曹春婧何建龍王占軍安慧魏淑花
(1.寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院,寧夏銀川 750021;2.寧夏農(nóng)林科學(xué)院植物保護(hù)研究所,寧夏銀川 750002;3.寧夏農(nóng)林科學(xué)院荒漠化治理研究所,寧夏銀川 750002;4.寧夏大學(xué)西北土地退化與生態(tài)恢復(fù)省部共建國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地,西北退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,寧夏銀川 750021)
歐李Cerasus humilis又稱“鈣果”,世界馴化最晚的珍稀灌木,屬我國獨(dú)有,是一種適應(yīng)性極強(qiáng)的優(yōu)良樹種,能承受零下35~40℃的低溫[1];在年降水量200 mm左右、無霜期120 d的條件下可正常開花結(jié)果,其根系發(fā)達(dá),屬強(qiáng)分蘗根系,根冠比達(dá)9∶1[2];龐大的根系盤根錯(cuò)節(jié)、縱橫交錯(cuò),集中分布在20~40 cm的土層內(nèi),最深的可達(dá)1.5~2 m,形成表土密集的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),將20 cm深土層中的土壤緊緊包住,顯示出極強(qiáng)的固水保土作用,是沙漠化地區(qū)治沙造林的優(yōu)良樹種[3-5]。同時(shí),歐李的根、莖、葉、果、皮、核、仁都可以開發(fā)利用,尤其是歐李果實(shí)不僅可以觀賞而且其含鈣量高,營養(yǎng)豐富,可以加工成果酒等食品[6-8]。
歐李作為一種重要的防風(fēng)固沙、治理水土流失的先鋒樹種已在我國西北地區(qū)大面積種植與栽培,為我國各地退耕還林區(qū)域“退下去、保得住”提供保障。寧夏2011年從山西引進(jìn)歐李在退化壓砂地試種成功后[9],短短幾年時(shí)間歐李種植面積已經(jīng)過萬畝,種植區(qū)域覆蓋中衛(wèi)市沙坡頭區(qū)、海原縣、同心縣、鹽池縣等區(qū)域。隨著歐李的引種及種植面積擴(kuò)大,其害蟲發(fā)生嚴(yán)重,尤其是果實(shí)食心蟲[10-11],嚴(yán)重影響了歐李果實(shí)的品質(zhì)和產(chǎn)量。目前有關(guān)歐李昆蟲群落多樣性及害蟲研究較少,從而制約了歐李害蟲的防控。因此,開展寧夏歐李不同時(shí)間內(nèi)昆蟲群落結(jié)構(gòu)及多樣性研究,可為歐李害蟲可持續(xù)防控及產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支撐。
1.1 調(diào)查地點(diǎn)和時(shí)間 試驗(yàn)地點(diǎn)在寧夏吳忠市鹽池縣高沙窩鎮(zhèn)施記圈子村歐李試驗(yàn)基地,種植面積0.67 hm2。2019年5—9月,每月調(diào)查1次。
1.2 調(diào)查方法 采用梨小食心蟲誘捕器誘集法,根據(jù)歐李樹體大小及種植密度,于2019年4月底懸掛9個(gè)梨小食心蟲誘捕器,性誘芯與粘蟲板組合為三角形誘捕器,先將白色鈣塑板折成三角形狀,再用細(xì)鐵絲將性誘芯穿過誘捕器的中心,并將粘蟲板的覆膜揭開,性誘芯與底面的垂直距離為1 cm左右。誘捕器用鐵絲固定在竹竿上,掛在離地100 cm處,誘捕器之間間隔不小于5 m,每月收集1次并更換新的粘蟲板,每個(gè)粘蟲板的兩邊采用保鮮膜覆蓋,防止相互粘連,所有粘蟲板統(tǒng)一收集,帶回實(shí)驗(yàn)室鑒定,并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
1.3 數(shù)據(jù)分析 通過Excel 2010統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),運(yùn)用生態(tài)學(xué)的分析方法分析[12-16],主要分析以下參數(shù)。
1)Margalef豐富度指數(shù)d=(S-1)/lnN。其中,S為物種數(shù);N為所有物種的個(gè)體數(shù)之和。
4)Pielou均勻度指數(shù)E=H′/H′max=H′/lnS。
