金山區(qū)水稻綠色防控技術示范區(qū)膜翅目自然天敵昆蟲群落結構及多樣性初探

裴義瑋 沈翠平 （上海市金山區(qū)農(nóng)業(yè)技術推廣中心 201599）

蘆 芳 （上海市農(nóng)業(yè)技術推廣服務中心，上海市閔行區(qū) 201103）

陸怡然 （上海金山工業(yè)區(qū)農(nóng)業(yè)技術推廣服務站，上海市金山區(qū) 201506）

張 瑜 （上海市金山區(qū)廊下鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術推廣服務站 201516）

參考文獻

推進都市綠色農(nóng)業(yè)全面發(fā)展，是提升農(nóng)業(yè)發(fā)展質(zhì)量的必然要求，而對農(nóng)藥的合理使用及對新型植保技術的運用推廣是綠色農(nóng)業(yè)的核心技術理念之一。上海市金山區(qū)在近十年的農(nóng)業(yè)有害生物綠色防控（以下簡稱“綠防”）實踐中，從摸索到成熟，再到全區(qū)范圍示范推廣綠防技術及配套設施設備，積累了深厚的綠防技術模式推廣示范的工作經(jīng)驗。

生物防治是綠防技術的重要組成部分，而天敵昆蟲在害蟲的無害化綜合治理中扮演了重要角色。研究綠防技術對田間自然天敵種群結構的影響，需開展對自然天敵資源的調(diào)查，及對不同種類的天敵昆蟲進行形態(tài)識別與分類，這樣才能為利用區(qū)域內(nèi)自然天敵開展生物防治提供相關數(shù)據(jù)，并為篩選利用其中有價值的品種和開發(fā)新型生物防治手段做好準備[1]。因此，筆者通過在上海市金山區(qū)的綠防區(qū)和對照區(qū)安裝馬來氏網(wǎng)收集天敵昆蟲，對當?shù)啬尘G防核心示范區(qū)在一定時期內(nèi)的天敵種群數(shù)量及其結構特征進行研究，并給出一系列生物多樣性指數(shù)的分析結果，以期為進一步跟蹤掌握金山區(qū)綠防試驗區(qū)與非試驗區(qū)之間的天敵種群常年動態(tài)差異打下基礎。

1 調(diào)查方法與內(nèi)容

1.1 調(diào)查地點與時間

本次調(diào)查的綠防區(qū)位于金山區(qū)楓涇鎮(zhèn)上海道收水稻種植專業(yè)合作社的綠色認證水稻種植區(qū)域內(nèi)。該水稻種植專業(yè)合作社為金山區(qū)最早的一批綠防示范試點區(qū)域，在技術部門的探索指導下，現(xiàn)已連續(xù)5年成為金山區(qū)綠防核心示范點，且在農(nóng)業(yè)防治、物理防治、生物防治以及科學化綜合防治方面，高度集成了相關的綠防核心技術手段。據(jù)統(tǒng)計，在調(diào)查時間范圍內(nèi)，水稻種植區(qū)域共配備了性信息素誘捕器600余套，香根草種植300 m以上，顯花植物種植600 m以上，水稻綠色防控示范總面積達99.33 hm2。該綠防區(qū)水稻選用各種高效新型藥劑進行機械化防治，在保證防治效果的基礎上，比對照區(qū)常規(guī)化學防治田塊農(nóng)藥使用量平均減少16.06%。

選取另一塊非綠防技術推廣區(qū)域作對照區(qū)，與綠防示范區(qū)進行比較。對照區(qū)位于楓涇鎮(zhèn)盛新村盛新東路以南，與示范區(qū)直線距離約3 km，水稻種植條件和生育期與示范區(qū)基本一致，僅采用面上常規(guī)化學防治手段進行害蟲控制，由農(nóng)民自行施藥。

對照區(qū)與綠防區(qū)用藥情況見表1。

調(diào)查時間為2018年8月至2019年1月。

表1 對照區(qū)與綠防區(qū)2018年農(nóng)藥使用情況比較

1.2 研究方法

1.2.1 調(diào)查方法

調(diào)查對象為膜翅目的寄生蜂，它是一類重要的天敵昆蟲，且若寄生蜂要在生活周期內(nèi)完成世代交替，需蜜源植物提供必要的營養(yǎng)和生境條件[2]，這也是綠防技術中配套種植蜜源植物的主要目的。

調(diào)查采用馬來氏網(wǎng)（Malaise trap）進行寄生蜂的捕捉和收集。馬來氏網(wǎng)最早由瑞典昆蟲學家René Malaise發(fā)明用于采集節(jié)肢動物，其誘集效果也隨著多次改進變得越來越高效[3]。本次調(diào)查所用的馬來氏網(wǎng)由上海市農(nóng)業(yè)技術推廣中心統(tǒng)一購自中國水稻研究所并發(fā)放。馬來氏網(wǎng)在示范區(qū)內(nèi)安裝于符合安裝要求的核心區(qū)塊，在對照區(qū)內(nèi)則安裝在符合安裝要求的田塊。每兩周定期更換馬來氏網(wǎng)的收集瓶，并將保存好的樣本交由中國水稻研究所昆蟲研究室進行分類和鑒定。由于條件限制，本次調(diào)查僅以2018年9月1日—20日（單季稻穗期）收集到的寄生蜂鑒定結果為基礎進行昆蟲群落結構及多樣性研究。

1.2.2 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2019進行數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計分析，計算以下生態(tài)學生物多樣性指標。

