李平,林強(qiáng),高冬梅,郭蕭
(重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,重慶 401329)
目前全世界已經(jīng)發(fā)現(xiàn)蟻科昆蟲達(dá)12 500 余種[1],其中絕大多數(shù)是天敵昆蟲資源[2]。在多種農(nóng)作物上已應(yīng)用螞蟻防治害蟲[3–6]。據(jù)統(tǒng)計(jì),茶園害蟲約有800 余種,其中常發(fā)性害蟲40 余種[7]。重慶是優(yōu)質(zhì)綠茶的傳統(tǒng)產(chǎn)區(qū),永川、榮昌、南川3 地已經(jīng)被納入全國(guó)茶葉發(fā)展重點(diǎn)區(qū)域[8]。當(dāng)前茶園病蟲害防治主要以化學(xué)防治為主,很少運(yùn)用生物防治,其原因之一是缺少廉價(jià)、易用、防控效果好的生防天敵資源[9]。
筆者擬通過樣地調(diào)查的方法,獲取重慶永川、榮昌、南川3個(gè)區(qū)縣茶園蟻科昆蟲群落數(shù)據(jù),利用形態(tài)分類學(xué)和物種多樣性分析方法明確茶葉產(chǎn)區(qū)茶園蟻科昆蟲物種種類與分布,揭示茶園蟻科昆蟲群落物種多樣性特征,為篩選茶園捕食性螞蟻并利用其控制茶園害蟲提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論參考。
在重慶永川、榮昌、南川3個(gè)區(qū)縣的茶園,海拔高度每上升30 ~100 m 設(shè)置1 塊調(diào)查樣地。每塊樣地設(shè)置5個(gè)樣方,為保證取樣的均勻性,相鄰樣方間距離不少于10 m,樣方大小1 m×1 m。共調(diào)查樣地13 塊(表1)。
表1 重慶優(yōu)質(zhì)綠茶產(chǎn)區(qū)茶園螞蟻群落調(diào)查樣地基本情況 Table 1 General situations of sample-plots for ant community investigation in teagardens of Chongqing high qualitygreen tea producing areas
在每個(gè)樣方中,先撥開枯枝落葉,采集地表活動(dòng)的螞蟻。挖開土層約20 cm,將單個(gè)活動(dòng)的螞蟻直接放入采集瓶;遇到蟻巢,快速統(tǒng)計(jì)螞蟻數(shù)量后再采集螞蟻標(biāo)本。地表與土壤中螞蟻采集完畢后,在樣地內(nèi)選擇灌木或小喬木,在樹下放置2 m×2 m的白布,搖動(dòng)樹冠,將樹上活動(dòng)的螞蟻震落到白布上并采集。每個(gè)樣地5次重復(fù)。
將采集的螞蟻按照徐正會(huì)[10]的方法制作標(biāo)本后,采用形態(tài)分類學(xué)方法對(duì)其進(jìn)行分類鑒定。
各樣地螞蟻群落的優(yōu)勢(shì)種依據(jù)其所占百分比確定:>10%為優(yōu)勢(shì)種,1%~≤10%為常見種,≤1%為稀有種[11–12]。
根據(jù)文獻(xiàn)[13],計(jì)算Shannon–Wiener 多樣性指數(shù)、Pielou 均勻度指數(shù)和Simpsom 優(yōu)勢(shì)度指數(shù)。
在永川、榮昌及南川3個(gè)區(qū)縣茶園共設(shè)置13塊樣地,采集并鑒定螞蟻4 亞科,17 屬,30 種。其中, 上海舉腹蟻(Crematogaster zoceensis Santschi)、賈氏火蟻(Solenopsis jacoti Wheeler)、埃氏平結(jié)蟻(Prenolepis emmae Forel)、少毛弓背蟻(Camponotus spanis Xiao et Wang)為中國(guó)特有種。除日本弓背蟻(C. japonicus Mayr)外的29 種螞蟻為重慶新紀(jì)錄種(表2)。
表2 重慶優(yōu)質(zhì)綠茶產(chǎn)區(qū)茶園蟻科昆蟲名錄 Table 2 The list of ant species in teagardens of Chongqing high qualitygreen tea producing areas
表2 (續(xù))
在重慶優(yōu)質(zhì)綠茶產(chǎn)區(qū)共采集蟻科昆蟲28 171頭,其中草地鋪道蟻數(shù)量最多,占總數(shù)的54.7%;菱結(jié)大頭蟻次之,占總數(shù)的24.3%。草地鋪道蟻、沃森大頭蟻、日本弓背蟻、黃足立毛蟻等4 種螞蟻具有較廣的地理分布范圍(表3)。
