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不同管理模式下蘋(píng)果園昆蟲(chóng)群落物種組成及其多樣性

2021-07-23 13:10:23李東育陳曉露韓大勇劉貝崔東
關(guān)鍵詞:蘋(píng)果園多樣性管理模式

李東育 陳曉露 韓大勇 劉貝 崔東

摘要: 旨在研究3種不同管理模式下不同蘋(píng)果園[荒棄2年的人工果園(AM)、傳統(tǒng)管理的人工果園(TM)和林下種植綠肥作物的有機(jī)果園(OM)]的昆蟲(chóng)群落組成及多樣性特征,探究管理模式對(duì)蘋(píng)果園昆蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)及多樣性的影響。共采集標(biāo)本18 931個(gè),其中昆本綱標(biāo)本16 500個(gè)、蛛形綱標(biāo)本2 431個(gè),隸屬于13個(gè)目、57個(gè)科、102個(gè)種。在3種不同管理模式下,人工管理果園(TM、OM)的昆蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)較為相似,荒棄2年的果園(AM)與其差異較大;AM模式的昆蟲(chóng)數(shù)量(10 667頭)和物種數(shù)量(102種)最多,OM模式的物種豐富度指數(shù)(1.60)、均勻性指數(shù)(0.77)、天敵昆蟲(chóng)(含捕食性昆蟲(chóng)和寄生性昆蟲(chóng))比例(20.96%)和昆蟲(chóng)群落的穩(wěn)定性指數(shù)I2(0.03)均最高。蘋(píng)果綿蚜、始紅蝽等植食性昆蟲(chóng)對(duì)管理模式變化的反應(yīng)最敏感,主要分布于荒棄果園;小黃家蟻、草間小黑蛛等對(duì)管理模式變化的反應(yīng)敏感程度最低,在AM、TM、OM 3種管理模式下個(gè)體數(shù)量的變化相對(duì)較穩(wěn)定。綜上,人工管理在一定程度上降低了果園昆蟲(chóng)個(gè)體數(shù)量和物種數(shù)量,提高了群落的物種多樣性和穩(wěn)定性,林下種植綠肥作物的有機(jī)管理模式最符合現(xiàn)代化果園管理的發(fā)展要求。

關(guān)鍵詞: 蘋(píng)果園;管理模式;昆蟲(chóng)群落;多樣性

中圖分類(lèi)號(hào): Q968 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào): 1000-4440(2021)03-0589-08

Species composition and diversity of insect community in apple orchards with different management modes

LI Dong-yu1, CHEN Xiao-lu1, HAN Da-yong1, LIU Bei2, CUI Dong1

(1.College of Biological and Geographical Sciences, Yili Normal University, Yining 835000, China;2.Yili Agricultural and Rural Bureau of Xinjiang Uygur Autonomous Region, Yining 835000, China)

Abstract: The aim of this research is to study the insect community composition and diversity characteristics of different apple orchards (artificial orchard abandoned for two years, AM; traditional artificial orchard, TM; organic orchard with understory green manure crops, OM) under three different management modes and to explore the impact of management modes on the structure and diversity of the insect community in apple orchards of the Yili River Valley. A total of 18 931 specimens were collected, among them, 16 500 were Insecta specimens and 2 431 were Arachnid specimens, belonging to 102 species, 57 families and 13 orders. Under three different management modes, the insect community structures in artificial managed orchards (TM and OM) were similar, and were different from the orchard abandoned for two years (AM). The number of insect individuals (10 667) and species number (102) under AM mode were the highest, while the species richness (1.60), evenness index (0.77), proportion (20.96%) of natural enemy insects (contain predatory insects and parasitic insects) and stability index of insect community I2 (0.03) under OM mode were all the highest. Phytophagous insects such as Eriosoma lanigerum and Pyrrhocoris apterus were the most sensitive in responses to the change of management modes, which were mainly distributed in abandoned orchards. The response sensitivity of Monomorium pharaonis and Hylyphantes graminicola to the change of management modes was the lowest, and the individual number was relatively stable under AM, TM and OM management modes. In summary, artificial management reduced the number of insect individuals and species in the orchard to some extent, and improved the species diversity and stability of the community. The organic management mode of planting green manure crops under the forest was the most suitable for the development of modern orchard management.

