自然生草梨園土層越冬昆蟲多樣性研究

1.邱雅林 2.朱益晗 3.趙龍龍

（1.慶陽市林業和草原科學技術推廣站；2.山西農業大學植物保護學院；3.山西農業大學果樹研究所）

梨是中國水果的重要組成部分，種植歷史悠久，鮮梨產量豐富，品種繁多。目前，我國已成為世界產梨大國，其種植面積和產量均居世界首位。在部分地區，梨樹種植已經成為當地的支柱經濟，在促進農民增收、農業增效、國民經濟發展中發揮著重要作用。隨著梨樹產業化、規?；l展，梨園中各類病蟲害的發生也日趨嚴重。

目前在梨樹病蟲害的治理中主要以化學防治為主，由于頻繁地使用化學農藥，對植物、土壤、水源等方面的污染和對生態平衡的破壞也在漸長。其次，長期使用同一種化學農藥容易導致病蟲害的抗性增強。研究表明，果園生草有利于維護果園生物多樣性，維持果園生態平衡。梨園生草的方式有兩種，一種是自然生草，一種是人工生草，種植一年或者多年生植物。在美國為保護土壤興起的果園生草主要為人工種植多年生植物，如黑麥草、苜蓿等，或在梨園種植地播上適宜的種子，然后在草種生長的過程中通過人工管理實現自然生草。但相對于自然生草，人工生草的前期成本較高。梨園里生草越來越受到果農的認可，研究表明自然生草可以增加天敵昆蟲所需的棲息地和食物資源，吸引泛化天敵昆蟲，如捕食性蜻蜓和對梨樹有益的黃蜂、蜜蜂、瓢蟲、寄蠅等，有助于控制害蟲數量，如蘋果黃蚜、白粉虱、紅蜘蛛、食葉性害蟲等。對于病害來說，自然生草可以在梨園土壤中增加有益微生物和有機質，提高梨樹的免疫力，減少病害的危害?？傊?，自然生草可以提高梨園的生態環境和土壤質量，增強梨樹的生長勢頭，從而對梨園病蟲害的防治產生一定的積極影響。因此，自然生草是一種生態友好的管理措施，可以促進梨園生態系統的平衡，維護農業可持續發展。目前對于自然生草的研究一般只涉及了地上部分，對地下部分的昆蟲多樣性研究較少，本文研究了自然生草梨園地下土層中越冬昆蟲的種類、數量和分布；明確了自然生草對梨園產生的影響，對以后更合理使用自然生草管理方法具有指導意義。

一、材料與方法

1.供試材料。供試梨園位于山西農業大學果樹研究所自然生草梨園，梨樹品種為“玉露香梨”，株行距為5 米×4 米，樹體生長健康，梨園常年自然生草，自然生長無人工干預。

2.試驗設計與流程。在梨園以五點取樣法選擇五株梨樹，于梨樹東、南、西、北四個方位，各取三個區域，分別距樹根50 厘米、100 厘米、150 厘米，取50 厘米×50 厘米×15 厘米 （長×寬×高）的土壤樣本，取樣后篩出其中的越冬昆蟲及其他節肢動物物種，再進行辨別并計數。并在生草梨園四周取同樣規格的土壤樣本，清耕梨園取同樣規格的土壤樣本后篩出其中的越冬昆蟲及其他節肢動物物種，再進行辨別并計數。

3.數據分析。將采集到的昆蟲進行多樣性統計分析，采用 Microsoft Excel 2016 軟件整理數據并作圖，采用 IBM SPSS 21.0 軟件進行差異顯著性分析。

二、結果與分析

1.自然生草與清耕梨園土層越冬昆蟲及其他節肢動物組成。自然生草梨園中越冬昆蟲共有8 個目，20 個科，種類有26 種，清耕梨園越冬昆蟲共有2 個目，3 個科，種類有9 種。

表1 自然生草與清耕梨園越冬昆蟲及其他節肢動物組成特點

自然生草梨園昆蟲數量顯著高于清耕梨園，如圖1 所示（a、b 代表差異顯著性），自然生草梨園中東南西北四個方向昆蟲數量沒有差異，在南方的昆蟲數量較多；清耕梨園的昆蟲數量偏少，東南西北四個方向昆蟲數量沒有差異，西邊昆蟲數量最少。

圖1 自然生草與清耕梨園越冬昆蟲及其他節肢動物數量

2.自然生草梨園土壤中越冬昆蟲及其他節肢動物種類。自然生草梨園土壤中越冬昆蟲及其他節肢動物（表2）中鞘翅目最多，有9 個科主要為捕食性天敵步甲；雙翅目主要包括毛蚊幼蟲；半翅目有3 個科，主要為蝽類。

表2 自然生草梨園越冬昆蟲及其他節肢動物種類

3.自然生草梨園中土壤中不同目越冬昆蟲及其他節肢動物數量。如圖2 可以得出鞘翅目昆蟲的數量最多，主要是天敵昆蟲步甲，與其他目昆蟲數量差異明顯；雙翅目昆蟲中毛蚊的數量最多，半翅目和鱗翅目害蟲數量較少。越冬天敵昆蟲數量較多，害蟲數量相對較少。

