河北省唐山市花生產(chǎn)區(qū)昆蟲種類組成及生態(tài)學(xué)分析

范燕，趙雪飛，幺田，劉曉光

（唐山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，河北 唐山 063000）

花生是我國重要的油料和經(jīng)濟(jì)作物。河北省花生常年種植面積和總產(chǎn)量均占全國總量的10%左右[1]。唐山市為河北花生主產(chǎn)區(qū)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，該市常年花生種植面積為76 666.67 hm2。唐山市花生蟲害較為嚴(yán)重，存在農(nóng)藥過量應(yīng)用、防治效果不佳等現(xiàn)象，直接導(dǎo)致了農(nóng)民投產(chǎn)比上升、土地農(nóng)藥污染、植株農(nóng)藥殘留等一系列問題的出現(xiàn)，嚴(yán)重制約了該區(qū)花生產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

對花生田的昆蟲種類進(jìn)行調(diào)查和研究，有利于了解花生田昆蟲的發(fā)生規(guī)律與動態(tài)，為科學(xué)、有效地進(jìn)行花生蟲害防治提供依據(jù)。目前相關(guān)報(bào)道較多，在南方地區(qū)如江蘇[2]、廣西[3]、湖北[4]和四川[5]等，在北方地區(qū)如遼寧[6]、河南[7]、山東[8，9]和吉林[10，11]等，對當(dāng)?shù)鼗ㄉ锏睦ハx結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究后，均為指導(dǎo)當(dāng)?shù)鼗ㄉ锵x害綠色防控提供了科學(xué)依據(jù)。但截至目前，尚未見到針對河北省唐山市花生產(chǎn)區(qū)昆蟲群落情況的報(bào)道。于是，對唐山市花生產(chǎn)區(qū)的昆蟲種類組成、群落結(jié)構(gòu)和主要類群發(fā)生動態(tài)進(jìn)行調(diào)查與分析，旨為該區(qū)害蟲的精準(zhǔn)綠色防控和花生產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

2014 年5 月～2015 年6 月，在唐山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗(yàn)田（東經(jīng)118.236°、北緯39.624°），按照秦勝楠等[9]方法進(jìn)行昆蟲種類組成調(diào)查及生態(tài)學(xué)分析。

采用馬來氏網(wǎng)法收集昆蟲，花生生長期每周取樣調(diào)查1 次，花生收獲后每15 d 取樣調(diào)查1 次。然后，將收集瓶統(tǒng)一郵寄至山東省花生研究所進(jìn)行分類。利用Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)（H憶），分析昆蟲群落的多樣性；利用昆蟲群落包含的所有科數(shù)，分析科級昆蟲的豐富度（S）；利用Pielou 指數(shù)（J），分析昆蟲群落的均勻度；利用Simpson 集中性指數(shù)（C），分析昆蟲群落的生態(tài)優(yōu)勢度；利用昆蟲群落的個體總數(shù)，分析群落豐盛度（N）。

2 結(jié)果與分析

2.1 唐山市花生產(chǎn)區(qū)昆蟲的種類組成分析

在唐山市花生產(chǎn)區(qū)，共獲得昆蟲樣本18 168 頭，隸屬11 個目112 個科，其中膜翅目、雙翅目、鞘翅目、半翅目和鱗翅目的科數(shù)較多，合計(jì)占總科數(shù)的比例高達(dá)91.96%（表1）。表明在唐山市花生產(chǎn)區(qū)，主要是膜翅目、雙翅目、鞘翅目、半翅目和鱗翅目昆蟲。

表1 唐山市花生產(chǎn)區(qū)昆蟲的目級組成Table 1 Order composition of insect in peanut field of Tangshan

2.1.1 膜翅目昆蟲科級組成 在唐山市花生產(chǎn)區(qū)，共獲得膜翅目昆蟲3 482 頭，隸屬37 個科，其中繭蜂科、金小蜂科和姬蜂科昆蟲較多，合計(jì)數(shù)量占該目昆蟲總數(shù)的53.94% （表2）。表明在唐山市花生產(chǎn)區(qū)，膜翅目昆蟲以繭蜂科、金小蜂科和姬蜂科為主。

表2 唐山市花生產(chǎn)區(qū)膜翅目昆蟲的科級組成Table 2 Family composition of Hymenoptera in peanut field of Tangshan