Key words: apple orchard;management mode;insect community;diversity

生物多樣性是生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)[1],昆蟲(chóng)是生態(tài)系統(tǒng)中一個(gè)龐大的類(lèi)群,其對(duì)生存環(huán)境變化的反應(yīng)敏感,具有廣譜的生物地理學(xué)和生態(tài)學(xué)探針功能[2]。研究昆蟲(chóng)多樣性,對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性、資源環(huán)境保護(hù)、農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)和天敵利用保護(hù)等有積極的意義[3-5]。當(dāng)前,在對(duì)林果業(yè)病蟲(chóng)害的防治方面,噴施化學(xué)藥劑仍然是國(guó)內(nèi)外采用的主要手段,而濫施高毒高殘留化學(xué)農(nóng)藥,不僅嚴(yán)重威脅人們的健康和生命,也對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了巨大污染和破壞[6-7]。隨著人們對(duì)食品安全的重視,農(nóng)藥產(chǎn)生的“3R”問(wèn)題(害蟲(chóng)抗藥性、再猖獗和農(nóng)藥殘留)和無(wú)公害綠色農(nóng)產(chǎn)品成為人們熱議的焦點(diǎn)[8-9],生態(tài)治理也成為近年來(lái)科研工作者研究的熱門(mén)話(huà)題,而保護(hù)和利用物種多樣性是開(kāi)展生態(tài)治理的前提[10]。

國(guó)內(nèi)外很多研究者將昆蟲(chóng)群落多樣性與區(qū)域性昆蟲(chóng)群落組成、昆蟲(chóng)功能團(tuán)、昆蟲(chóng)群落穩(wěn)定性等聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行研究,在探討生物多樣性的理論意義方面取得了重要進(jìn)展[11],為生態(tài)監(jiān)測(cè)和害蟲(chóng)生態(tài)治理提供了基礎(chǔ)。中國(guó)在昆蟲(chóng)生態(tài)學(xué)研究方面的起步相對(duì)較晚,在認(rèn)識(shí)到昆蟲(chóng)物種多樣性的意義后,中國(guó)各地區(qū)均對(duì)昆蟲(chóng)多樣性進(jìn)行了廣泛研究[12-14]。目前,在中國(guó)關(guān)于昆蟲(chóng)群落多樣性的研究中,分析得較多、較透的是關(guān)于生態(tài)保護(hù)區(qū)、濕地、草原等生境,主要圍繞昆蟲(chóng)群落多樣性與環(huán)境或生境變化之間的關(guān)系進(jìn)行分析[15-17],而將昆蟲(chóng)生物多樣性與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合的研究相對(duì)較少,已有的研究?jī)H有黃衍章[18]報(bào)道的常規(guī)管理和無(wú)公害管理荔枝果園昆蟲(chóng)功能團(tuán)組成特征,陳飛龍等[19]報(bào)道的荒廢野生的山核桃(Carya cathayensis)林、林下種植其他植物的山核桃林、用傳統(tǒng)方式經(jīng)營(yíng)的山核桃林和參照有機(jī)化管理的山核桃林的昆蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu),針對(duì)不同管理模式下蘋(píng)果園昆蟲(chóng)群落組成和多樣性特征的報(bào)道尚少見(jiàn)。

本研究從昆蟲(chóng)多樣性保護(hù)和利用角度出發(fā),分析不同管理模式對(duì)蘋(píng)果園昆蟲(chóng)群落組成及多樣性的影響,以期為農(nóng)業(yè)生態(tài)平衡和生物多樣性保護(hù)與利用提供基礎(chǔ)資料,為現(xiàn)代化果園管理模式發(fā)展提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

研究區(qū)位于新疆天山北支和南支之間的伊犁河谷中部,屬于蒙新干旱、半干旱區(qū)域河谷類(lèi)型,具有非常典型的地形降水特點(diǎn),且降雨量在西北干旱區(qū)比較突出,是中國(guó)5個(gè)具有陸地生物多樣性的關(guān)鍵地區(qū)之一[20]。河谷各類(lèi)果樹(shù)總種植面積約為4.60×104 hm2,其中蘋(píng)果的種植面積約為1.62×104 hm2[21]。表1為本試驗(yàn)選擇的3種不同管理模式的蘋(píng)果園概況,單個(gè)果園面積均大于1.33 hm2,平均樹(shù)齡為15~20年。

