贵州人工混播草地昆虫群落组成与季节动态变化

2016-04-18 06:48周玉锋吕召云孟泽洪
贵州农业科学 2016年11期
关键词:混播天敌昆虫

李 帅,张 莉,苏 生,周玉锋,吕召云,孟泽洪*

(1.贵州省茶叶研究所,贵州贵阳550006;2.贵州省草业研究所,贵州贵阳550006)

贵州人工混播草地昆虫群落组成与季节动态变化

李 帅1,张 莉2,苏 生2,周玉锋1,吕召云1,孟泽洪1*

(1.贵州省茶叶研究所,贵州贵阳550006;2.贵州省草业研究所,贵州贵阳550006)

为人工混播草地害虫的科学防治提供参考依据,采用网捕和陷阱法研究贵州独山县豆禾混播草地昆虫群落的结构组成及其季节性动态变化规律。结果表明:害虫类亚群落占混播草地昆虫群落的主导地位,4月各类昆虫发生量均较小,7月和8月为害虫和天敌发生高峰期,10月和11月捕食性天敌和寄生性天敌亚群落个体数量趋于0,而害虫类亚群落仍保持较高的个体数量。因此,7月和8月为混播草地害虫防治的重点时期,10月和11月仍需关注害虫发生与危害。

草地;混播;昆虫群落;季节动态

贵州省地处我国西南岩溶山区的中心地带,岩溶出露区占全省面积的61.92%[1];加之不合理的开垦、过度樵采、肆意放牧,造成水土流失及石漠化现象严重,且有不断恶化的趋势。据统计,每年新增石漠化面积达933km2,严重影响当地人民的生存环境和经济的可持续发展[2-3]。“十五大”以来,加快推进黔桂滇岩溶山区石漠化的综合治理已成为西部大开发战略中的重要政策之一。人工草地具有防风固沙、保持水土、培肥地力、调节小气候等多方面的生态环保作用,大量实践证明,人工种草和植树造林一样,具有有效延缓石漠化进程,保持生态平衡,促进国民经济可持续发展的作用,在岩溶地区种草养畜,开发生态型山地养殖业是石漠化综合治理的组成部分,也是开发扶贫的有效途经之一[4]。其中,禾本科与豆科牧草的混播,以其较高的生产力、较好的营养搭配和经济有效的氮素来源而长期受到人们重视,是人工草地建植的最主要方式之一[5]。

人工草地是一个开放的生态系统,易受气候条件的影响。春夏季人工草地牧草生长时,杂草滋生迅速,病、虫害发生频繁,若管理不善容易造成草地退化,影响人们对草地畜牧业建设的积极性[6]。贵州省人工草地建植过程中,由于农户对草地的粗放管理,多数草地以半野生状态利用为主,导致草地害虫的发生危害随着人工草地面积的扩增而愈发严重[7]。目前,对于人工草地昆虫群落的研究还较少,多数仅限于群落的物种组成调查[8-10],缺乏对人工草地昆虫群落的深入研究与认识。

独山县(N25°04′~25°31′,E107°41′~107°55′)是中国南方畜牧业重点县之一,地处贵州高原向广西丘陵过渡的箱状背斜地带,地貌形成的突出平台地较周边地区高310~490m,平均海拔850~1 100m,气候属中亚热带温润季风性气候,四季分明,冬无严寒、夏无酷暑,年平均气温15℃,极端最高气温35.5℃,极端最低气温-4.0℃,年降雨量为1 429.9mm,无霜期297d。全县草山草场面积4万余hm2,其境内有贵州省草业科学研究所和中国与新西兰合作的贵州省牧草种籽繁殖场,人工草地面积达0.13万hm2,具有一定的人工草地建植代表性。因此,笔者于2013年采用网捕和陷阱法对贵州省独山县豆禾混播人工草地昆虫群落进行系统调查,分析其昆虫群落的结构组成及季节性变化动态,旨在为人工草地害虫的科学防治提供参考依据。

1调查研究方法

1.1调查对象

贵州省独山县豆禾混播人工草地上的昆虫群落。豆禾混播草地由白三叶草、苇状羊茅、鸭茅和黑麦草4种牧草组成。

1.2调查内容与方法

选择豆禾混播试验草地3块,于2013年4—11月采用网捕和陷阱法对选定样地进行5点取样定点调查,每月调查3~4次。其中,捕虫网口径为40 cm,Z字形扫网,10单网记为1网,标本收集到已编号的布网袋(20cm×10cm)中,带回室内毒杀后鉴定;地表昆虫的调查采用陷阱法:陷阱结构为1个盛装有4%的福尔马林和少量洗涤精混合液的一次性塑料碗,埋入草地土壤中,杯口与地面相平,采集到的标本用75%酒精浸泡,带回室内鉴定。采用相对多度(Pi)对群落进行分析。