表3 重慶優(yōu)質(zhì)綠茶產(chǎn)區(qū)茶園蟻科昆蟲物種組成與數(shù)量 Table 3 The number and species composition of ant in teagardens of Chongqing high qualitygreen tea producing areas
表3 (續(xù))
從優(yōu)勢(shì)類群的角度來看,草地鋪道蟻、布立毛蟻、菱結(jié)大頭蟻、沃森大頭蟻、爪哇厚結(jié)猛蟻、賈氏火蟻、史氏盤腹蟻、日本弓背蟻8 種螞蟻為重慶優(yōu)質(zhì)綠茶產(chǎn)區(qū)茶園蟻科昆蟲的優(yōu)勢(shì)類群。其中草地鋪道蟻在10個(gè)樣地均為優(yōu)勢(shì)種,菱結(jié)大頭蟻在6個(gè)樣地為優(yōu)勢(shì)類群,表明這2 種螞蟻分布范圍廣,物種資源較為豐富。
在物種豐富度方面,YC3 樣地豐富度最高,有12 種蟻科昆蟲,RC3 樣地蟻科昆蟲種類最少,僅發(fā)現(xiàn)3 種螞蟻。從海拔來看,3個(gè)區(qū)縣的蟻科昆蟲物種有隨海拔上升先增多后下降的趨勢(shì)(表4)。
表4 重慶優(yōu)質(zhì)綠茶產(chǎn)區(qū)茶園蟻科昆蟲群落主要指標(biāo) Table 4 Diversity indexes of ant communities in teagardens of Chongqing high qualitygreen tea producing areas
從群落多樣性評(píng)價(jià)指標(biāo)綜合來看,RC1、YC6、NC1、NC2、NC3 等樣地蟻科昆蟲群落多樣性水平較高;就各區(qū)縣來看,南川地區(qū)茶園蟻科昆蟲群落多樣性水平普遍較高(表4)。
在重慶永川、榮昌及南川3個(gè)主要優(yōu)質(zhì)綠茶產(chǎn)區(qū)茶園共發(fā)現(xiàn)蟻科昆蟲30 種,其中有9 種為茶園優(yōu)勢(shì)蟻科昆蟲,物種豐富度最高為12 種,最低為3種;Shannon–Wiener 多樣性指數(shù)最高為1.64,最低為0.15;Pielou 均勻度指數(shù)最高為0.74,最低為0.09。
不同海拔高度茶園蟻科昆蟲群落多樣性水平存在差異,總體呈現(xiàn)出物種豐富度隨海拔升高先升高再降低的趨勢(shì)。這一點(diǎn)與滇西北森林蟻科昆蟲物種豐富度變化趨勢(shì)[14]相似。
從Shannon–Wiener 多樣性指數(shù)、Pielou 均勻度指數(shù)、Simpsom 優(yōu)勢(shì)指數(shù)看,3 區(qū)縣茶園蟻科昆蟲群落多樣性水平變化規(guī)律性不明顯,考慮到管理方式對(duì)茶園節(jié)肢動(dòng)物群落的影響[15],推測(cè)重慶永川、榮昌及南川等地茶園蟻科昆蟲群落多樣性水平的無(wú)規(guī)律變化可能與茶園管理方式有關(guān)。
總體來看,重慶茶園蟻科昆蟲群落物種豐富度尚可,但群落已處于不穩(wěn)定狀態(tài):個(gè)別物種優(yōu)勢(shì)度偏高,群落物種均勻性較差,受此影響,Shannon– Wiener 物種多樣性指數(shù)處于較低水平。
茶園周邊植被的種類及生長(zhǎng)狀況對(duì)茶園節(jié)肢動(dòng)物多樣性水平具有直接的影響[16]。除了前述的茶園管理方式對(duì)茶園蟻科昆蟲具有影響外,茶園周邊植被的差異更加劇了重慶優(yōu)質(zhì)綠茶產(chǎn)區(qū)茶園蟻科群落物種多樣性變化的不規(guī)律性。此外,植被的健康狀況對(duì)節(jié)肢動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)也有影響[17],本研究中也發(fā)現(xiàn)同樣規(guī)律:即使茶園周邊植被類型類似,茶園間蟻科群落多樣性仍具有較大差異。衰弱的森林容易成為農(nóng)林害蟲的策源地[18],這表明除了需要關(guān)注茶園周邊植被類型對(duì)茶園內(nèi)節(jié)肢動(dòng)物的影響外,植被健康狀況對(duì)園內(nèi)節(jié)肢動(dòng)物的影響也應(yīng)給予足夠重視。
感謝西南林業(yè)大學(xué)徐正會(huì)教授在螞蟻物種鑒定中給予幫助。
[1] Bolton B G,Apert P S W,Naskrecki P.Bolton’s catalogue of ants of the world[M].Cambridge:Harvard University Press,2006:4–10.
