不同管理方式下的棗園各功能團節肢動物群落多樣性差異分析

趙愛玲，郝海娟，曹彥清，杜學梅，王海香，杜 娟

（1.山西省農業科學院果樹研究所，山西 太谷 030815；2.山西農業大學林學院，山西 太谷 030801；3.山西農業大學經貿學院，山西 太谷 030801）

棗林中棲息著許多節肢動物，包括害蟲和天敵，這些節肢動物與棗樹及林內植被之間存在著相互依賴、密不可分的關系。在棗園中間種牧草，可以建立一個以棗樹和牧草為中心的多種害蟲、天敵以及中性節肢動物共存的復雜網絡系統[1]。從生態治理的角度出發，保持棗園節肢動物群落的多樣性，把它們作為棗園生態系統中的生物成員，利用天敵和害蟲間的取食制約關系，使其協調共存，從而對棗園害蟲起到間接的調控作用。

在棗林生態系統中，環境條件、植被多樣性或植被管理方式均直接影響著節肢動物群落結構和動態[2-3]。以往對棗園害蟲治理的研究工作大多集中于單種害蟲的管理，而關于種植方式對節肢動物種群的干擾程度、對天敵或害蟲結構和動態的影響報道甚少[4]，對間種牧草的棗園生態系統中節肢動物群落的結構與變化規律進行全面系統分析的報道也比較少。

目前，棗草間種已成為大面積退耕還林還草的種植模式，研究棗園間種牧草的生態系統中節肢動物群落的多樣性，從群落生態學的角度探討節肢動物不同類群間的相互聯系、相互作用和相互制約的內在機理，可為棗草間種中有害生物的綜合治理提供理論依據[5-7]。

1 材料和方法

1.1 樣地和間種植物的特點

1.1.1 研究地點概況 試驗區為地處黃土高原丘陵區的山西省農業科學院果樹研究所的棗園，位于山西省太谷縣西南方，距太谷縣城12 km，北緯37°23′，東經112°32′，海拔820～900m，地下水位在150 m左右，水質pH值為7.8～8.0，有機質含量較低，土壤為沙壤及粉沙壤土；年均氣溫為10.6℃，無霜期為160～180 d，最高氣溫為38.5℃，最低氣溫為-23.6℃，年日照時數為2300h，年降雨量400～600mm。在試驗區內選取2塊標地，每塊面積為5600 m2。園內植株株距6 m、行距7 m，樹齡30 a，樹高7～8 m。標地除間種作物不同外，其地勢、地貌、土質等自然條件和栽培管理條件均基本一致。

1.1.2 試驗處理 試驗設置2個樣地棗園，分別為長有雜草的常規棗園（Ⅰ）和間作苜蓿草的棗園（Ⅱ）。樣地內每年棗樹噴藥3次（每次噴藥均在采樣之后），分別為4月中旬噴50%辛脲乳油1500～2000倍液和3～5波美度石硫合劑，6月中旬噴50%多菌靈可濕性粉劑600～800倍液，7月初噴25%撲虱靈可濕性粉劑1500～2000倍液和50%蛾螨靈乳油1500～2000倍液。隨物候期修剪棗樹，適時清除雜草。

1.2 節肢動物調查方法和分類統計方法

1.2.1 節肢動物調查方法 棗樹樹冠上節肢動物群落的系統調查:在每塊棗園樣地中，采用隨機抽樣方法選擇5個樣點，每個樣點選代表性棗樹5株，每隔10 d調查1次，系統調查樹冠上各種節肢動物的種類和數量。先環繞棗樹1周目測2 min，檢查在樹冠上活動性弱的節肢動物，并采集保存到標本瓶（裝有75%酒精的小瓶子）中；對于易活動的節肢動物主要采用掃網法，即在被調查樹冠及其外圍1 m范圍內分別掃網（避免交叉干擾），將采集到的節肢動物先放在毒瓶里毒死，再放入標本瓶中，并在瓶塞上標明方位、日期，帶回室內進行鏡檢分類，統計樹上所捕獲的節肢動物的種類和數量。

棗樹地面植被上節肢動物群落的系統調查:在隨機抽樣的棗樹樹冠下的植被上，分別在樹干4個方向用捕蟲網隨機掃網20弧/m2，將掃取的節肢動物標本連同植物莖稈一起帶回室內，進行鏡檢分類，統計所捕獲的節肢動物的種類與數量。然后在已掃網的相應部位用目測法檢查植被上活動的節肢動物，分別統計其種類與數量。

