張林林，焦 蕊，于麗辰，賀麗敏，李立濤，許長(zhǎng)新，劉金利

（1 河北省農(nóng)林科學(xué)院昌黎果樹研究所，066600）（2 山東省濟(jì)寧市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心）

蘋果是河北省主要果樹，2018 年栽培面積11.95 萬(wàn)hm2，產(chǎn)量220.09 萬(wàn)t[1]。樹盤覆蓋園藝地布＋行間生草是我國(guó)矮砧密植蘋果園推行的土壤管理模式[2]，有關(guān)園藝地布覆蓋研究主要集中在土壤水分、養(yǎng)分、果實(shí)生長(zhǎng)等方面，園藝地布可控制雜草，保持土壤水分，提高土壤養(yǎng)分利用率，促進(jìn)果樹生長(zhǎng)[3-5]。節(jié)肢動(dòng)物群落是果園生態(tài)系統(tǒng)的重要組成。有研究報(bào)道，果園自然生草可提高節(jié)肢動(dòng)物群落豐富度和多樣性指數(shù)[6]，但覆蓋園藝地布是否對(duì)蘋果園節(jié)肢動(dòng)物群落造成影響還未見報(bào)道。本文分析了樹盤覆蓋園藝地布＋行間生草和自然生草對(duì)蘋果園節(jié)肢動(dòng)物群落組成、結(jié)構(gòu)特征和相對(duì)穩(wěn)定性的影響，為果園合理覆蓋園藝地布提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況與處理

試驗(yàn)在河北省農(nóng)林科學(xué)院昌黎果樹研究所施各莊植?；靥O果園進(jìn)行。試驗(yàn)區(qū)地勢(shì)、地貌、土質(zhì)等自然條件基本一致，主栽蘋果品種‘昌紅’，樹齡4 年，行株距為4 m×2 m，常規(guī)肥水管理，試驗(yàn)期間處理區(qū)不施用任何農(nóng)藥。

試驗(yàn)設(shè)2個(gè)處理：樹盤覆蓋園藝地布＋行間自然生草、全園自然生草，每個(gè)處理區(qū)面積1 480 m2。

1.2 節(jié)肢動(dòng)物群落調(diào)查方法

2018 年5—11 月，每15 d 調(diào)查1 次。調(diào)查方法：①樹上節(jié)肢動(dòng)物的種類和數(shù)量，按五點(diǎn)取樣法隨機(jī)選取長(zhǎng)勢(shì)一致的蘋果樹5 株，目測(cè)樹冠上的節(jié)肢動(dòng)物，然后每株樹在東、西、南、北4個(gè)方位，每個(gè)方位分上、中、下3 層，將整個(gè)樹冠分為12個(gè)調(diào)查單位，每個(gè)單位取0.5～1 m 的1～2 年生枝條，記錄害蟲及天敵的種類和數(shù)量；②蚧螨類的種類和數(shù)量，每株樹在樹冠東、西、南、北4個(gè)方位，每個(gè)方位隨機(jī)摘取5 片葉，實(shí)驗(yàn)室鏡檢蚧螨類的種類和數(shù)量；③生草植被上節(jié)肢動(dòng)物的種類，在調(diào)查植株附近隨機(jī)掃網(wǎng)40 次，所采集到的節(jié)肢動(dòng)物標(biāo)本連同植物莖葉倒入加有酒精的塑料瓶中，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分類鑒定，統(tǒng)計(jì)節(jié)肢動(dòng)物的種類與數(shù)量。每個(gè)處理5 次重復(fù)，5 株為1 次重復(fù)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

利用Excel 對(duì)數(shù)據(jù)初步統(tǒng)計(jì)和計(jì)算，采用R 軟件vegan 包計(jì)算節(jié)肢動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)特征的各項(xiàng)參數(shù)，利用SPSS 16.0 對(duì)各處理的功能團(tuán)和群落特征指數(shù)進(jìn)行方差分析。

功能團(tuán)的劃分：根據(jù)物種的取食習(xí)性，將群落劃分為植食、中性、寄生和捕食性4個(gè)功能團(tuán)[7]。

群落特征指數(shù)：用節(jié)肢動(dòng)物群落的豐富度指數(shù)d、多樣性指數(shù)H′、均勻度指數(shù)J 和優(yōu)勢(shì)度指數(shù)C[8]比較節(jié)肢動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)和多樣性指數(shù)。公式如下。

