板藍(lán)根田節(jié)肢動(dòng)物群落的結(jié)構(gòu)與多樣性研究

王國(guó)昌 梁海燕

摘 要：為了解河南省板藍(lán)根田節(jié)肢動(dòng)物群落的結(jié)構(gòu)組成及物種多樣性，該研究采用5點(diǎn)隨機(jī)取樣，通過(guò)網(wǎng)捕法和目測(cè)法調(diào)查并記錄了板藍(lán)根植株及地面上的節(jié)肢動(dòng)物種類和數(shù)量。結(jié)果表明：河南省板藍(lán)根田節(jié)肢動(dòng)物群落物種豐富，共采集到2 613頭，隸屬于2綱10目39科61種。其中，植食性種類和捕食性種類均為24種（各占39.34%），寄生性種類4種（占6.56%），中性種類9種（占14.75%）。蜘蛛的種類占群落總種數(shù)的比例最高（為21.31%），表明田間的蜘蛛種類最豐富。鱗翅目物種的個(gè)體數(shù)量遠(yuǎn)大于其他的目，占群落個(gè)體數(shù)的43.78%。菜青蟲(chóng)和小菜蛾的相對(duì)豐盛度最高，分別為0.184 8和0.162 6，說(shuō)明二者是河南省板藍(lán)根田的優(yōu)勢(shì)害蟲(chóng)。捕食性集團(tuán)的均勻度指數(shù)最高，寄生性集團(tuán)的優(yōu)勢(shì)度指數(shù)最高，其中小菜蛾幼蟲(chóng)的寄生性天敵菜蛾盤(pán)絨繭蜂的數(shù)量最大。

關(guān)鍵詞：板藍(lán)根，節(jié)肢動(dòng)物，群落，物種多樣性

中圖分類號(hào)：Q968；S476

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：10003142（2018）06078807

Abstract：In order to understand the arthropod community structure and diversity in Isatis indigotica field of Henan Province，fivepoint random sampling was used and the species and numbers of arthropods on plants and ground were investigated and recorded by nettrapping and visual methods. The results showed that the arthropod species were abundant. There were 2 613 arthropod individuals collected from the field belonging to two classes，ten orders，39 families and 61 species. Among them，phytophagous group and predatory group all had 24 species （39.34%），four species （6.56%） were classified as parasitoids and nine species （14.75%） were classified as neutrals. The species number of Araneida species were the largest，accounting for 21.31%，which indicated that Araneida species were the most abundant. The individual of Lepidoptera was much larger than that of other orders，accounting for 43.78% of the total number of individuals. The relative abundances of Pieris rapae and Plutella xylostella were 0.184 8 and 0.162 6，respectively，which showed the two species were dominant pests in Isatis indigotica field of Henan Province. It was found that the evenness index of the predatory group was the highest. The dominance index of the parasitoid group was the highest，in which the number of Cotesia vestalis，main parasitic wasps of Plutella xylostella，was the most. It is first time that the arthropod community in Isatis indigotica field of Henan Province was investigated and reported.

Key words：Isatis indigotica，arthropod，community，species diversity

板藍(lán)根（Isatis indigotica）又名菘藍(lán)、大青根、北板藍(lán)根等，為十字花科菘藍(lán)屬兩年生草本植物，地下根入藥為板藍(lán)根，地上葉入藥為大青葉（肖珊珊等，2003）。板藍(lán)根味苦，性寒，具有清熱解毒、涼血利咽的功能，已有研究證明板藍(lán)根在臨床上具有抗菌、抗病毒、抗炎及免疫調(diào)節(jié)等多種藥理活性（程妍等，2011；胡曉燕等，2013；馬毅敏等，2014；景曉平等，2013）。板藍(lán)根屬于我國(guó)傳統(tǒng)常用大宗中藥材，隨著市場(chǎng)需求的不斷增加，產(chǎn)地和種植面積都有所擴(kuò)增。與此形成鮮明對(duì)比的是人們對(duì)板藍(lán)根田間的病蟲(chóng)害發(fā)生關(guān)注度不夠，尤其缺乏對(duì)節(jié)肢動(dòng)物群落的研究。