在OM果園中,苜蓿、黑麥草和橡膠草為隔行間作,無(wú)獨(dú)立成塊樣方。

1.2 試驗(yàn)方法

分別在3個(gè)研究地中隨機(jī)選取生境相似的5個(gè)樣方,每個(gè)樣方面積為20 m2。通過(guò)掃網(wǎng)法、陷阱法和直接觀察法對(duì)試驗(yàn)區(qū)內(nèi)的昆蟲(chóng)資源進(jìn)行調(diào)查。掃網(wǎng)法:用80目網(wǎng)眼的捕蟲(chóng)網(wǎng)(直徑為0.40 m,網(wǎng)袋長(zhǎng)1.08 m,手柄長(zhǎng)1.50 m)在各個(gè)樣點(diǎn)內(nèi)隨機(jī)掃20網(wǎng)(180°水平掃網(wǎng),1個(gè)來(lái)回記作1網(wǎng))。陷阱法:地表昆蟲(chóng)采用陷阱捕捉,在每個(gè)樣方處隨機(jī)用外口徑0.10 m、高0.17 m的無(wú)色透明滌綸樹(shù)脂(PET)杯布置陷阱。直接觀察法:在掃網(wǎng)采集昆蟲(chóng)時(shí),同組其他成員用眼睛直接觀察并記錄樣點(diǎn)上方出現(xiàn)的昆蟲(chóng)種類(lèi)和數(shù)量。果樹(shù)冠層昆蟲(chóng)采集方法:每株樹(shù)分東、西、南、北4個(gè)方位,每個(gè)方位隨機(jī)選取中下部一個(gè)枝條上的3張葉片,連同枝條一起帶回室內(nèi)進(jìn)行分類(lèi)鑒定。

每隔20 d采樣1次,遇到雨天順延,調(diào)查時(shí)間為2019年5-10月,全年共調(diào)查9次。將采集到的蝶類(lèi)、蜻蜓等昆蟲(chóng)放入三角紙袋中,其他昆蟲(chóng)經(jīng)毒瓶處理后放入已做好標(biāo)記的昆蟲(chóng)采集瓶中,帶回實(shí)驗(yàn)室后進(jìn)行分類(lèi)鑒定和標(biāo)本制作[22],在制作蝶類(lèi)、蜻蜓等標(biāo)本時(shí)需將其翅膀展開(kāi)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

1.3.1 多樣性指數(shù)特征 采用香農(nóng)-維納多樣性指數(shù)(H′),計(jì)算公式如下: H′=-Si=1PilnPi,式中,Pi為第i物種個(gè)體數(shù)量占群落總個(gè)體數(shù)量的比例;S為群落中的物種數(shù)量[23]。

物種均勻性指數(shù)(J)的計(jì)算公式如下:J= H′/lnS。式中,H′為香農(nóng)-維納多樣性指數(shù),S為群落中的物種數(shù)量[24]。

辛普森優(yōu)勢(shì)集中性指數(shù)(C)的計(jì)算公式如下:C=-Si=1(Pi2)[25]。

Margalefs豐富度指數(shù)(E)的計(jì)算公式如下: E=(S-1)/lnN。式中,S為該群落中的物種數(shù)量,N為該群落中所有物種的個(gè)體數(shù)量[26]。

1.3.2 群落相對(duì)穩(wěn)定性指數(shù)(I1、I2) 計(jì)算公式如下:I1=Sn/Sp。式中,Sn、Sp分別為天敵類(lèi)昆蟲(chóng)物種數(shù)量、害蟲(chóng)類(lèi)昆蟲(chóng)物種數(shù)量。I2=S/N。式中,S、N分別為群落中的物種數(shù)量、昆蟲(chóng)個(gè)體數(shù)量。

1.3.3 昆蟲(chóng)群落優(yōu)勢(shì)類(lèi)群判定依據(jù) 優(yōu)勢(shì)類(lèi)群對(duì)應(yīng)的某類(lèi)昆蟲(chóng)的個(gè)體數(shù)量占比>10%;常見(jiàn)類(lèi)群對(duì)應(yīng)的某類(lèi)昆蟲(chóng)的個(gè)體數(shù)量占比為1%~10%;稀有類(lèi)群對(duì)應(yīng)的某類(lèi)昆蟲(chóng)的個(gè)體數(shù)量占比<1%[27]。

