覆蓋園藝地布對蘋果園節肢動物群落的影響*

張林林，焦 蕊，于麗辰，賀麗敏，李立濤，許長新，劉金利

（1 河北省農林科學院昌黎果樹研究所，066600）（2 山東省濟寧市經濟開發區農業服務中心）

蘋果是河北省主要果樹，2018 年栽培面積11.95 萬hm2，產量220.09 萬t[1]。樹盤覆蓋園藝地布＋行間生草是我國矮砧密植蘋果園推行的土壤管理模式[2]，有關園藝地布覆蓋研究主要集中在土壤水分、養分、果實生長等方面，園藝地布可控制雜草，保持土壤水分，提高土壤養分利用率，促進果樹生長[3-5]。節肢動物群落是果園生態系統的重要組成。有研究報道，果園自然生草可提高節肢動物群落豐富度和多樣性指數[6]，但覆蓋園藝地布是否對蘋果園節肢動物群落造成影響還未見報道。本文分析了樹盤覆蓋園藝地布＋行間生草和自然生草對蘋果園節肢動物群落組成、結構特征和相對穩定性的影響，為果園合理覆蓋園藝地布提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況與處理

試驗在河北省農林科學院昌黎果樹研究所施各莊植?；靥O果園進行。試驗區地勢、地貌、土質等自然條件基本一致，主栽蘋果品種‘昌紅’，樹齡4 年，行株距為4 m×2 m，常規肥水管理，試驗期間處理區不施用任何農藥。

試驗設2個處理：樹盤覆蓋園藝地布＋行間自然生草、全園自然生草，每個處理區面積1 480 m2。

1.2 節肢動物群落調查方法

2018 年5—11 月，每15 d 調查1 次。調查方法：①樹上節肢動物的種類和數量，按五點取樣法隨機選取長勢一致的蘋果樹5 株，目測樹冠上的節肢動物，然后每株樹在東、西、南、北4個方位，每個方位分上、中、下3 層，將整個樹冠分為12個調查單位，每個單位取0.5～1 m 的1～2 年生枝條，記錄害蟲及天敵的種類和數量；②蚧螨類的種類和數量，每株樹在樹冠東、西、南、北4個方位，每個方位隨機摘取5 片葉，實驗室鏡檢蚧螨類的種類和數量；③生草植被上節肢動物的種類，在調查植株附近隨機掃網40 次，所采集到的節肢動物標本連同植物莖葉倒入加有酒精的塑料瓶中，帶回實驗室進行分類鑒定，統計節肢動物的種類與數量。每個處理5 次重復，5 株為1 次重復。

1.3 數據分析

利用Excel 對數據初步統計和計算，采用R 軟件vegan 包計算節肢動物群落結構特征的各項參數，利用SPSS 16.0 對各處理的功能團和群落特征指數進行方差分析。

功能團的劃分：根據物種的取食習性，將群落劃分為植食、中性、寄生和捕食性4個功能團[7]。

群落特征指數：用節肢動物群落的豐富度指數d、多樣性指數H′、均勻度指數J 和優勢度指數C[8]比較節肢動物群落結構和多樣性指數。公式如下。

Pi為相對多度Pi=ni/n，i為樣本中第i個樣本的個體數量，n為樣本的所有的個體數量總和，S 為物種數目，N 為個體數量。

群落相對穩定性分析：用群落內物種數與群落內個體數之比（St/Si）反映種間數量上的制約作用；用天敵類群物種數與植食性類群物種數之比（Sn/Sp）反映食物網關系和天敵－害蟲相互制約的復雜程度和制約程度，值越大，表明群落越穩定[9]。

采用SPSS 16.0 統計分析軟件進行數據處理與分析，顯著性水平設定為α=0.05。

2 結果與分析

2.1 蘋果園節肢動物群落組成

調查表明，試驗區節肢動物有31 876 頭，隸屬于13 目71 科115種。其中植食性害蟲73種，半翅目蘋果黃蚜、瘤蚜和灰飛虱、纓翅目薊馬數量較多；天敵36種，膜翅目小蜂科、脈翅目草蛉科和蜘蛛目蜘蛛數量最多；中性群落6種，以蠅科為主。由表1 可知，樹盤覆蓋園藝地布＋行間自然生草和全園自然生草試驗區節肢動物均為13個目；樹盤覆蓋園藝地布＋行間自然生草節肢動物58個科，全園自然生草為63個科；樹盤覆蓋園藝地布＋行間自然生草節肢動物99個種，全園自然生草為101個種；樹盤覆蓋園藝地布＋行間自然生草節肢動物個體數量多于全園自然生草。樹盤覆蓋園藝地布＋行間自然生草節肢動物優勢目為半翅目，個體數量比率多于全園自然生草；全園自然生草優勢目為半翅目、雙翅目和纓翅目，天敵膜翅目和蜘蛛目比率高于樹盤覆蓋園藝地布＋行間自然生草。

