不同生境條件與管理方式對茶園蜘蛛群落結構及多樣性的影響

邢樹文,朱 慧,馬瑞君,杜穎青,孫延杰,查廣才

韓山師范學院學院生命科學與食品科技學院, 潮州 521041

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不同生境條件與管理方式對茶園蜘蛛群落結構及多樣性的影響

邢樹文*,朱 慧,馬瑞君,杜穎青,孫延杰,查廣才

韓山師范學院學院生命科學與食品科技學院, 潮州 521041

蜘蛛在茶園的生態控制和生物防治中起到重要的作用,為了解不同生境條件和管理方式的茶園蜘蛛群落結構差異和多樣性變化,于2011年3月份—2011年10月份,運用振落承接和過篩法對3種不同類型茶園的蜘蛛群落組成與多樣性進行了調查。結果表明：(1) 3種類型茶園蜘蛛群落組成：3種類型茶園蜘蛛群落在科、屬、種的組成及個體數量上,均表現為有機茶園高,無公害茶園次之,普通茶園低,且在物種數和個體數存在顯著差異。管巢蛛科和狼蛛科是3種類型茶園的優勢類群,球蛛科、跳蛛科、狼蛛科、皿蛛科的物種優勢度大于10%。 (2) 蜘蛛群落物種多樣性的多重分析結果表明,有機茶園蜘蛛群落的個體數、物種數、物種多樣性指數、物種豐富度指數和均勻度指數均高于無公害茶園和普通茶園,普通茶園最低,且達到顯著水平(P<0.05)。(3) 多元數據分析結果表明,有機茶園蜘蛛群落組成與普通茶園差異較大,無公害茶園與普通茶園蜘蛛群落組成差異較小；3種類型茶園的茶叢蜘蛛群落個體數、物種數及物種多樣性指數、豐富度指數和均勻度指數均高于地表,且表現為機茶園多,無公害茶園次之,普通茶園最少。蜘蛛的功能群采集發現,在3種茶園中結網蜘蛛少,而主要是游獵蜘蛛。(4) 不使用化學農藥的茶園,因其周邊生境結構復雜(竹林、小灌木及雜草),植被豐富,形成植被緩沖帶,改善了茶園小氣候環境,增加了茶園土表覆蓋度,可明顯提高茶叢和地表游獵蜘蛛的物種數和個體數量。綜合研究結果表明,在生態條件好、干擾少的有機茶園中的蜘蛛物種數量、群落多樣性明顯高于受損生態系統和人為干擾強的普通茶園。

茶園；生境條件；管理方式；蜘蛛；群落結構；多樣性

近年來,茶農為追求經濟效益提高茶葉產量,不斷擴建茶園并且頻繁施用化學農藥、除草劑和化肥,不僅導致常規管理的茶園生態環境遭到嚴重破壞,而且引發茶園環境污染和茶葉農藥殘留超標,茶葉品質下降。蜘蛛在茶園生態系統中種類多,數量大,是主要的茶園害蟲天敵,對茶園多種害蟲具有重要的控制作用,在有機生態茶園害蟲調控方面發揮重要功能,其對假眼小綠葉蟬(Empoascavitis)具有極強的捕食作用[1-3],對茶麗紋象甲 (Myllocerinusaurolineatus)、茶二叉蚜(Toxopteraaurantii)、黑刺粉虱(Aleurocanthusspiniferus)及多種蛾類低齡幼蟲及成蟲也具有良好的調控效果[4-7]。因此,保護茶園蜘蛛多樣性,以蛛控蟲,建立無污染健康的生態茶園是當前學者對茶業種植和發展最關注的熱點話題之一。多年來,為避免化學防治害蟲帶來的危害,國內學者在構建茶葉種植和管理模式[8-9],以及利用蜘蛛等天敵進行生態控制[10-11]方面進行了系統的研究。自20世紀90年代,我國茶區在蜘蛛種類和地理分布[12-13]、茶園蜘蛛種群動態[14-15]、茶園蜘蛛區系分布[16]、茶園蜘蛛群落組成[17-19]及茶園蜘蛛多樣性研究[20]等方面做了大量基礎性研究,為利用蜘蛛種群構建無污染的景觀生態茶園奠定了基礎,探討不同環境條件和管理方式對茶園蜘蛛群落結構及多樣性的影響,蜘蛛群落與茶園環境構建的關系,對茶業種植、茶葉產業的經濟發展和茶區的生態重建具有重要理論意義和實踐價值。但是這些方面一直以來都缺乏深入系統研究。本研究以廣東省潮州市鳳凰山單叢茶區3種不同類型的茶園作為研究樣區,探討茶園生境條件和管理方式對蜘蛛物種的組成與分布、群落結構及生物多樣性的影響,分析茶園蜘蛛群落結構的差異,并討論其原因,以期為保護天敵資源,利用蜘蛛天敵控制蟲害,建立以生物防治主的綜合防治體系茶園提供基礎的科學依據。