河南省是板藍(lán)根的主要產(chǎn)地之一，蟲(chóng)害頻繁發(fā)生，已成為困擾板藍(lán)根生產(chǎn)的嚴(yán)重問(wèn)題，為了充分了解板藍(lán)根田節(jié)肢動(dòng)物種類的發(fā)生情況，本研究首次對(duì)河南省板藍(lán)根田的節(jié)肢動(dòng)物類群結(jié)構(gòu)及其多樣性進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)查，旨在為制訂主要害蟲(chóng)的防治指標(biāo)、實(shí)現(xiàn)板藍(lán)根田害蟲(chóng)的生態(tài)治理及其規(guī)范化栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地自然概況

試驗(yàn)地位于河南省新鄉(xiāng)市喬謝村南，種植面積約為800 m2，前茬作物為小麥。試驗(yàn)地東邊依次種植大豆、棉花、玉米，西面種植作物為苜蓿，北邊為棉花地，南邊為大豆、木槿，除了7月3日噴施一次除草劑外，再?zèng)]有噴施其他任何藥劑，試驗(yàn)期間沒(méi)有進(jìn)行其他農(nóng)事操作，板藍(lán)根在自然狀態(tài)下生長(zhǎng)。

1.2 調(diào)查方法

實(shí)驗(yàn)于2012年6月25日出苗后開(kāi)始調(diào)查，一直持續(xù)到2012年10月14日收獲。上午8點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查，每隔4 d調(diào)查一次，遇到雨天則推遲1 d調(diào)查。采用對(duì)角線五點(diǎn)取樣的方法，用目測(cè)方式調(diào)查時(shí)每點(diǎn)調(diào)查20株，以植株及地面上的節(jié)肢動(dòng)物為對(duì)象，記錄種類和數(shù)量。采用網(wǎng)捕時(shí)用捕蟲(chóng)網(wǎng)在植株上方掃網(wǎng)20個(gè)復(fù)次，然后用毒瓶處理后進(jìn)行分類計(jì)數(shù)。田間不能確定的種類用毒瓶毒殺或用75%酒精浸泡，帶回室內(nèi)保存，查閱文獻(xiàn)資料或請(qǐng)專家進(jìn)行鑒定。

1.3 分析方法

板藍(lán)根田節(jié)肢動(dòng)物群落的參數(shù)統(tǒng)計(jì)分別以目、科、種、個(gè)體數(shù)量為單位，采集到的樣本鑒定到種。采用的指標(biāo)有物種豐富度指數(shù)（R）、相對(duì)豐盛度指數(shù)（Pi）、優(yōu)勢(shì)度指數(shù)（D）、多樣性指數(shù)（H′）、均勻度（J）、優(yōu)勢(shì)集中性指數(shù)（C）等。

物種豐富度指數(shù)：R=S/lnN，式中S代表物種數(shù)，N代表總個(gè)體數(shù)。

相對(duì)豐盛度指數(shù)：Pi=Ni/N，式中Ni為第i物種的個(gè)體數(shù)，N為所有物種的總個(gè)體數(shù)。

優(yōu)勢(shì)度指數(shù)：D=Nmax/N，式中Nmax表示群落中數(shù)量最大物種，N為總個(gè)體數(shù)。

多樣性指數(shù)：采用ShannonWiener多樣性指數(shù)， H′=-Σ（Pi ln Pi），式中Pi為相對(duì)豐盛度指數(shù)。

均勻度指數(shù)：J= H′/lnS，式中H′為ShannonWiener多樣性指數(shù)，S為物種數(shù)。

優(yōu)勢(shì)集中性指數(shù)：C =ΣP2i，式中Pi表示相對(duì)豐盛度指數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 板藍(lán)根田節(jié)肢動(dòng)物物種組成及優(yōu)勢(shì)種