表1 蘋果園節肢動物群落組成

2.2 蘋果園節肢動物功能團類群

由表2 可以看出，2個處理的植食類群物種數和個體數量占明顯優勢，中性和天敵類群個體數量次之。不同生草處理的天敵數量有顯著差異，其余各類群和數目均沒有顯著差異。其中全園自然生草的中性類群個體數量及植食類群物種數目高于樹盤覆蓋園藝地布＋行間自然生草，但植食類群個體數量以樹盤覆蓋園藝地布+行間自然生草較高。

表2 蘋果園不同處理節肢動物功能團類群落

2.3 蘋果園節肢動物群落特征指數

由表3 可以看出，樹盤覆蓋園藝地布＋行間自然生草和全園自然生草的節肢動物群落優勢度指數、多樣性指數、均勻度指數和豐富度指數均沒有顯著差異。其中，樹盤覆蓋園藝地布＋行間自然生草的多樣性指數、均勻度指數和豐富度指數均低于全園自然生草，但優勢度指數高于全園自然生草。

表3 蘋果園不同處理節肢動物群落特征指數

2.4 蘋果園節肢動物群落相對穩定性指數

由表4 可以看出，樹盤覆蓋園藝地布＋行間自然生草和全園自然生草的St/Si無顯著差異，表明2個處理的節肢動物群落種類分布相對均衡，種間制約作用較大；樹盤覆蓋園藝地布＋行間自然生草和全園自然生草的Sn/Sp沒有顯著差異，表明2種管理系統的天敵類群所占比例大，群落內部的相互制約關系比較復雜，群落穩定性強。

表4 蘋果園不同處理節肢動物群落相對穩定性指數

3 討論

物種的種類是群落組成的基本單元之一，它的變化影響整個群落組成[10]。果園生草對害蟲和天敵的種類組成、數量與群落結構、生物多樣性產生影響[6]。本研究發現樹盤覆蓋園藝地布＋行間自然生草處理對植食類群、中性類群、群落多樣性指數沒有顯著影響，但天敵數量增加。這與許長新等[11]報道的蘋果園自然生草可使天敵數量增加一致。原因可能由于行間均為自然生草，植被種類差距不大，給物種提供的生存繁殖空間相似，對類群的數目和數量影響較??；還可能因為園藝地布覆蓋只是對蘋果樹下進行覆蓋，范圍較小，對樹冠和行間的節肢動物影響較弱。

樹盤覆蓋園藝地布＋行間自然生草和全園自然生草的群落特征指數沒有顯著差異，表明2種生草模式的物種分布都比較均衡，群落多樣性豐富。這與王艷廷等[12]和徐田偉等[13]報道的果園自然生草可增加群落多樣性相似。蘋果園通過自然生草增加植物多樣性，優化蘋果園生態系統，使節肢動物群落多樣性增加。

本文利用相對穩定性指數St/Si和Sn/Sp來評價節肢動物群落穩定性，樹盤覆蓋園藝地布＋行間自然生草和全園自然生草的St/Si和Sn/Sp無顯著差異，表明2個系統的食物網結構復雜，種間相互制約程度較大，從而使生態系統具有較強的抵抗外界干擾和自然調控能力，系統群落結構更穩定。

4 結論

綜上所述，自然生草可顯著增加蘋果園天敵個體數量，但樹盤鋪設園藝地布對天敵類群物種數目、植食類群物種數目和個體數量、中性類群物種數目和個體數量影響不大；樹盤覆蓋園藝地布＋行間自然生草對節肢動物群落的優勢度指數、多樣性指數、均勻度指數、豐富度指數和相對穩定性都沒有顯著影響。園藝地布覆蓋可在果園推廣，盡管本文只是1 年的調查數據，但是本試驗從試驗設計到中期田間調查處理獲取試驗數據均合理全面，并且重復多。當重復量足夠多時，能夠保證節肢動物群落數據的科學合理性。節肢動物群落從多樣性指數和相對穩定性2個方面進行分析，試驗結果具有一定的借鑒意義，但仍需要進一步研究樹盤覆蓋園藝地布對果園節肢動物群落的影響。