1 研究方法

1.1 研究區域概況

研究樣地設在廣東省潮安縣境內的鳳凰鎮,海拔250—1391 m, 年平均氣溫為21.4℃,降雨量為2119.7 mm。極端最高氣溫為39.6℃,極端最低氣溫為-0.5℃。本研究的茶區分有機茶園、無公害茶園和普通茶園3種類型的茶園,總面積約1000 hm2以上。主要種植茶樹品種為鳳凰單叢茶,種植年限在14—16a之間。

有機茶園,位于鳳凰鎮叫水坑村,海拔850 m,茶園周圍是毛竹(Phyllostachysedulis(Carrere) J.Houz.)及闊葉混交林、灌木, 茶園伴生革命菜(Alternantherasessilis(L.)R.Br.ex DC.)、芒萁(Dicranopterisdichotoma(Thunb.)Bernh.)、野牡丹(PaeoniadelavayiFranch.) 霍香薊(AgeratumconyzoidesL.)等多種植物。茶園為梯田式造田, 茶樹行距2.0m, 間距40cm, 茶樹蓋度51.3%,年平均氣溫19.23℃,平均濕度(RH) 89.36,年降雨量為1737.40mm,每年春季4月人工采春茶1次,秋后整枝和人工除草,平均每兩年施有機肥1次,茶園不施用農藥與除草劑。

無公害茶園,位于大山鎮上春村、中段村和芼嶺村,海拔510m,茶園周邊為闊葉混交林等喬木、灌木和草叢,茶園伴生植物主要有金毛耳草(HedyotisChrysotricha(Palib)),芒萁、寬葉鼠麴草 (GnaphaliumadnatumWall.ex DC.)、霍香薊等植被。梯田式茶園,茶行間距為2.0m,或1.5m；茶樹蓋度76.3%,平均氣溫24.46℃,平均濕度(RH) 86.47,年平均降雨量為1693.20mm,茶園每年的4月、6月、8月和10月采茶4次。施用2.5%聯苯菊酯35 mL 900倍液及24%滅多威水劑35mL 900倍液,4—6 次/a,除草劑1次/a。

普通茶園,位于鳳凰鎮周邊的鳳新村、下埠村,橋頭村,地勢為丘陵地帶,海拔350m,單一茶園,周圍分布有少量小型灌木及雜草,周邊環境嚴重破壞。茶園伴生極少量雞矢藤(Paederiascandens(Lour.) Merr.) 及空心蓮子草(Alternantheraphiloxeroides(Mart.) Griseb.)等植被。非梯田式茶園,茶樹行距1.5m。茶樹蓋度69.32%,年平均氣溫26.18℃,平均濕度(RH) 81.47,年平均降雨量為1748.20mm,茶園每年采茶10次。施除草劑1次；施用2.5%聯苯菊酯35 mL 900倍液及24%滅多威水劑35mL 900倍液,12—14次/a,除草劑2次。

