路淑娟，張明潔，丁文靜，劉巖，門(mén)興元，郭文秀，于毅

（1.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所/山東省植物病毒學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 250100；2.臨沂市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，山東 臨沂 276012；3.山東中醫(yī)藥高等專(zhuān)科學(xué)校，山東 煙臺(tái) 264199）

太子參（Pseudostellaria heterophylla）學(xué)名異葉假繁縷，又叫孩兒參、童參，為石竹科（Caryophyllaceae）太子參屬（Pseudostellaria）多年生草本植物，其根紡錘形，以干燥塊根入藥［1］，包含的化學(xué)成分主要為氨基酸類(lèi)、糖類(lèi)、核苷類(lèi)、磷脂類(lèi)等［2］，具抗氧化、降血脂和血糖、腎臟及心肌保護(hù)、免疫調(diào)節(jié)等功效［3］。

近年來(lái)，隨著太子參市場(chǎng)需求量的不斷增加，野生資源逐漸減少，現(xiàn)主要依靠人工栽培供應(yīng)。太子參主要產(chǎn)區(qū)有貴州、福建、江蘇、山東、安徽等地［4］，種植太子參已經(jīng)成為廣大農(nóng)民增收的一條重要途徑。隨著太子參人工栽培面積逐漸增大，病蟲(chóng)害也呈加重趨勢(shì)［5］。目前關(guān)于太子參的相關(guān)研究主要集中于化學(xué)成分［2，6］、藥理作用［7］、有效成分提?。?，9］等方面，但對(duì)于太子參田病蟲(chóng)害的相關(guān)研究還未見(jiàn)報(bào)道。

在生態(tài)系統(tǒng)中昆蟲(chóng)是重要的組成部分，研究昆蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)多樣性能夠揭示昆蟲(chóng)群落自我平衡調(diào)節(jié)能力和預(yù)測(cè)害蟲(chóng)種群能否暴發(fā)成災(zāi)［10］。因此，本試驗(yàn)對(duì)太子參田昆蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)及多樣性進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)查，以期掌握其活動(dòng)規(guī)律及發(fā)生高峰期，分析蟲(chóng)害發(fā)生的原因，從而制定科學(xué)有效的防治措施，為太子參的種植和生產(chǎn)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及時(shí)間

本試驗(yàn)在山東省臨沂市郯城縣馬欄山景區(qū)集子村馬陵山（34°44′43″N，118°29′47″E）進(jìn)行，太子參種植時(shí)間為2018年11月下旬，種植面積20 hm2。常規(guī)管理，整個(gè)生長(zhǎng)期不使用任何殺蟲(chóng)劑。

1.2 調(diào)查方法

采取馬來(lái)氏網(wǎng)取樣法對(duì)太子參田昆蟲(chóng)群落進(jìn)行調(diào)查。將馬來(lái)氏網(wǎng)（中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所提供）放置于太子參田核心區(qū)域（陽(yáng)光充足且通風(fēng)），采用固定繩索拉緊，保持各網(wǎng)面抻平繃緊；網(wǎng)脊的傾斜角度35°～45°［11］，黑色阻隔篩網(wǎng)與地面無(wú)縫隙，以便于爬行類(lèi)昆蟲(chóng)的收集［12］。昆蟲(chóng)群落收集自太子參始花期（2019年4月5日）開(kāi)始，每7～10天收集一次，至太子參收獲（6月28日）為止。收集到的昆蟲(chóng)放于自封袋中，做好標(biāo)記，用冰袋冷凍保存，攜回室內(nèi)后，除去雜物，在體視鏡下根據(jù)昆蟲(chóng)形態(tài)特征進(jìn)行分類(lèi)、鑒定并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。常見(jiàn)者盡可能鑒定到種，其他鑒定至科。

1.3 數(shù)據(jù)分析

太子參田昆蟲(chóng)群落多樣性以科為單位，參照丁巖欽［13］的方法計(jì)算有關(guān)參數(shù)，相關(guān)計(jì)算公式如下：豐盛度（N）為昆蟲(chóng)個(gè)體總數(shù)；Shannon-Wiener多樣性指數(shù)為第i科的個(gè)體總數(shù)（Ni）占昆蟲(chóng)個(gè)體總數(shù)（N）的比例，S為群落中的科數(shù)；豐富度指數(shù)（d）=（S-1）/lnN；Pielou均勻度指數(shù)（J）=H′/Hmax=H′/lnS，H′為Shannon-Wiener多樣性指數(shù)，Hmax為H′的最大理論值，即假定群落內(nèi)各個(gè)物種均以相同比例存在時(shí)的H′值；Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 太子參田昆蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)