2.1.2 雙翅目昆蟲科級組成 在唐山市花生產(chǎn)區(qū)，共獲得雙翅目昆蟲10 983 頭，隸屬25 個科，其中潛蠅科、蚤蠅科、長足虻科和癭蚊科昆蟲較多，合計(jì)數(shù)量占該目昆蟲總數(shù)的70.74%（表3）。表明在唐山市花生產(chǎn)區(qū)，雙翅目昆蟲以潛蠅科、蚤蠅科、長足虻科和癭蚊科為主。

表3 唐山市花生產(chǎn)區(qū)雙翅目昆蟲的科級組成Table 3 Family composition of Diptera in peanut field of Tangshan

2.1.3 鞘翅目昆蟲科級組成 在唐山市花生產(chǎn)區(qū)，共獲得鞘翅目昆蟲749 頭，隸屬16 個科，其中瓢甲科、薪甲科和葉甲科昆蟲較多，合計(jì)數(shù)量占該目昆蟲總數(shù)的90.12%（表4）。表明在唐山市花生產(chǎn)區(qū)，鞘翅目昆蟲以瓢甲科、薪甲科和葉甲科為主。

表4 唐山市花生產(chǎn)區(qū)鞘翅目昆蟲的科級組成Table4 Family composition of Coleoptera in peanut field of Tangshan

2.1.4 半翅目昆蟲科級組成 在唐山市花生產(chǎn)區(qū)，共獲得半翅目昆蟲1 974 頭，隸屬14 個科，其中葉蟬科和蚜科昆蟲較多，合計(jì)數(shù)量占該目昆蟲總數(shù)的85.06%（表5）。表明在唐山市花生產(chǎn)區(qū)，半翅目昆蟲以葉蟬科和蚜科為主。

表5 唐山市花生產(chǎn)區(qū)半翅目昆蟲的科級組成Table 5 Family composition of Hemiptera in peanut field of Tangshan

2.1.5 鱗翅目昆蟲科級組成 在唐山市花生產(chǎn)區(qū)，共獲得鱗翅目昆蟲486 頭，隸屬11 個科，其中卷葉蛾科、菜蛾科、夜蛾科和螟蛾科昆蟲較多，合計(jì)數(shù)量占該目昆蟲總數(shù)的91.77%（表6）。表明在唐山市花生產(chǎn)區(qū)，鱗翅目昆蟲以卷葉蛾科、菜蛾科、夜蛾科和螟蛾科為主。

表6 唐山市花生產(chǎn)區(qū)鱗翅目昆蟲的科級組成Table 6 Family composition of Lepidoptera in peanut field of Tangshan

2.2 唐山市花生產(chǎn)區(qū)昆蟲群落結(jié)構(gòu)的生態(tài)學(xué)分析

2.2.1 群落多樣性 在花生生長期（5～10 月），唐山市花生產(chǎn)區(qū)昆蟲群落的H憶均在2.0 以上，指標(biāo)值隨著氣溫的上升先逐漸升高，在6 月下旬達(dá)到最高點(diǎn)3.39，之后保持穩(wěn)定并緩慢降低；花生收獲后（11 月至翌年5 月），H′急劇下降，翌年5 月上旬降至最低點(diǎn)1.23（圖1）。表明昆蟲群落的多樣性與花生的生長期密切相關(guān)，昆蟲多樣性伴隨著花生進(jìn)入結(jié)莢期而逐漸升高，之后保持穩(wěn)定并緩慢下降，當(dāng)花生收獲后昆蟲多樣性急劇下降。

圖1 唐山市花生產(chǎn)區(qū)昆蟲群落多樣性指數(shù)的動態(tài)變化Fig.1 Dynamic changes of diversity index（H′）of insect communities in peanut field of Tangshan

2.2.2 科級豐富度 2014 年6～10 月，唐山市花生產(chǎn)區(qū)昆蟲群落S為64.1～88.0，在8 月達(dá)到最高值88.0；2014 年11 月至翌年5 月，S一直處于30.0 以下；直到2015 年6 月才直線升高（圖2）。表明不同科級昆蟲在花生生長期逐漸豐富，8 月達(dá)到頂峰；豐富度在閑耕期降低。

圖2 唐山市花生產(chǎn)區(qū)昆蟲群落科級豐富度的動態(tài)變化Fig.2 Dynamic changes of richness（S）of insect communities in peanut field of Tangshan

