王香萍，趙毓潮，向祖煥，呂志藻，覃擁軍，張植敏

高山地區(qū)甘藍田節(jié)肢動物群落結(jié)構及相關性分析

王香萍1，趙毓潮2，向祖煥2，呂志藻2，覃擁軍2，張植敏2

（1.長江大學農(nóng)學院，湖北荊州，434025；2.湖北長陽土家族自治縣植保站）

對高山地區(qū)甘藍田的節(jié)肢動物群落結(jié)構及亞群落結(jié)構的相關性進行了研究。研究結(jié)果表明，高山地區(qū)甘藍田節(jié)肢動物種類、數(shù)量均少于平原地區(qū)，且害蟲亞群落與天敵亞群落的多樣性指數(shù)和均勻性指數(shù)密切相關。

節(jié)肢動物；亞群落；相關；高山地區(qū)

高山蔬菜是在南方海拔500 m之上的高山地帶，利用高山冷涼的自控地理條件生產(chǎn)的能彌補城郊秋淡的反季節(jié)蔬菜。國內(nèi)在華中和華南地區(qū)有大面積高山蔬菜種植。國內(nèi)對十字花科蔬菜田的節(jié)肢動物群落結(jié)構也進行了很多研究[1～3]，但對高海拔地區(qū)蔬菜田的節(jié)肢動物群落結(jié)構的研究較少。宜昌市長陽縣火燒坪鄉(xiāng)是湖北省重要的高山反季節(jié)蔬菜生產(chǎn)基地之一，全鄉(xiāng)平均海拔1 800 m，蔬菜種植面積達3 000 hm2，十字花科結(jié)球甘藍是其主要種植的反季節(jié)蔬菜之一。2002年5～9月對自控狀態(tài)甘藍田的節(jié)肢動物群落的害蟲亞群落和天敵亞群落的相關性進行了比較研究，以期為高山反季節(jié)甘藍害蟲的綜合治理和無公害蔬菜的生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查方法

試驗在湖北宜昌市長陽縣火燒坪鄉(xiāng)海拔1 800 m的高山進行，甘藍品種為京甘11號。調(diào)查從甘藍移栽后開始至收獲結(jié)束。調(diào)查日期從2002年6月25日至9月7日。每7 d調(diào)查1次，共14次，采用5點取樣，每點10～40株，植株下部采用目測法，目測完后在上部拉網(wǎng)。調(diào)查記錄每片菜葉及菜棵附近節(jié)肢動物種群和數(shù)量。整個調(diào)查期間，甘藍田不施任何化學殺蟲劑。部分不認識的標本帶回室內(nèi)進行鑒定。

1.2 數(shù)據(jù)分析

①群落組織水平的測定 群落的結(jié)構特征用多種指數(shù)表示。群落優(yōu)勢集中性用Simpson優(yōu)勢集中性指數(shù)C表示，群落多樣性用Shannon-Wiener多樣性指數(shù)H表示，均勻度用Pielou均勻度指數(shù)J表示[3]。

表1 甘藍上節(jié)肢動物群落結(jié)構

其中Pi=ni/N，ni為第i個物種的個體數(shù)，N為總個體數(shù)，S為物種數(shù)[4]。

②典型相關分析 為了明確害蟲和天敵群落結(jié)構之間的動態(tài)關系，對兩者結(jié)構集團的5個指標：物種數(shù)S、個體總數(shù)N、多樣性指數(shù)H、均勻度J和優(yōu)勢集中性指數(shù)C進行典型相關分析。害蟲組變量個數(shù)（p）及天敵組變量個數(shù)（q）均為5，樣本數(shù)即調(diào)查次數(shù)N為14。首先對原始數(shù)據(jù)進行標準化處理，由標準化數(shù)據(jù)計算離差陣，求解特征根和特征向量，從而得到典型相關系數(shù)λ1、λ2、…、λp，和各對典型變量：

