马氏网集虫法调查福鼎生态茶园昆虫群落结构及多样性.pdf

收稿日期:修回日期:基金项目:中国白茶研究院开放课题资助项目()宁德师范学院人才引进项目()宁德师范学院闽东茶园病虫害防控创新团队项目()作者简介:郑世仲()男副教授博士 研究方向:生态茶园建设与茶叶综合利用:.通信作者梁家源()男副教授博士 研究方向:昆虫多样性及系统分类:.马氏网集虫法调查福鼎生态茶园昆虫群落结构及多样性郑世仲 刘楚非 金 珊 陈美霞 俞佳乐 方玉玲 梁家源(.福建农林大学园艺学院福建 福州.宁德师范学院生命科学学院福建 宁德)摘要:为明确生态茶园昆虫群落结构建立生态茶园的昆虫相数据库在福建宁德福鼎市两处代表性生态茶园(命名为、)各布置 个样点以马氏网集虫法调查分析昆虫群落结构及多样性每个季节调查 次 结果显示:个样点共发现 个目 个科 头昆虫其中以弹尾目个体数最多占.双翅目次之占.各样点采集的昆虫科数量表现为 按科数和个体数计算各样点的昆虫食性功能类群组成大致相同营养阶层组成结构分析表明分解者、初级消费者及次级消费者个体数之比约 春季和夏季 个样点的科丰富度较高秋季和冬季呈下降趋势辛普森、夏农威纳及均匀度 种多样性指数分别为.、.、.各样点昆虫科组成归群分析结果显示 和 两试验区内的各样点各自归为一群科组成相似度分别为.和.本研究结果说明昆虫群落结构与茶园周围的植被和环境有密切的关系昆虫群落结构可以作为生态茶园建设评估的重要指标开放科学(资源服务)标识码()关键词:生态茶园 群落结构 昆虫相 马氏网中图分类号:.文献标识码:文章编号:():./.(.).(.):().(.)(.).:良好的茶园生态是优质茶叶生产的重要前提生态茶园建设主要实施“以虫治虫”等新技术对茶园福建农林大学学报(自然科学版)第 卷 第 期 ()年 月内的茶蚜()、假眼小绿叶蝉 ()等害虫进行科学综合防治实现茶园生态平衡促进茶叶生产的绿色可持续发展 因此及时掌握茶园昆虫种群与群落动态对生态茶园建设与保护具有重要意义健康生态环境中的昆虫群落通常具有较高的多样性昆虫群落的多样性与整个生态系统的状况直接相关 与玉米、水稻和蔬菜等大田作物相比茶园生态系统相对稳定树冠茂密郁闭和小气候变幅较小且具有一定持久性的特殊生态环境适合各种有害生物和天敌栖息也易于实现有害生物的生态调控同时茶园中的生物群落结构复杂生物种类丰富各种生物的种群数量在不同年份略有起伏但在一段较长的时间内能保持相对平衡 昆虫的敏感度及移动性均较高能够快速响应环境变化选择合适的栖所 大部分节肢动物以植物为食包括直接取食植物或分解植物残体因此昆虫群落结构受栖息地植群的影响较大 许多研究表明栖息地性质相似的植群中昆虫组成相近而相邻两样区的昆虫群落结构不一定相同国内外很多学者研究了农田生态系统的昆虫群落结构与功能但是对茶园昆虫群落结构的研究较少本研究以福建宁德福鼎市管阳镇与桐城两处具有较强代表性的生态茶园为调查样区采用马氏网集虫法进行昆虫相调查并比较分析不同样区的昆虫多样性为茶园绿色可持续发展提供参考 材料与方法.调查样区概况以福建宁德福鼎市管阳镇章边村茶园()和桐城莲花岗茶园()作为调查样区 样区气候为中亚热带季风气候主要茶树品种为福鼎大毫茶和福鼎大白茶茶园均按照有机生态茶园模式进行管理每年 月上旬施有机肥作基肥 月中旬喷洒石硫合剂后封园定期人工清除茶园杂草 每个茶园各设置 个昆虫采样点各样点水平间隔 以上分别编号、和(表)表 各样点基本情况 样点地理坐标海拔/周围环境主要植物种类、.位于茶园中心处未衔接其他植被茶()、.位于茶园与次生林交接处茶()、木荷()、山鸡椒()、东南悬钩子()、.位于茶园周围邻近蓄水池和景观园茶()、木 樨()、桃()、.位于茶园中心处未衔接其他植被茶()、.位于茶园与果园和次生林交接处茶()、樟()、柑橘()、.位于茶园周围邻近蓄水池并与竹林交接处茶()、麻竹().调查日期与方法 年 月 日完成选点及马氏网陷阱设置将马氏网各网面展开、伸平、固定并安装集虫瓶集虫瓶内装有 (体积分数)酒精马氏网规格为 (.)