1.3.4 昆蟲(chóng)物種組成的變化情況 采用主成分分析(PCA)法研究3種管理模式下果園昆蟲(chóng)物種組成的變化情況[28]。在進(jìn)行主成分分析前,剔除群落中的稀有物種,最終納入PCA的物種有57種,樣方數(shù)量為15個(gè)。由于本研究中不同種類(lèi)昆蟲(chóng)個(gè)體的數(shù)量差異較大,因而對(duì)昆蟲(chóng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行Hellinger轉(zhuǎn)換以滿(mǎn)足正態(tài)分布要求。主成分的選取原則是累計(jì)貢獻(xiàn)率大于80%,用累計(jì)貢獻(xiàn)率較高的前2個(gè)主成分作排序圖,分析物種組成的變化。

1.3.5 昆蟲(chóng)群落組成的相似性 用系統(tǒng)聚類(lèi)方法分析3種管理模式下果園昆蟲(chóng)群落組成的相似性,聚類(lèi)統(tǒng)計(jì)量選擇歐氏距離,類(lèi)間距離的測(cè)度方法采用最長(zhǎng)距離法[28]。

主成分分析和聚類(lèi)分析采用R語(yǔ)言vegan程序包、gclus程序包,所有計(jì)算結(jié)果均保留至小數(shù)點(diǎn)后2位。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同管理模式下的昆蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)及組成

本研究共采集到標(biāo)本18 931個(gè),其中昆蟲(chóng)綱標(biāo)本16 500個(gè),另有蛛形綱(蜱螨目、蜘蛛目)標(biāo)本2 431個(gè)(主要為果園害蟲(chóng)葉螨類(lèi)、天敵蜘蛛)。為了方便統(tǒng)計(jì)描述,暫將蛛形綱標(biāo)本列入昆蟲(chóng)標(biāo)本進(jìn)行統(tǒng)計(jì),共有13個(gè)目、57個(gè)科、102種昆蟲(chóng)標(biāo)本。

由圖1、表2可以看出,物種數(shù)量、個(gè)體數(shù)量大致表現(xiàn)為AM>TM>OM,且不同管理模式對(duì)蘋(píng)果園昆蟲(chóng)群落組成有影響。根據(jù)表2中相對(duì)多度統(tǒng)計(jì)結(jié)果和優(yōu)勢(shì)類(lèi)群的確定依據(jù),在3種管理模式下,稀有昆蟲(chóng)類(lèi)群相同,而在優(yōu)勢(shì)昆蟲(chóng)類(lèi)群上有所差異,其中AM管理模式下的昆蟲(chóng)優(yōu)勢(shì)類(lèi)群為半翅目、蛛形綱昆蟲(chóng),TM管理模式下的優(yōu)勢(shì)昆蟲(chóng)類(lèi)群為半翅目、雙翅目、膜翅目、蛛形綱昆蟲(chóng),OM管理模式下的優(yōu)勢(shì)昆蟲(chóng)類(lèi)群為半翅目、鞘翅目、雙翅目、膜翅目昆蟲(chóng)。在優(yōu)勢(shì)昆蟲(chóng)類(lèi)群中,半翅目均以同翅亞目的蚜科、蚧科、異翅亞目的蝽科昆蟲(chóng)為主,其中在AM模式下較為突出;雙翅目以蠅科昆蟲(chóng)為主;膜翅目以蜜蜂科、蟻科昆蟲(chóng)為主;真螨目以葉螨科昆蟲(chóng)為主。

2.2 不同管理模式下昆蟲(chóng)群落的多樣性特征指數(shù)

如表3所示,在昆蟲(chóng)物種數(shù)量、個(gè)體數(shù)量方面,AM>TM>OM;某群落的優(yōu)勢(shì)集中性指數(shù)越高,表明該群落中物種的分布越不均勻,3種管理模式下的均勻度指數(shù)排序?yàn)镺M>TM>AM,表明在無(wú)人管理的荒棄果園中,物種的均勻性最差,主要由于AM模式下的果園在從原來(lái)人工管理狀態(tài)到無(wú)人管理狀態(tài)的轉(zhuǎn)變中,荒棄2年果園內(nèi)蚜蟲(chóng)、蚧殼蟲(chóng)、蝽科害蟲(chóng)及害螨等優(yōu)勢(shì)害蟲(chóng)暴發(fā)且得不到人工抑制,擠壓了群落內(nèi)其他物種的生存空間;從表3中的Margalefs豐富度指數(shù)看出,OM>TM>AM,且AM樣地的Margalefs豐富度指數(shù)與其他2個(gè)樣地間有顯著差異,TM與OM樣地之間的Margalefs豐富度指數(shù)無(wú)顯著差異。香農(nóng)-維納多樣性指數(shù)從大到小排序?yàn)镺M>TM>AM。雖然AM樣地的物種數(shù)量、個(gè)體數(shù)量最多,但是其群落中物種個(gè)體分布的均勻度極差,導(dǎo)致其Margalefs豐富度指數(shù)、香農(nóng)-維納多樣性指數(shù)最低。