1.2 調查與分析方法

1.2.1 取樣時間

2011年3—10月份,對3種不同生境類型的茶園蜘蛛群落進行調查,每月調查1次,調查時間為每月的20—25日。標本采集方法為振落承接法和篩網法采集蜘蛛。

1.2.2 樣地設置

本研究是依據茶園的生境類型和管理方式不同,在研究區域選擇3種不同生境類型和管理方式的茶園(即有機茶園、無公害茶園和普通茶園)作為研究對象,每個生境茶園各選取海拔和地形差別不大的5塊茶園作為調查樣地,共15個調查樣地。每個樣地面積在約0.3—0.5hm2,樣地間距離均為350m以上。在每個樣地采用平行跳躍法,每隔5個茶行選取一個茶行作為調查樣點,每個樣點調查10株茶叢。調查方法先地表,后茶叢。

地表的調查方法 在每個樣點的10株茶叢行間收集地表凋落物和表層土,采用篩網法對其過篩后捕獲篩選出來的蜘蛛。

茶叢的調查方法 在每個采樣點的10株茶叢的茶行兩側鋪以塑料薄膜承接,用力振動和拍打茶叢6次,收集震落下來的蜘蛛。

1.2.3 標本處理與鑒定

將每個樣點采集的茶叢和地表蜘蛛標本,分別收集在盛有80%的酒精標本瓶中,分類貼標簽,帶回實驗室分別鑒定和計數。所獲成體蜘蛛標本鑒定到種,幼蛛鑒定到科(屬),未鑒定到種的標本不參與數據分析。

1.2.4 優勢度劃分

參照地Berger-Parker 生態優勢度指數的方法,將物種生態優勢度劃分為 5 個等級,具體標準為：當D≥0.1 時為優勢種,用 D(Dominant)表示；0.05≤D<0.1 時 為 豐 盛 種,用A(Abundant)表示；0.01≤D<0.05 時為常見種,用F(Frequent)表示；0.001≤D<0.01時為偶見種,用O(Occasional)表示；D<0.001時為稀有種或罕見種,用R(Rare)表示[21]。

1.3 分析方法

茶園蜘蛛群落的物種多樣性(Diversity)采用如下方法計算[22-23]：

Shannon-Wiener指數

H′=-∑Pi×lnPi；

Pielou均勻性指數

Simpson優勢度指數

D=1-∑Pi2,其中,Pi=Ni/N

Margalef物種豐富度指數

SR=(S-1) / lnN

式中,pi為群落第i個物種個體數占總個體數比例；N為蜘蛛群落全部物種的總個體數,S為蜘蛛群落的總類群數。

Bray-Curtis 距離系數

式中,m為研究樣地蜘蛛所有類群數；Xij為第j個生境第i個類群蜘蛛的個體數；Xik為第K個生境i個類群的蜘蛛個體數[24]。

1.4 數據處理

本次調查統計的數據均采用Microsoft office Excel 2007和SPSS 16.0進行處理。

在每個生境的茶園蜘蛛群落調查中,將各個月份相對應同一樣地的蜘蛛標本合并計算,獲得5個樣地蜘蛛的物種數和個體數,然后再將5個樣地的蜘蛛分別計算,用以統計蜘蛛的個體數、類群數(科、屬)、物種數,以及群落物種多樣性指數(H′), 物種豐富度指數(SR)、Pielou 均勻度指數(E)、Simpson優勢度指數(D)。參數進行 Duncan 新復極差多重比較檢驗, 取α=0.05, 比較各群落參數差異顯著性。茶叢和地表蜘蛛分開統計個體數和物種數,并按上述方法分別計算其群落物種多樣性各項生態學指標和Duncan檢驗。

采用非線性多維標度法(non-metric multidimensional scaling,NMDS)對3種茶園蜘蛛群落進行了分類排序。在本文中,NMDS排序所使用的數據庫是每個樣方蜘蛛的活動密度,排序分析過程選用Sorensen (Bray-Curtis)指數來比較蜘蛛群落結構的差異。排序分析結果給出了Stress值,Stress < 5,表示排序結果很好；Stress < 10,表示排序結果較好；Stress < 20,表示排序結果尚可；Stress > 20,則表示排序結果較差[25]。利用非參數多元方差分析比較3種茶園蜘蛛群落結構的整體差異。非參數的多元方差分析也稱為基于置換的多元方差分析(Permutation based MANOVA, perMANOVA)是一種利用置換方法來檢驗多元方差分析的非參數程序,適用于動物生態學群落分析。本文perMANOVA 用于檢驗3種不同茶園蜘蛛群落整體上是否存在差異,以茶園類型為分組變量,用Sorensen (Bray-Curtis)做距離測量。perMANOVA 的結果以傳統方差分析表的形式輸出。以上分析使用國際通用的排序軟件PC-ORD 5.0軟件包[26]。