调查时间为 年 月 年 月每个季节调查 次每次连续 采样共调查 次记录不同季节昆虫的组成和数量并建立生态茶园的昆虫相数据库 同时为解决马氏网陷阱破坏鳞翅目成虫鳞粉而造成的鉴定困难问题各样点间设置穿越线以目视捉捕法进行辅助调查和样本鉴定.昆虫分类鉴定将马氏网集虫瓶收集的昆虫成虫样本带回实验室分门别类制作成干燥或浸渍标本参考蔡邦华和 的方法鉴定至科 所有标本存放于宁德师范学院生命科学学院动物学实验室内.昆虫群落结构及多样性分析.昆虫群落结构分析 通过统计各样点的昆虫种类和数量分析昆虫群落结构及其数量消长动态 第 期郑世仲等:马氏网集虫法调查福鼎生态茶园昆虫群落结构及多样性根据昆虫食性功能与营养阶层将采集到的昆虫分为 个功能团分别为植食性昆虫、捕食性昆虫、寄生性昆虫和中性昆虫以及初级消费者、次级消费者和分解者 个生物营养阶层并从科数和个体数方面分析其组成.昆虫多样性分析 比较各样点的 多样性其多样性指数计算公式如下:科丰富度指数()()/辛普森多样性指数()()/()夏农威纳多样性指数()()均匀度指数()()/其中:科数总个体数/第 科个体数.昆虫群落聚类分析 利用 软件统计各样点的昆虫种类和数量以不同时间采集的各样点的各科昆虫丰度为变量()数据经()转化后使用 软件估算各样点的昆虫群落结构相似度指数()将不同时间昆虫群聚相似的样点分在同一群集中使用多元尺度分析法()将各样点依照群落结构相似度指数进行排序并构建树枝状归群图和 图 结果与分析.茶园昆虫群落结构及数量消长动态图 茶园各样点昆虫各目中科的相对丰度.表 茶园各样点昆虫的群落组成 样点目数/个科数/个个体数/头 共计 年 月 年 月在茶园 个样点共采集 个目 个科 头昆虫(表)昆虫科数由高到低表现为 个体数由高到低表现为 分析昆虫各目中科的相对丰度(图)可知:双翅目、鞘翅目、膜翅目在每个样点中均为优势类群双翅目昆虫有 科占总科数的.优势类群为眼蕈蚊科()和摇蚊科()鞘翅目昆虫有 科占总科数的.优势类群为薪甲科()和粗角叩头甲科()膜翅目昆虫有 科占总科数的.优势类群为姬蜂科()和蚁科()昆虫各目的相对丰度见图 弹尾目占.双翅目占.膜翅目占.半翅目占.鞘翅目占.鳞翅目占.其余各目个体数较少占比均低于.个样点采集的昆虫数量变化情况如图 所示:年 月昆虫总量最高达 头年 月昆虫总量最低为 头 年 月昆虫数量总体呈小幅度上升趋势之后小幅度下降至 年 月达到最低 年 月整体呈上升趋势 月达到高峰随后呈整体下降趋势.茶园昆虫食性功能与营养阶层组成不同样点昆虫科的食性功能组成大致相同(图):占比最高的为植食性昆虫(占.)捕食性昆虫占.寄生性昆虫占.中性昆虫占.不同样点昆虫个体的食性功能组成也大致相同(图):占比最高的为中性昆虫(占.)植食性昆虫占.捕食性昆虫占.寄生性昆虫占.其中 样点的植食性、捕食性和寄生性昆虫个体数均最多分别占.、.和.不同样点昆虫个体的营养阶层组成大体一致(图):占比最高的为分解者(占.)初级消费者占.次级消费者占.三者个体数之比约 福建农林大学学报(自然科学版)第 卷图 茶园各样点昆虫各目的相对丰度.图 茶园各样点的昆虫数量消长动态.图 茶园各样点昆虫科的食性功能组成.图 茶园各样点昆虫个体的食性功能组成.()图 茶园各样点昆虫个体的营养阶层组成.昆虫多样性 各样点昆虫种群的丰富度动态见图 丰富度指数为.大致呈现春、夏季上升秋、冬季下降趋势、和 样点于 年 月出现最高值分别为.、.和.、和 样点在 年 月出现最高值分别为.、.和.各样点昆虫种群的辛普森多样性指数、夏农威纳多样性指数和均匀度指数分别为.、.和.(图)个指数在各样点所呈现的变化趋势相似即冬、夏两季皆呈现下降趋势春、秋两季皆呈现上升趋势且春季上升幅度较大.昆虫群落结构相似性图 和图 显示总体上各样点的昆虫科组成有.的相似度 和 两试验区内的各样点各自归为一群昆虫科组成相似度分别为.和.