太子參花期到收獲期共收集到昆蟲(chóng)6 377頭，隸屬7目，分別為雙翅目（Diptera）、膜翅目（Hymenoptera）、半 翅 目 （Hemiptera）、鱗 翅 目（Lepidoptera）、鞘翅目（Coleoptera）、脈翅目（Neuroptera）、蜻蜓目（Odonata），其中優(yōu)勢(shì)類(lèi)群為雙翅目和膜翅目，昆蟲(chóng)個(gè)體數(shù)量分別為5 107頭和679頭，分別占昆蟲(chóng)個(gè)體總數(shù)的80.08%和10.65%。半翅目、鱗翅目與鞘翅目的昆蟲(chóng)個(gè)體數(shù)量占昆蟲(chóng)個(gè)體總數(shù)的比例均低于10%，脈翅目與蜻蜓目的昆蟲(chóng)個(gè)體數(shù)量均不足10頭，所占比例不足1%。

昆蟲(chóng)群落組成如表1所示，另有脈翅目草蛉科（Chrysopidae）、蜻蜓目蟌科（Coenagrionidae），共計(jì)62科。雙翅目的優(yōu)勢(shì)類(lèi)群為搖蚊科（Chironomidae）、麻蠅科（Sarcophagidae），昆蟲(chóng)個(gè)體數(shù)量分別占雙翅目昆蟲(chóng)個(gè)體總數(shù)的47.86%和10.06%，其余各科昆蟲(chóng)個(gè)體數(shù)量占比均低于10.00%。膜翅目的優(yōu)勢(shì)類(lèi)群為姬蜂科（Ichneumonoidea）、姬小蜂科（Eulophidae），昆蟲(chóng)個(gè)體數(shù)量分別占膜翅目昆蟲(chóng)個(gè)體總數(shù)的62.89% 和18.85%。半翅目的優(yōu)勢(shì)類(lèi)群為葉蟬科（Cicadellidae）、蚜總科（Aphidoidea），昆蟲(chóng)個(gè)體數(shù)量分別占半翅目昆蟲(chóng)個(gè)體總數(shù)的50.14%和40.82%。鞘翅目的優(yōu)勢(shì)類(lèi)群為瓢蟲(chóng)科（Coccinellidae）、金龜科（Scarabaeidae）、葉甲科（Chrysomelidae）、步甲科（Carabidae），昆蟲(chóng)個(gè)體數(shù)量分別占鞘翅目昆蟲(chóng)個(gè)體總數(shù)的30.33%、18.85%、16.39%、12.30%。鱗翅目的優(yōu)勢(shì)類(lèi)群為菜蛾科（Plutellidae）、夜蛾科（Noctuidae）、粉蝶科（Pieridae），昆蟲(chóng)個(gè)體數(shù)量分別占鱗翅目昆蟲(chóng)個(gè)體總數(shù)的41.67%、23.96%、21.88%。

表1 太子參田昆蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)

2.2 太子參田昆蟲(chóng)群落時(shí)間動(dòng)態(tài)

太子參田主要昆蟲(chóng)類(lèi)群的動(dòng)態(tài)變化如圖1所示。搖蚊科數(shù)量相對(duì)較多，出現(xiàn)2個(gè)高峰期，分別在4月5日和4月24日，其中4月5日收集到的搖蚊科昆蟲(chóng)數(shù)量最多，為985只；麻蠅科昆蟲(chóng)個(gè)體數(shù)量也出現(xiàn)2個(gè)高峰期，分別在4月5日和6月28日；姬蜂科和姬小蜂科昆蟲(chóng)個(gè)體數(shù)量均在6月5日達(dá)到最高峰；葉蟬科昆蟲(chóng)個(gè)體數(shù)量在5月26日后處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)；蚜總科在5月15日昆蟲(chóng)個(gè)體數(shù)量出現(xiàn)最高峰，此后處于較低水平。相對(duì)而言，姬小蜂科、葉蟬科、蚜總科昆蟲(chóng)數(shù)量少且波動(dòng)不大。

圖1 太子參田主要昆蟲(chóng)類(lèi)群動(dòng)態(tài)變化

太子參田昆蟲(chóng)群落豐盛度（圖2）出現(xiàn)較大波動(dòng)，4月14日豐盛度最低，6月5日豐盛度最高。物種豐富度指數(shù)（圖3）維持在較高水平（0.7000～1.3444），除4月5日豐富度指數(shù)（0.7000）較低以外，其他時(shí)期都較為穩(wěn)定。群落Shannon-Wiener多樣性指數(shù)（圖4）4月份和6月份的波動(dòng)較大，5月份較為穩(wěn)定，最高值（2.5433）出現(xiàn)在6月20日，最低值（0.5115）出現(xiàn)在4月5日。昆蟲(chóng)群落Pielou均勻度指數(shù)（圖5）波動(dòng)情況與Shannon-Wiener多樣性指數(shù)相似，4月5日的均勻度最低（0.2660），6月20日的均勻度最高（0.9663）。昆蟲(chóng)群落Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)（圖6）出現(xiàn)了較大的升降變化，4月5日、4月24日的優(yōu)勢(shì)度指數(shù)較高（0.8021、0.8767），其他時(shí)期較為穩(wěn)定且維持在較低水平（0.1100～0.2876）。

圖2 太子參田昆蟲(chóng)群落豐盛度時(shí)間動(dòng)態(tài)

