全 文 ：中国生态农业学报 2009年 3月 第 17卷 第 2期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, March 2009, 17(2): 330−334


* 农业部农业结构调整重大技术研究专项(06-03-03B)资助
吕文彦(1964~), 女, 学士, 副教授, 主要从事昆虫生态学的教学和科研工作。E-mail: lwy@hist.edu.cn
收稿日期: 2008-03-04 接受日期: 2008-07-04
DOI: 10. 3724/SP.J.1011.2009.00330
不同类型棉田昆虫群落结构研究*
吕文彦 秦雪峰 徐艳聆 沈宗霞
(河南科技学院资源与环境学院 新乡 453003)
摘 要 运用群落生态学原理和方法, 于 2007年 6月 26日至 8月 20日系统调查了平作春棉田和夏棉田主要
害虫的种群数量动态, 并利用相对丰富度、优势度指数、优势集中性指数、多样性指数和均匀度分析了其群
落结构和时间动态。结果表明: 两类棉田昆虫群落组成较为丰富, 由 10 目 35 科 48 种组成。其中春棉田昆虫
群落为 9目 30科 39种, 夏棉田昆虫群落为 10目 30科 43种; 优势种是棉蚜(Aphis gossypii Glover.)、烟粉虱
(Bemisia tabaci Gennadius)和朱砂叶螨[Tetranychus cinnarinus(Bois)]。在 6月底至 7月上旬春棉田优势种主要
有朱砂叶螨, 7月初数量达最多; 两类棉田在 7月中旬以后优势种均为棉蚜, 7月底至 8月中旬优势种均为烟粉
虱。两类棉田昆虫群落的总个体数变化较大, 但春棉田中昆虫群落和害虫亚群落总个体数始终高于夏棉田; 春
棉田害虫的相对丰富度较大 , 而夏棉田天敌的相对丰富度较大; 两类棉田以寄生性天敌群落相似系数最高
(0.949 4), 植食性害虫群落最低(0.439 4); 春棉田昆虫群落多样性指数最高为 1.895 3, 夏棉田昆虫群落多样性
指数最高为 2.095 1, 均匀度的变化趋势与多样性指数变化基本一致, 而优势集中性指数的变化趋势与多样性
指数和均匀度的变化正好相反, 优势集中性指数越大, 多样性指数和均匀度越小。
关键词 春棉田 夏棉田 昆虫群落 害虫亚群落 天敌亚群落 群落结构
中图分类号: S435.622 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2009)02-0330-05
Insect community structure in spring and summer cotton fields
LU Wen-Yan, QIN Xue-Feng, XU Yan-Ling, SHEN Zong-Xia
(School of Resources & Environmental Sciences, Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang 453003, China)
Abstract Community dynamics of major insect in spring and summer cotton fields were investigated according to the theory and
method of community ecology from June 26 to August 20, 2007. The community structure dynamics was analyzed based on col-
lected data on relative richness, dominance index, dominant concentration index, diversity index and evenness. The results show a
rich constitution of insect communities in spring and summer cotton fields. About 48 insect species, belonging to 35 families and 10
orders are observed. In spring cotton field, the insect community comprises 39 species, 30 families and 9 orders while in summer
cotton field, the insect community comprises of 43 species, 30 families and 10 orders. The dominant species are Aphis gossypii, Be-
misia tabaci and Tetranychus cinnarinus. The dominant species in spring cotton field is T. cinnarinus from the end of June to the
beginning of July, reaching the peak at the beginning July. The dominant species after mid. July is A. gossypii, and B. tabaci from the
end of July to mid. August in the two cotton fields. Total individual numbers of insect community vary greatly. The total individual
numbers of insect community and pest sub-community in spring cotton fields are always higher than in summer cotton fields. Rela-
tive richness of pests in spring cotton fields and that of the natural predator in summer cotton fields are larger. Similarity coefficient
of parasitical natural predator is highest (0.949 4) and that of phytophagous pest community is lowest (0.439 4). The highest diversity
indices of insect community in spring cotton fields and summer cotton fields are 1.895 3 and 2.095 1 respectively. Changes of diver-
sity and evenness are similar in both cotton fields. However, change in aggregation index of dominance is contrary to that of diversity
and evenness, which increases with decline in diversity and evenness.
Key words Spring cotton field, Summer cotton field, Insect community, Pest sub-community, Natural predator sub-commu-
nity, Community structure
(Received March 4, 2008; accepted July 4, 2008)
第 2期 吕文彦等: 不同类型棉田昆虫群落结构研究 331


