黃板誘集法取樣下稻田節(jié)肢動物群落組成分析

陳洪凡,梁玉勇,蘭 波,李湘民,楊迎青*

(1.江西省農業(yè)科學院 植物保護研究所,江西 南昌 330200;2.華南農業(yè)大學 資源環(huán)境學院,廣東 廣州 510640)

黃板誘集法取樣下稻田節(jié)肢動物群落組成分析

陳洪凡1,2,梁玉勇1,蘭 波1,李湘民1,楊迎青1*

(1.江西省農業(yè)科學院 植物保護研究所,江西 南昌 330200;2.華南農業(yè)大學 資源環(huán)境學院,廣東 廣州 510640)

采用黃板誘集法,研究了有機稻田和化防稻田節(jié)肢動物群落的基本組成。在有機稻田內,共查得節(jié)肢動物143種,分屬于79科,其中植食類31科,捕食類15科,寄生類17科,中性類16科;在化防稻田內,共查得節(jié)肢動物94種,分屬于58科,其中植食類21科,捕食類10科,寄生類15科,中性類12科。植食類、捕食類、寄生類和中性類在有機稻田的相對豐盛度分別為0.4412、0.0434、0.3408、0.1747,在化防稻田的相對豐盛度分別為0.5546、0.0266、0.2173、0.2014。上述結果表明在黃板誘集法取樣下,植食類和寄生類是稻田節(jié)肢動物群落的主要成分。

有機稻田;化防稻田;黃板誘集法;群落組成

稻田節(jié)肢動物群落研究是水稻害蟲可持續(xù)治理中非常重要的基礎性工作[1]。稻田中節(jié)肢動物種類與數(shù)量都非常豐富,我國已記載的稻田害蟲與天敵分別有624種[2]和1303種[3]。取樣調查方法是稻田節(jié)肢動物群落研究的重要手段,取樣方法不同,稻田節(jié)肢動物群落組成差異會很大。黃色誘蟲板作為價廉、簡便易操作的害蟲監(jiān)測工具,已被用來防治稻縱卷葉螟[4]和稻飛虱[5];黃色誘蟲板作為取樣工具之一,已被用來監(jiān)測雙季稻區(qū)生態(tài)稻田及常規(guī)稻田兩類生境稻田中的節(jié)肢動物群落結構特征[6]、中稻田節(jié)肢動物群落動態(tài)[7]以及有機稻田和化防稻田中群落結構特征參數(shù)[8]。但系統(tǒng)分析黃板誘集法所采集稻田節(jié)肢動物的群落組成尚未見研究報道。

當前化學肥料與農藥減施增效綜合技術成為國家重點研發(fā)計劃。本研究以有機稻田和化防稻田為取樣背景,探討了黃板誘集法取樣下兩種類型稻田中節(jié)肢動物群落組成的差異,旨在為有機水稻生產和稻田害蟲可持續(xù)控制提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗地設在江西省萬載縣茭湖鄉(xiāng)(114°23′E、28°15′N,海拔156 m)水稻田中,茭湖鄉(xiāng)為國家有機之鄉(xiāng),從2000年開始,政府統(tǒng)一組織農戶進行有機農業(yè)生產,所用肥料為有機肥或農家堆漚肥,所用農藥為生物制劑類農藥;化防稻田為當?shù)剞r戶單獨耕種稻田,所用肥料為化學肥料,所用農藥為化學合成農藥[8]。

1.2 試驗處理

試驗于2010年7～9月進行。供試水稻品種為金香二號。試驗設有機稻田處理和化防稻田對照。每個處理設5個重復,每個重復面積不小于667 m2。有機稻田中農家堆漚肥用量為11.25 t/hm2,化防稻田中復合肥用量為300 kg/hm2。