蜘蛛的采集用玻璃管采集方法，可直接將蜘蛛套入玻璃管，或利用蜘蛛受驚后抽絲下垂的習性，用玻璃管管口朝上接納之。還可用扣捕麻醉法，即蘸取酒精使蜘蛛麻醉后采集。統計所捕獲的蜘蛛種類和數量。寄生蜂的采集用掃網法，即在目標地掃網20弧/m2，然后利用改裝的節肢動物吸蟲器伸入網內收集小蜂。每次調查隨機取5個樣，每個樣方面積為3.0 m×2.5 m。

1.2.2 物種分類和統計方法 將調查的節肢動物按植食性、捕食性（捕食性昆蟲和有益螨）、寄生性和中性節肢動物進行劃分，為研究方便，捕食性蜘蛛可單獨列出，共分為5個亞群落，各亞群落依據分類系統鑒定到科[8]。

1.3 數據分析方法

對不同類型棗園節肢動物的亞群落特征采用如下分析方法。

（i=1，2，3，……，S），其中，Pi為屬于第 i種的個體數的概率；S為種類數；Ln為自然對數。Pielou均勻度 E=H′/H′max=H′/LnS。Berger-Parker優勢度指數D=Nmax/NT，其中，Nmax為優勢種群數量；NT為全部種的種群數量。

2 結果與分析

2.1 不同棗園節肢動物功能群組成區別

兩類棗園不同功能團節肢動物的個體數和科數列于表1。由表1可知，在常規棗園中共獲得節肢動物2491頭，苜蓿棗園中共獲得6012頭。

從表1可以看出，間作苜蓿棗園和常規棗園中，總節肢動物呈現地表高于樹上；總節肢動物個體數呈現間作苜蓿棗園明顯大于常規棗園，間作苜蓿棗園樹上各功能團的節肢動物個體數高于常規棗園，地表各功能團節肢動物的個體數為常規棗園的3倍；各功能團節肢動物個體數順序為植食性＞捕食性＞中性＞寄生性，樹上植食性節肢動物約是捕食性和寄生性節肢動物總和的3倍，地表植食性節肢動物約是捕食性和寄生性總和的5倍。同樣，間作苜蓿棗園總節肢動物科數比常規棗園多；無論樹上還是地表，間作苜蓿棗園各功能團（植食性節肢動物除外）的節肢動物科數與常規棗園區別不大，各功能團節肢動物科數順序均為植食性＞捕食性＞中性＞寄生性?？傮w來說，2類棗園的個體數相差較大，但科數差異不大。

2.2 不同棗園節肢動物功能群落多樣性指標的差別

2.2.1 不同棗園節肢動物多樣性指數的差別從圖1可以看出，在樹上，苜蓿棗園植食性、捕食性和寄生性節肢動物的多樣性和常規棗園差異不大（P＜0.05）。在地表，苜蓿棗園的植食性、捕食性節肢動物的多樣性均大于常規棗園，而寄生性、中性均小于常規棗園，差距均在1倍以上。

2.2.2 不同棗園節肢動物均勻度指數的差別從圖2可以看出，在樹上，常規棗園植食性、捕食性、寄生性節肢動物的均勻度大于苜蓿棗園，但差別并不大，其中，常規棗園捕食性節肢動物的均勻度約大于苜蓿棗園10%。在地表，苜蓿棗園的植食性、捕食性節肢動物均勻度高于常規棗園，寄生性、中性節肢動物低于常規棗園，分別低30%，50%。

2.2.3 不同棗園節肢動物優勢度指數的差別由圖3可知，在樹上，苜蓿棗園植食性、捕食性、寄生性和中性節肢動物優勢度與常規棗園沒有顯著差異，且各功能團之間也沒有顯著差異，約占各自功能團的50%。在地表，苜蓿棗園植食性和捕食性節肢動物優勢度低于常規棗園，寄生性、中性節肢動物大于常規棗園，分別高40%，50%左右。顯然，2種不同耕作方式下棗園的節肢動物功能團的相似性，尤其是地表節肢動物功能團的相似性存在著明顯的差異。

