全 文 ：林业科学研究 2007, 20( 4): 510~ 514
Forest R esearch
文章编号: 10011498( 2007) 04051005
不同管理措施对杏园昆虫群落结构的影响
阿地力 沙塔尔 1, 叶尔江 1, 张新平 2, 罗 卿 1
( 1.新疆农业大学林学院,新疆乌鲁木齐 830052; 2.新疆林业科学研究院生态研究所,新疆 乌鲁木齐 830063 )
摘要: 为全面了解杏树林害虫的危害与发生规律, 为综合防治提供依据, 应用生物多样性指数分析了英吉沙县不同
管理措施杏园生态系统中昆虫群落结构特征。结果表明: 在 3种类型的杏园中有昆虫 37种,分别隶属于 9目 26
科; 不同杏园昆虫群落的科数、物种数及丰富度均有不同程度的变化;不同生境集中性指数也有一定的差异; 各园的
优势种主要以刺吸式口器的朝鲜球坚蚧为主;不同杏园昆虫群落及各类群生态优势集中性在不同时段并不一致。
关键词: 杏园;昆虫群落; 多样性;均匀度; 优势集中性指数
中图分类号: S763 文献标识码: A
收稿日期: 20070321
基金项目: 新疆维吾尔自治区少数民族科技骨干人才特殊培养科研专项资金项目 新疆经济林蚧类害虫可持续控制技术研究! ( 20052 )
作者简介: 阿地力 沙塔尔 ( 1968∀ ) ,男,维吾尔族,新疆莎车人,副教授.
Research of Structura lAspect and Spacetim e Trends of the Apricot Tree
Stand Yard Insect Community on D ifferentM anagem ent
ADILI Shataer
1
, YE Erj iang1, ZHANG X inp ing2, LUO Q ing1
( 1. Co llege of Forestry, X in jiang AgiculturalU n ivers ity, U rumq i 830052, X in jiang, Ch ina;
2. Research Ins titu te ofE cology, X in jiang Academ y of Forestry, U rumq i 830063, X in jiang, Ch ina )
Abstract: For the sake of finding out the law s of insect pest damage to apricot trees and providing the basis for con
tro lling the pes,t samp le plotmethod w as applied to investigate the apricot tree stand. The diversity and insect com
mun ity in d ifferent intercropping andmanag ing apricot tree stand yard ecosystems in Y ingjishaw ere studied. The re
su lts show ed that therew ere 37 species of insects belong ing to 9 orders and 26 fam ilies in d ifferent aprico t tree stand
yard ecosystems in Y ing jisha. The number o f orders and species and individualw ere not the same in different apricot
tree stand yard ecosystem s. In different ecosystem s, the proportion of principa l insect community groups w as differ
en,t so that the diversity and evenness and dom inant concentration index w ere no t the same. Annual dom inant spe
cies in each aprico t tree stand yard w as mainlyD idesmococcus koreanus. The dom inant concentrat ion index o f insect
