渭南市兩種農田生境節肢動物多樣性研究

吳逸群，許 秀，黎菊柳

(渭南師范學院 農商學院，陜西 渭南 714099)

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【現代應用技術研究】

渭南市兩種農田生境節肢動物多樣性研究

吳逸群，許 秀，黎菊柳

(渭南師范學院 農商學院，陜西 渭南 714099)

2016年4月在陜西省渭南市臨渭區、華州區、華陰市等地區進行節肢動物多樣性調查，共采集到節肢動物732只，分屬于5綱14目45科。按功能群分，植食性節肢動物48種、捕食性動物31種、雜食性動物4種、寄生性動物1種以及腐食性動物5種。在麥田生境下，節肢動物345只，分屬于5綱13目37科，其中捕食性節肢動物占節肢動物總數的51.9%，屬優勢類群。在油菜田生境下節肢動物有387只，分屬于5綱11目28科，其中植食性節肢動物占69.3%，屬優勢類群。麥田的節肢動物多樣性指數H′、均勻度指數J、優勢度D均高于油菜田的節肢動物指數。

麥田；油菜田；節肢動物；功能群

小麥是我國重要的糧食作物及存儲優良品種，小麥的生產品質涉及我國人民的食品安全與小麥生產地區的農業收益及生產者收入的多少。[1]油菜是我國具有傳統意義的重要油料作物，隨著經濟的發展，不可再生的能源不斷地消耗，如煤炭、石油等日漸減少，油菜是具有潛在開發意義的能源作物,影響到我國的能源安全。[2]自20世紀90年代以來，我國不斷對農業種植結構進行調整并對耕作栽培方式進行優化,然而隨著灌溉次數、化肥使用量、全球性氣候逐漸變暖及自然災害不斷發生等，導致小麥和油菜病蟲害的發生與危害進入高峰期。[3]生產者為了提高小麥和油菜的最終產量和質量，增加經濟收入，不斷加大使用化學農藥的次數，忽略了用生物防治的方法來治理農田里的害蟲。

關于控制害蟲生態的理論研究以及進行實踐驗證出現較早，但真正控制害蟲生態和提出方法是在20世紀80年代末期，后來不管是在國內還是在國外都引起廣泛關注。[4]本文主要通過調查陜西省渭南市麥田和油菜田節肢動物的種類及數量，了解兩種生境下的節肢動物組成特征，為小麥和油菜生產者在實際生產中掌握害蟲的發生動態，及時采取有效防治措施提供理論依據。

1 研究區概況

渭南市位于陜西省東部，處于關中平原的東部，海拔在330～2 645 m之間，屬暖溫帶半濕潤半干旱季風氣候，全年陽光充足，降水量適宜農業耕作，自然災害對農作物產量影響較為嚴重。本次調查地區包括渭南市的臨渭區、華州區、華陰市等。

2 調查方法

2.1工具

捕蟲網、細尼龍網、鑷子、玻璃瓶、小鏟子、乙醚、棉花、75%酒精。

2.2調查方法

2.2.1 樣地設置

于2016年4月中上旬，在渭南地區沿著G310國道自西向東布點，選擇小麥田、油菜田兩種不同生境的農田進行布點，兩種生境各選取30個典型樣方，1個樣方為1 m2。

2.2.2 數據采集

首先每個樣點先掃網，每次掃50網(左右掃一次為1網)，每掃5網收集一次，捕捉飛翔昆蟲和結網蜘蛛，并記載數量和種類等，然后放進裝有乙醚和棉花的玻璃瓶中。各個樣點對于土壤動物的捕抓使用手撿法進行。野外調查遵循原則：(1)取樣時避開石頭，盡量選取人類活動較少干擾的區域，避開生境邊緣、蟻巢等。(2)植株上動物較多時連同植株一并采集。(3)對于暫時不能鑒定的標本，統一編號，用75%的酒精浸泡另外保存，帶回實驗室分析。(4)常見種類分到種，其他種類至少分到科、屬。

2.2.3 分類鑒定

把采集到的土壤動物按功能群分為捕食性、植食性、雜食性、寄生性及腐食性動物。動物分類鑒定主要參考《中國土壤動物檢索圖鑒》[5]《林木有害生物識別與防治圖鑒》[6]《中國林木害蟲天敵昆蟲》[7]《中國土壤動物》[8]《中國昆蟲生態大圖鑒》[9]《農田常見昆蟲圖鑒》[10]。