通過(guò)田間系統(tǒng)調(diào)查，在板藍(lán)根生長(zhǎng)期間共采集到節(jié)肢動(dòng)物標(biāo)本2 613頭。由表1可知，板藍(lán)根田節(jié)肢動(dòng)物類群共計(jì)61種，分別屬于2綱10目39科，其中昆蟲(chóng)綱9目30科48種，蛛形綱1目9科13種。各物種的相對(duì)豐盛度指數(shù)大于0.1的優(yōu)勢(shì)種有菜青蟲(chóng)（菜粉蝶幼蟲(chóng)）、小青蟲(chóng)（小菜蛾幼蟲(chóng)）、桃蚜3種植食性昆蟲(chóng)，其中菜青蟲(chóng)數(shù)量最大，其優(yōu)勢(shì)度指數(shù)為0.184 8；寄生性昆蟲(chóng)中以菜蛾盤(pán)絨繭蜂的相對(duì)豐盛度最高為0.016 1，龜紋瓢蟲(chóng)的相對(duì)豐盛度指數(shù)為0.018 0，在捕食性類群中最高。相對(duì)豐盛度指數(shù)大于0.05的還有植食性昆蟲(chóng)菜蚜和中性昆蟲(chóng)曲毛長(zhǎng)跳；相對(duì)豐盛度指數(shù)大于0.01、小于0.05 時(shí)的物種有14種；相對(duì)豐盛度指數(shù)小于0.01、大于0.001的有39種；相對(duì)豐盛度指數(shù)小于0.001的有白斑獵蛛、奇異球蛛和一種圓蛛科的待定種，三者都屬于捕食性天敵。

2.2 群落目的分布特征

表2為板藍(lán)根田節(jié)肢動(dòng)物群落主要目的科、種、個(gè)體數(shù)量及其優(yōu)勢(shì)集中性指數(shù)詳細(xì)情況，從表2可以看出，蜘蛛目中的科數(shù)最多，占群落總科數(shù)的23.08%，其次是雙翅目與膜翅目，分別占總科數(shù)的17.95%和15.39%，科數(shù)最少的是脈翅目，僅占2.56%。

從物種數(shù)量來(lái)看，蜘蛛目的數(shù)量最多，占總種數(shù)的21.31%，緊隨其后的依次是雙翅目與膜翅目，分別占總種數(shù)的18.03%和14.75%，然后是鱗翅目、鞘翅目和半翅目，這6個(gè)目的物種數(shù)量占總種數(shù)的67.21%，物種數(shù)最少的兩個(gè)目是脈翅目和彈尾目，都只有總種數(shù)的3.28%。

從個(gè)體的數(shù)量看，鱗翅目的數(shù)量遠(yuǎn)大于其他的目，占群落個(gè)體數(shù)的43.78%，其次為同翅目、雙翅目、彈尾目和鞘翅目，5個(gè)目累計(jì)占群落總個(gè)體數(shù)的86.18%。優(yōu)勢(shì)集中性指數(shù)大于0.3的目從高到低依次為彈尾目、脈翅目、同翅目、直翅目、鞘翅目和鱗翅目。

2.3 節(jié)肢動(dòng)物群落的功能集團(tuán)分布特征

根據(jù)不同物種的食性特點(diǎn)，把群落劃分為植食性集團(tuán)、捕食性集團(tuán)（包括蜘蛛、捕食性昆蟲(chóng)等）、寄生性集團(tuán)和中性集團(tuán)（包括腐食性昆蟲(chóng)、傳粉昆蟲(chóng)及為害輕微不造成經(jīng)濟(jì)損失的種類，如彈尾目跳蟲(chóng)、膜翅目蜜蜂和雙翅目的蚊蠅等）。從圖1和表3可以看出，捕食性集團(tuán)科的數(shù)量最多，其后依次是植食性、中性和寄生性集團(tuán)，捕食性集團(tuán)中以蜘蛛目的科數(shù)最多，為9個(gè)科。就物種的分布來(lái)看，群落中植食性集團(tuán)和捕食性集團(tuán)的種類都是24種，均占物種總數(shù)的39.34%，中性集團(tuán)占14.75%，寄生性集團(tuán)只有4種，占總物種的6.56%。個(gè)體數(shù)量最大的是植食性集團(tuán)，占總個(gè)體數(shù)的75.09%，然后依次是中性集團(tuán)、捕食性集團(tuán)和寄生性集團(tuán)。

2.4 板藍(lán)根田節(jié)肢動(dòng)物群落多樣性特征分析

板藍(lán)根田節(jié)肢動(dòng)物群落總體及各個(gè)功能集團(tuán)的多樣性特征分析結(jié)果見(jiàn)表4。從表4可以看出，總?cè)郝涞奈锓N豐富度指數(shù)和多樣性指數(shù)均高于4個(gè)功能集團(tuán)，表明其穩(wěn)定性最好、復(fù)雜程度最高；寄生性集團(tuán)的優(yōu)勢(shì)度指數(shù)最高，均勻度指數(shù)最低，表明該集團(tuán)內(nèi)部?jī)?yōu)勢(shì)種的個(gè)體數(shù)量占集團(tuán)總個(gè)體數(shù)量的比例最高；捕食性集團(tuán)均勻度指數(shù)最高，優(yōu)勢(shì)度指數(shù)較低，表明其內(nèi)部物種間的個(gè)體數(shù)量分布較為均勻。

