苜蓿套种与单种对昆虫种群动态及群落结构的影响

摘要：从单种、套种两种种植模式出发，初步探讨天敌、害虫在单种、套种两种基本模式下的发生规律，解决苜蓿种植模式调整后对苜蓿害虫影响情况不清造成苜蓿受害情况不明的问题，为指导宁夏地区牧草种植模式调整，促进苜蓿增产提供理论依据。采用网捕、诱集等方法搜集整理田间害虫、天敌种类和数量，通过典型性相关分析法对数据进行分析。结果表明：不同栽培模式下苜蓿草地中昆虫种类与个体数的差异很大，单种的苜蓿草地中害虫发生量普遍高于套种的苜蓿草地；单种的苜蓿草地中主要害虫的个体数普遍高于套种的害虫，优势天敌也同样表现出这种分布规律；单种的苜蓿草地生境中昆虫的总个体数、植食性昆虫的个体数以及捕食性昆虫的个体数都明显高于套种的苜蓿草地。套种苜蓿虫害、天敌变动规律较为复杂，除了种植模式之外，还需要采取多种手段防范因外部虫源引入造成的集中暴发。

关键词：苜蓿；生态位；自然控制；栽培模式；群落结构

中图分类号：S 54文献标识码：A文章编号：10095500（2013）06002505

苜蓿是适应性广、耐盐碱、耐贫瘠和抗寒抗旱的优良牧草，在全世界广泛种植，被誉为“牧草之王”[1]。随着国家推进西部大开发、加快调整农业和农村经济结构，宁夏苜蓿产业化生产开始兴起。苜蓿草产业的兴起及发展又促进了奶产业与苜蓿草产业的有机结合和协同发展[2]。苜蓿草业发展过程中单一连片种植的模式出现了病虫害加重、生物控制能力降低等问题[3-8]。国内研究人员对品种抗性[9，10]、刈割对害虫的影响以及药剂防治[11-15]等均进行了相关研究，但对不同栽培模式下昆虫种群和天敌生态关系研究较少。魏永平[16]研究发现，果园人工种植紫花苜蓿与果园天敌昆虫群落相似性很高，是果园天敌昆虫的重要来源。Browm等[17]认为果园种植苜蓿等草本植物，有利于改良土壤特性，增加有机质，同时果园种草还给多种天敌提供良好的小生境，对于保护果园天敌昆虫群落多样性有着不可低估的作用。陈明[18]的研究也报道，棉田内间作苜蓿可以增加棉田节肢动物群落的物种数、均匀度、丰富度、多样性指数。张润志等[19]研究认为，棉田周边苜蓿带中储备了控制棉蚜的天敌，在棉蚜进入棉田出现数量激增时，苜蓿带中的天敌通过刈割被迫进入棉田发挥控制作用。近年以经济作物害虫-天敌-寄主关系为出发点，研究了经济作物和苜蓿套种以后对经济作物的影响。其重点在于利用苜蓿实现对经济作物的增产增收，而套种对苜蓿本身受到的影响却被忽视。因此，对苜蓿增产、产业调整等生产目的并无指导意义，需要开展针对苜蓿不同种植模式下虫害-天敌发生规律的研究，以确定合理的种植模式。

从单种、套种种植模式出发，初步探讨天敌、害虫在单种、套种的发生规律，解决苜蓿种植模式调整后对苜蓿害虫影响情况不清从而造成苜蓿受害情况不明的问题，为指导宁夏地区牧草种植模式调整，促进苜蓿增产提供理论依据。

1材料和方法

1.1研究区域

研究区域位于宁夏固原彭阳县曹洼，海拔1 700～2 000 m，年日照数2 518～3 100 h，年均气温4～8 ℃。≥10 ℃的有效积温为2 260 ℃，无霜期138.5 d，年降水量350～650 mm，土壤属黑垆土和灰褐土，昼夜温差大，是人工苜蓿生产的适宜自然生态区。彭阳县是宁夏的重点生态县，苜蓿栽培面积大，种植时间长，虫害发生较重。2012年4月设置了苜蓿单种区域与苜蓿-洋芋间作区，2种不同栽培模式的苜蓿同时存在，分别研究栽培模式下虫害及其天敌群落发生动态。

1.2研究方法

选择2种栽培模式的苜蓿草地，苜蓿单种和苜蓿-洋芋间作，调查苜蓿草地内的所有昆虫种类，研究不同栽培模式对昆虫的影响。苜蓿害虫及其天敌调查方法：（1）网捕。采取棋盘式五点取样法，每块样地按地形选取5个调查点，每点采取网扫与目测相结合的方法，田间记录目测的昆虫种类与数量，然后每点扫网50复网，分别从左到右1次180°为1复网，采集网内所有昆虫，转入毒瓶带回实验室鉴定，统计网内所有昆虫的种类与数量，同时制作标本；（2）巴氏罐诱集法。地表拟步甲、步甲、金龟子、蜣螂、隐翅甲及土栖昆虫采用此方法调查。用一次性塑料水杯（高9 cm，口径7.5 cm）作为巴氏罐诱集容器，每块小区内设诱杯25个，共分5组，引诱点间隔约1.5 m。每组巴氏罐至少间隔10 m，巴氏罐距离苜蓿边缘5 m。引诱剂为醋、糖、医用酒精和水的混合物，重量比为2∶1∶1∶20，每个诱杯内放引诱剂40～60 mL。放置诱杯时间为7 d，每隔7 d收集1次，并同时更换糖醋液。收集罐内所有节肢动物带回实验室制作成标本并鉴定，记录调查的种类与数量。（3）震落法。苜蓿蚜虫和蓟马采用此种方法，每点随机调查20枝条，把枝条上的害虫震落在白纸板，然后统计种群数量，用百枝条虫量表示害虫发生程度。（4）地面计算法。象甲等地面活动昆虫调查采取此法，用平方米虫量表示，每样点取面积1 m×1 m，统计地面虫口数量。

