任 杰,溫耀廷,郅學(xué)超,李新暢,李海燕,段小賀,張 玲*
(1.承德市農(nóng)林科學(xué)院,河北承德 067000;2.承德市農(nóng)村土地承包經(jīng)營(yíng)權(quán)流轉(zhuǎn)管理服務(wù)中心,河北承德 067000)
承德市處于華北和東北兩個(gè)地區(qū)的連接過(guò)渡地帶,具有華北獨(dú)一無(wú)二的生態(tài)、地理和氣候優(yōu)勢(shì),是華北平原重要的生物多樣性保護(hù)重點(diǎn)區(qū)域,在區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著非常重要的作用。關(guān)于該地區(qū)的昆蟲(chóng)資源研究主要集中在昆蟲(chóng)多樣性、種類(lèi)調(diào)查方面,對(duì)天敵昆蟲(chóng)種類(lèi)的調(diào)查研究很少。方程及其研究團(tuán)隊(duì)對(duì)木蘭圍場(chǎng)的昆蟲(chóng)資源進(jìn)行了比較全面的考察,鑒定出昆蟲(chóng)3綱17目133科701屬1024種[1]?;趄v達(dá)等采用網(wǎng)捕和陷阱等方法對(duì)承德市灤平縣西溝鄉(xiāng)山地梨園內(nèi)節(jié)肢動(dòng)物群落進(jìn)行了調(diào)查[2]。劉海光等調(diào)查了道地中藥材黃芩蟲(chóng)害苜蓿夜蛾的自然天敵種類(lèi)[3]。
在我國(guó)主要農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中,存在著豐富的捕食性昆蟲(chóng)資源,其中瓢蟲(chóng)類(lèi)天敵是應(yīng)用相對(duì)廣泛的一種捕食性天敵,調(diào)查天敵昆蟲(chóng)的多樣性及發(fā)生情況不僅可以為該地區(qū)的天敵研究貢獻(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù),對(duì)昆蟲(chóng)資源的保護(hù)和合理利用也有重要指導(dǎo)作用。因此,本研究選取當(dāng)?shù)刂饕?jīng)濟(jì)作物,歷時(shí)四年,調(diào)查承德市隆化縣大田作物的捕食性瓢蟲(chóng)資源現(xiàn)狀,明確農(nóng)田中主要農(nóng)作物的優(yōu)勢(shì)捕食性種類(lèi),為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)開(kāi)展優(yōu)勢(shì)天敵防控工作提供數(shù)據(jù)支持。
調(diào)查地位于河北省承德市隆化縣中關(guān)鎮(zhèn)大鋪村承德市農(nóng)林科學(xué)院科創(chuàng)基地內(nèi),年平均氣溫7.7℃,平均年降水量為400~500 mm,屬溫帶大陸性季風(fēng)山地氣候。沙壤土,無(wú)霜期約130天,≥10℃的有效積溫2200~2700℃,平均海拔750 m。試驗(yàn)基地面積20 hm2,種植的作物主要有玉米、谷子、大豆、蘋(píng)果、葡萄、山杏、中藥材、藜麥、蕎麥、馬鈴薯、蔬菜類(lèi)等。
1.2.1 瓢蟲(chóng)資源與種群調(diào)查
在2018~2021年4月底~9月底進(jìn)行瓢蟲(chóng)資源調(diào)查,瓢蟲(chóng)資源采集與標(biāo)本鑒定方法如下[4]:
1)人工目測(cè)觀察法:調(diào)查作物有玉米、甘藍(lán)、大豆、馬鈴薯、中藥材。采用三點(diǎn)取樣法,其中玉米每點(diǎn)取樣100株,馬鈴薯每點(diǎn)取樣50株,甘藍(lán)每點(diǎn)取樣20株,中藥材每點(diǎn)調(diào)查面積為12 m2。調(diào)查并記錄作物生育期內(nèi)瓢蟲(chóng)種類(lèi)、數(shù)量,拍照留存形態(tài)照片,將收集到的瓢蟲(chóng)樣本置于無(wú)水乙醇(95%酒精)中保存。調(diào)查周期為每?jī)芍苷{(diào)查1次,每年調(diào)查持續(xù)時(shí)間4個(gè)月(5月底~9月30日)。
2)瓢蟲(chóng)標(biāo)本鑒定:將在田間無(wú)法直接鑒定的瓢蟲(chóng)標(biāo)本帶回實(shí)驗(yàn)室,觀察外部形態(tài)或在顯微鏡下解剖瓢蟲(chóng)觀察其雄性生殖器進(jìn)行鑒定,瓢蟲(chóng)種類(lèi)的確定參照《中國(guó)瓢蟲(chóng)科亞科圖志》[5]。對(duì)仍無(wú)法自行鑒定的瓢蟲(chóng)種類(lèi)請(qǐng)教國(guó)家天敵資源中心的瓢蟲(chóng)分類(lèi)專(zhuān)家協(xié)助分類(lèi)。
捕食性瓢蟲(chóng)優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(predatory ladybug dominance)等于某種捕食性瓢蟲(chóng)數(shù)量除以全部捕食性瓢蟲(chóng)總量。
瓢蟲(chóng)物種豐富度(species richness)用瓢蟲(chóng)種類(lèi)數(shù)來(lái)表示[7];
相對(duì)多度(relative abundance):50%以上,+++;5%~50%,++;5%以下,+。