水稻移栽日期為2010年6月5日,平均株行距為14 cm×20 cm。有機稻田噴藥1次,化防稻田于7月7日和9月1日各噴藥1次。有機稻田所用生物農藥: 4%春雷霉素可濕性粉劑1.5 kg/hm2(延邊春雷生物藥業(yè)有限公司)、0.5%印楝素乳油1.5 L/hm2(云南光明印楝產業(yè)開發(fā)股份有限公司)?；赖咎锼没瘜W農藥:75%三環(huán)唑可濕性粉劑0.3 kg/hm2(江蘇豐登農藥有限公司)、15%井岡霉素可溶粉劑1.2 kg/hm2(江蘇省百靈農化有限公司)、40%螟施凈乳油1.2 L/hm2(安徽省舒農農藥種業(yè)有限公司)、25%塞嗪·異丙威可濕性粉劑1.875 kg/hm2(河北潤達農藥化工有限公司)[8]。

1.3 調查方法

采用黃板誘集法進行調查。將黃板(寬10 cm,高25 cm)張貼于可伸縮支架上的正方形有機玻璃(寬25 cm,高25 cm)表面，根據(jù)水稻株高逐步調整支架高度,使黃板高于水稻冠層5 cm左右。在水稻移栽后7 d開始誘集節(jié)肢動物,以后每兩周進行1次黃板取樣,每次每塊田張貼4張黃板,黃板相互間隔6 m,分別朝東、南、西、北四個方向。誘集24 h后取下黃色粘膠紙,用保鮮膜覆蓋包好,帶回室內,保存于4 ℃冰箱中,及時鑒別統(tǒng)計處理區(qū)和對照區(qū)所獲得的節(jié)肢動物樣本[8]。

1.4 標本鑒定

根據(jù)相關分類鑒定書籍[9-19]進行標本分類鑒定。在進行標本鑒定時,盡量鑒定到低級的分類階元,大部分鑒定到屬或種；對無法鑒定的利用形態(tài)種(morphospecies)進行區(qū)分。

1.5 數(shù)據(jù)處理分析

采用SAS 9.0和Excel軟件處理原始數(shù)據(jù)，統(tǒng)計分析節(jié)肢動物群落的相關生態(tài)學指標[9]：相對豐盛度Pi=Ni/N,式中Ni表示群落中第i個物種的個體數(shù),N表示群落中所有物種的個體數(shù)。

2 結果與分析

通過黃板誘集法取樣,在有機稻田和化防稻田所采集到的節(jié)肢動物群落各類群的個體數(shù)及相對豐盛度見表1。在有機稻田內,共查得節(jié)肢動物143種、5050頭,分屬于79科,其中植食類58種,分屬于31科；捕食類21種,分屬于15科；寄生類44種,分屬于17科；中性類20種,分屬于16科。在化防稻田內,共查得節(jié)肢動物94種、3460頭,分屬于58科,其中植食類36種,分屬于21科；捕食類12種,分屬于10科；寄生類33種,分屬于15科；中性類13種,分屬于12科。各類群在有機稻田和化防稻田的個體數(shù)及相對豐盛度,植食類分別為2228、1919和0.4412、0.5546,捕食類分別為219、92和0.0434、0.0266,寄生類分別為1721、752和0.3408、0.2173,中性類分別為882、697和0.1747、0.2014。由此可見,在黃板誘集法取樣下,植食類和寄生類在有機稻田和化防稻田總群落中占的比例較高,構成了群落的主要部分,且有機稻田的個體數(shù)、物種數(shù)都高于化防稻田的。

