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苇状羊茅人工草地节肢动物群落结构的时序动态



全 文 : [收稿日期]  2009-06-29;2009-08-14修回
 [基金项目]  贵州省农业科学院专项 “人工草地昆虫群落研究及重要害虫综合治理”[ ZX(2007)012]
 [作者简介]  周玉锋(1971-),男 ,高级农艺师 ,在读博士 ,从事草地昆虫生态及害虫综合治理研究。 E-m ail:gz zhouyf@sohu.com
 *通讯作者。 E-mai l:yangmaofa68@hotmai l.com
[文章编号] 1001-3601(2009)10-0698-097-04
苇状羊茅人工草地节肢动物群落结构的时序动态
周玉锋1 ,2 , 杨茂发1* , 文克俭2 , 陈 伟2
(1.贵州大学 昆虫研究所 , 贵州 贵阳 550025;2.贵州省草业研究所 , 贵州 独山 558200)
  [摘 要] 通过对苇状羊茅人工草地节肢动物群落的系统调查 ,分析了苇状羊茅人工草地节肢动物群落
及各亚群落结构的时序动态。结果表明 ,非天敌亚群落的物种数 、个体数量 、优势集中性 、多样性 H、均匀性 、优势度和物种丰富度随时间的变化趋势与总群落一致。天敌亚群落均匀性除 9月外 ,多表现为均匀性高
于总群落及非天敌亚群落;天敌亚群落优势度在 4月中旬至 6月上旬均低于总群落及非天敌亚群落 ,而在 9
月居高。物种数丰富度天敌亚群落波动不大 ,总群落和非天敌亚群落出现低※高※低趋势 ,非天敌亚群落物种丰富度和天敌亚群落表现为交替变化 。[关键词] 苇状羊茅;人工草地;节肢动物;群落结构;时序动态[中图分类号] Q968.1 [文献标识码] A
Time Dynamic of Arthropod Community in Structure
Artificial Tall Fescue Grassland
ZHOU Yu-feng1 , 2 , YANG M ao-fa1* , WEN Ke-jian2 , CHEN Wei2
(1.Institute of Entomology , Guizhou University , Guiyang , Guizhou 550025;2.Guizhou Pratacultural Institute ,
Dushan, Guizhou 558200 , China)
  Abstract:T he re sults f rom analy zing time dynamic of ar thropod community and sub-communi ty in
artif icial tall fescue grassland based on the sy stematic investig ation show ed that the variation t rend of
species number , individual quant ity , dominant concentration , dive rsity index H, evenness , dominance and
species richness o f sub-communities w i th non-natural enemy varied w ith the time sequence and i ts variation
t rend accorded w ith that o f total community .The evenness of sub-community wi th natural enemy w as
higher than that of to tal community and the sub-communi ty w ith non-natural enemy except Septembe r.
The dominant concentrat ion of the community w ith natural enemy w as low er than that of to tal community
and sub-community w ith non-na tural enemy from the middle ten-day period o f A pril to the f irst ten-day
period of June , but the dominant concentration of the community w ith natural enemy was highe r than that
of total community and sub-communi ty wi th non-natural enemy in September.The species richness o f the
sub-community w ith natural enemy w as a lit t le fluctuation w hereas the species richness o f to tal community
and sub-community w ith non-natural enemy presented the trend from low to high to low .There w as
alternative change in species richness betw een the sub-community wi th non-natural enemy and the sub-
community wi th natural enemy.