2 結果與分析

2.1 不同生境條件與管理方式的茶園蜘蛛群落組成與數量特征

調查統計結果如表1所示,3種茶園共采集蜘蛛標本15992頭,隸屬18科62屬79種。其中,有機茶園蜘蛛個體數8076頭,隸屬18科58屬73種,占總個體數的50.22%,占總物種數的92.41%；無公害茶園蜘蛛個體數4911頭,隸屬17科49屬64種,占總個體數的30.88%,占總物種數的81.01%；普通茶園蜘蛛個體數3005頭,隸屬14科42屬46種,占總個體數的18.90%,占總物種數的58.22%。

在科的水平上,本次調查的3類茶園共有優勢類群是管巢蛛科和狼蛛科,占總科數的11.11%。其中,有機茶園與無公害茶園優勢類群相同,包括球蛛科、跳蛛科、管巢蛛科、蟹蛛科和狼蛛科,分別占總科數的27.78%和29.41%；普通茶園優勢類群3科,包括管巢蛛科、狼蛛科和柵蛛科,占總科數的23.08%。優勢類群、豐盛類群、常見類群和稀有類群之比分別是有機茶園5∶2∶7∶4,無公害茶園5∶3∶6∶3,普通茶園3∶4∶7∶0,由此看出,有機茶園和無公害茶園蜘蛛群落的組成與結構優勢于普通茶園。

在屬的水平上,球蛛科、皿蛛科、跳蛛科和狼蛛科的屬較多,屬的優勢度均高于10%以上。有機茶園蜘蛛比無公害茶園多9個屬,比普通茶園多12個屬。有機茶園占總屬數的93.55%,無公害茶園占總屬數的79.03%,普通茶園占總屬數的67.74%。

在物種的水平上,有機茶園比無公害茶園多9種,比普通茶園多27種。3類茶園的球蛛科、跳蛛科、狼蛛科和皿蛛科的蜘蛛種類最多,物種優勢度均大于10%。其次,蟹蛛科物種優勢度較高,有機茶園9.59%,無公害茶園9.38%和普通茶園8.70%。物種名稱詳見附表：廣東潮州鳳凰山茶園蜘蛛資源名錄。

2.2 不同生境條件與管理方式的茶園蜘蛛群結構及多樣性

運用物種多樣性方法,對不同類型茶園蜘蛛群落數據處理,見表2所示。結果表明：3種不同類型茶園蜘蛛的個體數、物種數、多樣性指數、均勻度指數、優勢度指數和豐富度指數均表現為有機茶園高,無公害茶園次之,普通茶園低,差異達到顯著水平(P<0.05)。有機茶園蜘蛛個體數、物種數與普通茶園的相比差距較大,與無公害茶園差距較小,說明有機茶園蜘蛛的優勢度和豐富度遠高于普通茶園,與優勢性指數和豐富度指數相一致。3個茶園的優勢性都很高,說明茶園蜘蛛是茶園害蟲的主要天敵。有機茶園Shannon-Wiener多樣性指數高于無公害茶園1.5倍,高于常規管理的普通茶園的2.40倍，表明有機茶園蜘蛛群落結構穩定性好,普通茶園相對較差。

表1 廣東鳳凰山不同類型茶園蜘蛛群落組成

優勢度的劃分：優勢類群(Dominant Order)：>10.0%；豐富類群(Rich groups)：5%―10%；常見類群(Frequent Order)：1%―5%；稀有類群(Rare Order)：<1%

表2 不同茶園蜘蛛群落特征指數

同一行不同小寫字母表示有顯著差異(P<0.05)