Pi為相對(duì)多度Pi=ni/n，i為樣本中第i個(gè)樣本的個(gè)體數(shù)量，n為樣本的所有的個(gè)體數(shù)量總和，S 為物種數(shù)目，N 為個(gè)體數(shù)量。

群落相對(duì)穩(wěn)定性分析：用群落內(nèi)物種數(shù)與群落內(nèi)個(gè)體數(shù)之比（St/Si）反映種間數(shù)量上的制約作用；用天敵類群物種數(shù)與植食性類群物種數(shù)之比（Sn/Sp）反映食物網(wǎng)關(guān)系和天敵－害蟲相互制約的復(fù)雜程度和制約程度，值越大，表明群落越穩(wěn)定[9]。

采用SPSS 16.0 統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析，顯著性水平設(shè)定為α=0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 蘋果園節(jié)肢動(dòng)物群落組成

調(diào)查表明，試驗(yàn)區(qū)節(jié)肢動(dòng)物有31 876 頭，隸屬于13 目71 科115種。其中植食性害蟲73種，半翅目蘋果黃蚜、瘤蚜和灰飛虱、纓翅目薊馬數(shù)量較多；天敵36種，膜翅目小蜂科、脈翅目草蛉科和蜘蛛目蜘蛛數(shù)量最多；中性群落6種，以蠅科為主。由表1 可知，樹盤覆蓋園藝地布＋行間自然生草和全園自然生草試驗(yàn)區(qū)節(jié)肢動(dòng)物均為13個(gè)目；樹盤覆蓋園藝地布＋行間自然生草節(jié)肢動(dòng)物58個(gè)科，全園自然生草為63個(gè)科；樹盤覆蓋園藝地布＋行間自然生草節(jié)肢動(dòng)物99個(gè)種，全園自然生草為101個(gè)種；樹盤覆蓋園藝地布＋行間自然生草節(jié)肢動(dòng)物個(gè)體數(shù)量多于全園自然生草。樹盤覆蓋園藝地布＋行間自然生草節(jié)肢動(dòng)物優(yōu)勢(shì)目為半翅目，個(gè)體數(shù)量比率多于全園自然生草；全園自然生草優(yōu)勢(shì)目為半翅目、雙翅目和纓翅目，天敵膜翅目和蜘蛛目比率高于樹盤覆蓋園藝地布＋行間自然生草。

表1 蘋果園節(jié)肢動(dòng)物群落組成

2.2 蘋果園節(jié)肢動(dòng)物功能團(tuán)類群

由表2 可以看出，2個(gè)處理的植食類群物種數(shù)和個(gè)體數(shù)量占明顯優(yōu)勢(shì)，中性和天敵類群個(gè)體數(shù)量次之。不同生草處理的天敵數(shù)量有顯著差異，其余各類群和數(shù)目均沒有顯著差異。其中全園自然生草的中性類群個(gè)體數(shù)量及植食類群物種數(shù)目高于樹盤覆蓋園藝地布＋行間自然生草，但植食類群個(gè)體數(shù)量以樹盤覆蓋園藝地布+行間自然生草較高。

表2 蘋果園不同處理節(jié)肢動(dòng)物功能團(tuán)類群落

2.3 蘋果園節(jié)肢動(dòng)物群落特征指數(shù)

由表3 可以看出，樹盤覆蓋園藝地布＋行間自然生草和全園自然生草的節(jié)肢動(dòng)物群落優(yōu)勢(shì)度指數(shù)、多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)和豐富度指數(shù)均沒有顯著差異。其中，樹盤覆蓋園藝地布＋行間自然生草的多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)和豐富度指數(shù)均低于全園自然生草，但優(yōu)勢(shì)度指數(shù)高于全園自然生草。

表3 蘋果園不同處理節(jié)肢動(dòng)物群落特征指數(shù)

2.4 蘋果園節(jié)肢動(dòng)物群落相對(duì)穩(wěn)定性指數(shù)