community and its principa l groups w as not the sam e in d ifferent tim e and apricot tree stand yards.
Key words: apricot tree stand yard; insect commun ity; diversity; evenness; dom inant concen trat ion index
昆虫群落结构及组成是昆虫群落的重要特征之
一,它反映着昆虫群落在时间过程中的变化及植物
群落和昆虫群落相互作用的效果 [ 1~ 3]。就目前昆虫
群落结构研究来看, 大部分集中在比较简单的生态
系统中,如戈峰等 [ 4]报道的棉田生态系统中害虫、天
敌群落结构和功能的研究;王勇等 [ 5 ]报道的茶园昆
虫群落动态的研究;师光禄等 [ 6 ]报道的枣园昆虫群
落结构的研究;万方浩等 [ 7]报道的稻田害虫、天敌群
落组成及多样性的研究等。师光禄等 [ 8~ 13]把整个
昆虫类群在枣园不同生态系统中的分布、发生及数
量消长作为一个整体 (群落 )进行系统研究, 以探讨
使枣树昆虫群落或整个害虫 天敌群落形成较为复
第 4期 阿地力 沙塔尔等: 不同管理措施对杏园昆虫群落结构的影响
杂或较为稳定的结构是否能成为抑制枣树害虫发生
危害的重要手段。
随着杏 (Armeniaca spp. )等经济林栽培面积的
扩大和集约化经营水平的提高, 杏树林病虫害管理
问题日益突出, 病虫危害成为影响杏仁产量的重要
因素。过去由于缺乏系统研究, 对杏树林害虫的发
生规律不甚了解, 害虫防治也就必然存在一定的盲
目性,不适当的防治措施和滥用农药,不仅不能有效
控制害虫的发生, 而且与林业可持续发展的原则相
违背。为了全面了解杏树林害虫发生规律及其机
制,作者对 3种不同管理措施杏园中昆虫群落的结
构及其变化进行了系统调查与分析, 并对蚧类害虫
成灾的原因进行分析,以期为杏园害虫综合治理提
供科学的依据。
1 调查地概况及研究材料与方法
1. 1 调查地概况
在英吉沙县选择了有代表性的 3种不同管理类
型的杏园。第一个是设在芒辛乡 9大队 8组, 管理
精细的农田林网型开放式杏树园,面积 16. 67 hm2,
主要品种为色买提杏,树龄为 3~ 5年生,株行距为 4
m # 12. 5 m, 常年种植玉米 ( Z ea may s L. )和苜蓿
(M ed icago spp. )。施药情况: 第一次是 2004年 10
月修剪后用石硫合剂防治流胶病, 2004年 11月底
叶片脱落后,用 40%速捕杀乳油防治蚧类害虫。翌
年 3月 1日到 10日又用 40%速捕杀乳油、石硫合剂
防治蚧类害虫和流胶病;第二个是设在恰克巴旦管
理中等水平的封闭式杏园,面积 2. 00 hm2,主要品种
为巴旦杏, 树龄为 25~ 30年生,株行距为 5m # 6m,
常年地表种植小麦 (Triticum aestivum L. ) , 春季施了
一次 40%速捕杀乳油; 第三个是设在乌恰乡 9大队
管理粗放的开放式杏树园,面积 3. 33 hm2,主要品种
为色买提杏,树龄为 25~ 30年生,株行距为 4 m # 4
m,没有施药。试验区的地势、地貌、土质、栽培等自
然条件均基本一致。
1. 2 调查方法 [ 4 13]
2005年 7月 10日到 8月 28日期间进行调查,
每隔 15 d调查 1次 (共调查 4次 )。每次调查均采
用阶层抽样方法,随机调查树冠丰满的杏树 5株, 每
株树分东、南、西、北 4个方位, 每方位分上、中、下 3
个层次, 用捕虫网套住树枝, 然后用高枝剪剪取 50
cm长的枝条, (每次 50枝, 共 800枝 )记数枝条上昆
虫的种类及数量,将昆虫装入指形瓶中作好标记, 鉴
定其种类。然后统计所剪枝条蚧虫种类与数量, 将
每个样枝 10片叶子上的介壳虫数量取一个平均值
作为整个枝条的平均值记录。
1. 3 数据分析方法 [ 4 13]
在系统收集以上 3种不同管理类型杏园昆虫群
落各类群数据,并用如下方法进行分析:
种群优势度指数以 BergerParker( 1974)优势度
指数 ( I )计算:
I=
Nmax
NT
( 1)
其中Nm ax为优势种群数量; NT 为全部种的种群
数量。
群落多样性 ( Commun ity d iversity )按下列公式
计算: ShannonW iener指数
多样性指数:H ∃= - s
i= 1