由表1可知：在有機稻田內,主要害蟲分屬于在數(shù)量上處于優(yōu)勢地位的蚜科Aphididae、薊馬科Thripidae、潛蠅科Agromyzidae和癭蚊科Cecidomyiidae,其個體數(shù)量分別為725、515、248和221,其相對豐盛度分別為0.1436、0.1020、0.0491和0.0438；主要天敵分屬于蚜小蜂科Aphelinidae、赤眼蜂科Trichogrammatidae和小蜂科Chalalcididae,其個體數(shù)量分別為601、308和239,其相對豐盛度分別為0.1190、0.0610和0.0473。在化防稻田內,主要害蟲分屬于在數(shù)量上處于優(yōu)勢地位的薊馬科Thripidae、蚜科Aphididae、潛蠅科Agromyzidae、葉蟬科Cicadellidae,其個體數(shù)量分別為685、507、170、140,其相對豐盛度分別為0.1980、0.1465、0.0491、0.0405；主要天敵分屬于小蜂科Chalalcididae、蚜小蜂科Aphelinidae和姬蜂科Lchneumonidae，其個體數(shù)量分別為293、115和69,其相對豐盛度分別為0.0847、0.0332和0.0199。

3 結論與討論

在稻田節(jié)肢動物群落中,寄生性天敵無論在種類上還是數(shù)量上都是與捕食性天敵同樣重要的一個類群。郭玉杰等[20]采用吸蟲器法取樣對4種生態(tài)類型稻區(qū)節(jié)肢動物群落的基本組成研究中,寄生性天敵類群未能準確反映出來。在本研究中,兩種類型稻田中寄生性天敵的相對豐盛度均大于捕食性天敵的,說明黃板誘集法取樣能準確反映寄生性天敵類群,是采集寄生類節(jié)肢動物的理想取樣方法。王凱學等[6]綜合采用掃網(wǎng)、黃板、黃盆和吸蟲器四種取樣方法,對生態(tài)稻田和常規(guī)稻田的節(jié)肢動物組成進行了研究,各功能團的相對豐盛度表現(xiàn)為中性類>植食類>寄生類>捕食類。而在本文黃板誘集法取樣下有機稻田和化防稻田中各功能團的相對豐盛度表現(xiàn)為植食類>寄生類>中性類>捕食類。這表明在采用黃板誘集法分析稻田節(jié)肢動物群落組成時,該方法具有片面性,更側重于采集植食類和寄生類節(jié)肢動物。吳進才等[21]采用吸蟲器、盆拍和目測三種取樣方法分別采集稻田天敵類群的研究中,均以黑肩綠盲蝽為優(yōu)勢種;3種取樣方法采集的植食類害蟲均以稻飛虱為優(yōu)勢種。在本研究的黃板法調查取樣中,兩種類型稻田中植食類害蟲均以麥長管蚜(蚜科)和稻薊馬(薊馬科)為優(yōu)勢種,有機稻田中天敵類群以蚜小蜂科和赤眼蜂科為優(yōu)勢種,化防稻田中天敵類群以小蜂科和蚜小蜂科為優(yōu)勢種。這表明在稻田節(jié)肢動物群落取樣中,黃板法取樣與吸蟲器、盆拍和目測三種取樣法相比較,所采集的主要害蟲與主要天敵均不同。粘板法被廣泛應用于飛行性中小昆蟲如寄生蜂的監(jiān)測中[22-23],本研究也證明了粘板法在此類應用中的有效性。陳茂等[24]也將粘板法應用于稻飛虱與稻葉蟬的監(jiān)測中,但本研究中黃板對稻飛虱的誘集效果并不理想,因此,我們認為黃板誘集法不適用于對稻飛虱的監(jiān)測。