圖2 不同目越冬昆蟲及其他節肢動物數量

4.自然生草梨園土層中不同方位越冬昆蟲及其他節肢動物數量特點。通過調查取樣研究表明，在梨樹距離樹干50 厘米四個方位上昆蟲數量如圖3 所示，以南方位上昆蟲的數量最多，但通過方差分析表明，四個方位上昆蟲數量卻無顯著差異。

圖3 距樹干50 厘米昆蟲及其他節肢動物數量

通過調查取樣研究表明，在梨樹距離樹干100 厘米四個方位上昆蟲數量如圖4 所示，以東方位上昆蟲的數量最多，但通過方差分析表明，四個方位上昆蟲數量卻無顯著差異。昆蟲數量少于50 厘米處。

圖4 距樹干100 厘米昆蟲數量

通過調查取樣研究表明，在梨樹距離樹干150 厘米四個方位上昆蟲數量如圖5 所示，以南和北方位上昆蟲的數量相同，但通過方差分析表明，四個方位上昆蟲數量卻無顯著差異。昆蟲數量少于50 厘米和100 厘米處。

圖5 距樹干150 厘米昆蟲數量

5.不同方位上總體越冬昆蟲及其他節肢動物數量分布特點。通過調查取樣研究表明，在梨樹四個方位上昆蟲數量如圖6 所示，以南方位上昆蟲的數量最多，但通過方差分析表明，四個方位上昆蟲數量卻無顯著差異。

圖6 不同方位上越冬昆蟲組成特點

圖7 距離樹干50 厘米、100 厘米、150 厘米昆蟲數量

6.自然生草梨園距樹干不同距離越冬昆蟲及其他節肢動物數量特點。調查結果表明在50 厘米處昆蟲數量最大可達20，其中以50 厘米處，差異最大。在100 厘米、150 厘米處昆蟲數量較少，差異??；說明昆蟲主要聚集在梨樹附近越冬，距離樹干越遠昆蟲數量越少。

7.梨園周邊和內部土壤層中昆蟲及其他節肢動物種類組成差異。梨園周邊和內部昆蟲及其他節肢動物組成數量如表3 所示，以梨園內部昆蟲和其他節肢動物種類數量較多，且明顯高于梨園周邊。

表3 梨園周邊和內部土壤層中昆蟲及其他節肢動物種類組成特點

三、討論

本試驗研究結果表明，自然生草梨園中越冬昆蟲種類和數量遠遠高于清耕梨園；自然生草梨園中土壤越冬昆蟲鞘翅目最多，有9 個科主要為捕食性天敵步甲，天敵昆蟲數量較多，越冬害蟲的數量較少，越冬昆蟲主要分布在地下15 厘米處；距樹干50 厘米昆蟲數量最多，在100 厘米、150 厘米處昆蟲數量顯著降低，東南西北四個方向沒有顯著差異；說明越冬昆蟲主要聚集在梨樹50 厘米范圍內。同樣試驗梨園內部昆蟲和其他節肢動物種類數量較多，且明顯高于梨園周邊，說明了距離梨樹越近昆蟲數量越豐富。本次試驗調查的自然生草梨園中，鞘翅目的步甲數量最多，雙翅目的毛蚊次之。由于2022 年秋季至2023 年春季，降水充足，且平均氣溫高于往年，使梨園環境更適于蝸牛的繁育，而步甲作為蝸牛的捕食性天敵，數量也同步增長。且2022 年溫度的升高，同樣適合毛蚊幼蟲的生長發育，且因溫度升高，果園中的落葉落果腐爛加速，為毛蚊幼蟲提供了豐富的營養物質，使土壤中的腐食性毛蚊幼蟲數量同樣較高。梨園生草在山西地區得到一定的推廣，主要有自然生草和人工生草，自然免耕對提高昆蟲數量，特別是提高有益昆蟲數量和改良果園生態環境具有一定的助益作用；在越冬梨園土層中，清耕梨園越冬昆蟲數量顯著少于生草梨園，物種數量單一，自然生草并未發現梨園主要害蟲，反而是天敵和中性昆蟲的數量較多，即自然生草有助于提高生防效力和降低農藥使用。另在越冬梨園土層中，并未發現梨園主要害蟲梨小食心蟲和梨木虱，說明兩者主要在樹體或其他部位進行越冬。通過本試驗研究表明，在今后梨樹生產當中，應推廣生草免耕，有利于天敵的保護利用，減少化學藥劑的使用，促進生態平衡。有研究表明有些害蟲在地下土層越冬，經過本試驗研究發現地下越冬害蟲的種類較少或是由于天敵數量較高捕食后影響數量結果，綜合表明生草梨園可以有效促進果園生態平衡發揮其自調功能。