四種防治措施下韭菜田節(jié)肢動物群落結(jié)構(gòu)分析

徐衡，李麗莉，周仙紅，張思聰，盧增斌，莊乾營，于毅，董松，門興元

(山東省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所/山東省植物病毒學重點實驗室，山東 濟南 250100)

四種防治措施下韭菜田節(jié)肢動物群落結(jié)構(gòu)分析

徐衡，李麗莉，周仙紅，張思聰，盧增斌，莊乾營，于毅，董松，門興元

(山東省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所/山東省植物病毒學重點實驗室，山東 濟南 250100)

韭菜田節(jié)肢動物發(fā)揮著為韭菜授粉和自然天敵控害的作用，為了解韭蛆防治措施對韭菜田節(jié)肢動物種類和數(shù)量的影響，本文運用群落生態(tài)學原理與方法，系統(tǒng)調(diào)查比較了未防治對照區(qū)、臭氧水灌溉區(qū)、功能作物間作區(qū)、化學防控區(qū)內(nèi)主要節(jié)肢動物的種類和數(shù)量及群落結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，韭菜田節(jié)肢動物多樣性較高，共發(fā)現(xiàn)27種節(jié)肢動物，其中雙翅目昆蟲和蜘蛛是主要類群。韭蛆的防治措施對地上害蟲的種類、數(shù)量沒有顯著影響，對自然天敵和傳粉昆蟲影響顯著。

韭菜；節(jié)肢動物；優(yōu)勢度；多樣性；天敵；害蟲；傳粉昆蟲

韭菜(AlliumtuberosumRottler)原產(chǎn)我國，營養(yǎng)豐富，是我國重要的蔬菜。近年來，韭菜栽培面積迅速擴大，為蟲害的發(fā)生提供了良好的生境[1]，其中，韭蛆的危害尤為嚴重。為防治韭蛆，大量殺蟲劑不合理使用，致使韭菜農(nóng)藥殘留非常高，嚴重影響韭菜品質(zhì)，“毒韭菜”事件頻繁發(fā)生；目前，一些無公害防治措施正逐漸應用[2]。節(jié)肢動物群落作為害蟲生態(tài)控制的基礎，長期以來一直是昆蟲生態(tài)學家研究的熱點[3-5]。在韭菜田生態(tài)系統(tǒng)中，在人類活動干擾下，節(jié)肢動物群落(包括昆蟲、螨類和蜘蛛等)內(nèi)各物種間相互依存、相互制約，形成平衡的食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)，節(jié)肢動物群落結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性對于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務功能的發(fā)揮非常重要。在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，自然天敵和傳粉昆蟲發(fā)揮著重要的天敵控害和生物授粉生態(tài)服務功能[6]。由于韭菜是雌雄同花且異花授粉植物，為典型蟲媒花，昆蟲對韭菜授粉及種子的形成具有關鍵性作用。目前，國內(nèi)關于韭菜田生態(tài)系統(tǒng)中節(jié)肢動物群落特征的研究尚未見報道。

為此，本文比較研究了四種不同害蟲防治措施(不施藥對照、臭氧水灌溉物理防控、功能作物間作生態(tài)調(diào)控、化學防治)的韭菜田生態(tài)系統(tǒng)中節(jié)肢動物的群落結(jié)構(gòu)特征和群落穩(wěn)定性，以期為發(fā)揮韭菜田中自然天敵的控害功能和授粉昆蟲的傳粉功能來保障韭菜的可持續(xù)生產(chǎn)提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1試驗地點

山東省聊城市茌平縣是我國北方韭菜的重要生產(chǎn)地。試驗地設在茌平縣肖莊鎮(zhèn)4年生韭菜繁種田，面積超過1 hm2。

1.2節(jié)肢動物調(diào)查方法

試驗設置4個處理：對照區(qū)、臭氧水灌溉區(qū)、功能作物間作區(qū)、化學防治區(qū)，每處理4個重復小區(qū)(小區(qū)面積300 m2)。在2016年韭菜盛花期(9月2日)和末花期(9月23日)，對4個處理的韭菜田進行調(diào)查。采用5點隨機取樣的方法，每點用捕蟲網(wǎng)隨機掃取5網(wǎng)，調(diào)查記錄捕獲的田間節(jié)肢動物的種類和數(shù)量。

對照區(qū)：在整個生長季節(jié)沒有使用任何殺蟲劑防治；臭氧水灌溉區(qū)：3月和4月在韭蛆發(fā)生高峰期，兩次大水漫灌臭氧水，濃度15 mg/L，未施用任何殺蟲劑；功能作物間作區(qū)：是韭菜和茴香苗、朝天椒、三葉草間作，不使用任何殺蟲劑；化學防治區(qū)：在3月份韭蛆發(fā)生期間用噻蟲胺灌根，之后未施任何殺蟲劑。四個處理其他水肥管理措施一致。