棉田是人为干扰下的生态系统, 棉田昆虫群落
的多样性与稳定性不仅与昆虫物种数目、种群比例、
种间关系、食物网的复杂程度及棉株生长发育阶段
有关[1,2], 还与人为因素密切相关。进入 20 世纪 80
年代以来, 我国北方棉区种植业结构发生了重大变
化, 麦棉两熟田面积迅速扩大, 耕作制度的改革导
致棉田昆虫群落结构发生相应变化[3]。关于棉田昆
虫群落的研究, 目前开展尚不足。李生才等[1,2]曾对
山西省棉田昆虫群落的时间动态进行了研究, 李鹏
等[4]研究了淮北棉田害虫与捕食性天敌群落动态变
化, 夏敬源等 [3]研究了不同类型棉田节肢动物群落
结构, 崔金杰等 [5]研究了种植玉米诱集带对棉田昆
虫群落的影响, 董文霞、崔金杰等[6,7]比较了几种棉
田昆虫群落结构。但是由于棉花栽培地区分布广泛,
不同栽培地区的气候条件、土壤条件、耕作制度、
品种等差异较大 , 这些因素对棉田昆虫群落的组
成、结构及动态都有显著影响。研究掌握春棉田和
夏棉田昆虫群落结构与功能的变化规律, 对于充分
利用自然因素防治棉花害虫, 以及对棉花害虫进行
可持续治理有十分重要的指导意义。因此, 本文运
用群落生态学的原理和方法 [8], 比较研究了豫北平
作春棉和夏棉两类棉田昆虫群落结构的差异, 以便
为制定两类棉田害虫治理对策提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 田间调查方法
试验于 2007年在河南科技学院试验田进行, 选
择中等肥力的棉田 2 块 , 其中一块为平作春棉田,
品种为“百棉 1号”; 另一块为夏棉田, 品种为“百
棉 2号”。 从 6月 26日开始调查到 8月 20日结束,
每 5 d调查 1次, 采用大五点取样, 每次每点固定调
查 20 株, 共 100 株, 调查取样范围内地面和植株上
所有昆虫、螨类等的种类和数量, 并作详细记载; 未
知种类按统一编号进行记载[5−7]。
1.2 数据分析方法[4,8]
相对丰富度指群落内各类群个体数量占总个体
数量的比例。
种群优势度采用 Berger-Parker 优势度指数公
式计算:
d=Nmax/NT (1)
式中, Nmax为优势种群的数量, NT为全部种群数量。
群落生态优势度采用 Simpson 优势集中性指数
计算:
C=∑ (Ni/N)2 (2)
式中, Ni为第 i种的个体数, N表示总个体数。
群落多样性采用 Shannon-Wiener 多样性指数
公式计算:
H′=－ ∑ Pi lnPi (3)
式中, Pi =Ni/N。
群落均匀度采用 Pielou均匀度公式计算:
E＝H′/lnS (4)
式中, S为物种数。
群落的相似性用相似性指数(Index of similarity)
公式计算:
S=2c/(a+b) (5)
式中, S为相似性指数, a、b分别为 A、B两群落样
本中所有物种的个体数总和, c为 A、B两群落样本
中共有种的相对低值的总和。
相异系数 S′用相异性指数公式计算:
S′=1− S (6)
2 结果与分析
2.1 不同类型棉田昆虫群落的结构与组成
通过 12次系统调查, 共获得昆虫 48种, 隶属于
10 目 35 科。其中春棉田昆虫群落为 9 目 30 科 39
种, 夏棉田昆虫群落为 10 目 30 科 43 种, 昆虫的群
落组成见表 1。由表 1可以看出, 两类棉田昆虫群落
主要类群均为鞘翅目(Coleoptera)、双翅目(Diptera)、
膜翅目(Hymenoptera)、半翅目(Hemiptera)、同翅目
(Homoptera) 、 鳞 翅 目 (Lepidoptera) 、 缨 翅 目
(Thysanoptera)和蜱螨目(Acarina)等 8 个目。春棉田
这 8个类群占所有昆虫科的 96.67%, 种类的 97.44%,
个体数的 98.17%。以个体数分析, 同翅目所占比例
最大, 为 67.14%, 蜱螨目次之, 为 11.56%; 以物种数
来说, 鞘翅目所占比例最大, 为 25.64%, 半翅目次
之, 为 20.51%; 以科数论, 鞘翅目最多, 为 20.00%。
夏棉田这 8 个类群占所有昆虫科数的 86.67%, 种类
数的 90.69%, 个体数的 98.37%。以个体数分析, 同
翅目所占比例最大, 为63.74%, 膜翅目次之, 为20.14%;
以物种数来说, 鞘翅目所占比例最大, 为 27.91%, 半
翅目次之, 为 20.93%; 以科数论, 半翅目最多, 为
23.33%, 鞘翅目次之, 为 16.67%。春棉田昆虫个体
数量明显高于夏棉田, 但科数及物种数组成差异较
小 , 且两类棉田均为鞘翅目和半翅目物种最丰富 ,
同翅目个体数量最多。
2.2 不同类型棉田昆虫总个体数和物种数的时间
格局
从图 1 可以看出, 夏棉田和春棉田昆虫群落的
总个体数变化较大, 但春棉田中昆虫群落和害虫亚
群落总个体数始终高于夏棉田, 夏棉田中天敌亚群
落除 7 月初至中旬高于春棉田, 其余时间均低于春
棉田。两类棉田昆虫群落和害虫亚群落的总个体数
均在 8 月激增, 主要是优势种棉蚜和烟粉虱数量增
332 中国生态农业学报 2009 第 17卷