2.1 寧夏歐李園昆蟲群落組成及數(shù)量特征 2019年5—9月在寧夏鹽池縣高沙窩鎮(zhèn)施記圈子村歐李園采用誘捕器誘集法共獲得昆蟲標(biāo)本1 104號,隸屬于7目24科44種。昆蟲群落組成及數(shù)量特征見表1,主要優(yōu)勢種有梨小食心蟲Grapholitha molestaBusck、麗草蛉Chrysopa formosaBrauer、東方絹金龜Serica orientalisMotschulsky、艾箭蟻Cataglyphis aenescensNylander、小長蝽Nysius ericaeSchilling和多異瓢蟲Hippodamia variegataGoeze,其個(gè)體數(shù)量分別占群落個(gè)體總數(shù)的51.09%、10.87%、8.51%、5.53%、5.43%和4.98%。
歐李園7月昆蟲群落的種類及個(gè)體數(shù)量最多,5月昆蟲種類最少,僅有3個(gè)種,9月昆蟲群落的個(gè)體數(shù)量最少。
表1 歐李園昆蟲群落組成及數(shù)量特征Tab.1 Species composition and quantity of insect community in Cerasus humilis fields
續(xù)表1Tab.1(Continued)
在歐李不同生長時(shí)期,昆蟲群落優(yōu)勢種存在差異,5月主要優(yōu)勢種為梨小食心蟲,占個(gè)體總數(shù)的96.46%;6月主要優(yōu)勢種為東方絹金龜、梨小食心蟲和多異瓢蟲,分別占個(gè)體總數(shù)的55.84%、12.34%和10.39%,此時(shí)梨小食心蟲的個(gè)體數(shù)量比5月有大幅下降;7月主要優(yōu)勢種為梨小食心蟲、麗草蛉和小長蝽,分別占個(gè)體總數(shù)的52.9%、18.13%和8.04%,此時(shí)梨小食心蟲個(gè)體數(shù)量大幅度增加,成為第一優(yōu)勢種;8月主要優(yōu)勢種為梨小食心蟲、艾箭蟻、多異瓢蟲和麗草蛉,分別占個(gè)體總數(shù)的 34.81%、16.46%、11.39%和 10.13%;9月主要優(yōu)勢種為梨小食心蟲、艾箭蟻、麗草蛉、多異瓢蟲、小長蝽、蝕葉野螟和徑婪步甲,分別占個(gè)體總數(shù)的 27.12%、15.25%、10.17%、6.78%、5.08%、5.08%和5.08%。梨小食心蟲在歐李園內(nèi)有2個(gè)發(fā)生高峰期,分別為5月和7月。
2.2 歐李園昆蟲群落多樣性特征的時(shí)間動態(tài) 寧夏鹽池縣施記圈子村歐李園昆蟲群落的Margalef豐富度指數(shù)5月最低,僅為1.08,6月大幅升高,7月略有下降,8月最高,為10.1(圖1)。
不同月份昆蟲群落的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)差異較大,在0.31~2.31,5月最低,6、7月較高,8月達(dá)到最大值,為2.31,9月開始下降(圖2)。
圖1 歐李園昆蟲群落Margalef豐富度指數(shù)時(shí)間動態(tài)Fig.1 Temporal dynamic of Margalef richness index of insect community in C.humilis fields
圖2 歐李園中昆蟲群落Shannon-Wiener多樣性指數(shù)時(shí)間動態(tài)Fig.2 Temporal dynamic of Shannon-Wiener diversity index of insect community in C.humilis fields
昆蟲群落的Pielou均勻度指數(shù)在0.22~0.68,上下波動較大,5月最低,為0.22,5到6月波動較大,6到7月有小范圍波動,8月昆蟲群落的均勻度指數(shù)最高,為0.68,9月有所下降(圖3)。
昆蟲群落Simpson集中性概率指數(shù)在0.12~0.85,變化明顯。5月昆蟲群落的集中性概率指數(shù)最高,為0.85;8月達(dá)到最低值0.12(圖4)。
圖3 歐李園中昆蟲群落Pielou均勻度指數(shù)時(shí)間動態(tài)Fig.3 Temporal dynamic of Pielou evenness index of insect community in C.humilis fields
