任 杰,溫耀廷,郅學(xué)超,李新暢,李海燕,段小賀,張 玲*
(1.承德市農(nóng)林科學(xué)院,河北承德 067000;2.承德市農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)流轉(zhuǎn)管理服務(wù)中心,河北承德 067000)
承德市處于華北和東北兩個(gè)地區(qū)的連接過渡地帶,具有華北獨(dú)一無二的生態(tài)、地理和氣候優(yōu)勢,是華北平原重要的生物多樣性保護(hù)重點(diǎn)區(qū)域,在區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著非常重要的作用。關(guān)于該地區(qū)的昆蟲資源研究主要集中在昆蟲多樣性、種類調(diào)查方面,對天敵昆蟲種類的調(diào)查研究很少。方程及其研究團(tuán)隊(duì)對木蘭圍場的昆蟲資源進(jìn)行了比較全面的考察,鑒定出昆蟲3綱17目133科701屬1024種[1]?;趄v達(dá)等采用網(wǎng)捕和陷阱等方法對承德市灤平縣西溝鄉(xiāng)山地梨園內(nèi)節(jié)肢動(dòng)物群落進(jìn)行了調(diào)查[2]。劉海光等調(diào)查了道地中藥材黃芩蟲害苜蓿夜蛾的自然天敵種類[3]。
在我國主要農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中,存在著豐富的捕食性昆蟲資源,其中瓢蟲類天敵是應(yīng)用相對廣泛的一種捕食性天敵,調(diào)查天敵昆蟲的多樣性及發(fā)生情況不僅可以為該地區(qū)的天敵研究貢獻(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù),對昆蟲資源的保護(hù)和合理利用也有重要指導(dǎo)作用。因此,本研究選取當(dāng)?shù)刂饕?jīng)濟(jì)作物,歷時(shí)四年,調(diào)查承德市隆化縣大田作物的捕食性瓢蟲資源現(xiàn)狀,明確農(nóng)田中主要農(nóng)作物的優(yōu)勢捕食性種類,為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)開展優(yōu)勢天敵防控工作提供數(shù)據(jù)支持。
調(diào)查地位于河北省承德市隆化縣中關(guān)鎮(zhèn)大鋪村承德市農(nóng)林科學(xué)院科創(chuàng)基地內(nèi),年平均氣溫7.7℃,平均年降水量為400~500 mm,屬溫帶大陸性季風(fēng)山地氣候。沙壤土,無霜期約130天,≥10℃的有效積溫2200~2700℃,平均海拔750 m。試驗(yàn)基地面積20 hm2,種植的作物主要有玉米、谷子、大豆、蘋果、葡萄、山杏、中藥材、藜麥、蕎麥、馬鈴薯、蔬菜類等。
1.2.1 瓢蟲資源與種群調(diào)查
在2018~2021年4月底~9月底進(jìn)行瓢蟲資源調(diào)查,瓢蟲資源采集與標(biāo)本鑒定方法如下[4]:
1)人工目測觀察法:調(diào)查作物有玉米、甘藍(lán)、大豆、馬鈴薯、中藥材。采用三點(diǎn)取樣法,其中玉米每點(diǎn)取樣100株,馬鈴薯每點(diǎn)取樣50株,甘藍(lán)每點(diǎn)取樣20株,中藥材每點(diǎn)調(diào)查面積為12 m2。調(diào)查并記錄作物生育期內(nèi)瓢蟲種類、數(shù)量,拍照留存形態(tài)照片,將收集到的瓢蟲樣本置于無水乙醇(95%酒精)中保存。調(diào)查周期為每兩周調(diào)查1次,每年調(diào)查持續(xù)時(shí)間4個(gè)月(5月底~9月30日)。
2)瓢蟲標(biāo)本鑒定:將在田間無法直接鑒定的瓢蟲標(biāo)本帶回實(shí)驗(yàn)室,觀察外部形態(tài)或在顯微鏡下解剖瓢蟲觀察其雄性生殖器進(jìn)行鑒定,瓢蟲種類的確定參照《中國瓢蟲科亞科圖志》[5]。對仍無法自行鑒定的瓢蟲種類請教國家天敵資源中心的瓢蟲分類專家協(xié)助分類。
捕食性瓢蟲優(yōu)勢度指數(shù)(predatory ladybug dominance)等于某種捕食性瓢蟲數(shù)量除以全部捕食性瓢蟲總量。