表 1 两类棉田昆虫群落的组成
Tab. 1 Compositions of insect community in two kinds of cotton fields
春棉 Spring cotton 夏棉 Summer cotton
目
Order 科数
Family number
种类数
Species number
个体数
Individual number
科数
Family number
种类数
Species number
个体数
Individual number
半翅目 Hemiptera 5 8 213 7 9 192
鞘翅目 Coleoptera 6 10 1 121 5 12 278
鳞翅目 Lepidoptera 2 3 71 2 4 72
同翅目 Homoptera 4 5 23 259 3 5 8 274
双翅目 Diptera 5 5 110 4 4 34
膜翅目 Hymenoptera 5 5 2 204 3 3 2 615
脉翅目 Neuroptera 1 1 634 1 1 199
缨翅目 Thysanoptera 1 1 3 028 1 1 1 246
蜱螨目 Acarina 1 1 4 005 1 1 58
直翅目 Orthoptra 0 0 0 3 3 13
合计 Total 30 39 34 645 30 43 12 981


图 1 两类棉田昆虫群落总个体数的时间格局
Fig. 1 Temporal pattern of total number of insect community
in two kinds of cotton fields

加所致。两类棉田天敌亚群落的总个体数在 7 月上
旬达最高, 而后迅速下降, 到 7 月中下旬以后数量
趋于稳定。
调查研究还发现, 春棉田害虫类和天敌类昆虫
的相对丰富度分别为 91.56%和 8.45%, 夏棉田害虫
类和天敌类昆虫的相对丰富度分别为 80.22%和
19.78%。两类棉田害虫的相对丰富度表现为春棉田>
夏棉田, 天敌的相对丰富度表现为夏棉田>春棉田。
可见, 春棉田自然天敌的控制能力弱, 存在害虫大
发生的潜在危险。
由图 2 可以看出, 两类棉田昆虫群落的物种数
均在 6 月下旬至 7 月初较低。春棉田在 7 月中旬到
7 月底、8 月份昆虫群落的物种数较高, 而夏棉田
在 7 月下旬和 8 月上旬昆虫群落的物种数较高。总
的看来 , 两类棉田昆虫群落的物种数变化都比较
平缓。