式中,N为群落中所有物种个体数之和,Ni为第i种个体的个体数。

1.3数据统计与分析

利用Excel 2010作图,利用IBM SPSS statistics 19进行统计分析、计算标准差,采用Tukey法对相关数据进行方差分析,方差分析前先进行方差齐性检验。

2结果与分析

2.1混播草地昆虫种类及群落构成的季节性变化特征

独山县豆禾混播人工草地共有昆虫10目54科103种。害虫类有烟草嘎叶蝉(Alobaldia tobae)、条赤须盲蝽(Trigonotylus coelestialium)、中黑盲蝽(Adelphocoris suturalis)、白背飞虱(Sogatella furcifera)、灰飞虱(Laodelphax striatellus)、粘虫(Mythimna separata)、斜纹夜蛾(Spodoptera litura)、麦长管蚜Sitobion avenae、油葫芦(Teleogryllus mitratus)和古铜凹胫跳甲(Chaetocnema concinnicollis)等;中性昆虫类有日本蚱(Tetrix japonica)、中华按蚊(Anopheles sinensis)、须状鼓翅蝇(Sepsis barbata)和日本弓背蚁(Camponotus japonicus)等;捕食性天敌类有黑食蚜盲蝽(Deraeocoris sp.)、暗色姬蝽〔Nabis(Nabis)stenoferus Hsiao〕及中华婪步甲(Harpalus sinicus)等;寄生性天敌类有端毛茧蜂(Rasivalva sp.)、粘虫绒茧蜂(Apanteles kariyai)及粘虫白星姬蜂(Vulgichneumon leucaniae)等。

图1 混播草地昆虫种类及群落构成的季节性变化Fig.1 Composition and seasonal change of insect species and community in mixed sowing artificial grassland

从图1可见:豆禾混播草地昆虫群落个体总数随季节更替变化明显,4月群落个体总数最低,仅200头左右,显著低于其他各月总数;随着天气转暖,从春季过渡到夏季,昆虫群落个体总数逐渐升高,7月升至最高,达1 700头左右,显著高于除8月外的其他各月,而后呈逐渐下降趋势;11月群落个体总数降至700头左右。混播草地昆虫群落物种数的季节性变化规律与个体总数的变化规律相似,4月和5月物种数较低,仅30种左右;随后逐渐升高,8月群落物种数达最高,约50种,显著高于其他各月,之后逐渐降低;11月降至最低,仅20余种。

2.2混播草地昆虫亚群落的组成及其季节性变化

根据各类昆虫与混播草地生产的利害关系,将昆虫群落分为4个亚群落:害虫类亚群落、捕食性天敌亚群落、寄生性天敌亚群落和中性昆虫亚群落。从图2可见:1)个体总数组成。害虫类占据绝对优势,个体总数占混播草地昆虫群落总数的77%;其次为中性昆虫,占16%;捕食性天敌和寄生性天敌昆虫分别仅占群落总数的3%和4%。2)物种数组成。害虫类亚群落物种数占混播草地昆虫群落总物种数的63%,其次为捕食性天敌,占昆虫群落总物种数的20%,寄生性天敌物种数最少,仅占总数的6%。

从图2还可见:1)害虫类亚群落个体数量季节性变化动态曲线呈明显的单峰型,4月害虫数量最低,不足100头;5月后数量急剧上升,在7月达最高值,约1 600头,而后迅速下降;10月和11月亚群落个体数量仍保持在600头左右,明显高于其他几个亚群落个体数。2)捕食性天敌亚群落个体数量季节性变化曲线也为单峰型,7月亚群落个体数量最高,而11月数量最低。3)寄生性天敌亚群落个体数量的季节性变化也表现为单峰型曲线,8月亚群落个体总数最高,约100头。4)中性昆虫亚群落季节性变化曲线为双峰型,2个高峰分别出现在6月和10月,数量达200头左右,11月亚群落个体数量最低。

图2 昆虫亚群落的组成及其季节性变化Fig.2 Composition and seasonal change of insect sub-community

2.3混播草地昆虫群落中害虫及天敌主要优势种的季节性变化

调查发现,害虫类的优势种为烟草嘎叶蝉、条赤须盲蝽、中黑盲蝽、粘虫和麦长管蚜,其相对多度分别为0.199 1、0.097 5、0.086 3、0.199 1和0.060 7;捕食性天敌优势种为黑食蚜盲蝽和暗色姬蝽,其相对多度分别为0.013 6和0.006 9;寄生性天敌优势种为端毛茧蜂和麦蚜茧蜂,其相对多度分别为0.016 7和0.009 6。

