延川不同類型棗園蜘蛛群落多樣性研究

劉長海，曹文文，段秋艷，苑彩霞，陳宗禮

(1 延安大學 生命科學學院，陜西 延安 716000；2 陜西省紅棗重點實驗室，陜西 延安 716000；

延川不同類型棗園蜘蛛群落多樣性研究

劉長海1,2，曹文文1，段秋艷3，苑彩霞1，陳宗禮2

(1 延安大學 生命科學學院，陜西 延安 716000；2 陜西省紅棗重點實驗室，陜西 延安 716000；

3 陜西省綏德縣義合中學，陜西 榆林 718002)

蜘蛛是棗園生態(tài)系統(tǒng)中重要的天敵之一，研究棗園蜘蛛群落的多樣性可為棗園害蟲生物防治提供應用基礎數(shù)據(jù)。2014年5月至10月，在延川縣北村和莊頭村選擇4個不同管理模式的棗園樣地，采用扣管法和掃網(wǎng)法相結合的方式進行采樣，共獲取蜘蛛134頭，隸屬于7科，其中園蛛科、蟹蛛科、逍遙蛛科、貓蛛科為優(yōu)勢科，狼蛛科、跳蛛科和平腹蛛科為常見類群。數(shù)據(jù)表明，評價范圍內棗園的豐富度指數(shù)(dma)和多樣性指數(shù)(H)較高，而其多樣性指數(shù)(D)和均勻度指數(shù)(J)較低，反映出蜘蛛對不同管理模式棗園生態(tài)系統(tǒng)的響應；5月到7月蜘蛛數(shù)量相對穩(wěn)定，7月到8月上升趨勢明顯，8月下旬到10月上旬開始下降；自然生長的平地棗園樣地蜘蛛多樣性要高于雜草單一或人工管理的其他樣地，人為干擾少、相對潮濕的生態(tài)環(huán)境，更有利于蜘蛛棲息生活。

蜘蛛群落；多樣性；棗園

蜘蛛是常見的中小型或極小型動物，隸屬于節(jié)肢動物門(Arthropoda)蛛形綱(Arachnida)蜘蛛目(Araneae)[1]。蜘蛛個體數(shù)量的豐富性和物種的多樣性直接反映了其棲息地的生物多樣性，在維持農(nóng)林生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定中的作用不容忽視[2]。蜘蛛在棗園生態(tài)系統(tǒng)中種群大、數(shù)量多，是重要的天敵類群，在棗園害蟲生態(tài)調控方面可發(fā)揮重要功能。退耕還林工程實施以來，國家把棗樹定為退耕還林的主要經(jīng)濟和生態(tài)樹種之一，進行大力栽培[3]。由于棗樹的大規(guī)模集中種植，加之氣候條件變化以及果農(nóng)生態(tài)防控意識不強，使得棗園蟲害變得越來越嚴重，成為制約陜北棗業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展的主要“瓶頸”之一。探索棗樹有害生物生態(tài)防治成為該區(qū)域棗業(yè)優(yōu)化升級需要重點解決的問題。因此，保護棗園蜘蛛資源及其物種多樣性，利用蜘蛛控制棗園蟲害，做到以蟲治蟲具有重要價值。近年來，我國開展了一些棗園蜘蛛群落多樣性的研究[4-7]，但有關陜北棗園的研究鮮有報道。研究陜北棗園中蜘蛛群落結構組成的變化規(guī)律，對指導陜北棗區(qū)建立科學的生態(tài)棗園管理技術具有重要作用。為此，以陜北不同類型棗園生態(tài)系統(tǒng)為研究對象，通過對蜘蛛定時、定位、定量觀測和分析，探討生態(tài)棗園蜘蛛群落結構特征，旨在為利用蜘蛛天敵控制蟲害及建構以生物防治為主的綜合防治體系提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣地概況與設計

樣地概況：延川縣位于陜西省北部，延安地區(qū)東北部，東經(jīng)109°36′20″～110°26′44″，北緯36°37′15″～37°5′55″，屬黃土高原丘陵溝壑區(qū)，平均海拔850 m，溫帶大陸性季風氣候。年平均氣溫10.6℃，年日照時長2 558 h，無霜期185 d，常年降水量不足500 mm。