在 试验区中 和 的昆虫科组成相似度较高(.)归为一群在 试验区中 和 的昆虫科组成有.的相似度归为一群 第 期郑世仲等:马氏网集虫法调查福鼎生态茶园昆虫群落结构及多样性.丰富度指数().辛普森多样性指数().夏农威纳多样性指数().均匀度指数()图 茶园各样点昆虫的多样性指数.图 茶园各样点昆虫科丰度树枝状归群图.()图 茶园各样点昆虫科丰度 图.()讨论调查昆虫多样性有许多不同的采集方式 例如:马玲等利用扫网法结合振落法对小兴安岭不同林型的昆虫多样性进行了调查何云川等利用网捕法和地面陷阱捕捉法调查了银川不同湿地陆生昆虫群落的多样性和稳定性孙国山等利用目视捉捕法和灯诱法调查了桐柏山区茶害虫刘亚男等通过目测法、黄板法、扫网法结合室内观察法对山东省代表性茶园的害虫及其天敌群落结构进行了调查分析福建农林大学学报(自然科学版)第 卷本研究以马氏网集虫法为主辅以目视捉捕法对福鼎生态茶园昆虫群落结构和多样性进行调查分析 马氏网集虫法是凭借昆虫的趋旋光性和向上爬的特性将昆虫引诱至酒精瓶中此方法适于全天候随机采集移动中的昆虫且可了解昆虫的迁徙和族群动态 优点是可以节省大量采集时间且采集的连续性高、持续时间长、效率高适合对昆虫进行长期监测缺点是诱集至马氏网陷阱瓶中的鳞翅目昆虫鳞粉易受酒精的侵蚀而退色给鉴定造成困难所以本试验辅以目视捉捕法捕捉其幼虫带回实验室饲育至成虫进行鉴定昆虫为陆地生物中数量最庞大的一个类群对环境变化具有极高的灵敏度昆虫的种类和数量常作为评定环境特性和环境质量的重要依据 本研究中 和 样点邻近蓄水池因此水栖及半水栖的昆虫种类和数量较多如齿蛉科()、长角石蛾科()、短尾石蝇科()和四节蜉蝣科()等昆虫 利用群落中功能团的多样性替代物种多样性进行研究 不但可以使复杂的网络结构简单化还能使不同类群间的关系更加清晰昆虫的营养阶层可以直观地反映昆虫群落的组成情况及生态系统的健康状况和发展情况 不同种类的昆虫若有相似的食性功能和营养阶层说明它们在生态系统中有着相近的生态作用 样点设置于茶园与次生林交接处其植被种类与覆盖度相较于其他样点高因此该样点的半翅目和鳞翅目等植食性昆虫较多 昆虫群落的多样性、丰富度、均匀度和相似度等指数可以有效反映昆虫群落多样性水平同时在一定程度上反映昆虫生存环境的状况植被环境的大幅度改变通常会引起昆虫多样性与数量发生变化 本研究中各样点群落结构相似度均超过说明各样点群落结构较为相似 年 月底 样点周围部分茶树被台刈导致昆虫栖息环境被破坏使得 年 月采集的昆虫数量明显下降但修剪后的茶树枝条堆积又使得姬薪虫科()、粗角叩头甲科()、天牛科()和象甲科()等蛀木昆虫种类大幅度增加 因此茶树的生长状态、栖息地环境与昆虫种类和数量密切相关生态系统复杂程度越高越稳定 赵帅锋等研究表明稻田昆虫群落结构中植食性昆虫种类和数量最多且昆虫群落结构较单一植食性昆虫天敌较少 而茶园复合度较高且茶园成园后形成的微生态环境为昆虫提供了良好的庇护栖息地有利于茶园中出现较多的捕食性和寄生性昆虫 毛平生等和黎健龙等研究表明茶园复合程度越高益虫数量越多良好的茶园生态环境可以降低害虫数量 本研究中各样点发现了较多种类的茶树植食性害虫天敌如半翅目的猎椿科()螳螂目的螳螂科()脉翅目的草蛉科()鞘翅目的瓢虫科()、菊虎科()膜翅目的姬蜂科()、茧蜂科()、广腹细蜂科()、缨小蜂科()、长尾小蜂科()双翅目的寄蝇科()、食蚜蝇科()、舞虻科()、沼蝇科()、蠓科()等说明该茶园生态系统中的营养阶层结构较为稳定 可见生态茶园管理措施促进了昆虫群落多样化和生态系统稳定总之按照生态茶园模式进行管理有助于稳定茶园昆虫营养阶层结构群落结构特别是植食性害虫天敌较为多样 本研究对生态茶园中昆虫的群落结构和多样性进行了系统调查与分析明确了茶园昆虫群落组成及数量和多样性的变化规律可为茶园生态防控和绿色可持续发展提供参考参考文献 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