2.2.3 群落均勻度 整體來看，2014～2015 年唐山市花生產(chǎn)區(qū)昆蟲群落J保持一定的穩(wěn)定，均在0.4 以上（圖3）。具體分析發(fā)現(xiàn)，2014 年花生生長期（5～10 月），昆蟲群落J呈緩慢升高趨勢并保持穩(wěn)定；花生收獲后，昆蟲群落J呈更加明顯的升高趨勢，于2015 年2月達(dá)到最高點(diǎn)，其原因可能是昆蟲群落在閑耕期整體均下降，故昆蟲均勻度在閑耕期較花生生長期高；之后，隨著天氣回暖，優(yōu)勢種群大量繁殖，昆蟲群落J急劇降低，到5 月下旬達(dá)到最低點(diǎn)。表明當(dāng)個別優(yōu)勢昆蟲群落在一定時(shí)期大面積發(fā)生或消失，會影響整個群落結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致均勻度降低。

圖3 唐山市花生田昆蟲群落均勻度的動態(tài)變化Fig.3 Dynamic changes of evenness（J）of insect communities in peanut field of Tangshan

2.2.4 群落生態(tài)優(yōu)勢度 唐山市花生產(chǎn)區(qū)昆蟲群落C在2014 年花生整個生育期（6～10 月）內(nèi)均較低，基本在0.2 以下；在閑耕期（11 月～翌年5 月）內(nèi)較高，為0.25～0.53，2015 年5 月達(dá)到最高，但在花生播種后迅速降低（圖4）。表明生態(tài)優(yōu)勢度與多樣性H憶正相反，C在花生生長期保持低位穩(wěn)定，在閑耕期反而升高。

圖4 唐山市花生產(chǎn)區(qū)昆蟲群落生態(tài)優(yōu)勢度的動態(tài)變化Fig.4 Dynamic changes of ecological dominance（C） of insect communities in peanut field of Tangshan

2.2.5 群落豐盛度 唐山市花生產(chǎn)區(qū)昆蟲群落N在2014 年6～7 月有所下降，7～8 月直線上升，8～9 月又顯著下降，9～10 月保持穩(wěn)定，10 月之后直線下降并保持低位穩(wěn)定，直到翌年的4 月開始逐漸呈上升趨勢（圖5）。表明在花生生長期間，昆蟲群落豐盛度整體呈較高狀態(tài)，但存在波動，直到飽果成熟期才趨于穩(wěn)定；花生收獲后，隨著氣溫的低落，昆蟲群落豐盛度直線下降并跌至最低點(diǎn)，直到氣溫回升才隨之上升。

圖5 唐山市花生產(chǎn)區(qū)昆蟲群落豐盛度的動態(tài)變化Fig.5 Dynamic changes of abundance（N） of insect communities in peanut field of Tangshan

2.3 唐山市花生產(chǎn)區(qū)昆蟲主要類群的發(fā)生動態(tài)分析

在唐山市花生產(chǎn)區(qū)，瓢甲科昆蟲主要發(fā)生在6月、7 月和9 月初，一般從5 月開始發(fā)生量呈上升趨勢，6～7 月發(fā)生量最大，占該科總發(fā)生量的69.6%；卷葉蛾科昆蟲主要發(fā)生在8 月，占該科總發(fā)生量的76.8%，其他時(shí)期發(fā)生量均較少；金小蜂科昆蟲主要發(fā)生在8月上旬、8 月下旬和10 月上旬，其中8 月發(fā)生量最大，為237 頭；繭蜂科昆蟲是唐山市花生產(chǎn)區(qū)第二大發(fā)生科屬，為862 頭，主要發(fā)生在8～9 月，其中8 月發(fā)生量最大，占該科總發(fā)生量的40.8%；蚜科昆蟲主要在2014 年9 月中下旬至10 月中旬大量發(fā)生，翌年4～5月也發(fā)生較多，分別占該科總發(fā)生量的58.0%和31.5%；葉蟬科昆蟲是唐山市花生產(chǎn)區(qū)發(fā)生最多的昆蟲，共計(jì)有1 212 頭，主要發(fā)生在在7 月下旬～8 月和9 月下旬～10 月中上旬，其中第一階段發(fā)生量最大，達(dá)681 頭，占該科總發(fā)生量的56.2%（圖6）。

