重慶5區(qū)稻田及農(nóng)田昆蟲群落結(jié)構(gòu)組成及數(shù)量動態(tài)

重慶5區(qū)稻田及農(nóng)田昆蟲群落結(jié)構(gòu)組成及數(shù)量動態(tài)

蜘蛛資源豐富。他是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中最重要的天敵。它的群落結(jié)構(gòu)和功能直接限制了害蟲的發(fā)生和危害。從“作物—害蟲—天敵”系統(tǒng)的整體功能出發(fā),研究生物群落的結(jié)構(gòu)、功能及其動態(tài),探討群落內(nèi)物種之間的相互聯(lián)系、相互制約的內(nèi)在機制,是未來群落生態(tài)學(xué)研究的重點,也是充分發(fā)揮自然天敵作用、有效開展害蟲種群系統(tǒng)控制和實施有害生物生態(tài)管理的基礎(chǔ)。王洪全等(1999)報道中國稻田蜘蛛群落的物種組成有22科108屬375種,其中分布在西南稻區(qū)的223種;陳孝恩等(1990)記載分布于原四川省農(nóng)田中的蜘蛛31科113屬332種,其中稻田蜘蛛有18科59屬125種。據(jù)田間系統(tǒng)調(diào)查,重慶市水稻的整個生育期間,每hm2稻田有蜘蛛40～300萬頭,其他捕食性天敵的數(shù)量總和每hm2也不超過35萬頭。因而蜘蛛對稻田生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定起著重要的作用。重慶市1997年直轄后,對稻田動物的結(jié)構(gòu)和動態(tài)的系統(tǒng)調(diào)查和分析,迄今未見報道。該文對重慶特殊的山地稻田動物及農(nóng)田蜘蛛群落的結(jié)構(gòu)、動態(tài)及消長規(guī)律進行調(diào)查、分析與研究,初步摸清了長江上游稻區(qū)節(jié)肢動物群落的組成、主要類群的相對豐富度及蜘蛛優(yōu)勢種的季節(jié)動態(tài)。1材料和方法1.1不同海拔高度、立法典型農(nóng)田的選擇在重慶市范圍內(nèi)選擇北碚區(qū)歇馬鎮(zhèn)(1)農(nóng)云村(海拔240m)和東陽鎮(zhèn)(2)松林村(560m)、璧山縣七塘鎮(zhèn)(3)陽秀村(220m)、萬州區(qū)李河鎮(zhèn)(4)蔡河村(200m)與龍寶鎮(zhèn)(5)吉安村(350m)及九池鄉(xiāng)(6)桂花村(500m)、合川市高石坎辦事處(7)白果村(海拔400m)和永川市中山路辦事處(8)臥龍村(海拔300m)等5區(qū)、縣、市不同海拔生態(tài)區(qū)的8個點。點(1)～(2)選前作為油菜、小麥、胡豆、冬干雜草叢生、冬水、冬水育秧6種生境類型,點(3)～(8)選前茬旱作和冬水兩種主要類型的稻田;另外在點(1)和(2)選取種植油菜、小麥、胡豆、蔬菜或冬干、冬水的其他多種農(nóng)田。每種農(nóng)田各選3塊,每塊按五點取樣:①稻田每點20叢(2行×10窩),點(1)～(2)隔10天、點(3)～(8)隔15天一次,從水稻栽插返青直到收割;②其他農(nóng)田每點1m2,隔15天或20天一次,在作物生長季節(jié)的田間或田坎或農(nóng)閑時的雜草叢中,于1998年4月至2000年9月調(diào)查各點蜘蛛、昆蟲等動物的種類和數(shù)量。主要運用盆拍和目測相結(jié)合輔以網(wǎng)捕的調(diào)查方法。同時在各點分季度不定期隨機采集各種農(nóng)田內(nèi)的蜘蛛和稻田動物標(biāo)本,帶回室內(nèi)進行分類鑒定[5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17]。