由表4 可以看出，樹盤覆蓋園藝地布＋行間自然生草和全園自然生草的St/Si無(wú)顯著差異，表明2個(gè)處理的節(jié)肢動(dòng)物群落種類分布相對(duì)均衡，種間制約作用較大；樹盤覆蓋園藝地布＋行間自然生草和全園自然生草的Sn/Sp沒有顯著差異，表明2種管理系統(tǒng)的天敵類群所占比例大，群落內(nèi)部的相互制約關(guān)系比較復(fù)雜，群落穩(wěn)定性強(qiáng)。

表4 蘋果園不同處理節(jié)肢動(dòng)物群落相對(duì)穩(wěn)定性指數(shù)

3 討論

物種的種類是群落組成的基本單元之一，它的變化影響整個(gè)群落組成[10]。果園生草對(duì)害蟲和天敵的種類組成、數(shù)量與群落結(jié)構(gòu)、生物多樣性產(chǎn)生影響[6]。本研究發(fā)現(xiàn)樹盤覆蓋園藝地布＋行間自然生草處理對(duì)植食類群、中性類群、群落多樣性指數(shù)沒有顯著影響，但天敵數(shù)量增加。這與許長(zhǎng)新等[11]報(bào)道的蘋果園自然生草可使天敵數(shù)量增加一致。原因可能由于行間均為自然生草，植被種類差距不大，給物種提供的生存繁殖空間相似，對(duì)類群的數(shù)目和數(shù)量影響較??；還可能因?yàn)閳@藝地布覆蓋只是對(duì)蘋果樹下進(jìn)行覆蓋，范圍較小，對(duì)樹冠和行間的節(jié)肢動(dòng)物影響較弱。

樹盤覆蓋園藝地布＋行間自然生草和全園自然生草的群落特征指數(shù)沒有顯著差異，表明2種生草模式的物種分布都比較均衡，群落多樣性豐富。這與王艷廷等[12]和徐田偉等[13]報(bào)道的果園自然生草可增加群落多樣性相似。蘋果園通過自然生草增加植物多樣性，優(yōu)化蘋果園生態(tài)系統(tǒng)，使節(jié)肢動(dòng)物群落多樣性增加。

本文利用相對(duì)穩(wěn)定性指數(shù)St/Si和Sn/Sp來評(píng)價(jià)節(jié)肢動(dòng)物群落穩(wěn)定性，樹盤覆蓋園藝地布＋行間自然生草和全園自然生草的St/Si和Sn/Sp無(wú)顯著差異，表明2個(gè)系統(tǒng)的食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，種間相互制約程度較大，從而使生態(tài)系統(tǒng)具有較強(qiáng)的抵抗外界干擾和自然調(diào)控能力，系統(tǒng)群落結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。

4 結(jié)論

綜上所述，自然生草可顯著增加蘋果園天敵個(gè)體數(shù)量，但樹盤鋪設(shè)園藝地布對(duì)天敵類群物種數(shù)目、植食類群物種數(shù)目和個(gè)體數(shù)量、中性類群物種數(shù)目和個(gè)體數(shù)量影響不大；樹盤覆蓋園藝地布＋行間自然生草對(duì)節(jié)肢動(dòng)物群落的優(yōu)勢(shì)度指數(shù)、多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)、豐富度指數(shù)和相對(duì)穩(wěn)定性都沒有顯著影響。園藝地布覆蓋可在果園推廣，盡管本文只是1 年的調(diào)查數(shù)據(jù)，但是本試驗(yàn)從試驗(yàn)設(shè)計(jì)到中期田間調(diào)查處理獲取試驗(yàn)數(shù)據(jù)均合理全面，并且重復(fù)多。當(dāng)重復(fù)量足夠多時(shí)，能夠保證節(jié)肢動(dòng)物群落數(shù)據(jù)的科學(xué)合理性。節(jié)肢動(dòng)物群落從多樣性指數(shù)和相對(duì)穩(wěn)定性2個(gè)方面進(jìn)行分析，試驗(yàn)結(jié)果具有一定的借鑒意義，但仍需要進(jìn)一步研究樹盤覆蓋園藝地布對(duì)果園節(jié)肢動(dòng)物群落的影響。