宁德低海拔茶园中的地表性蛛群结构

宁德低海拔茶园中的地表性蛛群结构

蜘蛛是园林生态系统的重要组成部分。它有多种风格、数量大、抗逆性强、分布在不同的时间和空间上等特点。据报道我国茶园蜘蛛约有27科290种,占茶园捕食性天敌总量的80%~90%,是控制茶园害虫种群消长的重要因子。蜘蛛能捕食假眼小绿叶蝉、黑刺粉虱、茶蚜和茶尺蠖等多种茶树主要害虫。充分发挥蜘蛛对害虫的控制能力是茶园害虫综合治理的重要内容。为详细了解福建省宁德市低海拔茶园中蜘蛛的群落结构及发生动态,本研究主要采用陷阱法和网拍法对宁德市低海拔无公害茶园主要蜘蛛种类及发生动态进行了较系统的调查研究,以便为今后更好地保护和利用天敌蜘蛛提供科学依据。1材料和方法1.1阴山山地附气候区试验地设在福建省农业科学院茶叶研究所2号山茶叶试验基地(约5.33hm2),属丘陵地,海拔为100m。年平均气温17.9℃,最高气温41.80℃,最低气温-6.2℃;年平均日照1740h,积温6963℃;年平均降水量1700~2050mm,无霜期272.2d。1.2调查方法和调查过程主要采用陷阱法和网拍法,同时结合自由采集法。陷阱法参照刘杰等,在茶园(26年生福云8号)中选取0.1hm2的样方,设置40个陷阱(4次重复,每个重复10个点)。调查时间为2010年6~10月和2011年5~10月,每半个月采集1次蜘蛛;2010年11月至2011年4月和2011年11~12月每个月采集1次。网拍法在设置陷阱相邻茶行作为拍打收集蜘蛛的茶行,每次选取40个采样点(4次重复,每茶行10个点),每次取样时,左手将0.5m捕虫网插入茶蓬下,右手用力拍打5次。每半个月采集1次。1.3样品的保存、分类和鉴定每次收集的标本均按号分装储存在盛有75%酒精的塑料管中,选取有代表性的完整标本寄送湖北大学进行鉴定。成蛛鉴定到种,幼蛛鉴定到科。1.4温、湿度、月降雨、月除月除拉气象数据(包括平均温度、极端高温、极端低温、相对湿度、月降雨量、月日照时数)来源于福建省农业科学研究野外观测站(安装在福建省农业科学院茶叶研究所2号山试验基地)。1.5数据分析1.5.1shrenon-wiwell-wieenr多样性指数采用以下几个参数对蜘蛛群落结构特征进行分析:(1)物种丰富度(Speciesrichness,S):以总物种数(s)衡量;(2)Shannon-Wiener多样性指数(H′):,其中Pi为第i个物种个体数(ni)占群落全部物种的总个体数(N)的比例;(3)均匀性指数(Evennessindex,E):E=H′/log10S;(4)物种丰盛度,即个体数(Individuals,N):以总个体数(N)衡量;(5)Simpson指数式中ni为抽样中第i个物种的个体数量,N为抽样中所有物种的个体总和,s为物种总数。1.5.2群落物种生态优势度参照Berger-Parker生态优势度指数的方法,其计算公式为d=ni/N,式中:ni为第i个物种(或类群)个体数,N为群落总个体数。将物种生态优势度划分为5个等级,具体标准为:当d≥0.1时为优势种,用D(Dominant)表示;0.05≤d<0.1时为丰盛种,用A(Abundant)表示;0.01≤d<0.05时为常见种,用F(Frequent)表示;0.001≤d<0.01时为偶见种,用O(Occasional)表示;d<0.001时为稀有种或罕见种,用R(Rare)表示。1.5.3时间序列的均值化利用灰色关联度分析,研究不同气象因子对茶园蜘蛛群落和蜘蛛优势种种群发生动态的影响。分别以整个蜘蛛群落或3蜘蛛优势种种群密度时间序列作为母序列,记为X0(t),(t=1,2,3……N);以月平均气温时间序列X1(t)、月极端高温时间序列X2(t)、月极端低温时间序列X3(t)、月平均相对湿度时间序列X4(t)、月降雨量X5(t)、月日照时数X6(t)作为子序列;再作均值化处理得时间序列Y0(t)、Y1(t)、Y2(t)、Y3(t)、Y4(t)、Y5(t)、Y6(t)。分别计算Y0(t)与Yi(i=1,2,3,4,5,6)在同一时刻的绝对差值△0i(t),再计算关联系数L0i(t)。分别将各个序列每个时刻的关联系数相加并平均即得关联度。所有数据分析都在Excel2003、DPS7.05上完成。2结果与分析2.1不同类型蛛网种的物种组成2010年6月至2011年12月,通过陷阱法、网拍法和自由采集法共采集到蜘蛛标本1682头,经鉴定隶属于21科,39种(其中7个种需进一步鉴定)。其中,结网型蜘蛛包含6科10种;穴居型蜘蛛包含1科1种;游猎型蜘蛛包含14科28种(表1)。游猎型蜘蛛是最大的一个类群,占蜘蛛物种总数的71.79%,个体总数的62.49%,其中数量最多的为狼蛛科,占个体总数的50.59%。