調(diào)查期間共采集捕食性瓢蟲(chóng)標(biāo)本868號(hào)。經(jīng)鑒定承德市隆化縣農(nóng)田中捕食性瓢蟲(chóng)分為1個(gè)亞科1個(gè)族6個(gè)屬10種(表1)。分類(lèi)發(fā)現(xiàn)農(nóng)田中比例較高的有5種,分別是異色瓢蟲(chóng)(Harmonia axyridis)59.91%,多異瓢蟲(chóng)(Hippodamia variegata)20.85%,七星瓢蟲(chóng)(Coccinella septempunctata)10.02%,中國(guó)雙七瓢蟲(chóng)(Coccinula sinensis)2.53%,十三星瓢蟲(chóng)(Hippodamia tredecimpunctata)1.04%,其余種在農(nóng)田中占比均低于0.5%。
表1 承德市隆化縣農(nóng)田捕食性瓢蟲(chóng)分類(lèi)
不同種類(lèi)瓢蟲(chóng)在農(nóng)田不同作物上的優(yōu)勢(shì)度不同。如表2所示,異色瓢蟲(chóng)在10種瓢蟲(chóng)中的總體優(yōu)勢(shì)度指數(shù)位于第一,且在五種作物上均出現(xiàn),其中玉米地的優(yōu)勢(shì)度指數(shù)明顯高于其他作物,為0.4228,馬鈴薯地最低,為0.0069。其次是多異瓢蟲(chóng),除去在玉米田優(yōu)勢(shì)度為0外,甘藍(lán)地,大豆地,中藥材地優(yōu)勢(shì)度接近,指數(shù)分布在0.0600左右,馬鈴薯地優(yōu)勢(shì)度最低為0.0196。七星瓢蟲(chóng)總體優(yōu)勢(shì)度位居第三,且在五種作物上均有分布,甘藍(lán)地和大豆地優(yōu)勢(shì)度較高,分別為0.0426,0.0392,中藥材地優(yōu)勢(shì)度最低,為0.0023。龜紋瓢蟲(chóng)和中國(guó)雙七瓢蟲(chóng)雖在所有農(nóng)作物上皆有出現(xiàn),但優(yōu)勢(shì)度指數(shù)均較低。橫斑瓢蟲(chóng)在甘藍(lán)地和中藥材上出現(xiàn),優(yōu)勢(shì)度指數(shù)均為0.0012。十三星瓢蟲(chóng)、方斑瓢蟲(chóng)、十二斑巧瓢蟲(chóng)在甘藍(lán)地的優(yōu)勢(shì)度分別為0.0104,0.0046,0.0023。菱斑巧瓢蟲(chóng)僅在玉米地發(fā)現(xiàn),優(yōu)勢(shì)度為0.0012。
表2 捕食性瓢蟲(chóng)在農(nóng)作物中的優(yōu)勢(shì)度指數(shù)
表3 捕食性瓢蟲(chóng)在農(nóng)作物中的分布特征
由表2 還可看出,10種捕食性瓢蟲(chóng)在玉米地的優(yōu)勢(shì)度指數(shù)總和最高,為0.4494,其次是甘藍(lán)地,為0.2777,馬鈴薯地優(yōu)勢(shì)度指數(shù)最低,為0.0393。
不同種類(lèi)瓢蟲(chóng)在農(nóng)田不同作物上的分布也有區(qū)別。七星瓢蟲(chóng)、龜紋瓢蟲(chóng)、異色瓢蟲(chóng)、中國(guó)雙七瓢蟲(chóng)在全部作物農(nóng)田中都有出現(xiàn)。異色瓢蟲(chóng)在玉米地和甘藍(lán)地相對(duì)多度均為++,其余作物上均為+。七星瓢蟲(chóng)、龜紋瓢蟲(chóng)和中國(guó)雙七瓢蟲(chóng)在五種作物上的相對(duì)多度均為+。多異瓢蟲(chóng)除在玉米地外的其余作物均有出現(xiàn),甘藍(lán)地、大豆地和中藥材地相對(duì)多度均為++,馬鈴薯地相對(duì)多度為+。橫斑瓢蟲(chóng)在甘藍(lán)地和中藥材地相對(duì)多度均為+,其余作物尚未發(fā)現(xiàn)。十三星瓢蟲(chóng)、方斑瓢蟲(chóng)、十二斑巧瓢蟲(chóng)僅在甘藍(lán)地發(fā)現(xiàn),相對(duì)多度均為+,菱斑巧瓢蟲(chóng)僅在玉米地有發(fā)現(xiàn),相對(duì)多度為+。甘藍(lán)地捕食性瓢蟲(chóng)物種豐富度最高,為9。其次是中藥材地,捕食性瓢蟲(chóng)物種豐富度為6。其余農(nóng)作物捕食性瓢蟲(chóng)物種豐富度均為5。
承德市隆化縣農(nóng)田捕食性瓢蟲(chóng)共10種,占比較大的瓢蟲(chóng)主要有異色瓢蟲(chóng)59.91%,多異瓢蟲(chóng)20.85%,七星瓢蟲(chóng)10.02%,中國(guó)雙七瓢蟲(chóng)2.53%,十三星瓢蟲(chóng)1.04%。各種瓢蟲(chóng)在不同農(nóng)田作物中的種群特征也存在差異。單一種來(lái)看,異色瓢蟲(chóng)總體優(yōu)勢(shì)度指數(shù)最高,其次是多異瓢蟲(chóng),且這兩種瓢蟲(chóng)的相對(duì)多度也較高。昆蟲(chóng)在不同環(huán)境條件下有著不同的適應(yīng)性,環(huán)境因素的不同對(duì)昆蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)及多樣性會(huì)產(chǎn)生影響[7],從整體分布來(lái)看,10種瓢蟲(chóng)在玉米地優(yōu)勢(shì)度指數(shù)最高,其次是甘藍(lán)地,且在甘藍(lán)地的物種豐富度最高。