2.3 不同生境條件與管理方式的茶園蜘蛛群落空間分布特征

茶園生態系統、周邊生境條件及茶園管理方式對蜘蛛群落的個體數量和物種組成有很大影響。本次調查對茶叢和地表蜘蛛統計的數據顯示,有機茶園、無公害茶園和普通茶園的地表與茶叢蜘蛛物種比值分別為1∶1.24,1∶1.27,1∶1.02,個體數比值為1∶1.74,1∶1.43,1∶1.29。由此看出,蜘蛛的個體數、物種數及相對豐度均表現為茶叢高于地表,有機茶園高,無公害茶園次之,普通茶園低；除園蛛科、肖蛸科、漏斗蛛科的蜘蛛在茶樹上結網外,跳蛛科、蟹蛛科、管巢蛛科、貓蛛科及皿蛛科的大多數蜘蛛游獵于茶樹上狩獵昆蟲,少數在地面上捕獵,所以茶叢蜘蛛的豐富度、多度均高于地表。由于游獵蜘蛛的活動范圍大,在茶叢和地表上都有游獵蜘蛛活動,說明游獵蜘蛛在茶園捕食功能的重要性。而3類茶園茶叢與地表蜘蛛的差異,卻與茶園的周邊生境和茶園自身的生態環境相關,周邊生境與自身生態環境良好的有機茶園適宜更多數量和種類的蜘蛛聚集和生存, 生態環境較差的普通茶園蜘蛛的數量和種類則減少。

從表3可以看出, 3種類型茶園茶叢和地表蜘蛛的個體數、物種數均表現為有機茶園高,無公害茶園次之,普通茶園低,且達到顯著水平(P<0.05)。茶叢蜘蛛群落的物種多樣性指數、均勻度指數、優勢性指數和豐富度指數均表現有機茶園高,無公害茶園次之,普通茶園低,且差異性均達到顯著水平(P<0.05)；3類茶園地表蜘蛛群落的個體數和多樣性指數差異達到顯著水平(P<0.05),普通茶園的物種數和豐富度指數與無公害茶園間無顯著差異,有機茶園和無公害茶園的均勻度指數無顯著差異,但與普通茶園差異顯著；3類茶園的優勢性指數無顯著差異。整體上,茶叢蜘蛛群落結構和物種多樣性高于地表蜘蛛群落,有機茶園地表與茶叢蜘蛛群落結構的相差較大,無公害茶園與普通茶園地表與茶叢蜘蛛相差較小。

表3 蜘蛛群落的數量組成與多樣性指數在不同生境茶園的空間差異

2.4 不同生境條件與管理方式的茶園蜘蛛群落排序分析

3種茶園蜘蛛群落NMDS排序分析結果表明,排序軸1和2存在明顯的正交性(84.3%,r=-0.40),這兩個排序軸累計解釋了95.7%的數據變異(排序軸1：R2= 0.888；排序軸2：R2=0.069),說明前兩個排序軸較好地反映了茶叢蜘蛛群落結構(圖1),表明茶叢蜘蛛群落的個體數、物種數和多樣性指數、豐富度指數高于地表。3種茶園蜘蛛群落NMDS排序分析計算出的Stress值為4.81,表明NMDS排序分析結果是較好的。從排序圖中可以看出,3種茶園蜘蛛群落組成明顯不同,有機茶園蜘蛛群落組成與普通茶園相差較大,而無公害茶園與普通茶園蜘蛛群落組成相差較小。3種茶園蜘蛛群落的方差(PerMANOVA)分析結果與NMDS排序結果一致,3種茶園蜘蛛群落的個體數、物種數和生態指數均存在顯著差異(F2,14=12.46,P< 0.001)。多重比較的結果表明,3種茶園間蜘蛛群落的個體數、物種數和蜘蛛群落生態學指數均存在顯著差異(t=2.95,P=0.011；t=4.91,P=0.010；t=2.53,P=0.008)。

圖1 茶園蜘蛛群落NMDS排序圖 Fig.1 NMDS plots indicating 2-dimensional distances of the spider communities among three habitats