从图3可见:1)优势害虫类。4—5月优势害虫类群发生量均较小,6月开始呈现差异。其中,烟草嘎叶蝉的发生量最大,其季节性变化曲线为双峰型,4月种群数量最低,随后逐渐上升,7月为第1个发生(量)高峰,平均个体数量约400头,而后略有下降,9月降至200头左右,10月种群数量再次回升,11月达第2个发生(量)高峰。中黑盲蝽田间发生量5—6月急剧上升,于6月达年发生量的最高峰,7月仍有较大发生量,而后数量急剧下降,10—11月未见其发生。条赤须盲蝽种群季节性变化动态为单峰型曲线,发生量呈先升高后降低趋势,7月发生量达高峰之后逐渐降低。粘虫在4—6月几乎未发生危害,7月起种群数量暴增,8月发生量达高峰,而后迅速下降,11月未见其发生。麦长管蚜的季节性变化动态曲线同烟草嘎叶蝉相似,也有2个高峰,第1个高峰为持续性高峰,出现在7—8月,第2个高峰出现在11月。

2)天敌类。4—6月黑食蚜盲蝽的种群数量较低,7月突增并达最高峰,8月发生量略有下降,9月后明显降低。暗色姬蝽种群建立较快,4—5月种群数量较低并呈逐渐上升趋势,6月达最高峰,随后迅速下降,9—11月种群数量极低。端毛茧蜂种群数量季节性变化动态与黑食蚜盲蝽相似,4—6月较低,7月种群数量突增至最高峰,8月略有下降,9月开始迅速下降,但10—11月仍能保持一定种群数量。麦蚜茧蜂种群始见于5月,数量较低,随后逐渐升高,8月达全年最高峰,之后迅速下降,11月未见其发生。

图3 害虫与天敌主要优势种的季节性变化Fig.3 Seasonal change of major dominant pest species and their natural enemies

3结论与讨论

独山县豆禾混播人工草地共有昆虫10目54科103种。其中,害虫类物种数占总物种数的63%,个体数量则占混播草地昆虫群落总数的77%。因此,草地管理过程中要注意害虫的发生危害,做到及时防治。害虫类5个优势种包含4个半翅目害虫种类,分别为烟草嘎叶蝉、条赤须盲蝽、中黑盲蝽和麦长管蚜,其中又以烟草嘎叶蝉发生量最大,其相对多度达0.199 1,应作为主要防治对象;粘虫是另一优势种,其为暴食性害虫,幼虫取食量大,常造成重大经济损失[11-12],但其主要天敌粘虫绒茧蜂的种群数量偏低,相对多度仅为0.001 7,因此,缺乏有效天敌的自然调控,在其种群数量增长明显时需及时进行防控。捕食性天敌类昆虫物种数较多,占混播草地昆虫群落总数的20%,是一类可重点利用的天敌类群,但其种群数量较小,仅占群落总数的3%。影响其种群数量的原因还需进一步研究,以更好地保护利用。

寄生性天敌昆虫一般具有较强的寄主专一性,常对害虫种群发生和消长起到重要的抑制作用[13]。调查结果表明,端毛茧蜂和麦蚜茧蜂是寄生性天敌昆虫中的优势种。其中,麦蚜茧蜂是麦长管蚜的寄生性天敌,从二者种群数量的季节性变化动态分析,麦蚜茧蜂种群发生对麦长管蚜有一定的跟随效应,麦蚜茧蜂种群数量高峰出现在8月,滞后于麦长管蚜1个月,9月随着麦长管蚜数量下降其种群数量也随之下降,11月未见麦蚜茧蜂发生,而此时麦长管蚜由于缺乏有效天敌的控制,种群数量又略有回升。端毛茧蜂的寄主尚未明确,有待进一步探索。

调查结果显示,4月不论草地害虫还是天敌昆虫种群数量均较小,有些种群还未发生;5—6月害虫和天敌开始建立种群,但害虫种群数量显著高于天敌;7—8月是草地昆虫发生量最大的时期,此时期害虫和天敌种群数量均达高峰,是草地害虫防治的重要时期,但需要掌握主要害虫发生的实时动态,在尽可能减少天敌杀伤的情况下进行施药防治;9月各类害虫数量均有明显的下降,但此时天敌群落个体数量下降更显著;10—11月各类天敌种群数量均达极低值,有些甚至已经开始越冬,此阶段害虫亚群落个体数量由于缺少有效天敌而有所上升,仍需谨慎对待,以免造成经济损失。

[1]邓晓红,毕 坤.贵州省喀斯特地貌分布面积及分布特征分析[J].贵州地质,2004,21(3):191-194.