p i lnpi ( i= 1, 2, 3, % s)
( 2)
其中 pi为属于第 i种的个体数的概率, s为种类
数, ln为自然对数。
丰富度: 以某一类群个体数占个体总数的比例
表示:
P i=N i /N ( 3)
其中N i为第 i类群个体数; N为个体总数。
P ielou均匀性指数: E = H ∃
H ∃max =
H ∃
lnS
( 4)
其中 E为均匀度, H ∃为多样性指数, lnS为种类
数 S取自然对数。
个体总数: N = s
i= 1
n i ( 5)
其中N表示总个体数, ni为第 i种的个体数。
稳定性测定采用高宝嘉等 [ 13]提出的利用物种
数与个体数的比值 ( SS /S i )和天敌类群种数与植食
性类群的种数比值 ( Sn /Sp )。
优势集中性指数测定: C = (N i /N ) 2 ( 6)
其中 N i为每一个种的个体数, N 表示总个
体数。
2 结果与分析
2. 1 杏园昆虫群落结构
2. 1. 1 杏园昆虫群落物种数及个体数 将采集的
标本进行整理、分类和鉴定,结果表明, 杏园昆虫共
有 9目 26科 37种 (其中有些种类只鉴定到科 ) , 其
中植食性类群 12种,捕食性类群 8种,寄生性类群 7
种,其他类群 10种。在 3种不同管理类型的杏园
511
林 业 科 学 研 究 第 20卷
中,管理精细的杏园物种和个体数最少,管理粗放和
管理中等的杏园物种数基本相当, 但中等管理的杏
园个体数最多 (详见表 1)。
表 1 3种不同管理类型杏园昆虫群落物种数和个体数的比较
杏园类型 总物种数 总个体数 植食性类群
A B
捕食性类群
A B
寄生性类群
A B
其他类群
A B
管理精细 16 236 7 201 3 27 3 3 3 5
管理中等 27 15 832 9 15 602 6 141 3 33 9 56
管理粗放 30 10 568 9 10 379 8 109 5 45 8 35
注: A为物种数, B为个体数
2. 1. 2 杏园昆虫群落各类群多样性指数的比较
根据 ( 2)式分别计算 3种不同管理类型杏园的昆虫
各类群的多样性指数,结果见表 2。
表 2 3种不同管理类型杏园昆虫群落各类
群多样性指数的比较
杏园类型 植食性类群 捕食性类群 寄生性类群 其他昆虫类群
管理精细 1. 065 3 0. 325 7 0. 069 5 0. 092 3
管理中等 0. 033 2 0. 045 6 0. 013 3 0. 020 9
管理粗放 0. 057 3 0. 054 7 0. 028 3 0. 023 2
由表 2可见, 在 3种杏园类型中,以管理中等的
杏园多样性指数最小,管理精细的杏园多样性指数
最大。
2. 1. 3 杏园昆虫群落相对稳定性的比较 采用高
宝嘉等 [ 13 ]提出的利用物种数与个体数的比值 ( SS /
S i )和天敌类群种数与植食性类群的种数比值 ( Sn /
Sp ) ,试图来解释种类间在数量上的制约作用和群落
的相对稳定程度,以便了解 3种不同管理类型杏园
的昆虫群落组成的变化情况和群落内部食物网络关
系的复杂性及其互相协调制约的程度。将 3种不同
类型杏园的昆虫调查的物种数和个体数进行计算,
所得结果列于表 3。
表 3 3种不同管理类型杏园昆虫群落相对稳定性值
指标 杏园类型 调查时间 ( 2005年 )
07100714 07250729 08090813 08240828
管理精细 0. 067 4 0. 122 0 0. 107 7 0. 153 8
SS /S i值 管理中等 0. 002 8 0. 002 8 0. 003 5 0. 001 9
管理粗放 0. 004 8 0. 005 1 0. 004 2 0. 004 9
管理精细 0. 333 3 0. 250 0 0. 400 0 0. 666 7
Sn /Sp值 管理中等 0. 666 7 0. 571 4 0. 625 0 0. 750 0
管理粗放 0. 857 1 0. 666 7 0. 571 4 0. 714 3
由表 3可见, 在 3种不同管理类型的杏园中:
( 1)就其 SS /S i值而言,管理精细的杏园最大, 管理中
等的杏园最小; 4次调查结果都是一致的。 ( 2)就其
Sn /Sp值而言, 2005年 7月 10日至 7月 14日管理粗
放的杏园最大, 管理精细的杏园最小; 2005年 7月
25日至 7月 29日管理粗放最大,管理精细的杏园最
小; 2005年 8月 9日至 8月 13日和 8月 24日至 8