3 討論與結(jié)論

試驗(yàn)總計(jì)采集到節(jié)肢動(dòng)物2 613頭，隸屬于2綱10目39科61種。其中植食性昆蟲(chóng)6目14科24種；捕食性昆蟲(chóng)5目16科24種；寄生性昆蟲(chóng)集中在膜翅目，有2科4種；中性昆蟲(chóng)亞群落3目7科9種。在植食性昆蟲(chóng)中，以鱗翅目的個(gè)體數(shù)量最多，其中菜粉蝶和小菜蛾是優(yōu)勢(shì)種，分別占到了害蟲(chóng)總數(shù)量的24.62%和21.66%，這一結(jié)果和其他十字花科作物田的群落相似，如花椰菜田（曾糧斌等，2016）、白菜田（Cai et al，2007）和甘藍(lán)田（繆勇等，2013）的優(yōu)勢(shì)種也是這兩種害蟲(chóng)。高峰（2005）的研究發(fā)現(xiàn)，菜蚜是秦巴山區(qū)板藍(lán)根田害蟲(chóng)群落中的優(yōu)勢(shì)種。但是，本次調(diào)查中菜蚜數(shù)量并不多，造成這一差異的原因在于板藍(lán)根的種植時(shí)間不同，秦巴山區(qū)板藍(lán)根4月份出苗，河南板藍(lán)根多在小麥?zhǔn)崭钪箝_(kāi)始種植，6月份才能出苗，而菜蚜的危害的高峰期是在5月份。從板藍(lán)根田節(jié)肢動(dòng)物群落物種組成來(lái)看，天敵（捕食性和寄生性昆蟲(chóng)）的種類最多，總計(jì)有18科28種，其中蜘蛛目的種類最多，占群落總種類的21.31%，寄生性中天敵菜蛾盤(pán)絨繭蜂的數(shù)量最多，這是小菜蛾幼蟲(chóng)期的主要天敵之一（周瓊和梁廣文，2001）。這說(shuō)明板藍(lán)根田天敵資源豐富，控害潛力大。因此，在害蟲(chóng)防治過(guò)程中應(yīng)該給予充分保護(hù)和利用，發(fā)揮其控害作用，對(duì)實(shí)現(xiàn)害蟲(chóng)生態(tài)治理和促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

中性昆蟲(chóng)在節(jié)肢動(dòng)物群落中的地位和功能是生態(tài)學(xué)研究的重要內(nèi)容之一，已有研究結(jié)果表明中性昆蟲(chóng)是捕食性天敵的食物來(lái)源之一（吳進(jìn)才等，1994；郭玉杰等，1995；Wootton，1998），是群落物質(zhì)和能量流動(dòng)的橋梁，對(duì)維持群落的穩(wěn)定性和多樣性具有重要作用。但是，前人在研究十字花科作物節(jié)肢動(dòng)物群落時(shí)往往忽略了對(duì)中性昆蟲(chóng)的調(diào)查和研究，本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)中性集團(tuán)共有4科7種，多樣性指數(shù)和物種豐富度指數(shù)均僅次于捕食性集團(tuán)和植食性集團(tuán)，是板藍(lán)根田節(jié)肢動(dòng)物群落的重要組成部分。這些中性昆蟲(chóng)在維持板藍(lán)根田節(jié)肢動(dòng)物群落的結(jié)構(gòu)和功能中至關(guān)重要，應(yīng)加以保護(hù)和利用。

通過(guò)系統(tǒng)調(diào)查與分析，我們對(duì)板藍(lán)根田節(jié)肢動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的組成與特征有了基本了解，板藍(lán)根田害蟲(chóng)優(yōu)勢(shì)種突出，為菜青蟲(chóng)和小菜蛾。蜘蛛是主要的捕食性天敵，種類豐富，優(yōu)勢(shì)種為三突花蛛和草間小黑蛛。所以，在板藍(lán)根田害蟲(chóng)治理中，應(yīng)該對(duì)天敵加以保護(hù)和利用，避免天敵多樣性下降導(dǎo)致害蟲(chóng)數(shù)量增加，從而影響板藍(lán)根的生長(zhǎng)。

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