3 結論與討論

2種不同管理類型棗園的地勢、地貌、土質等自然條件基本相同，但由于它們的間種作物及其管理條件不同，節肢動物群落的動態出現了明顯差異。本研究中種植苜蓿棗園節肢動物的總科數、總個體數增多，以植食性節肢動物物種數和個體數增加較多，其他功能群的節肢動物變化不大。因種植的牧草所釋放的化學物質會引誘或趨避不同的節肢動物，誘集的節肢動物會成為間種牧草棗園的優勢種群，從而表現為某一些或一類節肢動物物種或個體數量增加，顯然種植牧草為更多的節肢動物及其天敵棲息、隱蔽、取食、繁殖提供了極為有利的場所，此結論和師光祿等[1-2]的研究結果相一致。本研究得出，植食性節肢動物物種數和個體數增加較多，其原因可能與張安盛等[9]分析桃園植食性害蟲的優勢度異常大的觀點相似，但其詳細的原因有待進一步研究。

群落的多樣性是群落生態組織水平獨特的反映群落功能的重要特征。多樣性指數是包含群落豐富度和均勻度的函數，改變群落的物種數會影響群落的多樣性[10]。通過棗草間作的方式能夠引起棗園生境的異質性，使環境資源的質與量作相應的調整或改變，增大了棲境的多樣性，并且使各種生物的生態位作相應的調整，整個群落的結構狀態得以改觀。本研究中植食性和捕食性節肢動物的多樣性、均勻度均為苜蓿棗園高于常規棗園，優勢度為苜蓿棗園低于常規棗園，種草棗園內節肢動物優勢度越小，優勢種越不明顯，種間競爭平緩，群落處于穩定狀態。此結論印證了師光祿[2，11]關于棗園種草能提高節肢動物群落多樣性和豐富度的觀點，種植牧草是棗園節肢動物群落穩定性的有益調節因子，可以維持棗園生態系統的穩定性。因此，應該提倡棗草間作，以增加棗園生態環境的復雜性，改造棗園生態環境構成的棗園生態系統，盡可能減少化學農藥使用的次數和使用量，加強農業技術措施，保護和利用棗園天敵，保持棗園生態系統平衡，提高棗園自身的自然調控能力[12-13]。隨著農業科學技術水平的不斷提高，棗園有害生物防治策略也不斷地發展變化，其中發展棗草間作的棗園模式推動了棗樹有害生物的生態調控。從理論上掌握棗樹有害生物的生態調控，譬如園內間作牧草種類和密度、棗園有益生物與有害生物的相互制約關系、協調棗園其他管理措施，在實際中從持續利用棗園生態系統的生物多樣性的角度來經營和管理棗園，增加棗園植被的多樣性，為利用有益生物抑制有害生物的生態控制提供科學依據。

［1］師光祿，王有年.間種牧草棗林捕食性節肢動物群落結構的動態[J].應用生態學報，2006，17（11）:2088-2092.

［2］師光祿，劉素琪，趙莉藺，等.間種牧草對棗園捕食性天敵與害蟲群落動態的影響[J].生態學報，2006，26（5）:1422-1430.

［3］陳貽金，何祥生，陳謨林，等.中國棗樹學概論[M].北京:中國科技出版社，1991.

［4］師光祿，王有年.綜合防治與常規防治下棗園節肢動物群落多樣性的比較[J].生態學雜志，2007，26（2）:233-238.

［5］劉祥，王彥華.紫花苜蓿在畜禽養殖中的應用研究進展[J].河南農業科學，2008（8）:20-22.

［6］王文燕.園林植物病蟲害綜合治理策略 [J].山西農業科學，2008，36（8）:42-43.

［7］趙金良，張彥周，李捷，等.有機果園食心蟲的綜合防治[J].山西農業科學，2010，38（5）:39-43，67.

［8］高瑋.山地次生林鳥類集團及集團關系研究.數學生態學進展[M].成都:成都科技大學出版社，1994:242-247.

［9］張安盛，馮建國，于毅，等.桃園主要害蟲、天敵種群動態及其群落結構的研究[J].華東昆蟲學報，2003，12（2）:65-71.

［10］盛學斌，戴昭華，孫建中，等.樂陵金絲小棗區生態環境地質特征[J].應用生態學報，1998，9（5）:487-490.

［11］師光祿，常寶山.棗園間作牧草對節肢動物群落營養層與優勢功能團的影響[J].生態學報，2006，26（2）:399-409.

［12］豐大清，喬利，張權.豫南地區茶樹主要害蟲及天敵種類調查[J].河南農業科學，2010（1）:83-86.

［13］師光祿，曹揮，戈峰，等.不同棗園生態系統中昆蟲群落及其多樣性[J].林業科學，2002，38（3）:94-101.