Key words:tall fescue;artificial g rassland;arthropod;communi ty structure;dynamics
  苇状羊茅(Festuca arundinacea Schreb)是羊
茅属多年生疏丛型草本植物 。其生态适应范围较
广 ,是一种抗干旱 、耐瘠薄 、抗病性好 、抗逆性强 、适
应性广 、再生能力强 、耐刈(牧)、寿命长 、青绿期长的
冷季型牧草 ,是冷季型牧草中最耐热的草种之一 ,同
时也是一种优良的水土保持型牧草[ 1-4] 。随着苇状
羊茅在人工草地培育中的大量使用 ,其病虫害防治
研究亟待开展 ,笔者已对苇状羊茅人工草地节肢动
物群落组成结构进行了研究[ 5] 。本研究则在深入调
查苇状羊茅人工草地节肢动物群落结构的基础上 ,
进一步分析苇状羊茅人工草地节肢动物群落结构的
时序动态 ,为苇状羊茅人工草地害虫综合治理水平
提供依据 。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验在贵州省草业研究所试验基地(独山县)苇
状羊茅人工草地上进行 。试验地位于东经 107°33′,
北纬 25°30′,海拔 950m ,年≥10℃积温 4538℃,年
均温 15℃,极端低温-8℃,极端高温 38℃,年降水
量 1 113mm ,多数集中在 5 ~ 8月 ,无霜期 272 d ,年
日照时数 1336.7 h ,空气相对湿度 82%,雨热同季 ,
干湿季节明显。土壤为黄壤土 , pH 值 6.6 。
1.2 调查方法
选择 2002年种植的苇状羊茅人工草地 3块 ,每
块地面积均在 1300m 2 以上。从 2007年 4月中旬
至 9月下旬 ,每隔 7 d调查 1次 ,每次每块随机选择
 贵州农业科学 2009 , 37(10):97~ 100 Guizhou Ag ricultural Science s
5个样点 ,在样点周围用捕虫网随机扫 10单网(口
径 33 cm ,深50cm)作为 1网 ,同时调查 1m ×1m 以
内的地表节肢动物 ,统计节肢动物的种类和数量 ,同
时将田间不能识别的种类编号 ,带回室内镜检分类 ,
编号统计 。
地表节肢动物的系统调查结合陷阱法[ 6] ,陷阱
布局对角线法 ,在每块地上放置陷阱 5个 ,陷阱离边
界 5m ,每隔 7d左右调查 1次 。每次调查标本均按
号分装储存在 75%的酒精中 ,然后带回实验室鉴定
分类并统计地表节肢动物的种类与数量 。陷阱结构
是:使用 1 个一次性塑料杯(口径为 7.2 cm 、深
10.5 cm 、容积为 300mL)埋入草地中作为陷阱 ,杯
口与地面相平 ,每个陷阱上有用铁丝支撑的塑料碗
做棚 。陷阱溶剂主要为 4%的福尔马林加少量的甘
油和洗衣粉水。
调查期间样地管理按常规方法 ,但样地不施任
何化学杀虫剂。
1.3 数据分析方法
按照营养和取食关系将苇状羊茅人工草地节肢
动物群落分为 2个亚群落 ,统计总群落 、非天敌亚群
落及天敌亚群落中的物种 、个体数量 ,分析总群落及
亚群落各主要生态学指标[ 7-9] 。
相对丰盛度(Relative abundance):P i =N i/ N ,
其中 , N为群落中所有物种个体数之和 , N i为第 i
种个体的个体数;物种丰富度(species richness):R
=S1n(N),其中 , S 为物种数 , N 为群落中总个体
数;优势集中性(dominant concentration)指数:C=
∑(N i/N)2 =∑p2i ,其中 , P i为相对丰盛度 , N 为群
落中所有物种个体数之和 , N i为第 i 种个体的个体
数;均匀度(evenness):E =H/1nS ,其中 , H为香农
多样性指数 ,S 为物种数;优势度(dominance):D =
N ma x ,其中 , N ma x为群落中数量最大物种的个体数 ,
N 为群落中所有物种个体数之和;Shannon-Wien-
ner 的多样性指数(diversi ty index):H=-∑