1.3數(shù)據(jù)分析方法

計算節(jié)肢動物群落、害蟲亞群落、天敵亞群落、傳粉昆蟲亞群落的不同類群(物種的)的優(yōu)勢度[7]、群落多樣性[8]、群落穩(wěn)定性[9]。用單因素方差分析方法分析種群數(shù)量差異，用鄧肯法進行多重比較(SPSS 21.0)。

2 結(jié)果與分析

2.1韭菜田節(jié)肢動物群落的組成和優(yōu)勢度

由圖1可知， 在韭菜園調(diào)查到節(jié)肢動物包括昆蟲綱和蛛形綱兩大類群，其中昆蟲綱包括8目(雙翅目、同翅目、鞘翅目、半翅目、鱗翅目、膜翅目、纓翅目、脈翅目)22種昆蟲，蛛形綱包括5種蜘蛛，合計27種節(jié)肢動物。其中，9月初期，各節(jié)肢動物群落的比例由高到低為：雙翅目>蛛形綱>鱗翅目>鞘翅目>纓翅目>膜翅目>半翅目>同翅目>脈翅目，昆蟲綱中雙翅目的優(yōu)勢度最高，為42.48%，蛛形綱的優(yōu)勢度為15.49%，鞘翅目次之，為10.18%，其他各目的優(yōu)勢度均低于10%，同翅目最低，為1.77%；9月末期，各節(jié)肢動物群落的比例由高到低為：蛛形綱>雙翅目>膜翅目>鞘翅目>鱗翅目>纓翅目>同翅目=半翅目>脈翅目，蛛形綱的優(yōu)勢度為41.89%，昆蟲綱中雙翅目的優(yōu)勢度最高，為25.68%，膜翅目次之，為12.16%，其他各目的優(yōu)勢度均低于10%，其中脈翅目最低，為0.68%。

圖1 韭菜田節(jié)肢動物群落各類群優(yōu)勢度

2.2害蟲及天敵亞群落中不同種類的優(yōu)勢度

由圖2可知，9月初期，在所有天敵中，優(yōu)勢度最高的是三突花蛛，其次是寄生蜂和小花蝽；9月末期，優(yōu)勢度最高的也是三突花蛛，其次是寄生蜂。蜘蛛類的總優(yōu)勢度明顯高于其它天敵。由圖3可知，害蟲中，9月初優(yōu)勢度最高的是棉鈴蟲，其次是薊馬和黃曲條跳甲；9月末優(yōu)勢度最高的是葉甲，其次是薊馬。由圖4可知，傳粉昆蟲(在韭菜花上活動的昆蟲在這里歸入傳粉昆蟲)中，無論是9月初還是9月末，優(yōu)勢度最高的始終是蠅類。

圖2 天敵優(yōu)勢度

圖3 害蟲優(yōu)勢度

圖4 傳粉昆蟲優(yōu)勢度

2.3不同處理下節(jié)肢動物種群數(shù)量的差異比較

由表1可知，在四種不同處理條件下，節(jié)肢動物數(shù)量存在明顯差異(表1)。9月初期，天敵與害蟲在四種不同處理條件下數(shù)量沒有顯著差異，而傳粉昆蟲在臭氧水灌溉區(qū)的數(shù)量最高，與對照區(qū)和功能作物間作區(qū)差異不顯著，顯著高于化學防治區(qū)。9月末期，害蟲在四種不同處理條件下數(shù)量沒有顯著差異，傳粉昆蟲和天敵在對照區(qū)的數(shù)量顯著高于其它試驗區(qū)。

2.4節(jié)肢動物群落豐富度和密度

從表2和表3來看，9月初，天敵、害蟲和傳粉昆蟲間群落豐富度無顯著差異，天敵密度在功能作物間作防區(qū)顯著或不顯著高于其它試驗區(qū)，而害蟲及傳粉昆蟲群落密度在四個試驗區(qū)無顯著差異。9月末，傳粉昆蟲豐富度在功能作物間作區(qū)顯著或不顯著高于其它試驗區(qū)，傳粉昆蟲群落密度在對照區(qū)、臭氧水灌溉區(qū)、功能作物間作區(qū)顯著高于化學防治區(qū)，害蟲及天敵在不同試驗區(qū)的群落豐富度和密度沒有顯著差異。

表1 不同處理條件下節(jié)肢動物種群數(shù)量單因素方差分析

注：表中數(shù)據(jù)為平均值±標準誤；同行數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示在0.05水平上差異顯著。下同。

表2 天敵、害蟲及傳粉昆蟲群落豐富度

表3 天敵、害蟲及傳粉昆蟲群落密度

2.5不同處理下節(jié)肢動物群落多樣性和穩(wěn)定性差異比較

從表4來看，9月初期，天敵在臭氧水灌溉區(qū)的群落多樣性顯著或不顯著高于其它處理，傳粉昆蟲在功能作物間作區(qū)多樣性顯著或不顯著高于其它處理。而在9月末，天敵和害蟲群落多樣性在各處理間無顯著差異，傳粉昆蟲在對照區(qū)高于其它處理區(qū)。