3 討論

3.1 保留茶園周邊生境條件,構建結構穩定的植被緩沖帶,科學管理茶園,能提高蜘蛛群落多樣性

生物多樣性作為生物群落組成結構的重要指標,能夠反映群落內物種多少和生態系統的復雜程度,從而反映生境間的相似性及差異性[27-28]。生物群落多樣性是群落生態學研究的熱點之一,越來越多的研究表明,復雜多樣的植被環境蜘蛛群落多樣性也增加[29-30]。蜘蛛群落多樣性與茶園生態系統周邊自然環境條件和外界人為干擾相互適應,蜘蛛各類群在時空序列上產生與周圍環境相適應的周期性節律動態,并且協同進化[31]。茶園周邊的生境條件、地理位置、溫度、濕度、管理方式的差異,以及蜘蛛與害蟲間的食性關系,是導致茶園蜘蛛群落結構產生差異的重要因素[32]。蜘蛛種類在茶園生態系統的構成受周邊生境條件等影響較大,對不同生境具有依賴性,隨著生境的改善群落密度變大[3,32]。本研究結果有機茶園、無公害茶園和普通茶園蜘蛛的個體數之比為2.69∶1.64∶1,物種數量比為1.59∶1.14∶1,有機茶園蜘蛛的多樣性高、穩定性強,無公害茶園次之,而普通茶園蜘蛛多樣性低,穩定性差。主要有兩個因素,其一是不同茶園生態環境及周邊生境存在很大的差異。有機茶園周邊植為闊葉混交林和竹林,其交界處具有小灌木和草叢,豐富的植被形成茶園周邊復雜的生態環境,構成茶園與植被緩沖帶間的邊緣效應[33],對維持該環境的小氣候穩定性起到關鍵作用。茶園周邊豐富而穩定的植被生境改善了節肢動物的生態位和空間分布格局,不僅為蜘蛛提供了良好的庇護場所,小氣候適宜的溫度和濕度也為蜘蛛繁殖和生存提供了食物和棲息的條件[34],因此該茶園蜘蛛種類和個體數都會增加,物種多樣性也有所提高,茶園生態結構更加穩定。而普通茶園是過度開發茶園,周邊生態環境遭到嚴重的破壞,茶園連成片,形成單一茶園,蜘蛛由于缺乏庇護場所,夏季(7月份和8月份)形成高溫,秋季(9月下旬至11月上旬)因濕度降低形成干燥氣候,以及冬季低溫對蜘蛛的捕食和繁殖造成很大的影響,導致蜘蛛群落數量減少,多樣性降低。其二是不同茶園的管理方式不同。有機茶園人為干擾少,有機茶園不使用化學農藥和除草劑,每年春季4月上旬至5月下旬采茶1次,全年整枝1次,普通茶園人為干擾多,尤其是在4月、5月和6月使用農藥,不僅會殺死成熟蜘蛛,而且對會殺死大量的幼蛛,大大減少蜘蛛的種群數量,這也是普通茶園蜘蛛數量和種類少于有機茶園的主要原因。其三,茶園的地理位置、海拔高度等自然條件,氣溫和濕度、降雨量等氣候條件也是導致茶園蜘蛛群落多樣性差異的重要因素。有機茶園海拔高,生態環境結構復雜,降雨量增多,霧氣增加,茶園形成適宜的氣溫和濕度,避免高溫氣候,有利于蜘蛛的繁殖和生存,提高茶園蜘蛛的物種數量及多樣性,這對控制茶園蟲害、調控茶園生態系統的穩定起著重要的作用。而無公害茶園海拔較低,尤其是普通茶園海拔只有350m,茶園周邊生境嚴重破壞,夏季的高溫、秋季的干燥以及冬季低溫都會降低茶園蜘蛛種群數量和多樣性。無公害茶園周邊也具有良好的生境條件,闊葉混交林、灌木叢和雜草等豐富的植被分布,形成茶園的小氣候條件,會聚集更多種類和數量的蜘蛛,提高蜘蛛群落的物種多樣性,但由于該茶園使用化學農藥和除草劑,會殺死或驅趕部分蜘蛛逃離茶園,導致茶園蜘蛛種類和個體數都會減少,因此,無公害茶園蜘蛛群落的多樣性及蜘蛛群落結構的穩定程度會低于有機茶園,高于普通茶園。

