曹彥清,趙愛(ài)玲,李登科,王浩亮,杜 娟
(1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)研究所,山西太谷030815;2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院,山西太谷030801;3.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)貿(mào)易學(xué)院,山西太谷030801)
棗樹(shù)是我國(guó)的特有果樹(shù)之一,也是栽培面積較大的經(jīng)濟(jì)林樹(shù)種。近年來(lái),隨著紅棗產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展,棗樹(shù)害蟲(chóng)的為害常造成生產(chǎn)上的嚴(yán)重?fù)p失。目前主要依靠化學(xué)農(nóng)藥防治害蟲(chóng),而單純依賴化學(xué)防治容易引起害蟲(chóng)抗藥性增加,導(dǎo)致主要害蟲(chóng)再度猖獗及次要害蟲(chóng)上升為主要害蟲(chóng)[1]。
棗園間作是一種經(jīng)濟(jì)高效的立體種植模式,它可以調(diào)節(jié)棗林地微環(huán)境的溫度和濕度,為棗樹(shù)生長(zhǎng)創(chuàng)造有利的生態(tài)環(huán)境條件。同時(shí),棗園間作苜蓿形成了一個(gè)以棗樹(shù)和苜蓿草為中心的多種昆蟲(chóng)共存的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng),棗草生境中棲息著大量的植食性昆蟲(chóng),還存在著豐富的天敵昆蟲(chóng)資源。通常一種天敵可取食多種害蟲(chóng),一種害蟲(chóng)又受多種天敵的控制,并且天敵之間也存在相互的取食或競(jìng)爭(zhēng),從而形成相互依存、相互制約的生態(tài)平衡關(guān)系,對(duì)棗園害蟲(chóng)起到間接的調(diào)控作用[2-4]。
優(yōu)勢(shì)度研究是群落生態(tài)學(xué)研究的一個(gè)重要內(nèi)容[5]。通過(guò)研究間作苜蓿草棗園地表昆蟲(chóng)的優(yōu)勢(shì)種類及優(yōu)勢(shì)度動(dòng)態(tài)變化規(guī)律,可以在特定時(shí)期確定害蟲(chóng)的防治措施,有效地保護(hù)和利用自然天敵去控制有害生物,協(xié)調(diào)化學(xué)防治與生物防治的矛盾,對(duì)有效地制定有害生物綜合治理的方案具有十分重要的意義。
試驗(yàn)區(qū)設(shè)在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)研究所的棗園,位于山西省太谷縣西南方,距太谷縣城12 km,地處北緯 37°23′,東經(jīng) 112°32′,海拔820~900 m,地下水位一般在150 m左右,水質(zhì)pH為7.8~8.0,有機(jī)質(zhì)含量較低,土壤為沙壤及粉沙壤土。年平均氣溫10.6℃,無(wú)霜期160~180 d,最高氣溫38.5℃,最低氣溫-23.6℃,全年日照時(shí)數(shù)2 300 h,年降雨量400~600 mm。在試驗(yàn)區(qū)內(nèi)選取2塊標(biāo)地,每塊標(biāo)地面積為70 m×80 m的棗園,種植株行距為6 m×7 m,樹(shù)齡30年,樹(shù)高5~6 m,郁閉度0.60~0.65。標(biāo)地除間種作物不同之外,其地勢(shì)、地貌、土質(zhì)等自然條件和栽培管理措施均基本一致。
在每塊棗園樣地中,采用隨機(jī)抽樣方法選擇5個(gè)樣點(diǎn),每個(gè)樣點(diǎn)選代表性棗樹(shù)5株,每隔10 d調(diào)查1次。首先在棗樹(shù)樹(shù)冠下用捕蟲(chóng)網(wǎng)按“十”字取樣法,對(duì)地表植被隨機(jī)掃網(wǎng)100弧/(3 m×2.5 m),將掃取的昆蟲(chóng)標(biāo)本連同植物莖稈一起帶回室內(nèi),進(jìn)行鏡檢分類,統(tǒng)計(jì)所捕獲的昆蟲(chóng)種類與數(shù)量。然后用目測(cè)法檢查樹(shù)冠下地表及地表植被上活動(dòng)的昆蟲(chóng),將采集到的昆蟲(chóng)先放在毒瓶里毒死,再放入標(biāo)本瓶中,在瓶塞上標(biāo)明日期。在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行鏡檢分類,統(tǒng)計(jì)地表所捕獲昆蟲(chóng)的種類和數(shù)量。