從表5來看，無論是害蟲、天敵還是傳粉昆蟲群落，在四種不同處理條件下穩(wěn)定性無顯著差異。

表4 天敵、害蟲及傳粉昆蟲群落多樣性

表5 天敵、害蟲及傳粉昆蟲群落穩(wěn)定性

3 討論與結(jié)論

目前，韭菜生產(chǎn)上最主要的害蟲是韭蛆，本研究中臭氧水灌溉、功能作物間作、化學防治是防治韭蛆的常用措施，這些措施對韭菜田中其他節(jié)肢動物的影響值得關注。例如，徐衡等[10]研究了韭菜田傳粉昆蟲的訪花習性和授粉作用，發(fā)現(xiàn)韭菜田中昆蟲發(fā)揮著為韭菜傳粉的重要生態(tài)服務功能。天敵昆蟲與害蟲直接形成了食物網(wǎng)關系，任何關于害蟲的防治措施，改變害蟲種群，也會影響到天敵種群數(shù)量。本研究發(fā)現(xiàn)，四種處理方法對于地上害蟲的數(shù)量均沒有顯著差異，但對傳粉昆蟲和天敵昆蟲產(chǎn)生顯著影響，9月初，傳粉昆蟲在臭氧水灌溉區(qū)的數(shù)量顯著或不顯著高于其它試驗區(qū)，9月末，對照區(qū)傳粉昆蟲和天敵的數(shù)量顯著高于其它試驗區(qū)。

本研究發(fā)現(xiàn)，韭菜田節(jié)肢動物群落較復雜，由昆蟲綱8目22種及蛛形綱5種總計27種組成，種類多，數(shù)量大，其中葉甲、棉鈴蟲、薊馬、黃曲條跳甲為害蟲的優(yōu)勢種群，三突花蛛和寄生蜂是天敵的優(yōu)勢種群。這些研究為韭菜田節(jié)害蟲的生態(tài)調(diào)控和綜合治理提供了依據(jù)。群落的多樣性和穩(wěn)定性是反映群落功能的重要特征[11]。一般來說，群落結(jié)構(gòu)越復雜，其多樣性就越高，群落則越穩(wěn)定[12]。本研究發(fā)現(xiàn)，9月初，韭菜開花初期，功能植物間作區(qū)的節(jié)肢動物種類最多，生物多樣性相對較高，而9月末，功能植物間作區(qū)的傳粉昆蟲群落多樣性最低。這可能由于間作區(qū)的茴香苗和三葉草都不是開花植物，他們在韭菜未開花時可以吸引多樣的節(jié)肢動物，而在韭菜大量開花時，則會稀釋韭菜花對傳粉昆蟲的吸引作用。

針對韭蛆的防治措施對地上害蟲的種類、數(shù)量沒有顯著影響，對自然天敵和傳粉昆蟲影響顯著，這些措施對于自然天敵的控害功能和傳粉昆蟲的傳粉功能的影響還需要進一步評價。

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AnalysisofArthropodCommunityStructureinChineseChivesFieldunderFourControlMeasures

Xu Heng, Li Lili, Zhou Xianhong, Zhang Sicong, Lu Zengbin, Zhuang Qianying, Yu Yi, Dong Song, Men Xingyuan

(InstituteofPlantProtection，ShandongAcademyofAgriculturalSciences/ShandongProvincialKeyLaboratoryofPlantVirology,Jinan250100,China)

Arthropod in Chinese chives fields plays the function of pollination and controlling natural enemies. To understand the impact of control measures forBradysiaodoriphagalarva on arthropod species and quantity in Chinese chive fields, the main arthropod species, populations and community structure were systematically investigated and compared using the principles and methods of community ecology. The no control area, ozone water irrigation area, functional plant intercropping area and chemical area were designed. The results showed that the arthropod in Chinese chives fields had a high diversity. A total of 27 species of arthropods were founded. Diptera and spiders were the main groups. The control measures forBradysiaodoriphagalarva had no significant impact on the species and quantity of pests overground, and had significant impact on the species and quantity of natural enemies and pollinators.

Alliumtuberosum；Arthropod；Dominance；Diversity；Natural enemy；Pest；Pollinator

S186

A

1001-4942(2017)10-0096-04

10.14083/j.issn.1001-4942.2017.10.020

2017-03-13

山東省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程項目(CXGC2016A09)；山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系蜂產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新團隊項目

徐衡(1990—)，男，研究生，研究方向：生態(tài)學和昆蟲生態(tài)服務功能。E-mail: xuheng20103055@163.com

門興元(1974—)，男，研究員，從事生態(tài)學和昆蟲生態(tài)服務功能研究。E-mail: menxy2000@hotmail.com