p i1np i ,其中 , p i 为相对丰盛度。原始数据运用
DPS [ 10]数据处理软件计算 ,并以 Excel2003进行作
图分析。
2 结果与分析
2.1 节肢动物群落及其亚群落个体数量的时序动态
由图 1看出 ,自 4月始 ,随着气候变暖 ,大多数
节肢动物已开始出蛰活动 ,昆虫种群开始建立 ,各种
节肢动物由外界陆续迁入 ,种类逐渐丰富 ,数量逐渐
增多 ,优势种开始出现。苇状羊茅人工草地节肢动
物群落总体上个体数量呈双峰型变化 ,整个调查期
出现两个最高峰 ,即从 4 月中旬至 5月中旬呈阶梯
上升 ,至 5月下旬达到第一个高峰(1 098 头), 5 月
22日调查 , 害虫主要有稻绿蝽 [ Nezara v iridula
(Linnaeus)] 、红褐斑腿蝗(Catantops pinguis)、稻
棘缘蝽(Cletus punctiger)、中华稻蝗(Gastrimaraus
marmoratus)、斑须蝽(Dolycoris baccarum)、横纹
菜蝽(Eurydema gebleri)、大青叶蝉(Cicadel la
v iridis)、卵形癞象(Ep isomus truncatrostris)、小绿
叶蝉(Empoasca f lavescens)、麦长管蚜(Mocrosi-
phum avenm)、稻管蓟马(Hap lothrips aculeatus),
其中 ,稻管蓟马为优势种 ,个体数达 342 头 ,优势度
为 0.311 5。天敌种类主要有麦蚜茧蜂(Ephedrus
plagialor)、龟纹瓢虫(P rop y laea japonica)、沟渠
豹蛛(Pardosa laura)、草间小黑蛛(Erigonid ium
gram inicola)。自 5月下旬后下降 ,到 6月 22日达
到第一个低谷(759头),此期主要是大青叶蝉 、卵形
癞象 、麦长管蚜 、稻管蓟马等个体数量下降所致 ,至
7月上旬开始阶梯式上升 ,到 7 月 19日达到第二个
高峰值(1 513头),害虫主要有白背飞虱(Sogatel la
f urci f era)、黄斑安沫蝉(Abidama sexmaculata)、
斜纹夜蛾(Prodenia li tura)、二星蝽(Eysacoris
gut tiger)、稻纵卷叶野螟(Cnaphalocrocis medina-
lis)、长剑草螽(Conoce phalusg lad iatus)、粘虫
(Loucania li tura)、赤斑禾沫蝉(Calli tet ti x v erisi-
color)、小绿叶蝉(Empoasca f lavescens),数量最多
的为小绿叶蝉 ,自 7月下旬起呈阶梯式下降。
图 1 节肢动物群落及其亚群落个体数量的时序动态
  Fig.1 The variation trend of individual quantity of
a rthropod community and sub-community
  非天敌亚群落的个体数量随时间变化趋势与总
群落一致 ,且个体数量在各时间段上相接近(图 1),
同时非天敌亚群落和总群落的高峰期一致 。由此可
见 ,总群落的个体数量变化受非天敌群落的个体数
量变化的影响较显著。
天敌亚群落在 5 月 22日 、7月 19 日非天敌数
量出现高峰期时 ,天敌数量表现为一定的滞后性 ,但
天敌亚群落的总个体数自 5月下旬始在较长时间保
持在一个相对平稳的状态。
2.2 节肢动物群落及其亚群落物种数量的时序动态
节肢动物总群落与非天敌亚群落的物种数在草
地生长期内的变化趋势基本一致 ,即在 7 月下旬至
8月上旬于最高峰(图 2),总群落物种数(S)为 65
种 、非天敌亚群落为 35种 ,天敌亚群落在 7月中旬
和 8月上中旬达到高峰值(30种),天敌类节肢动物
基本上随着非天敌类节肢动物的变化发生相应的变
化 ,呈现跟随与滞后现象。
98                   贵 州 农 业 科 学 2009 , 37 卷