3.2 茶園周邊良好的生境條件及科學的管理方式,能增加茶叢和地表蜘蛛的種類和數量,有效促進蜘蛛在茶叢和地表上的合理分布,提高茶園蜘蛛優勢類群

蜘蛛的捕食和生殖方式是自然選擇的結果,也是蜘蛛在獲取這種本能中競爭生存空間環境的過程。生境條件的優劣,對蜘蛛獲取食物和繁殖后代有著重大影響[35]。茶園周邊生境條件、茶園小生態系統植被組成、植被生物量及植被生態系統的相對穩定性等直接影響蜘蛛群落的組成和分布[36- 38]。本次調查的3種類型茶園茶叢蜘蛛的種類和個體數均高于地表的1.5倍以上,而且茶叢和地表蜘蛛群落的豐富度和物種多樣性均為有機茶園高于無公害茶園,普通茶園最低。生境條件和管理方式是茶園棲息的蜘蛛群落空間分布的重要因素,周邊生境植被豐富穩定性好、有植被緩沖帶的有機茶園,棲息大量的節肢動物群落,豐富了茶樹地上部分的食物鏈結構,大量的游獵型蜘蛛,如多色金蟬蛛、鰓哈莫蛛、花哈沙蛛、兜垛跳珠、栓柵蛛、食蟲溝瘤蛛、卡氏蓋蛛等與狩獵型蜘蛛,如角紅蟹蛛、千島花蟹蛛、羽斑管巢蛛、斜紋貓蛛等聚集在茶樹干和樹冠上,導致茶叢蜘蛛群落的物種豐富,數量增加,多樣性升高。而有機茶園茶行間不僅凋落物多,地表覆蓋度高,而且茶園植被也較其他兩類茶園豐富,為溝渠豹蛛、幼豹蛛、版納熊蛛、胡氏逍遙蛛等地表游獵型蜘蛛提供了棲息和捕食場所,同樣導致地表游獵型蜘蛛種類和數量的增加,多樣性升高。另外,有機茶園為無害管理,不使用農藥和除草劑,對茶園干擾少,以及適宜的氣溫,使結網型蜘蛛種群數量增多,整體提升了有機茶園蜘蛛多樣性,為茶園害蟲的生態調控起到了關鍵性的作用。無公害茶園雖然也具有良好的周邊環境,但農藥和除草劑的使用,很大程度上削弱了蜘蛛種群數量,降低了蜘蛛群落物種多樣性。周邊裸露、沒有植被分布的普通茶園,其自身生態環境也較差,茶叢蜘蛛種類和數量會大量減少,由于地表覆蓋層少,大部分裸露,棲息環境和食物來源都不能滿足地表蜘蛛的生存需求,因而導致地表蜘蛛物種與數量減少,物種多樣性降低。此外,普通茶園頻繁使用化學農藥和除草劑,采茶次數等人為干擾活動多,茶樹地上部分的結網蜘蛛,如八斑鞘腹蛛、滑鞘腹蛛、花圓腹蛛、濁斑艾蛛、日本艾蛛、羽斑肖蛸、前齒肖蛸、森林漏斗蛛和機敏漏斗蛛數量會大量減少,同時導致游獵或狩獵型的跳蛛科、蟹蛛科和個體較小的皿蛛科的種群數量大量減少,因而很大程度上降低了蜘蛛的多樣性。

4 結論

本研究是對廣東鳳凰單叢茶區的首次調查,記錄了茶園蜘蛛79種,補充廣東茶園蜘蛛新紀錄61種[11],其中有機茶園占全部物種的98.53%,其茶叢蜘蛛和地表蜘蛛優勢種、個體數及生物多樣性各項生態指標均大于無公害茶園和普通茶園[39-40]。可見,周邊具有良好的生境條件、生境復雜而結構穩定的有機茶園,能提高蜘蛛群落結構的穩定性和多樣性,合理構建茶園周邊生境并對其進行科學管理,不使用化學農藥,構建結構復雜植物相對豐富的生境緩沖帶,能增加天敵蜘蛛群落多樣性,發揮蜘蛛對害蟲葉蟬自然控制作用,從而提高茶葉質量和經濟效益,科學管理方式是保證茶樹干和樹冠游獵蜘蛛群落多樣性與穩定性的重要因素。因此保護茶園周邊生境,減少茶園的人為干擾,能夠提高茶園蜘蛛種群密度,豐富蜘蛛種類,優化和穩定茶園蜘蛛群落結構,這是實現茶園害蟲生態控制的有效途徑。