樣地設計：延川縣延水關鎮(zhèn)莊頭村和北村的4個棗園樣地作為試驗點。北村2個樣地標記為1號樣地和2號樣地，莊頭村2個樣地標記為3號樣地和4號樣地。

1號樣地：平地，自然生長無人工管理，雜草較多，種植駿棗(Ziziphusjujuba‘Junzao’)。

2號樣地：平地，人工管理，無雜草，種植駿棗。

3號樣地：山地黃綿土，種植狗頭棗(Z.jujuba‘Goutouzao’)，陽坡，坡度約為40°，樹齡一般在7～9 a，雜草較為單一。

4號樣地：山地黃綿土，種植狗頭棗，陰坡，坡度約為45°，樹齡一般在7～9 a，無雜草。

1.2 采樣時間與方法

采樣時間：2014年5月至10月，共采集5次，時間分別是5月8日、5月28日、7月20日、8月26日、10月1日。

采集方法：在4種不同管理類型的棗園樣地中，按棋盤式取樣法，在每個樣地選擇有代表性的5個樣點，東、南、西、北、中5個方位，每點1棵樹。樹冠上蜘蛛個體的調查：將樹冠分上、下2個層次，目測觀察結網(wǎng)型個體和游獵型個體，采用扣管法收集樣品。地表植被上蜘蛛個體的調查：在標記的棗樹附近行間的植被上用捕蟲網(wǎng)按對角線取樣法隨機掃網(wǎng)20次，將掃取的個體及時放到75%酒精瓶，并作相應的標記。

1.3 標本的處理與鑒定

將釆到的標本浸泡到體積分數(shù)為75%的酒精中或是毒瓶中進行保存，帶回實驗室觀察整理，用顯微鏡和放大鏡進行分類鑒定，著重觀察其外部形態(tài)[8-11]，不確定的種寄送到河北大學生命科學學院進行鑒定。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

Margalef豐富度指數(shù)：

dma=(S-1)/lnN，

Shannon-Wiener多樣性指數(shù)：

Simpson多樣性指數(shù)：

Pielou均勻度指數(shù)：

J=H/lnS,

式中，S為物種數(shù)目；N為所有物種的個體數(shù)的總和；Ni為第i種的個體數(shù)；pi=Ni/N。

2 結果與分析

2.1 棗園蜘蛛群落的物種組成和分布

棗園蜘蛛群落組成及數(shù)量統(tǒng)計結果見表1。

表1 延川棗園蜘蛛組成和數(shù)量統(tǒng)計Table 1 Composition and quantity of spiders at jujube orchard in Yanchuan county

由表1可知，在取樣區(qū)內，共采集標本數(shù)量為134頭，隸屬7個科。在所有標本中，園蛛科個體數(shù)量最多，占29.10%；其次是蟹蛛科和逍遙蛛科，分別占22.39%、20.90%；貓蛛科居第4位，占10.45%。這4個科蜘蛛個體數(shù)量占總數(shù)的82.84%。

1號樣地為自然生長的平地棗園，蜘蛛個體數(shù)量最為豐富，為64頭，歸屬于7科；2號樣地為人工管理的平地，蜘蛛個體數(shù)量次之，為33頭，歸屬于7科；3號樣地為雜草單一的陽坡，蜘蛛個體數(shù)量較為豐富，為25頭，歸屬于6科；4號樣地為無雜草的陰坡，蜘蛛個體數(shù)量最少，為12頭，歸屬于6科。綜合分析認為，平地比坡地蜘蛛類群和個體數(shù)量多；自然生長棗園比人工管理棗園蜘蛛類群和個體數(shù)量多；雜草樣地比無雜草樣地蜘蛛類群和個體數(shù)量多；陽坡樣地比陰坡樣地蜘蛛類群和個體數(shù)量多?？梢?，人為干擾會影響蜘蛛的群落結構和數(shù)量組成。