圖3 太子參田昆蟲(chóng)群落物種豐富度指數(shù)時(shí)間動(dòng)態(tài)

圖4 太子參田昆蟲(chóng)群落Shannon-Wiener多樣性指數(shù)時(shí)間動(dòng)態(tài)

圖5 太子參田昆蟲(chóng)群落Pielou均勻度指數(shù)時(shí)間動(dòng)態(tài)

圖6 太子參田昆蟲(chóng)群落Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)時(shí)間動(dòng)態(tài)

3 討論與結(jié)論

本研究利用馬來(lái)氏網(wǎng)取樣法對(duì)太子參田昆蟲(chóng)群落進(jìn)行調(diào)查，共收集到昆蟲(chóng)6 377頭，隸屬7目62科，表明太子參田昆蟲(chóng)種類(lèi)豐富。太子參田昆蟲(chóng)以膜翅目、雙翅目?jī)纱箢?lèi)群為主，膜翅目與雙翅目昆蟲(chóng)為自然授粉系統(tǒng)中的重要類(lèi)群［14］。4月初，越冬昆蟲(chóng)逐漸活躍，正值太子參始花期，而處于花期的其他作物相對(duì)較少，所以太子參能夠吸引到較多的授粉昆蟲(chóng)；太子參花期較長(zhǎng)，在整個(gè)花期膜翅目與雙翅目昆蟲(chóng)一直處于較高水平。昆蟲(chóng)群落的組成與結(jié)構(gòu)是昆蟲(chóng)群落特征的重要指標(biāo)之一，反映了昆蟲(chóng)群落在不同時(shí)空尺度的變化及植物與昆蟲(chóng)之間長(zhǎng)期互作的效果［15，16］。

了解生態(tài)系統(tǒng)中昆蟲(chóng)群落的結(jié)構(gòu)及其動(dòng)態(tài)，便于對(duì)蟲(chóng)害實(shí)施針對(duì)性的科學(xué)防治措施［17］。太子參田昆蟲(chóng)群落各目中處于優(yōu)勢(shì)地位的昆蟲(chóng)類(lèi)群（各目中數(shù)量占比 ＞10%）為搖蚊科、麻蠅科、姬蜂科、姬小蜂科、葉蟬科、蚜總科、瓢蟲(chóng)科、金龜科、葉甲科、步甲科、菜蛾科、粉蝶科、夜蛾科。其中，夜蛾科、葉蟬科、蚜總科昆蟲(chóng)多為作物主要害蟲(chóng)［18，19］，如棉鈴蟲(chóng)、地老虎、葉蟬、蚜蟲(chóng)等，其中地老虎、葉蟬、蚜蟲(chóng)為太子參主要害蟲(chóng)［20，21］，瓢蟲(chóng)科昆蟲(chóng)如龜紋瓢蟲(chóng)、異色瓢蟲(chóng)及步甲科昆蟲(chóng)是主要天敵昆蟲(chóng)［22，23］。穩(wěn)定性是群落的重要特征之一，即群落結(jié)構(gòu)抵抗外部干擾或受到內(nèi)外部干擾后恢復(fù)原狀的潛在能力［24］。生態(tài)系統(tǒng)中生物多樣性越高，昆蟲(chóng)種類(lèi)越多，昆蟲(chóng)群落越復(fù)雜，昆蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，越不易暴發(fā)蟲(chóng)害［12］。這與調(diào)查期間未發(fā)現(xiàn)太子參田有大量害蟲(chóng)危害的結(jié)論相一致。

昆蟲(chóng)群落變化趨勢(shì)與氣候環(huán)境變化有較大關(guān)聯(lián)［25］。調(diào)查過(guò)程中，因4月5—14日受到降雨天氣的影響，導(dǎo)致14日收集到的昆蟲(chóng)數(shù)量明顯減少，豐盛度較低。在4月5日與24日，因收集到的搖蚊科昆蟲(chóng)數(shù)量較多而呈現(xiàn)出Shannon-Wiener多樣性指數(shù)及Pielou均勻度指數(shù)相對(duì)較低，Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)相對(duì)較高的現(xiàn)象，這可能與太子參種植田周?chē)秤泻艽箨P(guān)系。搖蚊科昆蟲(chóng)的幼蟲(chóng)在水下越冬，次年3月上旬至4月下旬在淺水區(qū)羽化為成蟲(chóng)［26］，而種植田正靠近河流，因此在4月份收集到了大量的搖蚊科昆蟲(chóng)。在其他時(shí)期，Shannon-Wiener多樣性指數(shù)較高，Pielou均勻度指數(shù)整體相對(duì)平穩(wěn)，Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)較低，種群結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定?？傮w而言，太子參田昆蟲(chóng)群落種類(lèi)豐富，優(yōu)勢(shì)類(lèi)群主要為雙翅目和膜翅目，群落結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定。通過(guò)對(duì)臨沂地區(qū)太子參田的昆蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)及多樣性進(jìn)行分析，為生產(chǎn)中綠色防控與生物防治提供了生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)。