1.2處理數(shù)據(jù)1.2.1物種數(shù)量的計算表示群落中各類群的相對發(fā)生量:m′=mj/M;其中:mj=Σ(mi),表示j類群中所有物種的個體數(shù)量;mi表示i物種的個體數(shù)量;M=Σ(mj),表示所有類群物種的個體數(shù)量。1.2.2ger-pet等優(yōu)勢度指數(shù)表示某物種在所屬類群中的相對發(fā)生量,用Berger-Parker提出的優(yōu)勢度指數(shù),I=Ni/N;其中:Ni為i物種的個體數(shù)量,N=Σ(Ni),表示所屬類群中所有物種的個體數(shù)量之和。2結(jié)果與分析2.1稻田動物群落類型經(jīng)田間系統(tǒng)調(diào)查、標(biāo)本采集和室內(nèi)分析鑒定,發(fā)現(xiàn)重慶市稻田動物5綱17目101科198屬269種。其中節(jié)肢動物2綱13目95科192屬261種(占發(fā)現(xiàn)動物總種數(shù)的97.03%),其他動物3綱4目6科6屬8種(占2.97%);稻田動物中天敵3綱9目46科102屬156種,其中捕食性天敵3綱9目41科92屬143種。稻田節(jié)肢動物中昆蟲11目78科145屬171種,蜘蛛16科46屬89種;昆蟲中天敵7目27科53屬64種,害蟲7目45科86屬100種,其他類蟲1目6科6屬7種。按照取食關(guān)系,將稻田動物群落劃分為捕食類(A)、植食類(B)、寄生類(C)、中性類(D)4個亞群落及蜘蛛(A1)、捕食性天敵昆蟲(A2)、其他捕食性天敵(A3)、害蟲(B1)、其他有害動物(B2)、寄生性天敵昆蟲(C1)、中性昆蟲(D1)7種功能類群(其中節(jié)肢動物只包括5個功能類群——除開A3和B2)(表1)。由表1可知,捕食類亞群落豐富度在稻田動物群落中占53.16%,植食類亞群落占39.41%,寄生和中性昆蟲類分別占4.83%和2.16%。捕食類亞群落中,蜘蛛占62.24%,其他占37.76%;植食類亞群落中,害蟲占94.34%,其他有害動物占5.66%。植食性昆蟲即害蟲的物種數(shù)在稻田動物群落中占37.18%,居于首位;蜘蛛作為主要的捕食性天敵類群,其物種數(shù)占到33.09%,僅次于害蟲。顯然,稻田(節(jié)肢)動物群落中害蟲和蜘蛛是最大的兩個優(yōu)勢類群,其群落結(jié)構(gòu)與功能的研究應(yīng)是稻田群落研究的重點。為分析稻田蜘蛛群落的重建,調(diào)查了與稻田有關(guān)的其他農(nóng)田生境的種庫,發(fā)現(xiàn)農(nóng)田蜘蛛21科81屬203種。2.2蛛和中性昆蟲稻田動物群落主要類群的相對豐富度見表2。由于其他捕食性天敵(A3)功能類群的種類很少、數(shù)量很低,表2中未予考慮。由表2可知,蜘蛛類群在拔節(jié)期已達(dá)到139.27萬頭hm-2,占到54.05%;而捕食性天敵昆蟲在水稻成熟期的高峰值才37.3116萬頭hm-2,僅占6.22%。因此,蜘蛛在稻田中占絕對優(yōu)勢,對稻蟲起著重要的控制作用。值得特別一提的是,表2反映出中性昆蟲在水稻生長的前期(分蘗期)已達(dá)高峰。中性昆蟲是蜘蛛和其他捕食性天敵、寄生性天敵的橋梁寄主。因此保護前期的中性昆蟲對稻田天敵的發(fā)展具有重要的意義。2.3擬水狼蛛、食蟲溝瘤蛛、褐飛關(guān)于的自然優(yōu)勢生態(tài)優(yōu)勢度指數(shù)評價表明,水稻生育各期稻田動物群落中的優(yōu)勢種不同(表3)。稻田動物群落在整個生育期間的主要優(yōu)勢種為擬水狼蛛、食蟲溝瘤蛛、稻薊馬、草間小黑蛛和褐飛虱,其生態(tài)優(yōu)勢度分別是0.1128,0.1073,0.1070,0.1039與0.0806。