2.3 不同管理模式下蘋(píng)果園昆蟲(chóng)群落功能團(tuán)結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性

如表4所示,AM管理模式各類(lèi)功能團(tuán)的昆蟲(chóng)物種數(shù)量、個(gè)體數(shù)量均最高,TM管理模式各類(lèi)功能團(tuán)的昆蟲(chóng)物種數(shù)量、個(gè)體數(shù)量次之,OM管理模式各類(lèi)功能團(tuán)的昆蟲(chóng)物種數(shù)量、個(gè)體數(shù)量最少。植食性昆蟲(chóng)個(gè)體數(shù)量占比表現(xiàn)為AM(75.54%)>TM(69.83%)>OM(62.58%),天敵昆蟲(chóng)(包括捕食性昆蟲(chóng)和寄生性昆蟲(chóng))占比表現(xiàn)為OM(20.96%)>TM(15.89%)>AM(13.88%)。由昆蟲(chóng)群落相對(duì)穩(wěn)定性指數(shù)I1看出,在AM管理模式下,群落內(nèi)部食物網(wǎng)的復(fù)雜程度最高;在OM管理模式下,昆蟲(chóng)群落相對(duì)穩(wěn)定性指數(shù)I2最高,表明其昆蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性比AM、TM管理模式高。

圖2的主成分分析結(jié)果顯示,前2個(gè)主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率為84.94%,其中第1個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率為68.97%,第2個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率為15.97%,以前2個(gè)主成分作為排序軸,對(duì)3種不同管理模式下的果園昆蟲(chóng)群落進(jìn)行排序。第1主成分反映了昆蟲(chóng)物種數(shù)量對(duì)不同管理模式的敏感程度。圖2左側(cè)的物種斜紋虎甲(Cylindera obliquefasciata)、蘋(píng)果綿蚜(Eriosoma lanigerum)、突笠楊盾蚧(Quadraspidiotus gigas)、始紅蝽(Pyrrhocoris apterus)等對(duì)管理模式的變化反應(yīng)最敏感,主要分布于無(wú)人管理的荒棄果園;圖2右側(cè)的物種小黃家蟻(Monomorium pharaonis)、甘藍(lán)蚜(Brevicoryne brassicae)、朝鮮球堅(jiān)蚧(Didesmococcus koreanus)、草間小黑蛛 (Hylyphantes graminicola)等對(duì)管理模式變化的反應(yīng)敏感程度最低,在3種管理模式的果園中個(gè)體數(shù)量的變動(dòng)相對(duì)比較穩(wěn)定;位于圖2排序軸(橫軸為第一軸,縱軸為第二軸)中間位置的昆蟲(chóng)均為中度敏感型。

2.4 昆蟲(chóng)群落的相似性

在每種管理模式的果園隨機(jī)選取生境相似的5個(gè)樣方,荒棄無(wú)人管理果園的5個(gè)樣方編號(hào)為AM1~AM5,傳統(tǒng)管理模式的人工果園的5個(gè)樣方編號(hào)為T(mén)M1~TM5,林下種草的有機(jī)管理模式的果園的5個(gè)樣方編號(hào)為OM1~OM5。歐氏距離法的聚類(lèi)分析結(jié)果表明,在3種經(jīng)營(yíng)模式下,果園的昆蟲(chóng)群落可分為3組,聚類(lèi)結(jié)果良好,其中TM、OM模式果園的昆蟲(chóng)群落組成結(jié)構(gòu)較為相似,而AM模式的昆蟲(chóng)群落與TM、OM模式的相似度較低,群落結(jié)構(gòu)差異較大(圖3)。

2.5 昆蟲(chóng)群落多樣性時(shí)序動(dòng)態(tài)