2.3數據處理

依據調查數據統計每個生境下節肢動物的多樣性指數(H′)、物種豐富度(S)、優勢度指數(D)、均勻度指數(J)，所用公式如下：

(1)物種豐富度S(species richness):S為每個樣方內采集到節肢動物的物種。

(2)Berger-Parker優勢度(dominance):D=Nmax/N，Nmax為群落中數量最大物種的個數，N為總個體數。

(3)Shannon-Wiener多樣性指數(diversity index):H′=-∑PilnPi,Pi=Ni/N，式中Ni為第i物種的個體數，N為總個體數。

(4)Pielou均勻度指數(evenness index)：J=H′/lnS，其中：H′為Shannon-Wiener多樣性指數，S為總物種數。

3 研究結果

3.1兩種生境的節肢動物組成

在小麥、油菜兩種農田中本次實驗共記錄到節肢動物有732只，分屬于5綱14目45科，見表1。按功能群劃分，植食性節肢動物48種、捕食性動物31種、雜食性動物4種、寄生性動物1種以及腐食性動物5種。

麥田節肢動物有345只，分屬于5綱13目37科，其中植食性、捕食性、雜食性、寄生性及腐食性節肢動物的個體數分別為89只、179只、36只、9只、32只。捕食性節肢動物占到總節肢動物的51.9%，屬優勢類群，以昆蟲綱脈翅目的草蛉科(Stepnens)和雙翅目的小頭虻科(Acroceridae)為主。

油菜田節肢動物有387只，分屬于5綱11目28科，其中植食性、捕食性、雜食性及腐食性節肢動物的個體數分別為268只、95只、3只、21只，其中植食性節肢動物占到總節肢動物的69.3%，屬優勢類群。而在植食性節肢動物中，昆蟲綱膜翅目的蜜蜂科(Apidae)、鞘翅目麗金龜科(Rutelidae)分別占28.8%和20.1%。

麥田中節肢動物分屬于13目，油菜田節肢動物分屬于11目。其中麥田節肢動物膜翅目(8種)、蜘蛛目(6種)、半翅目(5種)、雙翅目(4種)均高于油菜田相應目的節肢動物，鱗翅目在兩種生境下的物種數相等。在油菜田中，鞘翅目物種數最多，達到14種，而未出現同翅目、直翅目、蜻蜓目的種類。在兩種生境中，鞘翅目物種的比重分別為34.3%、25.0%，屬于優勢目。

表1 兩種生境節肢動物的組成及食性

續表1

3.2節肢動物的食性

農田的節肢動物物種類群包括植食性、捕食性、雜食性、寄生性及腐食性5種物種類群，其中植食性物種類群麥田有24種、油菜田有24種，分別占各自生境物種數的50.0%、58.5%，屬優勢類群(見圖1)。麥田的捕食性節肢動物有18種，高于油菜田的13種。麥田雜食性節肢動物有3種，高于油菜田的1種。油菜田無寄生性節肢動物物種，而麥田有1種，即膜翅目姬蜂科的姬蜂。油菜田腐食性節肢動物有3種，高于麥田的2種。

圖1 兩種生境的食性比較

3.3兩種生境的指數分析

由表2可知，兩種生境下節肢動物的各項指數均有差異，麥田的節肢動物多樣性指數H′>油菜田H′；麥田的物種豐富度S>油菜田S;麥田的Pielou均勻度指數J>油菜田J，表明麥田節肢動物物種分布比油菜田節肢動物物種分布更均勻;油菜田的優勢度D>麥田D。麥田內小頭虻是優勢物種，占總節肢動物數量的9.6%；油菜田內的東方蜜蜂(Apis cerana)是優勢物種，占11.6%。

表2 兩種生境的節肢動物參數

4 結論

(1)在麥田中捕食性節肢動物的占比為51.9%，主要是以蚜科和潮蟲科等農業害蟲為主要食物。而在油菜田中植食性節肢動物占優勢，占比為69.3%，以麗金龜科和粉蝶科為主?？梢钥闯?，農業害蟲危害油菜比危害小麥更為嚴重。在農業生產上可利用食物鏈的營養關系除去害蟲，使得捕食性、植食性節肢動物之間相互制約，維持其種群的相對平衡狀態，達到“以蟲治蟲”的防治目的。

(2)本次野外調查時間為4月中上旬，在對麥田和油菜田的農田節肢動物進行統計時，沒有直翅目的東亞飛蝗、蟋蟀、中華蚱蜢的常見個體。其原因是此時溫度回升緩慢，一天中的最高溫度是20℃左右，且日溫差較大，而蝗蟲等的卵只有在24℃左右才孵化，低氣溫是導致多樣性水平不高的重要因素。此外，油菜長勢良好，株高大都在1.5 m左右，擋住了調查者視線，影響了捕捉各種節肢動物的隨機性，與麥田節肢動物相比，缺少直翅目、蜻蜓目、同翅目種類。