结网型蜘蛛是第二大类群,占蜘蛛物种总数的25.64%,个体总数的36.15%,其中皿蛛科和漏斗蛛科个体数较多,分别占个体总数的15.28%和14.39%;球蛛科虽然种类较多,但个体数较少。穴居型蜘蛛只有1个种,占个体总数的1.37%(表2)。2.2月多样性、均匀度基于科水平的群落特征指数见表3。2010年,茶园蜘蛛群落多样性、均匀度和优势度指数均以7月中旬较高,而丰富度则以8月和9月最高;2011年9月份多样性指数、丰富度最高,而1月份的均匀度和优势度指数最高。从时序上来看,多样性和丰富度的波动较大,而均匀度和优势度指数波动不大。2.3优势度值的计算参照Berger-Parker生态优势度指数的方法,对宁德市低海拔茶园蜘蛛进行分析。从表4中可以看出,沟渠豹蛛、草间钻头蛛和机敏漏斗蛛的优势度值d≥0.10,为宁德市低海拔茶园优势种;黑腹狼蛛的优势度值d在0.05~0.10之间,为丰盛种;滑鞘腹蛛、斑管巢蛛、锥腹肖蛸、亚洲狂蛛、田野安蛛和异囊地蛛的优势度值d在0.01~0.05之间,为常见种。其他种群的优势度值d均小于0.01,为偶见种或罕见种。2.4茶园的蜘蛛寿命2.4.1蛛黄茶苷种群活动2010年6~12月定期定点调查结果显示,宁德低海拔茶园全年都有蜘蛛活动,从1月份开始,随着时间的推移,蜘蛛种群数量逐渐增加,每年6月份出现一个次高峰,随后在7月份种群数量有所下降,8月再次达到一个高峰,9月份以后,蜘蛛种群数量逐月减少(图1)。2.4.2草间钻头蛛种群数量的季节动态宁德市低海拔茶园3个蜘蛛优势种沟渠豹蛛、草间钻头蛛和机敏漏斗蛛的消长动态见图2。不同蜘蛛优势种群的消长动态不同。沟渠豹蛛从1月份开始,随着时间的推移,种群数量总体呈现上升的趋势,到8月份其种群数量达到一个最高峰,此后随着气温的降低,种群数量逐渐减少;草间钻头蛛种群从1月份开始发生,到6月份出现一个次高峰,7~8月份种群数量有所下降,到9月份又开始增加,10月份种群数量再次出现一个高峰,此后随着时间的推移,种群数量逐渐减少,到12月份没有调查到其活动迹象;机敏漏斗蛛每年4月份才开始发生,此后种群数量逐渐增加,6~8月份其种群数量维持在一个较高水平,此后随着时间的推移,逐渐减少,直至消失(图2)。2.5各气象因子对草间钻头蛛种群密度的影响各气象因子对整个蜘蛛群落的影响大小序列为极端低温>平均温度>极端高温>月日照时数>月降雨量>相对湿度;各气象因子对沟渠豹蛛种群密度的影响大小序列为极端高温>月日照时数>平均温度>相对湿度>极端低温>月降雨量;各气象因子对草间钻头蛛种群密度的影响大小序列为极端低温>平均温度>月降雨量>极端高温>月日照时数>相对湿度;各气象因子对机敏漏斗蛛种群密度的影响大小序列为极端低温>月降雨量>月日照时数>平均温度>极端高温>相对湿度(表5)。3优势种与群落结构及影响因素本研究共采集蜘蛛标本1682头,隶属于21科,39种。其中,9个种为福建新纪录种,分别为波纹花蟹蛛Xysticuscroceus、绥宁獾蛛Trochosasuiningensis、浙江栅蛛Hahniazhejiangensis、亚洲狂蛛Zelotesasiaticus、滑鞘腹蛛Coleosomablandum、中华圆腹蛛Dipoenasinica、斑腹蝇虎Hyllusdiardi、褐吊叶蛛Acusilascoccineus、田野安蛛Anahitafauna。因此,本次调查是对宁德市低海拔茶园蜘蛛资源名录的重要补充,对今后天敌资源的保护利用具有十分重要的意义。研究发现福建宁德低海拔蜘蛛优势种为游猎型蜘蛛(沟渠豹蛛)和结网型蜘蛛(草间钻头蛛和机敏漏斗蛛),这与李巍巍等对泰山茶园蜘蛛种类进行定点调查发现当地优势种为游猎型蜘蛛(星豹蛛、遂宁獾蛛和黄栉足蛛)和结网型蜘蛛(泰山隙蛛)的结果较一致。但黄安平等调查湖南省长沙县湘丰飞跃茶园基地蜘蛛优势种为游猎型蜘蛛(前凹水狼蛛);颜亨梅等调查发现武陵山地区茶园蜘蛛群落以结网型蜘蛛(球蛛科)占优势。地理环境固然是造成这一差异的重要原因,此外,蜘蛛采集方法也对调查结果的差异影响很大。黄安平等只采用陷阱法采集蜘蛛,难以采集到结网型蜘蛛;颜亨梅等主要采用拍打震落法收集,难以采集到地表活动型蜘蛛。本研究采用陷阱法、网拍法和自由采集法相结合,不仅可以采集到茶树上游猎型和结网型的蜘蛛种类,而且还可以采集到大量地面活动的蜘蛛种类,是调查研究蜘蛛群落结构较好的方法。蜘蛛群落的结构及种群消长动态受到各种生物和非生物(温度、光照和水分等)因素的影响。本研究采用灰色关联分析发现,整个蜘蛛群落及3个蜘蛛优势种的发生动态与温度密切相关。前人研究也表明,温度是气候条件中对蜘蛛影响最大的因素,温度能直接影响蜘蛛的代谢速率,从而影响蜘蛛的生长发育、繁殖速率及其生命活力。水在蜘蛛生命活动中具有非常重要的作用,如果断食断水,蜘蛛的平均寿命显著缩短;