表1 黃板誘集取樣下兩類稻田節(jié)肢動物群落各類群的個體數(shù)及相對豐盛度

續(xù)表1：

類群科(目)名個體數(shù)有機稻田化防稻田相對豐盛度有機稻田化防稻田虎甲科Cicindelidae100.00020.0000隱翅蟲科Staphylinidae1400.00280.0000齒蛉科Corydalidae200.00040.0000蜻科Libellulidae30190.00590.0055食蟲虻科Asilidae600.00120.0000食蚜蠅科Syrphidae1800.00360.0000園蛛科Araneidae3100.00610.0000狼蛛科Lycosidae200.00040.0000寄生類/17217520.34080.2173姬蜂科Lchneumonidae87690.01720.0199姬小蜂科Eulophidae1230.00240.0009纓小蜂科Mymaridae2850.00550.0014小蜂科Chalalcididae2392930.04730.0847金小蜂科Pteromalidae41190.00810.0055蚜小蜂科Aphelinidae6011150.11900.0332跳小蜂科Encyrtidae9170.00180.0049繭蜂科Braconidae32340.00630.0098蚜繭蜂科Aphidiidae100.00020.0000土蜂科Scoliidae260.00040.0017赤眼蜂科Trichogrammatidae308560.06100.0162分盾細蜂科Ceraphonidae200.00040.0000緣腹細蜂科Scelionidae146480.02890.0139寄蠅科Tachinidae143630.02830.0182蚤蠅科Phoridae3230.00630.0009頭蠅科Pipunculidae26150.00510.0043捻翅目Strepsiptera1260.00240.0017中性類/8826970.17470.2014蟻科Formicidae23850.00460.0246蜜蜂科Apidae220.00040.0006果蠅科Drosophilidae4110.00080.0032蠅科Muscidae98500.01940.0145沼蠅科Sciomyzidae060.00000.0017麗蠅科alliphoridae38240.00750.0069麻蠅科Sarcophagidae270.00040.0020小花蠅科Anthomyzidae270.00040.0020甲蠅科Celyphidae350.00060.0014搖蚊科Chironomidae5582660.11050.0769蚊科Culicidae1021310.02020.0379大蚊科Tipulidae231010.00460.0292網(wǎng)蚊科Blepharoceridae700.00140.0000毛蚊科Bibionidae1000.00200.0000臭蟲科Cimicidae200.00040.0000蜉蝣目Ephemeroptera200.00040.0000虻科Tabanidae740.00140.0012舞虻科Empididae100.00020.0000個體總數(shù)/頭50503460科(目)總數(shù)7958物種總數(shù)14394

總體來看,黃板誘集法相對于其他取樣方法,在誘殺和監(jiān)測水稻蚜科和薊馬科植食類害蟲以及采集寄生類天敵方面具有優(yōu)勢。

[1] 吳進才,郭玉杰,束兆林,等.稻田節(jié)肢動物群落不同取樣方法的比較[J].昆蟲知識,1993,30(3):182-183.

[2] 何俊華.中國稻作害蟲名錄[M].北京:農業(yè)出版社,1992:153.

[3] 何俊華.中國水稻害蟲天敵名錄[M].北京:科學出版社,1991:244.

[4] 常曉麗,武向文,杜興彬,等.黃色誘蟲板測報和防控稻縱卷葉螟的效果評價[J].中國農業(yè)科學,2013,46(13):2677-2684.

[5] 常曉麗,武向文,杜興彬,等.黃色誘蟲板對稻飛虱的誘集和防治效果[J].應用昆蟲學報,2016,53(4):892-900.

[6] 王凱學,張清泉,陳麗麗,等.生態(tài)稻田及常規(guī)稻田節(jié)肢動物群落結構特征的比較研究[J].植物保護,2013,39(3):31-35.

[7] 林源.中稻田節(jié)肢動物群落動態(tài)研究[D].合肥:安徽農業(yè)大學,2013.

[8] 陳洪凡,李快生,余鵬,等.黃板誘集法取樣下稻田節(jié)肢動物群落結構特征參數(shù)分析[J].山西農業(yè)大學學報,2015,35(1):447-450.

[9] 中國科學院動物研究所,浙江農業(yè)大學.天敵昆蟲圖冊[M].北京:科學出版社,1978.

[10] 何俊華,龐雄飛.水稻害蟲天敵圖說[M].上海:上海科學技術出版社,1986.

