落的相似性系數(shù)是相似性的表現(xiàn)值,其大小直接表明兩個群落物種組成的相似程度。本文采用相似性計算方法,研究了雜草地生境和稻田生境內(nèi)兩個蜘蛛種群的相似性程度,及各生境蜘蛛物種組成的相似情況,結(jié)果也表明了兩個生境內(nèi)蜘蛛種群的相似程度很高,且有很多的共有種,這也進(jìn)一步說明了雜草地生境對稻田蜘蛛群落的形成具有一定的影響。因此,非作物生境的存在直接或間接影響著稻田生境內(nèi)很多物種的發(fā)生及其群落的形成,而非作物生境在面積、相對位置、人為干擾等因素的共同作用下,其對稻田系統(tǒng)內(nèi)生物的具體作用還需進(jìn)一步的研究。

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(責(zé)任編輯：王 音)

Fluctuation of spiders in paddy field and adjacent weed habitat in Panjin, Liaoning Province, China

Ma Xiaohui, Sang Haixu, Liu Yu

(Liaoning Saline or Alkaline Land Utilization and Research Institute, Panjin 124010, China)

The annual seasonal fluctuation of spider species abundance and dominance in paddy field and adjacent habitat was investigated with the suction sampler. Throughout the year, there were 4 dominant spider species in weed habitat, such asHylyphantesgraminicola,Argiopebruennichi,MisumenopstricuspidatusandNeosconadoenitzi, while there were 3 dominant spider species in paddy field, such asH.graminicola,A.bruennichiandClubionajaponicola. The seasonal fluctuation pattern of dominant spiders and density in these two habitats were similar, with the peak value of 139 individual/m2and 155 individual /m2, respectively. The abundance of spider species in weed habitat was more than that in the paddy field, and the peak abundance of spider species pre-and post-planting of rice was 23 species/10 m2and 34 species/10 m2, but 23 species/10 m2in paddy field in rice growing season. The similarity coefficient of spider populations is 0.666 7 on these two habitats.

weed habitat; paddy field; spider; dominant species; dynamic

2014-04-21

2014-07-18

遼寧省科研事業(yè)公益研究基金項目(2011005010)

S 476

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2015.03.032

* 通信作者 E-mail: jodiexiaohui@163.com