月 28日管理中等最大,管理精细的杏园最小。经对
3种不同类型杏园昆虫群落 SS /S i值进行单因素方
差分析 F= 36970 1> F0. 01 ( 2, 9) = 8. 02。它们之间
的 SS /S i值差异极显著。对 Sn /Sp值进行单因素方差
分析 F = 5. 519 8 > F 0. 05 ( 2, 9) = 4. 26, 它们之间的
Sn /Sp值差异显著。对 3种不同管理类型杏园昆虫
群落相对稳定性值进行双因素方差分析, 结果见
表 4。
表 4 3种不同管理类型杏园昆虫群落
相对稳定性值双因素方差分析
方差来源 平方和 自由度 均方 F值 Fa
SS /S i值 0. 044 8 3 0. 014 9 0. 086 7 F0. 01 ( 3, 12) = 5. 95
Sn /Sp值 0. 035 2 2 0. 017 6 0. 102 1 F0. 05 ( 2, 12) = 3. 89
交互作用 0. 048 2 6 0. 008 0 0. 046 6 F0. 01 ( 6, 12) = 4. 82
误差 2. 067 3 12 0. 172 2
(总和 ) 2. 195 5 23
方差分析结果表明, 它们之间的昆虫群落相对
稳定性值差异并不显著。
512
第 4期 阿地力 沙塔尔等: 不同管理措施对杏园昆虫群落结构的影响
2. 1. 4 昆虫群落的种类组成及物种和个体数 不
同杏园区昆虫群落的科数、物种数及其个体数均有
不同程度的变化 (见表 5)。
从表 5可见,管理措施对昆虫群落的结构有明
显的影响,管理精细园比管理中等园和没有施药的
管理粗放园昆虫群落的科数、物种数及其个体数都
明显的少。就科的数量而言, 管理粗放 > 管理中等
>管理精细;而个体数它们的排序是管理中等 > 管
理粗放 >管理精细;不难看出,用过药的,其科、物种
数和个体数的变化较大。
表 5 3种不同管理类型杏园昆虫
群落的科、物种数及个体数
杏园类型 管理精细
管理
中等
管理
粗放
置信区间
( x & s)
直翅目
同翅目
鞘翅目
半翅目
鳞翅目
双翅目
膜翅目
脉翅目
螳螂目
(合计 )
NF
NS
N I
NF
NS
N I
NF
NS
N I
NF
NS
N I
NF
NS
N I
NF
NS
N I
NF
NS
N I
NF
NS
N I
NF
NS
N I
NF
NS
N I
0
0
0
4
5
147
2
3
21
0
0
0
1
2
54
1
1
1
4
4
7
1
1
6
0
0
0
13
16
236
0
0
0
5
5
15 588
5
9
132
2
2
8
2
2
19
1
1
1
4
6
72
1
2
12
0
0
0
20
27
15 832
1
1
1
5
6
10 351
5
7
99
2
2
2
2
2
27
2
2
2
5
6
50
1
2
35
1
1
1
24
30
10 568
0. 33 & 0. 58
0. 33 & 0. 58
0. 33 & 0. 58
4. 67 & 0. 58
5. 33 & 0. 58
8 695. 33 & 7 852. 52
4. 00 & 1. 73
6. 33 & 3. 06
84. 00 & 57. 00
1. 33 & 1. 15
1. 33 & 1. 15
3. 33 & 4. 16
1. 67 & 0. 58
2. 00 & 0
33. 33 & 18. 34
1. 33 & 0. 58
1. 33 & 0. 58
1. 33 & 0. 58
4. 33 & 0. 58
5. 33 & 1. 15
43. 00 & 33. 06
1. 00 & 0
1. 67 & 0. 58
17. 67 & 15. 31
0. 33 & 0. 58
0. 33 & 0. 58
0. 33 & 0. 58
19. 00 & 5. 57
24. 00 & 7. 00
8 878. 67 & 7 934. 05
注: NF科的数量; NS种的数量; N I个体数。
2. 1. 5 杏园昆虫群落优势集中性指数的时序动态
为了解不同类型杏园昆虫群落结构优势集中性的
时序动态,根据 ( 6)式, 将昆虫群落不同时间的优势
集中性指数的测定结果作图 1。
图 1 3种不同管理类型杏园昆虫群落优势集中性指数时序动态
从图 1可见, 昆虫群落优势集中性的时序动态
在各杏园呈现不同程度的变化。管理精细的杏园昆
虫群落优势集中性指数比其他两个杏园要低得多,
并且一直都小于其他两个果园。管理中等的果园和