2.2 棗園蜘蛛群落的多樣性分析

棗園樣地蜘蛛群落多樣性指數(shù)計算結果見表2。

表2 棗園樣地蜘蛛群落多樣性指數(shù)Table 2 The results of spider diversity index

由表2可以看出，Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H)平地為1.709和1.717,高于坡地的1.624和1.633;而Simpson多樣性指數(shù)(D)差別不是很大，尤其是前3個樣地，其中1號樣地為0.191,最為突出，表明1號樣地群落的復雜程度更高，2號、3號樣地相對較低,差異不大,為0.18左右，4號樣地最低,為0.152；Pielou均勻度指數(shù)(J)平地為0.878和0.882,低于坡地的0.907和0.911，說明坡地蜘蛛群落種類分布比較均勻一致。值得注意的是4號樣地的物種豐富度指數(shù)(dma)最高,為2.012，多樣性指數(shù)卻較低，尤其是Simpson多樣性指數(shù)(D)為0.152，而Pielou均勻度指數(shù)(J)相對較高,為0.911，表明該樣地物種多樣性較低，蜘蛛類群亦較少，但蜘蛛種類分布的均勻性較高。經(jīng)過分析認為，人工干擾少、自然生長、雜草較多的1號樣地，蜘蛛類群、個體數(shù)量和多樣性指數(shù)較高。以上數(shù)據(jù)表明，蜘蛛群落對不同管理模式棗園生態(tài)系統(tǒng)有一定的響應。

2.3 棗園蜘蛛群落數(shù)量動態(tài)變化

不同棗園樣地中，在2014年5月至10月的蜘蛛個體數(shù)量的動態(tài)變化如圖1所示。

圖1 不同棗園樣地蜘蛛群落個體數(shù)量的動態(tài)變化Fig. 1 The dynamic changes of spider individual numbers in different orchard plots

1號樣地，蜘蛛群落個體數(shù)量持續(xù)走高，可能因其自然生長無人管理，生物豐富度較高，雜草生長茂密，相對隱蔽，更適合蜘蛛棲息；2號樣地，由于定期有人除雜草，作物單一，所以蜘蛛個體數(shù)量變化幅度不大；3號樣地為雜草單一的陽坡，個體數(shù)量較為豐富，10月份因受氣候干燥等因素影響數(shù)量逐漸降低；4號樣地蜘蛛個體數(shù)量一直相對較少，但因為物種豐富度高，相對其他3個樣地，在10月份個體數(shù)量有所上升?？傮w而言，5月到7月蜘蛛群落個體數(shù)量相對穩(wěn)定，變化幅度不大，7月到8月上升趨勢明顯，8月下旬到10月上旬開始下降。

3 結論與討論

通過對延川縣不同類型棗園蜘蛛群落多樣性的研究，查明延川棗園蜘蛛隸屬于7個科，其中園蛛科、蟹蛛科、逍遙蛛科、貓蛛科為優(yōu)勢科。并根據(jù)調查的數(shù)據(jù)對棗園蜘蛛群落的特征指數(shù)進行了相應的分析， 認為研究樣地棗園的豐富度指數(shù)(dma)和Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H)較高，Simpson多樣性指數(shù)(D)和均勻度指數(shù)(J)較低，反映出蜘蛛群落對不同管理模式棗園生態(tài)系統(tǒng)的響應。經(jīng)過綜合分析認為：人為干擾少、自然生長的平地、雜草較多的棗園樣地蜘蛛類群、個體數(shù)量及多樣性指數(shù)要高于雜草單一或人工管理的其他樣地。從總體上來說，陜北延川的棗園生態(tài)系統(tǒng)相對簡單，特別是人工管理的棗園樣地作物單一，蜘蛛群落的個體數(shù)量很容易受到環(huán)境變化的影響。因此，應盡量降低施藥和除草次數(shù)，以保護蜘蛛的生物多樣性。

王海香等研究結果表明，山西棗園蜘蛛群落的組成為 9 科,個體數(shù)以微蛛科、蟹蛛科、狼蛛科居多，蜘蛛群落優(yōu)勢類群有蟹蛛科、狼蛛科、微蛛科和平腹蛛科，通過比對得出，棗園蜘蛛群落的多樣性值波動較大[4]；而張保石等查明河北山區(qū)棗園蜘蛛有13科，優(yōu)勢科為蟹蛛科、園蛛科、狼蛛科和皿蛛科，認為蜘蛛群落的結構組成、種群的數(shù)量變動與棗園生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境因素關系密切[5]。

比較本研究及山西、河北棗園的蜘蛛多樣性研究，可以看出棗園蜘蛛優(yōu)勢科差異很大。河北山區(qū)蜘蛛優(yōu)勢科為蟹蛛科、園蛛科、狼蛛科和皿蛛科，而與陜西同為北方沿黃河的山西蜘蛛優(yōu)勢科是微蛛科、蟹蛛科、狼蛛科和平腹蛛科；多樣性特征指數(shù)也不盡相同，尤其是本研究的4號樣地差異較大，有待今后進一步研究。究其原因，主要是由于棗園植被特點、間作類型以及立地條件和人為干擾等不一。從棗園蜘蛛群落動態(tài)變化來看，本研究結果與以往報道基本一致[4-5]。

基于本研究，建議在陜北棗園中，盡量減少除草次數(shù)，科學進行棗糧間作，提倡棗園生草栽培或中草藥種植，從而為蜘蛛提供更為隱蔽的棲息環(huán)境；通過增加棗園物種多樣性，更好地實現(xiàn)利用天敵進行生物防治，以提高對害蟲的生態(tài)控制。

[1]李樞強,林玉成.中國蜘蛛目物種編目研究進展[J].生物多樣性,2015,23(2):267-270.