相對(duì)豐盛度:Pi=Ni/N,其中,Ni為第i物種的個(gè)體數(shù),N為總個(gè)體數(shù)。Berger-Parker優(yōu)勢(shì)度指數(shù):D=Nmax/NT,其中,Nmax為優(yōu)勢(shì)種群數(shù)量,NT為全部種的種群數(shù)量。再依據(jù)正態(tài)分布原則確定各類群優(yōu)勢(shì)性狀的劃分標(biāo)準(zhǔn)。本文采用的具體標(biāo)準(zhǔn)為:優(yōu)勢(shì)類群指標(biāo)為D≥0.1,豐盛類群指標(biāo)為0.05≤D<0.1,D=0.01~0.05為常見(jiàn)類群指標(biāo),D=0.001~0.01為偶見(jiàn)類群,D小于0.001者則為稀少種或罕見(jiàn)種[6]。
通過(guò)調(diào)查分析,2009年7—10月獲得昆蟲(chóng)4 550頭,分別隸屬9目42科(表1)。
從表1可以看出,8月中下旬地表昆蟲(chóng)的目數(shù)、科數(shù)最多,科數(shù)百分比達(dá)到61.90%;8月中下旬到10月上中旬地表昆蟲(chóng)個(gè)體數(shù)占到總昆蟲(chóng)數(shù)的71.33%。7—8月長(zhǎng)蝽科昆蟲(chóng)的個(gè)體數(shù)占這2個(gè)月地表總昆蟲(chóng)數(shù)的39.9%,構(gòu)成這一時(shí)期間作苜蓿草棗園地表的主要昆蟲(chóng),9月以果蠅科為地表昆蟲(chóng)群落主體,占該月總昆蟲(chóng)群落的55.0%。
表1 間作苜蓿草棗園昆蟲(chóng)種類的組成
從表2可以看出,7—10月棗園地表昆蟲(chóng)的優(yōu)勢(shì)種有果蠅科和長(zhǎng)蝽科昆蟲(chóng),共占地表昆蟲(chóng)總個(gè)體數(shù)的57.86%。地表昆蟲(chóng)的豐盛種共有3科,分別為花蠅科、葉蟬科和蝽科;常見(jiàn)種總計(jì)8科;優(yōu)勢(shì)種、豐盛種和常見(jiàn)種占到地表昆蟲(chóng)總個(gè)體數(shù)的94.76%。
由圖1可知,7—10月棗園天敵昆蟲(chóng)群落的豐盛度隨季節(jié)的變化而變化,4種優(yōu)勢(shì)天敵昆蟲(chóng)在8月上中旬豐盛度處于波峰,食蚜蠅科和步甲科昆蟲(chóng)是這段時(shí)間的重要天敵,從8月中下旬到10月中下旬4種優(yōu)勢(shì)天敵逐漸減小,期間9月上中旬步甲科是夏季和秋季表現(xiàn)最活躍的階段。
表2 間作苜蓿草棗園地表昆蟲(chóng)群落優(yōu)勢(shì)類型
由圖2可知,3種優(yōu)勢(shì)害蟲(chóng)葉蟬科、蝽科和長(zhǎng)蝽科昆蟲(chóng),7月上中旬到10月中下旬整體呈下降趨勢(shì)。長(zhǎng)蝽科昆蟲(chóng)的豐盛度從7月上中旬的0.6下降到10月份的0.2,10月份葉蟬科昆蟲(chóng)呈上升趨勢(shì),這可能與其生物學(xué)特性有一定關(guān)系。
通過(guò)系統(tǒng)的田間調(diào)查,研究間作苜蓿草棗園地表優(yōu)勢(shì)昆蟲(chóng)的種類,分析地表優(yōu)勢(shì)昆蟲(chóng)的優(yōu)勢(shì)度,對(duì)棗園害蟲(chóng)的生物防治具有一定的指導(dǎo)意義。本研究結(jié)果表明,7—10月棗園地表昆蟲(chóng)群落總計(jì)9目42科,優(yōu)勢(shì)種是長(zhǎng)蝽科和果蠅科。地表昆蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)隨著季節(jié)氣溫變化而不斷變化,且相互制約,共同交替控制著害蟲(chóng)。優(yōu)勢(shì)天敵昆蟲(chóng)有步甲、草蛉、緣蝽和食蚜蠅,優(yōu)勢(shì)天敵害蟲(chóng)有葉蟬、蝽和長(zhǎng)蝽。