图 2 节肢动物群落及其亚群落物种数量的时序动态
  Fig.2 The va riation trend o f species quantity o f
ar th ropod community and sub-community
2.3 节肢动物群落及其亚群落的优势集中性指数
时序动态
由图 3可见 ,节肢动物总群落及其亚群落在 4
月中旬优势集中性均处于最高值。节肢动物总群落
的优势集中性动态基本和非天敌亚群落一致(高※
低※高※低)。说明 ,节肢动物总群落的优势集中性
主要受非天敌亚群落的影响。与各节肢动物亚群落
相比 ,节肢动物总群落的优势集中性变化幅度不大 ,
而且在 6月中旬开始多表现为比亚群落的优势集中
性小 ,这是各亚群落共同作用的结果。
图 3 节肢动物群落及其亚群落优势集中性时序动态
 Fig.3 The variation trend o f dominant concentration
of a rthropod community and sub-community
2.4 节肢动物群落及其各亚群落多样性时序动态
群落中物种数 、个体数以及其他相关指数都能
对群落多样性指数产生直接影响。节肢动物总群落
及其亚群落的多样性动态(图 4)H指数在苇状羊茅
人工草地中均表现为低※高※低※高※低的变化趋
势。初春随着气温暖和 ,节肢动物从外界逐渐迁入 ,
起初种类较少 ,因而 H多样性低 ,渐渐地节肢动物
种类逐渐丰富 , H多样性增加 。至 9月始多样性 H
指数逐渐降低 。7月 19 日节肢动物总群落多样性
H指数受非天敌亚群落的影响而降低 ,是由于物种
个体数量增长到最高峰值(1 513头),导致其他物种
种群数量所占比例下降 ,个体数量分布不均匀 ,致使
H多样性降低 ,且主要是小绿叶蝉(Empoasca f la-
vescens)、赤斑禾沫蝉(Calli tett ix verisicolor)的个
体数量增加较多 。随后 ,主要害虫不明显 ,均匀性增
加 ,多样性 H提高。总体上天敌亚群落的多样性 H
指数的变化幅度较总群落及其非天敌亚群落的变化
幅度小。
图 4 节肢动物群落及其亚群落多样性时序动态
 Fig.4 The variation trend of diver sity o f ar thr opod
community and sub-community
2.5 节肢动物群落及其各亚群落均匀性时序动态
苇状羊茅人工草地节肢动物总群落及各亚群落
均匀性的时序动态如图 5所示。节肢动物总群落和
非天敌亚群落的均匀性在 4月 30日 、5 月 31日处
于较低水平 ,主要是由于蚜虫和叶蝉类害虫个体数
量较多 ,物种个体数量分布不均匀所致 ,自 6月中旬
后均匀性处于较高水平 ,且非天敌亚群落与节肢动
物总群落的均匀度水平接近 ,变化趋势相似 ,这说明
节肢动物总群落均匀性受非天敌亚群落影响较大。
同时 ,由多样性与均匀性时序动态(图 4与图 5)比
较可以看出 ,节肢动物总群落及非天敌亚群落均匀
性的季节动态与节肢动物总群落多样性的季节动态
趋势相一致 ,多样性高或低时 ,均匀性也相应的高或
低 ,说明多样性与均匀性之间有一定的正相关性。
由图 5可见 ,天敌亚群均匀性除 9月外 ,多表现为均
匀性高于总群落及非天敌亚群落 。
图 5 节肢动物群落及其亚群落均匀性时序动态
 Fig.5 The variation trend of evenne ss of a rthropod
community and sub-community
2.6 节肢动物群落及其各亚群落优势度时序动态
图 6 所示 ,节肢动物总群落与非天敌亚群落优
势度的变化趋势基本一致 ,自 4月中旬至 6月上旬
优势度较高 ,说明这一时段个别物种的数量占优势 ,
在 7月 19日同样由于小绿叶蝉 、赤斑禾沫蝉的个体
数量增加较多 ,从而导致优势度增加。天敌亚群落优
势度在 4月中旬至 6月上旬均低于总群落及非天敌
亚群落 ,而在 9月后高于总群落及非天敌亚群落。