[2]苏维词.中国西南岩溶山区石漠化的现状成因及治理的优化模式[J].水土保持学报,2002,16(2):29-32.

[3]李瑞玲.贵州岩溶地区土地石漠化形成的自然背景及其空间地域分异[D].北京:中国科学院,2004.

[4]廉亚平.在岩溶山区种草养畜的主要措施[J].草业科学,2008,25(9):64-68.

[5]谢开云,赵 云,李向林,等.豆-禾混播草地种间关系研究进展[J].草业学报,2013,22(3):284-296.

[6]申小云.中国西南喀斯特山区草地生态畜牧业研究(上)[M].兰州:兰州大学出版社,2011.

[7]吕召云,苏 生,张 莉,等.贵州人工混播草地昆虫的群落种类组成与分析[J].贵州农业科学,2016,44 (2):73-76.

[8]王运兵,余 昊,王进梅.豫西地区高羊茅草坪昆虫种类调查及群落分析[J].草业科学,2006,23(11):92-95.

[9]马新岭,徐小娃,王运兵,等.豫西地区白三叶草坪昆虫种类调查及群落分析[J].草业科学,2007,24(1):87-90.

[10]王刘豪,郭莉莉,余 昊,等.豫东地区白三叶草坪昆虫群落调查及分析[J].河南农业科学,2013,42(3):87-91.

[11]况 宏,陆义鸿.贵州黔南州粘虫对草地的危害及防治[J].草业科学,2003,20(7):65-66.

[12]田素珍,陈绍萍,伍永烈,等.贵州省贵阳市乌当奶牛场人工草地粘虫防治的研究[J].草业科学,1998,15 (1):42-44.

[13]吴云铎.植物病虫害生物防治学[M].北京:中国农业出版社,2008.

(责任编辑:王 海)

Composition and Seasonal Dynamics Change of Insect Community in Mixed Sowing Artificial Grassland in Guizhou

LI Shuai1,ZHANG Li2,SU Sheng2,ZHOU Yufeng1,LV Zhaoyun1,MENG Zehong1*
(1.Guizhou Tea Institute,Guiyang,Guizhou550006;2.Guizhou Pratacultural Institute,Guiyang,Guizhou550006,China)

The structural composition and seasonal dynamics regulation of insect community in legumegrass mixed sowing artificial grassland were studied by net and trap methods to provide a reference for pests’scientific control in mixed sowing artificial grassland.Results:The sub-community of pests accounts for the leading role in the insect community of mixed sowing artificial grassland.The occurrence amount of different insect species is less in April and the occurrence peaks of pests and natural enemies are in July and August.The individual number of predator and parasitic natural enemy sub-community trends zero in October and November but the sub-community of pests still keep the higher individual quantity.In conclusion,July and August are the key periods of controlling pests in mixed sowing artificial grassland,and pest occurrence and damage still be paid close attention to in October and November.

grassland;mixed sowing;insect community;seasonal dynamics

S435.4

A

1001-3601(2016)11-0464-0061-04

2016-07-12;2016-11-04修回

贵州省科技计划项目“贵州岩溶山区草地主要害虫生态控制技术研究与示范”[黔科合NY字(2011)3060];贵州省农业科学院院专项“黑麦草害虫与天敌相互作用关系研究”[黔农科院院专项(2010)029]

李 帅(1987-),男,助理研究员,博士,从事昆虫生态与害虫综合治理研究。E-mail:lishuai2009guiyang@163.com

*通讯作者:孟泽洪(1982-),男,副研究员,博士,从事植物保护研究。E-mail:mengzehong1982@126.com

猜你喜欢
混播天敌昆虫
RFID昆虫阅读放大镜
混播比例及播种方式对老芒麦与紫花苜蓿混播系统生产力及种间关系的影响
苜蓿与3种多年生禾草混播效应研究
借昆虫上课
天敌昆虫
——管氏肿腿蜂的应用技术
果园天敌(续)
混播方式对小黑麦产量与品质的影响
我最喜欢的昆虫——知了
昆虫的冬天
天敌昆虫在林木病虫害防治中的重要作用探讨