如圖4所示,在3種不同管理模式下,伊犁河谷中部蘋(píng)果園昆蟲(chóng)群落物種數(shù)量和個(gè)體數(shù)量的季節(jié)變化趨勢(shì)大體一致,均在7月達(dá)到峰值,分析其原因,主要與7月的溫度、濕度以及食物資源等因素較適合昆蟲(chóng)種群的繁衍有關(guān)。在物種數(shù)量和個(gè)體數(shù)量方面,AM模式的果園在6-9月一直處于較高水平,且變化趨勢(shì)較為平緩,而有人管理的果園TM、OM模式下的物種數(shù)量和個(gè)體數(shù)量低于AM模式,且變化趨勢(shì)比AM模式更頻繁和劇烈。在多樣性特征值(H′、J)方面,人工管理TM、OM模式果園的多樣性特征值整體上高于AM模式果園,且隨時(shí)間的變化趨勢(shì)要比AM模式更頻繁和劇烈,分析其原因,主要和3種管理模式下果園的栽培管理措施、病蟲(chóng)草防治方法及防控程度等相關(guān)。

3 討論

昆蟲(chóng)是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分[29-31],在與植被的長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中形成了協(xié)同進(jìn)化關(guān)系,其群落結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)變化直接反映了植被演替過(guò)程中環(huán)境的穩(wěn)定性和生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況,可以作為環(huán)境變化的重要指示因子[32]。池康等[33]在中國(guó)昆蟲(chóng)多樣性的環(huán)境影響研究進(jìn)展中提出,植被演化及人工干擾對(duì)昆蟲(chóng)多樣性均有很大影響,其中人工干擾導(dǎo)致的植物區(qū)系種類(lèi)結(jié)構(gòu)的變化對(duì)昆蟲(chóng)種類(lèi)變化具有顯著影響。在本研究中,不同管理模式對(duì)昆蟲(chóng)多樣性的影響主要體現(xiàn)在2個(gè)方面,一是不同管理模式的林下草本植物類(lèi)型和覆蓋度明顯不同,無(wú)人管理模式的果園林下植物種類(lèi)、數(shù)量和覆蓋度均最高;二是在不同管理模式下,果園中害蟲(chóng)的防治策略不同,其中在AM模式下未對(duì)害蟲(chóng)進(jìn)行人工控制,TM模式側(cè)重于傳統(tǒng)化學(xué)防治,OM模式以農(nóng)業(yè)防治、生物防治為主。在林下植被類(lèi)型和覆蓋度、害蟲(chóng)防治策略及其他次要因子的綜合影響下,不同管理模式果園中昆蟲(chóng)的種類(lèi)和數(shù)量表現(xiàn)為AM>TM>OM。

植被及其演化狀態(tài)對(duì)昆蟲(chóng)群落起基礎(chǔ)性作用,人工經(jīng)營(yíng)(干擾)導(dǎo)致的植物區(qū)系種類(lèi)結(jié)構(gòu)的變化,對(duì)昆蟲(chóng)種類(lèi)變化具有顯著影響。在本研究中,荒棄2年果園的林下植物種類(lèi)及數(shù)量是3種管理模式中最高的,能為多數(shù)種類(lèi)的昆蟲(chóng)提供食物和棲息生境,在昆蟲(chóng)群落種類(lèi)和數(shù)量方面均高于傳統(tǒng)管理果園和林下種植綠肥作物的有機(jī)果園?;臈?年的果園在由原來(lái)依賴(lài)人工管理的狀態(tài)到荒棄無(wú)人管理狀態(tài)的變化過(guò)程中,生態(tài)系統(tǒng)處于失衡狀態(tài),其優(yōu)勢(shì)害蟲(chóng)種類(lèi)(蚜蟲(chóng)、介殼蟲(chóng)等)的暴發(fā)缺少有效抑制機(jī)制,天敵控害作用不明顯,使得其他昆蟲(chóng)物種的生存空間受到明顯擠壓。而采取有機(jī)管理模式的果園,在其林下有意識(shí)地栽種一些綠肥作物(另有少量雜草),不但能提高樹(shù)勢(shì),也能為一些種類(lèi)的昆蟲(chóng)及天敵提供食物和棲息生境,此外,有機(jī)管理措施也能有效控制一些農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)的暴發(fā)危害,因此導(dǎo)致香農(nóng)多樣性指數(shù)、物種均勻性指數(shù)及昆蟲(chóng)群落穩(wěn)定性表現(xiàn)為荒棄2年的果園最低,林下種草有機(jī)管理模式的果園最高。