[11] 何俊華,陳學新,樊晉江,等.浙江蜂類志[M].北京:科學出版社,2004.

[12] 何俊華,陳學新,馬云.中國水稻害蟲天敵名錄[M].北京:科學出版社,1991.

[13] 蕭采瑜.中國蝽類鑒定手冊(一)[M].北京:科學出版社,1977.

[14] 蕭采瑜.中國蝽類鑒定手冊(二)[M].北京:科學出版社,1981.

[15] 湖北省農業(yè)科學院植物保護研究所.水稻害蟲及其天敵圖冊[M].武漢:湖北人民出版社,1978.

[16] 四川農業(yè)大學,四川省農業(yè)科學院植保研究所.四川農業(yè)害蟲天敵圖冊[M].成都:四川科技出版社,1984.

[17] 南京農業(yè)大學.農業(yè)昆蟲鑒定[M].上海:上海科學技術出版社,1982.

[18] 中國科學院動物研究所.中國蛾類鑒定圖冊[M].北京:科學出版社,1983.

[19] 程家安.水稻害蟲[M].北京:中國農業(yè)出版社,1996.

[20] 郭玉杰,王念英,趙軍華,等.4種生態(tài)類型稻區(qū)節(jié)肢動物群落的基本組成與結構特征分析[J].生態(tài)學報,1995,15(4):433-441.

[21] 吳進才,郭玉杰,束兆林,等.稻田節(jié)肢動物群落不同取樣方法的比較[J].昆蟲知識,1993,30(3):182-183.

[22] 鄭許松,俞曉平,呂仲賢,等.稻飛虱天敵在菱白田與水稻田之間的遷移規(guī)律[J].浙江農業(yè)學報,1999,11(6):339-343.

[23] Schellhorn N A, Bellati J, Paull C A, et al. Parasitoid and moth movement from refuge to crop [J]. Basic and Applied Ecology, 2008, 9(6): 691-700.

[24] 陳茂,葉恭銀,胡萃,等. Bt水稻對飛虱和葉蟬及其卵寄生蜂擴散規(guī)律的影響[J].浙江大學學報,2003,29(1):29-33.

(責任編輯:黃榮華)

Analysis of Arthropod Community Composition in Paddy Fields by Yellow Board Trap Sampling

CHEN Hong-fan1,2, LIANG Yu-yong1, LAN Bo1, LI Xiang-min1, YANG Ying-qing1*

(1. Institute of Plant Protection, Jiangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanchang 330200, China;2. College of Natural Resources and Environment, South China Agricultural University, Guangzhou 510640, China)

We studied the basic composition of arthropod community in organic and chemical-control paddy fields by means of yellow board trap sampling. There were 143 arthropod species in organic paddy fields, they belonged to 79 families, and the family number of phytophages, predators, parasitoids and neutralities reached 31, 15, 17 and 16 respectively; ninety-four arthropod species in 58 families were found in chemical-control paddy fields, and the families of phytophages, predators, parasitoids and neutralities reached 21, 10, 15 and 12 families respectively. The relative abundance of phytophagous, predatory, parasitic and neutral arthropod in organic paddy fields was 0.4412, 0.0434, 0.3408 and 0.1747 respectively, while that in chemical-control paddy fields was 0.5546, 0.0266, 0.2173 and 0.2014 separately. In conclusion, phytophages and parasitoids were the main compositions of arthropod community in paddy field under the condition of yellow board trap sampling.

Organic paddy field; Chemical-control paddy field; Yellow board trap sampling; Community composition

2017-03-10

國家973項目“稻飛虱成災機理與可持續(xù)治理的基礎研究”(2010CB126200);江西省水稻產業(yè)技術體系(JXARS-02-04)。作者簡介：陳洪凡(1978─),男,副研究員,博士,主要從事害蟲生物防治及昆蟲生態(tài)學研究。

楊迎青。

Q959.22

A

1001-8581(2017)07-0062-05