图 2 两类棉田昆虫群落物种数的时间格局
Fig. 2 Temporal pattern of species number of insect
community in two kinds of cotton fields

2.3 不同类型棉田昆虫群落均匀度和多样性的时
间格局
不同生态环境中, 棉田昆虫群落主要类群所占
比例不同。因此, 它们在群落中所表现的多样性、
均匀度也有一定的差异。多样性指数大, 说明昆虫
群落物种数多而个体数量较少, 物种复杂多样, 群
第 2期 吕文彦等: 不同类型棉田昆虫群落结构研究 333


落稳定性大。从图 3 看出, 春棉田昆虫群落多样性
指数以 7 月 16 日最高(1.895 3), 其次为 7 月 31 日
(1.595 8); 夏棉田昆虫群落多样性指数以 7月 21日
最高(2.095 1), 其次为 7月 16日(1.999 8)。均匀性的
变化趋势与多样性变化基本一致, 多样性高或低时,
均匀度也相应的高或低。两类棉田昆虫群落多样性
指数和均匀度随时间的变化而变化, 除两次调查(7
月上旬至 7 月中旬)外, 一般夏棉田昆虫群落多样性
和均匀度均高于春棉田; 春棉田从 6 月下旬至 8 月
上旬昆虫多样性随时间变化波动较大, 8月上旬以后
变化最为缓和。两类棉田从 7 月中旬以后昆虫群落
多样性变化趋势一致。

图 3 两类棉田昆虫群落均匀度和多样性的时间格局
Fig. 3 Temporal pattern of evenness and diversity of insect
community in two kinds of cotton fields
2.4 不同类型棉田昆虫群落优势集中性的时间格局
不同时间内昆虫群落的优势集中性指数测定结
果见图 4。从图 4可以看出, 不同类型棉田昆虫群落

图 4 两类棉田昆虫群落优势集中性时间格局
Fig. 4 Temporal pattern of dominant concentration of
insect community in two kinds of cotton fields
优势集中性指数不同。春棉田优势集中性指数除 7
月 6日、11日和 8月 15日外均大于夏棉田; 两类棉
田昆虫群落的优势集中性指数高峰期均在 7 月初或
7 月初至 7 月上旬。优势集中性指数与群落多样性
和均匀度呈相反趋势, 两类棉田昆虫群落多样性指
数、均匀度在 7 月初至 7 月上旬均较低, 优势集中
性指数则较大。
2.5 不同类型棉田昆虫群落主要生态优势种的时间
格局
采用 Berger-Parker 优势度指数测定不同棉田各
生育期的优势种(表 2)表明, 棉田昆虫群落的优势种
是棉蚜 (Aphis gossypii Glover.)、烟粉虱 (Bemisia
tabaci Gennadius)和朱砂叶螨 [Tetranychus cinnari-
nus(Bois)]。两类棉田在 7月中旬以后优势种均为棉
蚜, 7 月底棉蚜的发生量均达到高峰(棉蚜优势度指
数春棉为 0.633 0, 夏棉为 0.601 1); 至 8月中旬棉蚜
的发生量一直处于优势地位; 从 7 月底至 8 月中旬
优势种均为烟粉虱。而在 6 月底至 7 月上旬春棉田
优势种主要是朱砂叶螨, 7 月初数量达最多(优势度
指数为 0.915 7)。
2.6 不同类型棉田昆虫群落的相似性
群落相似性是群落组成上相似程度的定量指标,
在一定程度上反映了群落的演替变化和相互关系。
一般而论, 相似系数越大, 表明群落间的相似性越
大[8,9]。棉田 6～8 月份昆虫群落的相似系数和相异
系数(表 3)分析表明, 两类棉田以寄生性天敌群落相
似系数最高(0.949 4), 其次为捕食性天敌(0.590 9),
植食性害虫群落的相似系数最低(0.439 4)。
3 小结与讨论
本研究结果表明棉田昆虫群落组成较为丰富 ,
由 10目 35科 48种组成。其中春棉田昆虫群落为 9
目 30科 39种, 夏棉田昆虫群落为 10目 30科 43种。
优势种是棉蚜、烟粉虱和朱砂叶螨。优势种在不同
时期及不同类型棉田有些差异。在 6 月底至 7 月上
旬春棉田优势种主要有朱砂叶螨, 7月初数量达最多;
两类棉田在 7月中旬以后优势种均为棉蚜, 7月底至
8月中旬优势种均为烟粉虱。因此, 两类棉田在 7月
中旬以后要注意防治棉蚜和烟粉虱; 而春棉田在 7
月上旬以前还要注意防治朱砂叶螨。
夏棉田和春棉田昆虫群落的总个体数变化较大,
两类棉田昆虫群落的个体数均在 8 月激增, 其原因
是优势种棉蚜和烟粉虱数量增加所致。春棉田害虫
的相对丰富度较大, 说明春棉田自然天敌的控制能
力弱 , 某种害虫易大发生 , 主要以化学防治为主 ;
夏棉田天敌的相对丰富较大, 应充分利用天敌的控
334 中国生态农业学报 2009 第 17卷