瓢蟲物種豐富度(species richness)用瓢蟲種類數(shù)來表示[7];
相對多度(relative abundance):50%以上,+++;5%~50%,++;5%以下,+。
調(diào)查期間共采集捕食性瓢蟲標(biāo)本868號。經(jīng)鑒定承德市隆化縣農(nóng)田中捕食性瓢蟲分為1個(gè)亞科1個(gè)族6個(gè)屬10種(表1)。分類發(fā)現(xiàn)農(nóng)田中比例較高的有5種,分別是異色瓢蟲(Harmonia axyridis)59.91%,多異瓢蟲(Hippodamia variegata)20.85%,七星瓢蟲(Coccinella septempunctata)10.02%,中國雙七瓢蟲(Coccinula sinensis)2.53%,十三星瓢蟲(Hippodamia tredecimpunctata)1.04%,其余種在農(nóng)田中占比均低于0.5%。
表1 承德市隆化縣農(nóng)田捕食性瓢蟲分類
不同種類瓢蟲在農(nóng)田不同作物上的優(yōu)勢度不同。如表2所示,異色瓢蟲在10種瓢蟲中的總體優(yōu)勢度指數(shù)位于第一,且在五種作物上均出現(xiàn),其中玉米地的優(yōu)勢度指數(shù)明顯高于其他作物,為0.4228,馬鈴薯地最低,為0.0069。其次是多異瓢蟲,除去在玉米田優(yōu)勢度為0外,甘藍(lán)地,大豆地,中藥材地優(yōu)勢度接近,指數(shù)分布在0.0600左右,馬鈴薯地優(yōu)勢度最低為0.0196。七星瓢蟲總體優(yōu)勢度位居第三,且在五種作物上均有分布,甘藍(lán)地和大豆地優(yōu)勢度較高,分別為0.0426,0.0392,中藥材地優(yōu)勢度最低,為0.0023。龜紋瓢蟲和中國雙七瓢蟲雖在所有農(nóng)作物上皆有出現(xiàn),但優(yōu)勢度指數(shù)均較低。橫斑瓢蟲在甘藍(lán)地和中藥材上出現(xiàn),優(yōu)勢度指數(shù)均為0.0012。十三星瓢蟲、方斑瓢蟲、十二斑巧瓢蟲在甘藍(lán)地的優(yōu)勢度分別為0.0104,0.0046,0.0023。菱斑巧瓢蟲僅在玉米地發(fā)現(xiàn),優(yōu)勢度為0.0012。
表2 捕食性瓢蟲在農(nóng)作物中的優(yōu)勢度指數(shù)
表3 捕食性瓢蟲在農(nóng)作物中的分布特征
由表2 還可看出,10種捕食性瓢蟲在玉米地的優(yōu)勢度指數(shù)總和最高,為0.4494,其次是甘藍(lán)地,為0.2777,馬鈴薯地優(yōu)勢度指數(shù)最低,為0.0393。
不同種類瓢蟲在農(nóng)田不同作物上的分布也有區(qū)別。七星瓢蟲、龜紋瓢蟲、異色瓢蟲、中國雙七瓢蟲在全部作物農(nóng)田中都有出現(xiàn)。異色瓢蟲在玉米地和甘藍(lán)地相對多度均為++,其余作物上均為+。七星瓢蟲、龜紋瓢蟲和中國雙七瓢蟲在五種作物上的相對多度均為+。多異瓢蟲除在玉米地外的其余作物均有出現(xiàn),甘藍(lán)地、大豆地和中藥材地相對多度均為++,馬鈴薯地相對多度為+。橫斑瓢蟲在甘藍(lán)地和中藥材地相對多度均為+,其余作物尚未發(fā)現(xiàn)。十三星瓢蟲、方斑瓢蟲、十二斑巧瓢蟲僅在甘藍(lán)地發(fā)現(xiàn),相對多度均為+,菱斑巧瓢蟲僅在玉米地有發(fā)現(xiàn),相對多度為+。甘藍(lán)地捕食性瓢蟲物種豐富度最高,為9。其次是中藥材地,捕食性瓢蟲物種豐富度為6。其余農(nóng)作物捕食性瓢蟲物種豐富度均為5。
承德市隆化縣農(nóng)田捕食性瓢蟲共10種,占比較大的瓢蟲主要有異色瓢蟲59.91%,多異瓢蟲20.85%,七星瓢蟲10.02%,中國雙七瓢蟲2.53%,十三星瓢蟲1.04%。各種瓢蟲在不同農(nóng)田作物中的種群特征也存在差異。單一種來看,異色瓢蟲總體優(yōu)勢度指數(shù)最高,其次是多異瓢蟲,且這兩種瓢蟲的相對多度也較高。昆蟲在不同環(huán)境條件下有著不同的適應(yīng)性,環(huán)境因素的不同對昆蟲群落結(jié)構(gòu)及多樣性會(huì)產(chǎn)生影響[7],從整體分布來看,10種瓢蟲在玉米地優(yōu)勢度指數(shù)最高,其次是甘藍(lán)地,且在甘藍(lán)地的物種豐富度最高。