總體分析發(fā)現(xiàn)，花生生長期間（5～10 月），各科昆蟲發(fā)生量在花生播種后開始呈直線式上升，在花生營養(yǎng)生長和生殖生長期間各自達(dá)到其最高峰值；但伴隨著花生的成熟收獲，各主要昆蟲類群開始迅速減少。

3 結(jié)論與討論

本研究首次闡述了唐山市花生產(chǎn)區(qū)的昆蟲種類組成結(jié)構(gòu)，按照昆蟲科數(shù)所占比例來看，膜翅目、雙翅目、鞘翅目、半翅目和鱗翅目昆蟲較多，5 個目的科數(shù)合計(jì)占樣本總科數(shù)的比例高達(dá)91.96%；按照昆蟲個體數(shù)量來看，雙翅目昆蟲最多（10 983 頭），其次是膜翅目（3 482 頭）和半翅目（1 974 頭），3 個目的昆蟲個數(shù)合計(jì)占樣本昆蟲總數(shù)的90.48%。其中，雙翅目昆蟲以潛蠅科、蚤蠅科、長足虻科和癭蚊科為主；膜翅目昆蟲以繭蜂科、金小蜂科和姬蜂科為主；半翅目昆蟲以葉蟬科和蚜科為主；鞘翅目昆蟲以瓢甲科、薪甲科和葉甲科為主；鱗翅目昆蟲以卷葉蛾科、菜蛾科、夜蛾科和螟蛾科為主。將河北唐山市花生產(chǎn)區(qū)的昆蟲種類調(diào)查結(jié)果與山東[9]、遼寧[6]、吉林[10，11]和河南[7]等主要北方花生產(chǎn)區(qū)進(jìn)行比較，結(jié)果顯示，昆蟲種類均以雙翅目、膜翅目和半翅目等為主，但組成比例以及目級以下科屬種類存在較大差異，這可能與各區(qū)域的耕種制度、氣候條件不同有關(guān)。另外，昆蟲種類和為害程度也會隨著花生品種結(jié)構(gòu)的調(diào)整而發(fā)生變化，故在生產(chǎn)上應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)夭煌ハx的發(fā)生規(guī)律，有計(jì)劃、有針對性地進(jìn)行蟲害防治[12]。

對唐山市花生產(chǎn)區(qū)昆蟲群落結(jié)構(gòu)的生態(tài)學(xué)分析結(jié)果顯示，總體上看，花生生長期間，昆蟲群落的多樣性指數(shù)逐漸升高，之后保持穩(wěn)定并緩慢降低；群落均勻度指數(shù)呈緩慢升高趨勢并保持穩(wěn)定；群落生態(tài)優(yōu)勢度保持低位穩(wěn)定狀態(tài)?？萍壺S富度和群落豐盛度隨著花生生長旺盛期的到來而急劇增高，之后在花生生殖生長后期保持一定時(shí)間的穩(wěn)定性；花生收獲后，昆蟲群落的多樣性指數(shù)急劇下降；群落均勻度指數(shù)隨著氣溫下降而升高，待天氣回暖時(shí)指數(shù)又急劇降低；群落生態(tài)優(yōu)勢度升高；豐富度和群落豐盛度急劇降低，直到氣溫回升才逐漸上升。與現(xiàn)有類似研究相比，各指數(shù)變化存在一些差異，分析原因可能是不同昆蟲種類對不同生態(tài)微環(huán)境（如降水、光照、氣溫變化等氣候因子的差異）適應(yīng)性差異所導(dǎo)致[4，13，14]。

針對主要類群的發(fā)生動態(tài)進(jìn)行研究，可以根據(jù)不同時(shí)期各類昆蟲的發(fā)生量進(jìn)行靶向防治，以保證花生產(chǎn)量和質(zhì)量。如對花生為害嚴(yán)重的蚜科和卷葉蛾科，可對照動態(tài)變化曲線中的高發(fā)期進(jìn)行有針對性的精準(zhǔn)防控。另外，鱗翅目昆蟲雖然群體數(shù)量不是最大，但對花生為害卻極為嚴(yán)重，特別是夜蛾科害蟲，如棉鈴蟲、甜菜夜蛾、斜紋夜蛾，嚴(yán)重發(fā)生時(shí)可導(dǎo)致花生減產(chǎn)20%～30%[7]，對其進(jìn)行預(yù)防治就顯得尤為重要?？赏ㄟ^研究該科的動態(tài)變化曲線，找到其發(fā)生規(guī)律進(jìn)行提前重點(diǎn)防治。