重庆5区稻田及农田昆虫群落结构组成及数量动态

重庆5区稻田及农田昆虫群落结构组成及数量动态

蜘蛛资源丰富。他是农业生态系统中最重要的天敌。它的群落结构和功能直接限制了害虫的发生和危害。从“作物—害虫—天敌”系统的整体功能出发,研究生物群落的结构、功能及其动态,探讨群落内物种之间的相互联系、相互制约的内在机制,是未来群落生态学研究的重点,也是充分发挥自然天敌作用、有效开展害虫种群系统控制和实施有害生物生态管理的基础。王洪全等(1999)报道中国稻田蜘蛛群落的物种组成有22科108属375种,其中分布在西南稻区的223种;陈孝恩等(1990)记载分布于原四川省农田中的蜘蛛31科113属332种,其中稻田蜘蛛有18科59属125种。据田间系统调查,重庆市水稻的整个生育期间,每hm2稻田有蜘蛛40～300万头,其他捕食性天敌的数量总和每hm2也不超过35万头。因而蜘蛛对稻田生态系统的稳定起着重要的作用。重庆市1997年直辖后,对稻田动物的结构和动态的系统调查和分析,迄今未见报道。该文对重庆特殊的山地稻田动物及农田蜘蛛群落的结构、动态及消长规律进行调查、分析与研究,初步摸清了长江上游稻区节肢动物群落的组成、主要类群的相对丰富度及蜘蛛优势种的季节动态。1材料和方法1.1不同海拔高度、立法典型农田的选择在重庆市范围内选择北碚区歇马镇(1)农云村(海拔240m)和东阳镇(2)松林村(560m)、璧山县七塘镇(3)阳秀村(220m)、万州区李河镇(4)蔡河村(200m)与龙宝镇(5)吉安村(350m)及九池乡(6)桂花村(500m)、合川市高石坎办事处(7)白果村(海拔400m)和永川市中山路办事处(8)卧龙村(海拔300m)等5区、县、市不同海拔生态区的8个点。点(1)～(2)选前作为油菜、小麦、胡豆、冬干杂草丛生、冬水、冬水育秧6种生境类型,点(3)～(8)选前茬旱作和冬水两种主要类型的稻田;另外在点(1)和(2)选取种植油菜、小麦、胡豆、蔬菜或冬干、冬水的其他多种农田。每种农田各选3块,每块按五点取样:①稻田每点20丛(2行×10窝),点(1)～(2)隔10天、点(3)～(8)隔15天一次,从水稻栽插返青直到收割;②其他农田每点1m2,隔15天或20天一次,在作物生长季节的田间或田坎或农闲时的杂草丛中,于1998年4月至2000年9月调查各点蜘蛛、昆虫等动物的种类和数量。主要运用盆拍和目测相结合辅以网捕的调查方法。同时在各点分季度不定期随机采集各种农田内的蜘蛛和稻田动物标本,带回室内进行分类鉴定[5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17]。1.2处理数据1.2.1物种数量的计算表示群落中各类群的相对发生量:m′=mj/M;其中:mj=Σ(mi),表示j类群中所有物种的个体数量;mi表示i物种的个体数量;M=Σ(mj),表示所有类群物种的个体数量。1.2.2ger-pet等优势度指数表示某物种在所属类群中的相对发生量,用Berger-Parker提出的优势度指数,I=Ni/N;其中:Ni为i物种的个体数量,N=Σ(Ni),表示所属类群中所有物种的个体数量之和。2结果与分析2.1稻田动物群落类型经田间系统调查、标本采集和室内分析鉴定,发现重庆市稻田动物5纲17目101科198属269种。其中节肢动物2纲13目95科192属261种(占发现动物总种数的97.03%),其他动物3纲4目6科6属8种(占2.97%);稻田动物中天敌3纲9目46科102属156种,其中捕食性天敌3纲9目41科92属143种。稻田节肢动物中昆虫11目78科145属171种,蜘蛛16科46属89种;昆虫中天敌7目27科53属64种,害虫7目45科86属100种,其他类虫1目6科6属7种。按照取食关系,将稻田动物群落划分为捕食类(A)、植食类(B)、寄生类(C)、中性类(D)4个亚群落及蜘蛛(A1)、捕食性天敌昆虫(A2)、其他捕食性天敌(A3)、害虫(B1)、其他有害动物(B2)、寄生性天敌昆虫(C1)、中性昆虫(D1)7种功能类群(其中节肢动物只包括5个功能类群——除开A3和B2)(表1)。由表1可知,捕食类亚群落丰富度在稻田动物群落中占53.16%,植食类亚群落占39.41%,寄生和中性昆虫类分别占4.83%和2.16%。