Ui=αi'X1Vi=βi'X2以統(tǒng)計量進行典型相關系數(shù)的顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 自控甘藍田節(jié)肢動物群落名錄

在整個調(diào)查期間甘藍上的節(jié)肢動物主要為7個目，21科，31種，個體數(shù)量上還是同翅目占優(yōu)勢，其次是鱗翅目害蟲（表1）。在調(diào)查期間鱗翅目的小菜蛾、同翅目的桃蚜、蘿卜蚜、甘藍蚜為常見的種類。天敵主要是菜蛾絨繭蜂、蚜繭蜂等。

2.2 害蟲及天敵亞群落組織結(jié)構特征

害蟲亞群落在甘藍生長的中后期豐富度逐漸升高，但整體上變化幅度不大。多樣性在7月15日和25日最高，在初期和后期均較低，均勻性指數(shù)在7月15日和25日最高，優(yōu)勢集中性指數(shù)在7月10日最高，在甘藍生長中后期也維持在比較高的水平。害蟲亞群落豐富度隨著甘藍的生長不斷提高，在8月9～29日達到較高的水平。在7月15～30日天敵亞群落的多樣性指數(shù)較高。天敵亞群落均勻度在7月20日至8月14日維持在較高的水平，而優(yōu)勢集中性變化不明顯（表2）。

2.3 害蟲及天敵亞群落的典型相關分析

對蔬菜害蟲及天敵群落結(jié)構參數(shù)（S、N、H、E、C）進行典型相關分析，得到特征根（λi2）和典型相關系數(shù)（λi）（表3）。經(jīng)對各典型相關系數(shù)進行顯著性檢驗表明，只有第一個典型相關系數(shù)λ1=0.987 8達極顯著水平（表3），即第1對典型變量U1和V1是有意義的。

表2 害蟲亞群落和天敵亞群落的組織結(jié)構特征

由于第2對及其以后幾對不顯著，故僅對第1個典型相關系數(shù)和第1對典型變量進行分析。第1個典型相關系數(shù)λ1=0.987 8達極顯著，說明蔬菜害蟲群落集團與天敵節(jié)肢動物群落結(jié)構集團之間確實存在著一定的相關性。由于典型變量的意義主要是由那些載荷較高的參數(shù)所決定的，對于第1對典型變量來說，U1是害蟲群落結(jié)構5個參數(shù)的組合，在這5個參數(shù)中，以多樣性指數(shù)H和均勻度E載荷較高；V1是天敵群落結(jié)構5個參數(shù)的組合，在這5個參數(shù)中，同樣以多樣性指數(shù)H和均勻度E載荷較高，這表明蔬菜害蟲群落結(jié)構和天敵節(jié)肢動物群落結(jié)構之間的相關主要是多樣性指數(shù)和均勻度之間的相關。

表3 害蟲及天敵亞群落結(jié)構的典型相關分析

3 小結(jié)與討論

高山地區(qū)甘藍田的節(jié)肢動物豐富度比平原蔬菜田的節(jié)肢動物豐富度要低[1～3]。研究結(jié)果表明，甘藍田害蟲亞群落優(yōu)勢種明顯，多樣性差，亞群落不穩(wěn)定，必須實施人為控制；天敵亞群落種類多，結(jié)構穩(wěn)定，對害蟲的聯(lián)合控制效應較好，尤其是甘藍生長中后期。在害蟲管理上必須注意生物防治與化學防治相協(xié)調(diào)，充分保護與利用自然天敵資源。