稻田水稻生育前期以害蟲稻薊馬和中性昆蟲搖蚊為主,中期以害蟲稻薊馬、褐飛虱和稻蝗為主,中后期則以蜘蛛為主,這是稻田節(jié)肢動物群落結(jié)構(gòu)季節(jié)動態(tài)的一個特點,對當(dāng)?shù)睾οx治理策略的制定有著重要的指導(dǎo)意義。2.4細(xì)重慶89種稻田蜘蛛中分布在北碚的有16科39屬73種,其中出現(xiàn)頻次>70%的常見蛛14科33屬49種,名錄如下(以生態(tài)優(yōu)勢度的大小為序;*示生態(tài)優(yōu)勢度≥0.01的優(yōu)勢蛛8科14屬15種,**示生態(tài)優(yōu)勢度≥0.05的顯著優(yōu)勢蛛5種):(1)**擬水狼蛛Piratasubpiraticus(Boes.etStr.),(2)**食蟲溝瘤蛛Ummerliatainsecticeps(Boes.etStr.),(3)**草間小黑蛛Erigonidiumgraminicola(Sundevall),(4)**粽管巢蛛Clubionajaponicola(Boes.etStr.),(5)**八點球腹蛛Theridionoctomaculatum(Boes.etStr.),(6)*隆背微蛛Erigoneprominens(Boes.etStr.),(7)*擬環(huán)紋狼蛛Lycosapseudoannulata(BoesetStr.),(8)*肩斑銀鱗蛛Leucaugeblanda(L.Koch),(9)*圓尾肖蛸Tetragnathavermiformia(Emerton),(10)*錐腹肖蛸Tetragnathamaxillosa(Thorell),(11)*微菱頭蛛Bianoraenescens(Simon),(12)*縱條蠅獅Marpissamagister(Karsch),(13)*黃褐新園蛛Neosconadoenitze(Boes.etStr.),(14)*褐色疣舟蛛Nematogmunsanguinolentus(Walckenaer),(15)*斜紋貓蛛Oxyopessertatus(L.koch),(16)真水狼蛛Piratapiraticus(Clerck),(17)日本蟻蛛Myrmarachnejaponica(Karsch),(18)直伸肖蛸Tetragnathaextensa(Linnaeus),(19)銀背艾蛛Cyclosaargenteoalbe(Boes.et.Str),(20)齒螯額角蛛Gnathonariumdentatum(Wider),(21)三點希蛛Achaearaneakompirense(BoesetStr.),(22)嗜水新園蛛Neosconanautica(L.Koch),(23)溝渠豹蛛Pardosalaura(Karbch),(24)鞍形花蟹蛛Xysticusephippiatus(Simon),(25)鱗紋肖蛸Tetragnathasquamata(Karsch),(26)中華渦蛛Octonobasinensis(Simon),(27)黑色蠅虎Plexippuspaykulli(Audouin),(28)日本管蛛Trachelajapanica(Boes.et.Str),(29)三突花蛛Misumenopstricuspidatus(Fabyicius),(30)烏曲腹蛛Cyrtarachnebufo(BoesetStr.),(31)長螯肖蛸Tetragnathamandibulata(Walckenaer),(32)草間■蛛Uloboruswalckenaerius(Laterille),(33)前齒肖蛸Tetragnathapraedonia(L.Koch),(34)迷宮漏斗蛛Agelenalabyrinthica(Clerck),(35)