棗園地表昆蟲(chóng)群落與其生物學(xué)特性有著密切的聯(lián)系。根據(jù)本研究中豐盛度時(shí)序動(dòng)態(tài)分析,應(yīng)重點(diǎn)保護(hù)步甲、草蛉、緣蝽和食蚜蠅,積極開(kāi)發(fā)和利用這些優(yōu)勢(shì)種。在研究棗園地表優(yōu)勢(shì)昆蟲(chóng)群落特征的同時(shí),還應(yīng)進(jìn)一步研究?jī)?yōu)勢(shì)天敵對(duì)優(yōu)勢(shì)害蟲(chóng)的控制,從而可以更好地發(fā)揮它們?cè)诤οx(chóng)綜合治理中的作用,提高棗園的害蟲(chóng)管理水平。與單作棗園相比,通過(guò)間種牧草,棗園害蟲(chóng)與天敵群落的參數(shù)及其棗樹(shù)不同發(fā)育階段的害蟲(chóng)與天敵優(yōu)勢(shì)種的演替均發(fā)生了明顯的變化,這與師光祿等[7-8]的推論一致。間作苜蓿草棗園害蟲(chóng)豐盛度減少可能與天敵的抑制有關(guān),而天敵數(shù)量的增加,說(shuō)明棗園間作苜蓿草后不僅為天敵擴(kuò)大和改善了生存環(huán)境,同時(shí)也為天敵補(bǔ)充了食物,保護(hù)和增加的天敵反過(guò)來(lái)會(huì)進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)棗樹(shù)害蟲(chóng)的控制作用。棗園害蟲(chóng)與天敵的種類和數(shù)量一方面源于棗園自身的環(huán)境中,另一方面是源于吸引了周邊環(huán)境種庫(kù)中的天敵遷入,且遷入的天敵數(shù)量與種類大于害蟲(chóng)[9]。間作苜蓿草棗園實(shí)施綜合防治有害生物管理措施,有利于削弱和延緩棗園果實(shí)膨大和成熟期害蟲(chóng)的危害。因此,發(fā)展生態(tài)棗園是實(shí)現(xiàn)棗樹(shù)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展和有害生物生態(tài)調(diào)控的有效途徑。其出發(fā)點(diǎn)是立足于如何管理好棗園及其間作物,使其朝著有利于改善生態(tài)環(huán)境的方向發(fā)展,而不利于有害生物的發(fā)生為害[10]。
總之,棗園種草不僅增加了棗林植被的多樣性,擴(kuò)大了捕食性天敵昆蟲(chóng)的生態(tài)容量,而且充分地利用了土地與自然資源,改善了棗園的生態(tài)環(huán)境,起到了防風(fēng)固沙的作用,對(duì)棗樹(shù)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展,提高棗園經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益均具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。天敵的保護(hù)和利用亦需根據(jù)害蟲(chóng)的發(fā)生動(dòng)態(tài)來(lái)制訂相應(yīng)的階段性對(duì)策[11]。在棗樹(shù)不同的生長(zhǎng)發(fā)育階段,棗園害蟲(chóng)的發(fā)生種類與數(shù)量也有差異[12]。在棗樹(shù)發(fā)芽前期,不同管理?xiàng)棃@捕食性天敵的多樣性低、數(shù)量少,因此是采取人工防治、壓低害蟲(chóng)基數(shù)的有效期。棗樹(shù)萌芽展葉期是棗樹(shù)芽葉害蟲(chóng)發(fā)生的高峰期,棗園害蟲(chóng)與天敵的多樣性與豐富度隨之提高,但捕食性天敵的優(yōu)勢(shì)度低,天敵數(shù)量不足以控制棗樹(shù)芽葉期害蟲(chóng)的為害,則通過(guò)棗園種草可以增加天敵的種群數(shù)量,提高捕食性天敵的控制效果。在棗樹(shù)開(kāi)花幼果期,隨著棗園生物多樣性的提高,棗樹(shù)害蟲(chóng)與天敵的多樣性與豐富度隨之增加,但優(yōu)勢(shì)度不明顯。本文局限于對(duì)地表昆蟲(chóng)優(yōu)勢(shì)度的研究,而劉新等[13]研究了間作牧草內(nèi)天敵蜘蛛的變化,如果把地表昆蟲(chóng)和蜘蛛結(jié)合起來(lái)研究有助于更好的探討種草棗園天敵的利用價(jià)值。棗園種草對(duì)害蟲(chóng)具有較好的調(diào)控能力,結(jié)合預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)有選擇、有重點(diǎn)地對(duì)棗樹(shù)害蟲(chóng)進(jìn)行防治,可取得較好的控害效果。棗果膨大和棗果著色成熟期是降低蟲(chóng)果率的關(guān)鍵期,與未種草棗園相比,此時(shí)種草棗園害蟲(chóng)的天敵多、優(yōu)勢(shì)度高,增強(qiáng)了控害作用。
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