管理粗放的果园昆虫群落优势集中性指数相差不
明显。
2. 2 杏园害虫及天敌群落的结构
在 3种不同管理类型杏园发现害虫有 12种, 分
别属于 4个目 8个科,天敌昆虫有 17种, 分别属于 5
个目 13个科,各园科、种及个体数所占比例见表 6。
表 6 不同管理类型杏园害虫及天敌所占比例
杏园类型 科数害虫 天敌
种数
害虫 天敌
个体数
害虫 天敌
管理精细 43 22 28 21 1 7
管理中等 35 33 36 41 59 40
管理粗放 22 45 36 38 40 53
由表 6可见, 管理精细的杏园比管理粗放杏园
喷药次数多, 农药直接和间接地杀死或杀伤天敌昆
虫和其他昆虫, 使得杏园内生物相贫乏化而处于不
稳定状态,减少了杏园天敌昆虫的食料及其物数种,
从而减小杏园天敌昆虫种类和个体数, 导致杏园天
敌昆虫的物种数量下降。尤其是一些个体数量少、
繁殖力低,对农药较为敏感的捕食性或天敌昆虫, 更
容易受到破坏。即使是非致死浓度的杀虫剂对杏园
天敌昆虫的卵、孵化、生长发育以及种群的分布均受
到不同程度的影响。而在未用药的杏树这些影响显
然是不存在的, 因此未用农药的和少用农药的杏园
的科,种,个体数的数量明显多于用药的杏园。芒辛
乡果园的管理精细,用农药次数比别的果园多, 不利
天敌昆虫的生长,从而减少杏园天敌昆虫的种类和
个体数,导致杏园天敌昆虫的物种数量下降。乌恰
乡果园管理粗放,未用农药,未重视杏园管理, 其果
园昆虫种类多。所以重视杏园管理, 保持生态平衡,
513
林 业 科 学 研 究 第 20卷
调整果园昆虫生态平衡,减少化学农药的使用,是保
护天敌昆虫的最佳方法。
3 结论与讨论
( 1)在管理精细的杏园中, 昆虫群落的多样性
指数比其它杏园明显较大, 而个体数和物种数较小;
管理中等的杏园和管理粗放的杏园植食类群物种数
一样多,并且都大于管理精细的杏园,但植食类群的
个体数是管理中等的杏园最大; 捕食性类群物种数
是管理粗放的杏园最大,但捕食类群的个体数也是
管理中等的杏园最大;而寄生类群物种数与个体数
是管理粗放的杏园最大;中性昆虫的物种数与个体
数是管理中等的杏园最大。
( 2)各杏园优势种也有所不同, 管理中等的和
管理粗放的杏园优势种为蚧类害虫 ∀ ∀ ∀ 朝鲜球坚蚧
(D idesmococcus koreanus Borchsen ius), 枣大球蚧 [Eu
lecanium g igantean ( Shinji) ]和桑盾蚧 [P seudau la
casp is p entagona ( Targ ion iTozzetti) ]等刺吸类害虫;
管理精细的杏园优势种以梨小食心虫 [ Grapholitha
mo lesta( Busck. ) ]为主。从多样性、丰富度与均匀度
来看, 蜜源植物丰富, 生态环境复杂, 少用或不用农
药的杏园, 昆虫群落的物种数和个体数多、丰富度
大,但多样性指数和均匀度指数均低。根据物种丰
富度、多样性、生态优势度、均匀度等群落特征指数
分析了杏园昆虫群落结构数量特征。杏园昆虫群落
结构的特点是昆虫群落生态优势度高, 植食性害虫
的优势度特别突出, 群落多样性和均匀度在大部分
时间较低,反映了杏园昆虫结构的不合理性。从益
害比值来看,管理粗放的杏园益害比值最大,也就是
群落内部食物网络关系的复杂性及其互相协调制约
的程度比较高。
( 3)杏树林害虫的发生及危害程度与杏树林的
年龄、管理水平等有密切联系。树木年龄可能影响
害虫群落的组成、优势种数量及危害程度。杏树林
虽然害虫种类多, 但真正能够造成严重危害的种类
并不多,且集中于少数科内。杏树林害虫的优势种
主要分布于鳞翅目 ( Lep idoptera)卷叶蛾科 ( Tortrici
dae)和同翅目 (H omoptera)蚧类害虫较为突出。杏
树林管理水平与害虫发生可直接影响到树木的生长
状况、林分的整体状况等,进而会影响到害虫的群落
构成及发生程度。对不同管理水平杏树林的对比调
查发现, 管理水平不同,杏树林的害虫群落构成及害
虫发生情况出现明显变化。
( 4) 以杏树为主体所构成的生物群落本身的自
然控制机能较差。粗放经营的杏树林害虫发生严
重,而精细管理的害虫群落构成简单,危害不严重,
群落亦不稳定。所以在杏树林害虫的控制策略上,
必须坚持以加强杏树管理为主, 辅以对优势种群的
除治措施。只有二者结合, 才可能收到较好的控制
效果。
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