圖4 歐李園中昆蟲群落Simpson集中性概率指數(shù)時(shí)間動態(tài)Fig.4 Temporal dynamic of Simpsoncon centration probability index of insect community in C.humilis fields
2.3 歐李園主要害蟲與天敵發(fā)生動態(tài)分析 寧夏鹽池縣施記圈子村歐李園的主要害蟲與天敵動態(tài)變化見圖5,其中害蟲種類主要有梨小食心蟲、東方絹金龜和小長蝽;天敵種類主要有多異瓢蟲、黑點(diǎn)食蚜盲蝽、中華盜虻、麗草蛉和艾箭蟻。整體來看,5月歐李園天敵類群發(fā)生量較少,而梨小食心蟲的發(fā)生量較多,歐李主要害蟲及天敵個(gè)體數(shù)量在7月達(dá)到一個(gè)高峰,9月歐李主要害蟲與天敵個(gè)體數(shù)量減少到最低。
從昆蟲種類來看,梨小食心蟲的發(fā)生量上下波動較大,從5月到6月先開始下降,7月上升到最高峰,最多達(dá)283頭,8、9月逐漸下降到最低值。東方絹金龜主要發(fā)生在6月,最多可達(dá)86頭。麗草蛉主要發(fā)生在7月,最多可達(dá)97頭。小長蝽主要發(fā)生在7月,最多可達(dá)43頭。艾箭蟻主要發(fā)生在7、8月,最多為26頭。黑點(diǎn)食蚜盲蝽主要發(fā)生在7月,發(fā)生量可達(dá)14頭。中華盜虻主要發(fā)生在7月,其發(fā)生量為5頭。多異瓢蟲主要發(fā)生在6、7、8月,其中8月的發(fā)生量最大,為18頭。
圖5 歐李園主要害蟲及天敵昆蟲的時(shí)間動態(tài)Fig.5 Temporal dynamic of major insect in C.humilis fields
2019年5—9月,利用誘捕器誘捕法對寧夏鹽池縣高沙窩鎮(zhèn)施記圈子村歐李試驗(yàn)基地昆蟲群落進(jìn)行調(diào)查,共獲得昆蟲標(biāo)本1 104頭,經(jīng)形態(tài)學(xué)鑒定,隸屬于7目24科。其中危害歐李的主要害蟲為梨小食心蟲、東方絹金龜和小長蝽;天敵資源豐富,主要天敵種類有多異瓢蟲、龜紋瓢蟲、七星瓢蟲、二星瓢蟲、雙七瓢蟲、小花蝽、麗草蛉和艾箭蟻,這對控制歐李園害蟲暴發(fā)及穩(wěn)定歐李園生態(tài)系統(tǒng)平衡有重要作用[17]。朱妍梅等對新疆昌吉市歐李種植地的主要病蟲類群進(jìn)行了調(diào)查,發(fā)現(xiàn)常見害蟲有棉黑蚜A-phis atrataZhang、甘藍(lán)蚜Brevicoryne brassicaeLinnaeus、多毛小蠹Scolytus seulenis、春尺蠖Apocheima cinerariusErschoff、楊夢尼夜蛾Orthosia incertaHufnagel和白星花金龜Postosia brevitarsisLeiwis等[18],說明歐李不同種植區(qū)昆蟲種類及組成不同。
寧夏鹽池地區(qū)歐李園昆蟲群落的多樣性指數(shù)、豐富度指數(shù)和均勻度指數(shù)在8月達(dá)到最大值,說明昆蟲群落結(jié)構(gòu)在8月較為穩(wěn)定,集中性概率指數(shù)與多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)變化趨勢相反,5月集中性概率指數(shù)最高。由歐李園昆蟲群落組成情況可知,5月歐李園發(fā)生的主要昆蟲為梨小食心蟲和東方絹金龜,說明歐李園5月害蟲暴發(fā)風(fēng)險(xiǎn)高。王志梅 等2012年對山西鈣果園中梨小食心蟲發(fā)生規(guī)律研究發(fā)現(xiàn),梨小食心蟲在6月發(fā)生量最多[11];劉顯臣等2014年對長白山歐李蛀果害蟲發(fā)生規(guī)律研究發(fā)現(xiàn),梨小食心蟲在7月下旬羽化峰值最高[19]。由此可見,在我國不同歐李種植區(qū),梨小食心蟲發(fā)生規(guī)律不同;其主要原因是害蟲發(fā)生與環(huán)境情況及氣候變化因子密切相關(guān)[20]。因此,我國不同歐李種植區(qū)的梨小食心蟲防治關(guān)鍵期不同。
首次調(diào)查寧夏歐李中部干旱帶地區(qū)昆蟲群落組成、結(jié)構(gòu)及多樣性特征,并分析其時(shí)間動態(tài),有助于更好的掌握害蟲種群發(fā)生規(guī)律,可為制定科學(xué)、有效的害蟲防治策略提供依據(jù)。