同時，自然狀態(tài)下，害蟲與天敵亞群落的豐富度具有規(guī)律的動態(tài)關系，二群落還具相關性，且主要是多樣性指數(shù)和均勻度間的相關。在研究昆蟲群落結(jié)構的時間、空間關系時，人們運用了不同的群落指標。王金福等[1]使用種類數(shù)、多樣性指數(shù)、均勻度和優(yōu)勢度4個指標研究了杭州市郊區(qū)不同蔬菜的害蟲群落間相似性及群落分類。對蔬菜害蟲和天敵昆蟲群落結(jié)構進行典型相關分析，發(fā)現(xiàn)兩群落間具相關性，且主要為多樣性指數(shù)和均勻度的相關[6]。韓寶瑜等在研究馬尾松林動物和蟲生真菌群落結(jié)構及時空動態(tài)時，進行主成分分析，結(jié)果也以多樣性指數(shù)和均勻度為入選主成分，累集貢獻率為90.14%[7]。所以在進行昆蟲群落結(jié)構及動態(tài)的研究時，可以只使用多樣性指數(shù)和均勻度這兩個指標。同時也可說明多樣性指數(shù)和均勻度是衡量群落穩(wěn)定性的主要指標，這一點是容易理解的，對一個昆蟲群落來說，即使多樣性指數(shù)高、物種豐富，但并不能保證沒有暴發(fā)種群的發(fā)生，只有綜合考慮均勻度指數(shù)，即物種既豐富又分布均勻，才是穩(wěn)定的群落。

自然狀態(tài)下，高海拔地區(qū)甘藍田相對于平原地區(qū)甘藍田害蟲發(fā)生有很大差異，具有自己獨特的害蟲發(fā)生規(guī)律。蔬菜田昆蟲群落相對于其他作物昆蟲群落食物鏈單一，系統(tǒng)更脆弱，而高海拔地區(qū)的蔬菜田群落更是如此，高海拔地區(qū)防治害蟲時更需要注意協(xié)調(diào)生物防治與化學防治。

[1]王金福，李真峰.杭州市郊區(qū)主要蔬菜害蟲群落結(jié)構的研究[J].生態(tài)學報，1988，8（1）：21-23.

[2]徐清元，尤民生.十字花科蔬菜昆蟲群落的組成及動態(tài)[J].福建農(nóng)業(yè)大學學報，1999，28（2）：175-180.

[3]袁忠林，羅蘭.膠東半島十字花科菜田春季昆蟲群落結(jié)構的研究[J].萊陽農(nóng)學院學報，2000，17（4）：243-246.

[4]丁巖欽.昆蟲數(shù)學生態(tài)學[M].北京：科學出版社，1994.

[5]張永強，王衛(wèi)光，侯美珍，等.南寧市十字花科蔬菜植食性昆蟲群落分析[J].廣西植保，2001，14（4）：1-5.

[6]王成樹，陳樹仁.蔬菜害蟲及其天敵昆蟲群落多樣性和相關性研究[J].生物多樣性，1999，7（2）：106-111.

[7]韓寶瑜.皖南低產(chǎn)茶園節(jié)肢動物和蟲生真菌群落結(jié)構及動態(tài)[J].貴州茶葉，1996（3）：20-25.

Structure of Arthropod and Correlation between the Sub-communities in Cabbage Field in High Mountain

WANG Xiangping1,ZHAO Yuchao2,XIANG Zuhuan2,LV Zhizao2,QIN Yongjun2,ZHANG Zhimin2(1.School of Agriculture,Yangtze University,Jingzhou,Hubei 434025;2.Changyang County Plant Protection Station)

The structure of arthropod in cabbage field at high mountain was studied.The results showed that the kinds and quantity of arthropod in cabbage field at high mountain were less than that at the plain area.The correlation of diversity index and eveness index of the natural enemy sub-community and pest sub-community were closer than other indexes.

Arthropod;Sub-community;Correlation;High mountain area

10.3865/j.issn.1001-3547.2010.10.021

湖北省教育廳資助（D200512006）

王香萍（1975-），女，博士，副教授，研究方向是昆蟲生態(tài)及化學生態(tài)學研究，電話：0716-8066314，E-mail：wang.xiang.ping@126.com

2009-10-22