群落多樣性（Diversity）分析，常以下列2個指數(shù)計算：Shannon-Wiener多樣性指數(shù)H`，H`=-∑[(Pi)×(lnPi)]，其中，Pi為第i個物種的個體數(shù)占所有物種總個體數(shù)的比例；辛普森多樣性指數(shù)D，D=1-∑(Ni÷N)2，其中，Ni指的是第i種物種的個體數(shù)，N指的是所有物種總個體數(shù)，前述Pi=Ni÷N。

群落均勻度（Evenness）分析，常以下列指數(shù)計算：Pielou 均勻度指數(shù)E，E=H`÷lnS，其中，S指的是所有物種的種類總數(shù)。

2 結果與分析

2.1 膜翅目天敵昆蟲群落結構基本情況分析

由表2可知，在本次調(diào)查時間范圍內(nèi)，對照區(qū)與綠防區(qū)共收集并鑒定寄生蜂19科98種1 078頭。其中，對照區(qū)的寄生蜂有17科62種398頭，綠防區(qū)的寄生蜂有19科80種680頭。從寄生蜂兩個主要的總科來看，姬蜂總科（姬蜂科、繭蜂科）種數(shù)對照區(qū)有14種，綠防區(qū)有24種，個體數(shù)對照區(qū)有97頭，綠防區(qū)有57頭；小蜂總科（僅含小蜂科、纓小蜂科、赤眼蜂科、蚜小蜂科、跳小蜂科、姬小蜂科、廣肩小蜂科、金小蜂科、扁股小蜂科、長尾小蜂科）種數(shù)對照區(qū)有30種，綠防區(qū)有32種，個體數(shù)對照區(qū)有144頭，綠防區(qū)有429頭。此外，據(jù)統(tǒng)計，寄生蜂有36個種僅在綠防區(qū)發(fā)現(xiàn)，有18個種僅在對照區(qū)發(fā)現(xiàn)。

表2 對照區(qū)與綠防區(qū)寄生蜂群落結構基本情況

2.2 膜翅目天敵昆蟲群落科級結構分析

由圖1、圖2可知，在對照區(qū)寄生蜂17個科中，以繭蜂科、纓小蜂科、緣腹細蜂科為主，個體數(shù)占比分別為22.61%、16.83%、20.60%。在綠防區(qū)寄生蜂19個科中，以纓小蜂科、赤眼蜂科、緣腹細蜂科為主，個體數(shù)占比分別為36.47%、14.26%、17.21%。從寄生蜂兩個主要的總科來看，綠防區(qū)小蜂總科個體數(shù)占比為63.09%，高于對照區(qū)（36.18%）；但綠防區(qū)姬蜂總科個體數(shù)占比為8.38%，低于對照區(qū)（24.37%）。

2.3 膜翅目天敵昆蟲群落結構多樣性分析

圖1 對照區(qū)寄生蜂科級組成結構

由表3可知，綠防區(qū)的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)H`、辛普森多樣性指數(shù)D、Pielou均勻度指數(shù)E均高于對照區(qū)，說明在本次調(diào)查時間范圍內(nèi)，綠防區(qū)的寄生蜂群落的多樣性和均勻程度均高于對照區(qū)。

表3 對照區(qū)與綠防區(qū)寄生蜂群落結構多樣性指數(shù)

3 結論與討論

圖2 綠防區(qū)寄生蜂科級組成結構

本次調(diào)查首次嘗試采用馬來氏網(wǎng)收集自然天敵中膜翅目寄生蜂的自然種群，在金山區(qū)綠色防控區(qū)域開展調(diào)查研究。在2018年對綠防區(qū)及對照區(qū)單季稻穗期內(nèi)捕捉收集到的樣本進行專業(yè)性分類和鑒定后，共獲得寄生蜂19科98種1 078頭；同時，對綠防區(qū)和對照區(qū)的天敵昆蟲群落進行比較分析發(fā)現(xiàn)，無論是從科級豐富度、種級豐富度、天敵個體總數(shù)，還是從生物多樣性量化指標（包括群落的多樣性與均勻程度）來看，綠防區(qū)的昆蟲群落都更為豐富和完善。

但值得注意的是，對照區(qū)的天敵昆蟲群落豐富度也較高。經(jīng)調(diào)查，這可能是因為2018年金山區(qū)單季稻穗期病蟲害輕中度發(fā)生，防治壓力較小；對照區(qū)的水稻種植戶為金山區(qū)規(guī)模種植戶（面積在2 hm2及以上），其防治藥劑由區(qū)、鎮(zhèn)級農(nóng)業(yè)技術部門制定防治方案后，選用新型高效低毒藥劑組織統(tǒng)一配送，確保了農(nóng)戶用藥的合理化、科學化和受監(jiān)管化，因此自然天敵得到了較好保護。

受馬來氏網(wǎng)數(shù)量有限等因素的限制，無法開展進一步統(tǒng)計分析，故暫時無法給出綠防區(qū)與對照區(qū)更為嚴謹?shù)谋容^結果；同時，由于鑒定程序較為復雜，目前只能針對較短時期內(nèi)收集到的膜翅目天敵昆蟲進行群落結構和多樣性指標分析。因此，待更多其他時期樣本的鑒定結果產(chǎn)生后，即可研究膜翅目天敵昆蟲群落的常年連續(xù)動態(tài)變化。

在今后的鑒定過程中，還可統(tǒng)計各個時期收集到的昆蟲樣品中植食者的數(shù)量乃至群落結構，從而分析研究天敵與植食者之間的相關程度[4]。同時，對于蜘蛛、捕食性蝽類等用馬來氏網(wǎng)不易捕捉到的自然天敵來說，還需尋找其他合適且可行的調(diào)查方法（如吸蟲器法、盤拍法）。