食蟲瘤胸蛛Oedothoraxinsecticeps(Boes.etStr.),(36)美麗蟻蛛Myrmarachnefrmicaria(Degeer),(37)黃褐狡蛛Dolomedessulfureus(L.Koch),(38)黑菱頭蛛(賀氏菱頭蛛)Bianorhotingchrehi(Schenkel),(39)稻田水狼蛛Piratajaponicus(Tanaka),(40)花腹蓋蛛Nerienerodiata(Walckenaer),(41)柔弱鋸螯蛛Dyschiriognathatenera(Karsch),(42)東京溝瘤蛛Ummerliatatokyiensis(Uyemura),(43)尖尾肖蛸Tetragnathacaudicula(Karsch),(44)四突瘤腹蛛Chrosiothessubabides(BoesetStr.),(45)黃昏(胸斑)花皮蛛Scytodesthoracica(Latreille),(46)類水狼蛛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)。常見蜘蛛各科的種類及個體數(shù)量差異很大,其中不同海拔區(qū)的分布差異明顯。從群落豐富度看,低海拔區(qū)(240m)有蜘蛛34種,而高海拔區(qū)(560m)42種;從蜘蛛發(fā)生量占稻田動物總發(fā)生量的相對豐富度看,低海拔區(qū)為58.34%,而高海拔區(qū)為51.84%。2.5兩種類型的分布不同海拔區(qū)6種類型稻田中,除冬水田外,其余各類型田的蜘蛛種類均是高海拔多于低海拔區(qū);但從種群數(shù)量看,微蛛科、狼蛛科、管巢蛛科在低海拔區(qū)均大于高海拔區(qū);其余各科則大多數(shù)是低海拔小于高海拔區(qū)。相同海拔區(qū)內(nèi)比較,微蛛科和狼蛛科是優(yōu)勢類群,其相對豐富度都最大;其次,在低海拔區(qū)是管巢蛛科和球腹蛛科,在高海拔區(qū)是肖蛸蛛科和球腹蛛科;在低海拔區(qū)最少的是蟹蛛科和貓蛛科,而高海拔區(qū)最少的是蟹蛛科和園蛛科(表4)。2.6水稻各期節(jié)段的季節(jié)變化運用生態(tài)優(yōu)勢度指數(shù)評價稻田蜘蛛群落中的優(yōu)勢種(表5),結(jié)果表明,北碚稻田主要優(yōu)勢蜘蛛為擬水狼蛛、食蟲溝瘤蛛、草間小黑蛛、粽管巢蛛和八點球腹蛛。在水稻生長各期,它們的季節(jié)變化較大。其中分蘗期差異最大的是草間小黑蛛、拔節(jié)期為食蟲溝瘤蛛、穗期為擬水狼蛛、成熟期是粽管巢蛛。從不同海拔區(qū)看,低海拔區(qū)前期主要為草間小黑蛛和擬水狼蛛,后期主要為食蟲溝瘤蛛和粽管巢蛛;高海拔區(qū)前期主要為草間小黑蛛和食蟲溝瘤蛛,后期主要為食蟲溝瘤蛛和八點球腹蛛。特別是擬水狼蛛和食蟲溝瘤蛛在整個生育期均維持在較高水平,對飛虱、葉蟬等主要稻蟲具有一定的控制作用。3不同海拔區(qū)的稻田蛛群落組成和優(yōu)勢種重慶市農(nóng)田蜘蛛和稻田動物資源十分豐富,為“農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)昆蟲群落重建”的構(gòu)想提供了理論依據(jù)和實踐基礎(chǔ)。稻田天敵亞群落的種類占57.99%,有害動物亞群落為39.41%。就個體數(shù)量占總發(fā)生量百分比的相對豐富度看,天敵類占59.22%,其中蜘蛛類占55.08%,而害蟲占30.99%,其他有害動物占5.19%。不同海拔區(qū)的蜘蛛群落組成差異較大,低海拔區(qū)34種,高海拔區(qū)達(dá)42種;優(yōu)勢種的發(fā)生量也不相同,低海拔區(qū)以微蛛科和狼蛛科占絕對優(yōu)勢,高海拔區(qū)的微蛛科和狼蛛