(3)生物多樣性是生物群落組成結構的重要指標，多樣性指數表示系統中物種出現的紊亂和不確定程度，該值越大，物種多樣性就越高。[11]麥田生境下的節肢動物Shannon-Wiener多樣性指數和Pielou均勻度指數均高于油菜田，表明麥田中節肢動物不僅具有較高多樣性水平還具有較高的均勻度，可能與小麥植株低矮且其高度大體一致，增加了麥田節肢動物的捕獲概率。隨著人為干擾和化學農藥等污染程度的加重，節肢動物種類和數量會出現下降，其Shannon-Wiener多樣性指數呈現下降趨勢[12]，表明油菜田內較低的節肢動物多樣性水平可能與油菜田所受人為干擾較大有關。

[1] 張彥玲.麥田節肢動物群落動態、主要害蟲與其天敵之間的相互關系[D].合肥：安徽農業大學碩士學位論文,2010.

[2] 吳亮亮.油菜田節肢動物群落研究[D].楊凌：西北農林科技大學碩士學位論文,2014.

[3] 丁巖欽.談害蟲種群的生態控制[J].生態學報,1993，13(2)：99-106.

[4] 馬小蕊.幾種生物農藥對甘藍田節肢動物群落的影響[D].合肥：安徽農業大學碩士學位論文，2010.

[5] 尹文英.中國土壤動物檢索圖鑒[M].北京:科學出版社，1998.

[6] 韓國生.林木有害生物識別與防治圖鑒[M].沈陽：遼寧科學技術出版社，2011.

[7] 何俊華,陳學新.中國林木害蟲天敵昆蟲[M].北京：中國林業出版社，2006.

[8] 尹文英.中國土壤動物[M].北京：科學出版社，2000.

[9] 張巍巍,李元勝.中國昆蟲生態大圖鑒[M].重慶：重慶大學出版社，2011.

[10] 蔣金煒，喬紅波,安世恒.農田常見昆蟲鑒定[M].鄭州：河南科學出版社，2014.

[11] 王振中,張友梅,夏衛生,等.有機磷農藥對土壤動物群落結構的影響研究[J].生態學報,1996,16(4):357-366.

[12] 王廣力，王勇，韓立亮,等.洞庭湖區不同土地利用方式下的土壤動物群落結構[J].生態學報,2005,25(10):2629-2636.

【責任編輯馬小俠】

DiversityResearchofArthropodsinTwoKindsofFarmlandHabitatinWeinan

WU Yi-qun, XU Xiu, LI Ju-liu
(School of Agriulture and Business, Weinan Normal University, Weinan 714099, China)

The diversity research of arthropod was conducted in Linwei, Huazhou, Huayin of Weinan in April, 2016. A total of 732 arthropods were recorded, belonging to 5 classes, 14 orders and 45 families. According to functional group, plant feeders are 48 species, predatory animals 31, omnivorous animals 4, parasitic animals 1 and saprophagous animals 5 species. In wheat habitat, there were 345 species of arthropods, which were classified into 5 families 13 classes and 37 orders. Among them, the predatory arthropod was 51.9% of the total arthropods. In rape habitat, there were 387 species of arthropods, which were classified into 5 families 11 classes and 28 orders. Among them, the plant feeders were the 69.3% of the total arthropods. The indexes of arthropod diversity -H′, evenness index-J, Dominance-D in wheat habitat were higher than those of rape habitat.

wheat field; rape field; arthropod; functional group

Q16

：A

：1009-5128(2017)16-0041-05

2017-01-06

陜西省青年科技新星計劃項目：陜西關中平原東部不同農業景觀生態系統地表節肢動物多樣性研究(2016KJXX-77);陜西省科技廳農業科技創新與攻關項目：陜西關中平原耕作區鳥類群落結構與林業生態關系研究(2015NY158);陜西省教育廳自然科學專項計劃項目：渭、洛、黃交匯區域鳥類群落及其生存制約因子研究(15JK1257);渭南市科研發展計劃項目：基于復合農林生態系統建設下的鳥類群落多樣性研究(2015KYJ-2-7)

吳逸群(1982—)，男，山東菏澤人，渭南師范學院農商學院副教授，理學博士，主要從事生態學研究。