2.7 节肢动物群落及其各亚群落丰富度时序动态
图 7 所示 ,苇状羊茅人工草地节肢动物总群落
及亚群落的物种丰富度在不同的时期有不同的变
化 ,天敌亚群落波动不大 ,这是由于天敌亚群落相对
稳定。在 23次调查中 ,总群落和非天敌亚群落物种
99 第 10 期 周玉锋 等 苇状羊茅人工草地节肢动物群落结构的时序动态
丰富度变化趋势基本一致 ,呈较低※高※低变化 。
总群落物种丰富度的最高值出现在 8 月 9 日
(9.1061),非天敌亚群落物种丰富度的峰值出现在
7月 27日(5.147 8)、8 月 9 日(5.1287),天敌亚群
落物种丰富度的峰值出现在 8 月 16 日(5.362 2)。
非天敌亚群落和天敌亚群落物种丰富度表现为交替
变化 ,体现出天敌类和非天敌类节肢动物的关系 ,随
着非天敌类节肢动物的变化而变化 ,追随关系明显 。
3 结论与讨论
1)苇状羊茅人工草地节肢动物群落及各亚群
落结构特征呈规律性的变化。非天敌亚群落的个体
数量随时间变化趋势与总群落一致 ,总体上个体数
量呈双峰型变化 ,5月下旬达到第一个高峰 ,到 7月
19日达到第二个高峰值 。天敌数量表现为一定的
滞后性 ,但天敌亚群落的总个体数自 5月下旬始在
较长时间保持在一个相对平稳的状态;总群落与非
天敌亚群落的物种数在草地的生长期内的变化趋势
基本一致 ,即在 7月下旬至 8月上旬于最高峰 ,天敌
亚群落在 7月中旬和 8 月上中旬达到高峰值;优势
集中性动态总群落和非天敌亚群落均呈现高※低※
高※低的变化。节肢动物总群落的优势集中性主要
受非天敌亚群落的影响。与各节肢动物亚群落相
比 ,节肢动物总群落的优势集中性变化幅度不大 ,而
且在 6月中旬开始多表现为比亚群落的优势集中性
小 ,这是各亚群落共同作用的结果;总群落及其亚群
落的多样性 H指数在苇状羊茅人工草地中均表现
为低※高※低※高※低的变化趋势 ,初期随种类逐
渐丰富 , H多样性增加 ,至 9月始多样性 H指数逐
渐降低。7月 19日节肢动物总群落多样性 H指数
受非天敌亚群落的影响而降低 ,是由于物种个体数
量增长到最高峰值 ,导致其他物种种群数量所占比
例下降 ,个体数量分布不均匀 ,随后 ,主要害虫不明
显 ,均匀性增加 ,多样性 H提高。总体上天敌亚群
落的多样性 H指数的变化幅度较总群落及其非天
敌亚群落的变化幅度要小;节肢动物总群落和非天
敌亚群落的均匀性在 4月 30日 、5月 31日处于较
低水平 ,主要是由于蚜虫和叶蝉类害虫个体数量较
多 ,物种个体数量分布不均匀所致 ,自 6月中旬后均
匀性处于较高水平 。且非天敌亚群落与节肢动物总
群落的均匀度水平接近 ,变化趋势相似 ,这说明节肢
动物总群落均匀性受非天敌亚群落影响较大 ,天敌
亚群落均匀性除 9月外 ,多表现为均匀性高于总群
落及非天敌亚群落;总群落与非天敌亚群落优势度
的变化趋势相当 ,自 4月中旬至 6月上旬优势度较
高 ,说明这一时段个别物种的数量占优势 。天敌亚
群落优势度在 4月中旬至 6月上旬均低于总群落及
非天敌亚群落 ,而在 9月后居高;物种丰富度在不同
的时期有不同的变化 ,天敌亚群落波动不大 ,总群落
和非天敌亚群落均呈较低※高※低变化 ,非天敌亚
群落和天敌亚群落物种丰富度表现为交替变化 ,体
现出天敌类和非天敌类节肢动物的关系 ,随着非天
敌类节肢动物的变化而变化 ,追随关系明显。
2)研究苇状羊茅人工草地节肢动物群落及其
亚群落的时序动态 ,有助于了解群落结构特征在时
序上的变化规律。本研究从 7个群落结构特征对比
了总群落及其亚群落在时间序列上的变化动态 ,结
果表明:苇状羊茅人工草地节肢动物总群落各结构
特征与非天敌亚群落的变化趋势一致 ,天敌亚群落
在总群落中起着重要的调节控制作用 。
[ 参 考 文 献]
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(责任编辑:聂克艳)
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