捕食类亚群落中,蜘蛛占62.24%,其他占37.76%;植食类亚群落中,害虫占94.34%,其他有害动物占5.66%。植食性昆虫即害虫的物种数在稻田动物群落中占37.18%,居于首位;蜘蛛作为主要的捕食性天敌类群,其物种数占到33.09%,仅次于害虫。显然,稻田(节肢)动物群落中害虫和蜘蛛是最大的两个优势类群,其群落结构与功能的研究应是稻田群落研究的重点。为分析稻田蜘蛛群落的重建,调查了与稻田有关的其他农田生境的种库,发现农田蜘蛛21科81属203种。2.2蛛和中性昆虫稻田动物群落主要类群的相对丰富度见表2。由于其他捕食性天敌(A3)功能类群的种类很少、数量很低,表2中未予考虑。由表2可知,蜘蛛类群在拔节期已达到139.27万头hm-2,占到54.05%;而捕食性天敌昆虫在水稻成熟期的高峰值才37.3116万头hm-2,仅占6.22%。因此,蜘蛛在稻田中占绝对优势,对稻虫起着重要的控制作用。值得特别一提的是,表2反映出中性昆虫在水稻生长的前期(分蘖期)已达高峰。中性昆虫是蜘蛛和其他捕食性天敌、寄生性天敌的桥梁寄主。因此保护前期的中性昆虫对稻田天敌的发展具有重要的意义。2.3拟水狼蛛、食虫沟瘤蛛、褐飞关于的自然优势生态优势度指数评价表明,水稻生育各期稻田动物群落中的优势种不同(表3)。稻田动物群落在整个生育期间的主要优势种为拟水狼蛛、食虫沟瘤蛛、稻蓟马、草间小黑蛛和褐飞虱,其生态优势度分别是0.1128,0.1073,0.1070,0.1039与0.0806。稻田水稻生育前期以害虫稻蓟马和中性昆虫摇蚊为主,中期以害虫稻蓟马、褐飞虱和稻蝗为主,中后期则以蜘蛛为主,这是稻田节肢动物群落结构季节动态的一个特点,对当地害虫治理策略的制定有着重要的指导意义。2.4细重庆89种稻田蜘蛛中分布在北碚的有16科39属73种,其中出现频次>70%的常见蛛14科33属49种,名录如下(以生态优势度的大小为序;*示生态优势度≥0.01的优势蛛8科14属15种,**示生态优势度≥0.05的显著优势蛛5种):(1)**拟水狼蛛Piratasubpiraticus(Boes.etStr.),(2)**食虫沟瘤蛛Ummerliatainsecticeps(Boes.etStr.),(3)**草间小黑蛛Erigonidiumgraminicola(Sundevall),(4)**粽管巢蛛Clubionajaponicola(Boes.etStr.),(5)**八点球腹蛛Theridionoctomaculatum(Boes.etStr.),(6)*隆背微蛛Erigoneprominens(Boes.etStr.),(7)*拟环纹狼蛛Lycosapseudoannulata(BoesetStr.),(8)*肩斑银鳞蛛Leucaugeblanda(L.Koch),(9)*圆尾肖蛸Tetragnathavermiformia(Emerton),(10)*锥腹肖蛸Tetragnathamaxillosa(Thorell),(11)*微菱头蛛Bianoraenescens(Simon),(12)*纵条蝇狮Marpissamagister(Karsch),(13)*黄褐新园蛛Neosconadoenitze(Boes.etStr.),(14)*褐色疣舟蛛Nematogmunsanguinolentus(Walckenaer),(15)*斜纹猫蛛Oxyopessertatus(L.koch),(16)真水狼蛛Piratapiraticus(Clerck),(17)日本蚁蛛Myrmarachnejaponica(Karsch),(18)直伸肖蛸Tetragnathaextensa(Linnaeus),(19)银背艾蛛Cyclosaargenteoalbe(Boes.et.Str),(20)齿螯额角蛛Gnathonariumdentatum(Wider),(21)三点希蛛Achaearaneakompirense(BoesetStr.),(22)嗜水新园蛛Neosconanautica(L.Koch),(23)沟渠豹蛛Pardosalaura(Karbch),(24)鞍形花蟹蛛Xysticusephippiatus(Simon),(25)鳞纹肖蛸Tetragnathasquamata(Karsch),(26)中华涡蛛Octonobasinensis(Simon),(27)黑色蝇虎Plexippuspaykulli(Audouin),(28)日本管蛛Trachelajapanica(Boes.et.Str),(29)三突花蛛Misumenopstricuspidatus(Fabyicius),(30)乌曲腹蛛Cyrtarachnebufo(BoesetStr.),(31)长螯肖蛸Tetragnathamandibulata(Walckenaer),(32)草间■蛛Uloboruswalckenaerius(Laterille),(33)前齿肖蛸Tetragnathapraedonia(L.Koch),(34)迷宫漏斗蛛Agelenalabyrinthica(Clerck),(35)食虫瘤胸蛛Oedothoraxinsecticeps(Boes.etStr.),(36)美丽蚁蛛Myrmarachnefrmicaria(Degeer),(37)黄褐狡蛛Dolomedessulfureus(L.Koch),(38)黑菱头蛛(贺氏菱头蛛)Bianorhotingchrehi(Schenkel),(39)稻田水狼蛛Piratajaponicus(Tanaka),(40)花腹盖蛛Nerienerodiata(Walckenaer),(41)柔弱锯螯蛛Dyschiriognathatenera(Karsch),(42)东京沟瘤蛛Ummerliatatokyiensis(Uyemura),(43)尖尾肖蛸Tetragnathacaudicula(Karsch),(44)四突瘤腹蛛Chrosiothessubabides(BoesetStr.),(45)黄昏(胸斑)花皮蛛Scytodesthoracica(Latreille),(46)类水狼蛛Piratapiratoides(Boes.et.Str.),(47)黑色肖蛸Tetragnathanigrita(Lendle),(48)突眼微蛛(眉疣舟蛛)Nematogmunstylitus(Boes.etStr.),(49)普查林豹蛛Pardosachapini(Fox)。常见蜘蛛各科的种类及个体数量差异很大,其中不同海拔区的分布差异明显。从群落丰富度看,低海拔区(240m)有蜘蛛34种,而高海拔区(560m)42种;从蜘蛛发生量占稻田动物总发生量的相对丰富度看,低海拔区为58.34%,而高海拔区为51.84%。2.5两种类型的分布不同海拔区6种类型稻田中,除冬水田外,其余各类型田的蜘蛛种类均是高海拔多于低海拔区;但从种群数量看,微蛛科、狼蛛科、管巢蛛科在低海拔区均大于高海拔区;其余各科则大多数是低海拔小于高海拔区。相同海拔区内比较,微蛛科和狼蛛科是优势类群,其相对丰富度都最大;其次,在低海拔区是管巢蛛科和球腹蛛科,在高海拔区是肖蛸蛛科和球腹蛛科;在低海拔区最少的是蟹蛛科和猫蛛科,而高海拔区最少的是蟹蛛科和园蛛科(表4)。2.6水稻各期节段的季节变化运用生态优势度指数评价稻田蜘蛛群落中的优势种(表5),结果表明,北碚稻田主要优势蜘蛛为拟水狼蛛、食虫沟瘤蛛、草间小黑蛛、粽管巢蛛和八点球腹蛛。在水稻生长各期,它们的季节变化较大。其中分蘖期差异最大的是草间小黑蛛、拔节期为食虫沟瘤蛛、穗期为拟水狼蛛、成熟期是粽管巢蛛。从不同海拔区看,低海拔区前期主要为草间小黑蛛和拟水狼蛛,后期主要为食虫沟瘤蛛和粽管巢蛛;高海拔区前期主要为草间小黑蛛和食虫沟瘤蛛,后期主要为食虫沟瘤蛛和八点球腹蛛。特别是拟水狼蛛和食虫沟瘤蛛在整个生育期均维持在较高水平,对飞虱、叶蝉等主要稻虫具有一定的控制作用。3不同海拔区的稻田蛛群落组成和优势种重庆市农田蜘蛛和稻田动物资源十分丰富,为“农田生态系统昆虫群落重建”的构想提供了理论依据和实践基础。稻田天敌亚群落的种类占57.99%,有害动物亚群落为39.41%。就个体数量占总发生量百分比的相对丰富度看,天敌类占59.22%,其中蜘蛛类占55.08%,而害虫占30.99%,其他有害动物占5.19%。不同海拔区的蜘蛛群落组成差异较大,低海拔区34种,高海拔区达42种;优势种的发生量也不相同,低海拔区以微蛛科和狼蛛科占绝对优势,高海拔区的微蛛科和狼蛛