在本研究中,由于苜蓿、黑麥草和橡膠草為隔行間作,無(wú)獨(dú)立成塊樣方,故未分別對(duì)種植苜蓿、黑麥草和橡膠草的果園進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的調(diào)查統(tǒng)計(jì)和分析。調(diào)查方式主要采取掃網(wǎng)法、陷阱法和直接觀察法,對(duì)于晝伏夜出類(lèi)的昆蟲(chóng)(尤其是鱗翅目蛾類(lèi)昆蟲(chóng))沒(méi)有取得調(diào)查數(shù)據(jù)。鱗翅目昆蟲(chóng)作為果園害蟲(chóng)的主要優(yōu)勢(shì)種類(lèi),其群落組成及多樣性特征對(duì)于果園生態(tài)多樣性研究和病蟲(chóng)害生態(tài)治理具有重要意義,有待深入、系統(tǒng)的研究。生態(tài)治理(EMP)近年來(lái)已經(jīng)成為科研工作者研究的熱點(diǎn),如何在保證農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)的同時(shí)保護(hù)和利用昆蟲(chóng)的多樣性將是害蟲(chóng)可持續(xù)治理的重要方向。

4 結(jié)論

研究發(fā)現(xiàn),伊犁河谷中部地區(qū)蘋(píng)果園昆蟲(chóng)群落資源豐富,且不同管理模式的植被種群數(shù)和覆蓋率以及病蟲(chóng)草害防控措施、程度對(duì)昆蟲(chóng)群落組成、多樣性和群落穩(wěn)定性有影響。在3種不同管理模式的蘋(píng)果園中,荒棄2年的果園經(jīng)歷了由人工管理狀態(tài)到荒棄無(wú)人管理狀態(tài)的變化,園內(nèi)植物種類(lèi)和數(shù)量較多,植被覆蓋度高,昆蟲(chóng)種類(lèi)和數(shù)量最高;對(duì)于林下種植綠肥作物的有機(jī)果園而言,昆蟲(chóng)物種數(shù)量和個(gè)體數(shù)量最少??傮w來(lái)看,目前伊犁河谷中部地區(qū)蘋(píng)果園昆蟲(chóng)群落已經(jīng)形成了以半翅目、雙翅目、蜘蛛類(lèi)為優(yōu)勢(shì)類(lèi)群,以鱗翅目、鞘翅目、膜翅目、直翅目、脈翅目、纓翅目為常見(jiàn)類(lèi)群和以革翅目、蜻蜓目、螳螂目為稀有類(lèi)群的昆蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)特征。荒棄2年的果園由于缺乏有效的防控措施,害蟲(chóng)優(yōu)勢(shì)種群(蚜蟲(chóng)、介殼蟲(chóng)和葉螨等)暴發(fā)危害得不到控制,從而擠壓了其他昆蟲(chóng)物種的生存空間,致使該模式下的昆蟲(chóng)群落多樣性、均勻性較差,傳統(tǒng)管理模式下的果園次之,林下種植綠肥作物的有機(jī)果園最好。功能團(tuán)結(jié)構(gòu)和群落相對(duì)穩(wěn)定性的分析結(jié)果表明,荒棄果園中植食性昆蟲(chóng)比例最高,天敵昆蟲(chóng)比例最低,群落相對(duì)穩(wěn)定性最差,林下種植綠肥作物的有機(jī)果園中天敵昆蟲(chóng)比例最高,植食性昆蟲(chóng)比例最低,群落相對(duì)穩(wěn)定性最好,傳統(tǒng)管理果園居中。因此,在綜合考慮做好果園害蟲(chóng)綜合治理、保證林果業(yè)綠色有機(jī)生產(chǎn)和保護(hù)利用昆蟲(chóng)多樣性等方面,林下種植綠肥作物的有機(jī)管理模式可以作為今后蘋(píng)果園經(jīng)營(yíng)管理的重要方向。

致謝: 感謝伊寧市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局高級(jí)農(nóng)藝師李曉亮對(duì)試驗(yàn)提供的大力支持和幫助!

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(責(zé)任編輯:徐 艷)

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