[2] Way M J,Khoo K C.Role of ants in pest management[J]. Annual Review Entomology,1992,37:479–503.
[3] Jutsum A R,Cherrett J M,F(xiàn)isher M.Interactions between the fauna of citrus trees in Trinidad and ants Atta cephalotes and Azteca sp.[J] . Journal of Applied Ecology,1981,18:187–195.
[4] Perfecto I.Ants (Hymenoptera:Formicidae) as natural control agents of pests in irrigated maize in Nicaragua[J]. Journal of Economic Entomology,1991,84:65–70.
[5] van Mele P,Vayssieres J,van Tellingen E,et al.Effects of an African weaver ant,Oecophylla longinoda,in controlling mango fruits flies (Diptera:Tephritidae) in Benin[J].Journal of Economic Entomology,2007,100:695–701.
[6] 張祖兵,高世德,周明,等.黃猄蟻對(duì)柚子花期害蟲的影響[J].生態(tài)學(xué)雜志,2010,29(2):329–332.
[7] 張漢鵠,譚濟(jì)才.中國(guó)茶樹害蟲及其無(wú)公害治理[M].合肥:安徽科學(xué)技術(shù)出版社,2004:1–10.
[8] 農(nóng)業(yè)部.全國(guó)茶葉重點(diǎn)區(qū)域發(fā)展規(guī)劃(2009–2015) [EB/OL]. http://www.gov.cn/zwgk/2009–05/20/content_ 1320149.htm.
[9] 郭燦,高秀兵,何蓮,等.茶樹病蟲害生物防治應(yīng)用研究進(jìn)展[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2014(6):105–109.
[10] 徐正會(huì).西雙版納自然保護(hù)區(qū)蟻科昆蟲生物多樣性研究[M].昆明:云南科學(xué)技術(shù)出版社,2002:12.
[11] 王宗英,路有成,王慧芙.九華山土壤螨類的生態(tài)分布[J].生態(tài)學(xué)報(bào),1996,16(1):59–60.
[12] 徐正會(huì),楊比倫,胡剛.西雙版納片段山地雨林蟻科昆蟲群落研究[J].動(dòng)物學(xué)研究,1999,20(4):288–293.
[13] 馬克平.生物多樣性的測(cè)度方法[C]/中國(guó)科學(xué)院生物多樣性委員會(huì).生物多樣性研究原理與方法.北京:中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社,1994:141–165.
[14] 郭蕭,徐正會(huì),楊俊武,等.滇西北云嶺東坡螞蟻物種多樣性研究[J].林業(yè)科學(xué)研究,2007,20(5):660–667.
[15] 韓寶瑜,崔林,董文霞.有機(jī)、無(wú)公害和普通茶園管理方式對(duì)節(jié)肢動(dòng)物群落和主要害蟲的影響[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2006,26(5):1438–1443.
[16] 黎健龍,唐勁馳,趙超藝,等.不同景觀斑塊結(jié)構(gòu)對(duì)茶園節(jié)肢動(dòng)物多樣性的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2013,24(5):1305–1312.
[17] 姚紹剛,陳順立,張思祿,等.人為干擾對(duì)馬尾松林節(jié)肢動(dòng)物多樣性及其林分健康的影響[J].福建林學(xué)院學(xué)報(bào),2011,31(3):262–266.
[18] 王健敏.松墨天牛對(duì)云南松選擇特性及蛀干昆蟲在森林健康評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[D].北京:中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院,2010.