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Effects of different habitats and management on the spider communities in tea plantations

XING Shuwen*,ZHU Hui,MA Ruijun,DU Yingqing,SUN Yanjie,ZHA Guangcai

SchoolofLifeScienceandFoodTechnology,HanshanNormalUniversity,Chaozhou521041,China

Spiders play an important role in ecological management and biological control in tea plantations. To better understand differences in the community structure and species diversity in different tea plantations with different habitats and management, three types of tea gardens, i.e., organic, pollution-free, and common gardens, were investigated using vibration and sieving methods to collect falling spiders. A total of 16952 spider specimens that belong to 75 species, 68 genera, and 21 families were collected; 47.72% (20 families and 67 genera) of 8089 specimens were collected from the organic tea garden; 29.60% (20 families and 54 genera) of 5017 specimens, pollution-free tea garden; and 18.10% (18 families and 47 genera) of 3068 specimens, common tea garden. The order of the spider community composition and individuals, from high to low, was as follows: organic tea garden, pollution-free tea garden, and common tea garden. The differences in species diversity and individual numbers were significant among the three types of tea gardens. Clubionidae and Lycosidae were the dominant taxa, and species dominance in Theridiidae, Salticidae, Lycosidae, and Linyphiidae was greater than 10%. The multiple analysis results showed that individual number, species number, species diversity index, species richness index, and evenness index of the spider community were higher in the organic tea garden than in the pollution-free and common tea gardens; the common tea garden showed the lowest values (P<0.05). Multivariate data analysis showed that the obvious differences in spider community composition between the organic tea garden and common tea garden were large; however, the differences between the pollution-free tea garden and common tea garden were few. In the three types of tea gardens, individual number, species number, species diversity index, richness index, and evenness index were higher in the tea bushes than on the surface, and the order was as follows: organic tea garden, pollution-free tea garden, and common tea garden. Less netting spiders and more wandering spiders were found in the three types of tea plantations. Without the use of chemical pesticides in tea gardens, the complex surrounding habitat and rich vegetation (bamboo, small shrubs, and weeds) could increase species and individual numbers of hunting spiders in tea bushes and the ground, forming an effective buffer zone to improve the microclimate environment and to increase soil surface coverage significantly. In conclusion, the species number and community diversity in organic tea gardens with fine ecological conditions and low human disturbance are obviously higher than those in common tea plantations with a damaged ecosystem and high human disturbance.

tea plantation; habitat condition; management style; spider; community structure; biodiversity

附表 廣東潮州鳳凰山茶園蜘蛛資源名錄 (廣東,2016)

* 表示廣東茶區蜘蛛新紀錄種；D：優勢種Dominnant；A：豐盛種Abundant; F：常見種Frequent； O：偶見種Occational；R：稀有種Rare;OP：有機茶園Organic tea platation；PP：無公害茶園Non-Pollution tea platation；CP：普通茶園Commen tea platation

廣東省教育廳特色創新類項目(2014KTSCX160)；潮州市科技計劃項目(2014N09)

2016- 04- 23;

2016- 12- 07

10.5846/stxb201604230765

*通訊作者Corresponding author.E-mail: xsw501@126.com

邢樹文,朱慧,馬瑞君,杜穎青,孫延杰,查廣才.不同生境條件與管理方式對茶園蜘蛛群落結構及多樣性的影響.生態學報,2017,37(12):4236- 4246.

Xing S W,Zhu H,Ma R J,Du Y Q,Sun Y J,Zha G C.Effects of different habitats and management on the spider communities in tea plantations.Acta Ecologica Sinica,2017,37(12):4236- 4246.