[2]李宗煦,吳成瓊,張志升.中國蜘蛛物種多樣性分析[J].蛛形學報,2011,20(1):46-51.

[3]劉長海,王延峰,陳國良,等.陜北棗樹病蟲害及其發(fā)展趨勢[J].植物保護,2004,30(6):85-87.

[4]王海香,王慧,李登科,等.棗園蜘蛛群落結構特征的研究[J].北京農(nóng)學院學報,2009,24(3):5-9.

[5]張保石,賈曉梅.河北山區(qū)棗樹蜘蛛群落結構研究[J].保定學院學報,2010,23(3):80-84.

[6]趙愛玲,郝海娟,曹彥清,等.不同管理方式下的棗園各功能團節(jié)肢動物群落多樣性差異分析[J].山西農(nóng)業(yè)科學,2011,39(2):152-155.

[7]焦旭東,郭艷蘭,王立生,等.不同管理水平棗園節(jié)肢動物群落結構及其多樣性研究[J].果樹學報,2014,31(1):105-110.

[8]馮鐘琪.中國蜘蛛原色圖鑒[M].長沙:湖南科學技術出版社,1990.

[9]張巍巍,李元勝.中國昆蟲生態(tài)大圖鑒[M].重慶:重慶大學出版社,2011.

[10]張巍巍.常見昆蟲野外識別手冊[M].重慶:重慶大學出版社,2006.

[11]李湘濤.昆蟲博物館[M].北京:時事出版社,2005.

(編輯 郭麗娟)

The diversity study of spider community in different jujube orchards of Yanchuan county

LIU Changhai1, 2, CAO Wenwen1, DUAN Qiuyan3, YUAN Caixia1, CHEN Zongli2

(1CollegeofLifeScience,Yan’anUniversity,Yan’an716000,China; 2ShaanxiKeyLaboratoryofChineseJujube,Yan’an716000,China; 3YiheMiddleSchool,Yulin718002,China)

Spider is one of the important natural enemy communities in jujube orchard ecosystems. Studying the diversity of spiders is essential to provide application data for the biological control of pests in jujube orchards. Samples were collected from May to October 2014 by using both the buckle tube and sweep net methods in 4 different kinds of jujube orchards in North village and Zhuangtou village of Yanchuan county. The total number of spider collected was 134 belonging to 7 families, among which Araneidae, Thomisidae, Philodromidae and Oxyopidae were dominant families while Lycosidae, Salticidae and Gnaphosidae were common families. The results showed that the index of richness (dma) and diversity (H) of jujube orchard were relatively high while the index of diversity (D) and evenness (J) were relatively low within the evaluation range, which reflected the spiders’ reaction to the ecosystem in different management patterns. The number of spider was stable from May to July, rising from July to August, and then declining from August to October. The results showed that the spider diversity of sample plots in natural-grown jujube orchards were higher than that with single ruderal or human interference. Thus, the ecosystem with less man-made interference and relatively humid environment is more beneficial for spiders’ inhabitation.

spider community; diversity; jujube orchard

1007-4961(2017)01-0057-04

10.13320/j.cnki.hjfor.2017.0011

2017-01-18；

2017-02-06

陜西省教育廳省級重點實驗室科研計劃項目“棗園主要害蟲及其天敵生態(tài)位研究”(13JS126)；國家自然科學基金項目“不同強度干擾下南泥灣濕地土壤動物動態(tài)變化研究”(31370541)；十三五國家重點研發(fā)計劃項目“水蝕風蝕交錯區(qū)高效植被形成機理及其與土壤動物的耦合關系”(2016YFC050170504)。

劉長海(1965-)，男，陜西淳化人，博士，教授，主要從事動物生態(tài)學及有害生物生態(tài)防控的研究。

S 154.5，Q 968.1

A