表 2 两类棉田昆虫群落中主要种类的优势度指数
Tab. 2 Dominance index of major species in insect community in two kinds of cotton fields
春棉 Spring cotton 夏棉 Summer cotton 日期 (月-日)
Date (month-day) 棉蚜 A. gossypii 烟粉虱 B. tabaci 朱砂叶螨 T. cinnarinus 棉蚜 A. gossypii 烟粉虱 B. tabaci
06-26 0.000 0 0.000 0 0.806 5 0.238 1 0.000 0
07-01 0.007 8 0.000 0 0.915 7 0.152 9 0.000 0
07-06 0.047 9 0.010 0 0.489 2 0.002 3 0.005 4
07-11 0.202 8 0.121 4 0.036 9 0.060 2 0.019 3
07-16 0.417 6 0.157 3 0.138 2 0.361 4 0.069 9
07-21 0.589 4 0.180 4 0.032 1 0.380 2 0.095 1
07-26 0.633 0 0.245 1 0.000 9 0.601 1 0.137 9
07-31 0.535 9 0.239 5 0.000 0 0.303 2 0.370 0
08-05 0.406 4 0.387 0 0.000 3 0.391 0 0.413 1
08-10 0.464 4 0.384 9 0.000 0 0.329 9 0.386 3
08-15 0.431 2 0.367 3 0.001 4 0.288 0 0.247 3
08-20 0.501 7 0.308 3 0.003 9 0.368 5 0.418 6

表 3 两类棉田昆虫群落相似系数比较
Tab. 3 Comparison of similarity coefficients of insect community between two kinds of cotton fields
春棉 Spring cotton
相似系数 Similarity coefficient 相异系数 Discrepancy coefficient
植食害虫
Herbivore
捕食天敌
Predator
寄生天敌
Parasite
植食害虫
Herbivore
捕食天敌
Predator
寄生天敌
Parasite
植食害虫 Herbivore 0.439 4 0.560 6
捕食天敌 Predator 0.590 9 0.409 1
夏棉
Summer
cotton 寄生天敌 Parasite 0.949 4 0.050 6

制作用, 尽量减少施药次数, 必须时应考虑选择性
农药。
春棉田昆虫群落多样性指数最高为 1.895 3, 夏
棉田昆虫群落多样性指数最高为 2.095 1, 7 月中旬
以后, 夏棉田昆虫群落多样性和均匀性均高于春棉
田, 群落结构较稳定, 某种害虫大发生的可能性较
小。均匀性的变化趋势与多样性变化基本一致, 而
优势集中指数的变化趋势与多样性指数和均匀性的
变化正好相反, 优势集中指数越大, 多样性指数和
均匀性越小。
两类棉田以寄生性天敌群落相似系数最高, 其
次为捕食性天敌, 植食性害虫群落最低。这些差异
表现在害虫的组成和数量方面, 因此, 在害虫防治
上, 夏棉田和春棉田应采用不同治理对策。
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