1.3分析方法

数据标准化处理物种数据的处理，对典型相关分析中的物种个体数量的原始数据在分析前实行标准化处理，每次每个物种数据总量合为1，分别计算每块小区中不同物种所占有的比例，用每个物种所占的比例代替真实值，其比例是相对值，使用相对比例进行相关分析。景观格局与个体数的相互关系作物个体数原始数据使用同样的方法处理。景观数据的处理：两个景观因子全部换算为百分率，保持量纲统一，以百分率进行本论文的所有关于景观因子的计算。

典型相关分析研究多个变量之间关系的回归分析方法，按因变量和自变量的数量对应关系可划分为一个因变量对多个自变量的回归分析及多个因变量对多个自变量的回归分析。分析了环境变量与物种变量之间的关系。环境变量主要用斑块数、边界长度、面积周长比、连通度与破碎化程度五个变量为一组，物种变量主要使用植食性昆虫、捕食性昆虫、寄生性昆虫、地表甲虫与地下害虫与所有昆虫的多样性五个变量为一组。

2结果与分析

2.1不同栽培模式下昆虫种类结构的差异

不同栽培模式下苜蓿草地中昆虫种类与个体数的差异很大。单种模式苜蓿草地中害虫发生量普遍高于套种的苜蓿草地，如：苜蓿斑蚜、苜蓿蓟马、甜菜象甲、白星花金龟（Protaetia brevitarsis）和黑绒金龟（Trematodes tenebrioides），其种群数量明显高于套种模式。但也有些种类在套种模式下发生量更大，如：苜蓿盲蝽和蝗虫的混合种群。

大多数的地表捕食性天敌在单种的苜蓿中种群数量也高于套种的苜蓿，如：直角通缘琵甲、半猛步甲和星斑虎甲。

2.2不同栽培模式害虫及天敌的发生规律

对不同栽培模式主要害虫的发生规律分析，单种的苜蓿草地中害虫的个体数普遍高于套种的害虫，优势天敌也同样表现出这种分布规律。地下害虫以及地表捕食性天敌在单种的苜蓿草地中种群数量都明显高于单种的苜蓿草地，说明套种有利于降低苜蓿草地的害虫危害，有利于对各种地下害虫进行有效地抑制，可能是由于套种的苜蓿草地中人为强烈的干扰作用，套种的农事操作等对昆虫群落形成了很强的干扰作用，降低了害虫的危害，也同时影响了昆虫群落，天敌的分布也同样在套种的苜蓿草地中较少。

2.3不同栽培模式下苜蓿草地昆虫群落结构

从单种苜蓿与套种苜蓿中整个昆虫群落的整体分析，单种的苜蓿草地生境中昆虫的总个体数、植食性昆虫的个体数以及捕食性昆虫的个体数都明显高于套种的苜蓿草地。多样性指数也同样表现出这种分布规律，在单种的苜蓿草地中多样性指数较低。而且套种的苜蓿草地中捕食性天敌与植食性天敌的比例没有明显的提高，这说明套种的苜蓿草地中虽然降低了植食性害虫的种群数量与危害程度，但套种这种模式并没有很好的提高天敌的种群数量，对害虫的可持续控制以及提高天敌的生物防治并没有明显的结果。

3讨论

不同栽培模式下害虫及天敌的发生情况亦不相同。单种的苜蓿中害虫总量明显高于套种的苜蓿，但套种苜蓿中天敌总量却远远低于单种的苜蓿。套种虽然降低了害虫的种群数量和危害程度，但并没有提高天敌的比例，天敌的种群数量以及对害虫的生物控制能力并没有得到明显的提高，甚至套种的苜蓿草地中捕食性天敌与植食性天敌的比例要低于单种的苜蓿。这可能是由于套种的农事操作，耕地、施肥、除草等等对昆虫群落造成了强烈的干扰作用，降低了整个昆虫群落的个体数和害虫的危害程度。

套种能够降低害虫种群数量，但带来了天敌等控制性因素也随之下降。害虫种群下降虽然对苜蓿增产有所裨益，但其严重削弱了自然控制能力，如果发生外来虫源输入时，极有可能引起暴发成灾的可能。因此，仅仅依靠单一的种植模式调整，就试验研究结果分析，是不能保证苜蓿生产安全。根据前人研究结果表明[20-23]，应当配合种植模式调整，开展连片种植缓冲区配置、合理调控害虫种群数量等方式进行补充。建立天敌储备库，防范输入性虫害威胁，在虫害发生发展初期进行人工干预，有效降低其初始虫量以便能够及时控制虫害危害甚至达到促进补偿增产。在后续的研究中，将继续对配伍植物进行筛选考察，提高天敌控制能力；其次，探索天敌库建立方式，筛选合适的库源植物和其于大面积种植的苜蓿田之间的配置方式。

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