任 杰,溫耀廷,郅學超,李新暢,李海燕,段小賀,張 玲*
(1.承德市農林科學院,河北承德 067000;2.承德市農村土地承包經營權流轉管理服務中心,河北承德 067000)
承德市處于華北和東北兩個地區的連接過渡地帶,具有華北獨一無二的生態、地理和氣候優勢,是華北平原重要的生物多樣性保護重點區域,在區域生態系統中發揮著非常重要的作用。關于該地區的昆蟲資源研究主要集中在昆蟲多樣性、種類調查方面,對天敵昆蟲種類的調查研究很少。方程及其研究團隊對木蘭圍場的昆蟲資源進行了比較全面的考察,鑒定出昆蟲3綱17目133科701屬1024種[1]。霍騰達等采用網捕和陷阱等方法對承德市灤平縣西溝鄉山地梨園內節肢動物群落進行了調查[2]。劉海光等調查了道地中藥材黃芩蟲害苜蓿夜蛾的自然天敵種類[3]。
在我國主要農田生態系統中,存在著豐富的捕食性昆蟲資源,其中瓢蟲類天敵是應用相對廣泛的一種捕食性天敵,調查天敵昆蟲的多樣性及發生情況不僅可以為該地區的天敵研究貢獻基礎數據,對昆蟲資源的保護和合理利用也有重要指導作用。因此,本研究選取當地主要經濟作物,歷時四年,調查承德市隆化縣大田作物的捕食性瓢蟲資源現狀,明確農田中主要農作物的優勢捕食性種類,為當地農業開展優勢天敵防控工作提供數據支持。
調查地位于河北省承德市隆化縣中關鎮大鋪村承德市農林科學院科創基地內,年平均氣溫7.7℃,平均年降水量為400~500 mm,屬溫帶大陸性季風山地氣候。沙壤土,無霜期約130天,≥10℃的有效積溫2200~2700℃,平均海拔750 m。試驗基地面積20 hm2,種植的作物主要有玉米、谷子、大豆、蘋果、葡萄、山杏、中藥材、藜麥、蕎麥、馬鈴薯、蔬菜類等。
1.2.1 瓢蟲資源與種群調查
在2018~2021年4月底~9月底進行瓢蟲資源調查,瓢蟲資源采集與標本鑒定方法如下[4]:
1)人工目測觀察法:調查作物有玉米、甘藍、大豆、馬鈴薯、中藥材。采用三點取樣法,其中玉米每點取樣100株,馬鈴薯每點取樣50株,甘藍每點取樣20株,中藥材每點調查面積為12 m2。調查并記錄作物生育期內瓢蟲種類、數量,拍照留存形態照片,將收集到的瓢蟲樣本置于無水乙醇(95%酒精)中保存。調查周期為每兩周調查1次,每年調查持續時間4個月(5月底~9月30日)。
2)瓢蟲標本鑒定:將在田間無法直接鑒定的瓢蟲標本帶回實驗室,觀察外部形態或在顯微鏡下解剖瓢蟲觀察其雄性生殖器進行鑒定,瓢蟲種類的確定參照《中國瓢蟲科亞科圖志》[5]。對仍無法自行鑒定的瓢蟲種類請教國家天敵資源中心的瓢蟲分類專家協助分類。
捕食性瓢蟲優勢度指數(predatory ladybug dominance)等于某種捕食性瓢蟲數量除以全部捕食性瓢蟲總量。
瓢蟲物種豐富度(species richness)用瓢蟲種類數來表示[7];
相對多度(relative abundance):50%以上,+++;5%~50%,++;5%以下,+。
調查期間共采集捕食性瓢蟲標本868號。經鑒定承德市隆化縣農田中捕食性瓢蟲分為1個亞科1個族6個屬10種(表1)。分類發現農田中比例較高的有5種,分別是異色瓢蟲(Harmonia axyridis)59.91%,多異瓢蟲(Hippodamia variegata)20.85%,七星瓢蟲(Coccinella septempunctata)10.02%,中國雙七瓢蟲(Coccinula sinensis)2.53%,十三星瓢蟲(Hippodamia tredecimpunctata)1.04%,其余種在農田中占比均低于0.5%。

表1 承德市隆化縣農田捕食性瓢蟲分類
不同種類瓢蟲在農田不同作物上的優勢度不同。如表2所示,異色瓢蟲在10種瓢蟲中的總體優勢度指數位于第一,且在五種作物上均出現,其中玉米地的優勢度指數明顯高于其他作物,為0.4228,馬鈴薯地最低,為0.0069。其次是多異瓢蟲,除去在玉米田優勢度為0外,甘藍地,大豆地,中藥材地優勢度接近,指數分布在0.0600左右,馬鈴薯地優勢度最低為0.0196。七星瓢蟲總體優勢度位居第三,且在五種作物上均有分布,甘藍地和大豆地優勢度較高,分別為0.0426,0.0392,中藥材地優勢度最低,為0.0023。龜紋瓢蟲和中國雙七瓢蟲雖在所有農作物上皆有出現,但優勢度指數均較低。橫斑瓢蟲在甘藍地和中藥材上出現,優勢度指數均為0.0012。十三星瓢蟲、方斑瓢蟲、十二斑巧瓢蟲在甘藍地的優勢度分別為0.0104,0.0046,0.0023。菱斑巧瓢蟲僅在玉米地發現,優勢度為0.0012。

表2 捕食性瓢蟲在農作物中的優勢度指數

表3 捕食性瓢蟲在農作物中的分布特征
由表2 還可看出,10種捕食性瓢蟲在玉米地的優勢度指數總和最高,為0.4494,其次是甘藍地,為0.2777,馬鈴薯地優勢度指數最低,為0.0393。
不同種類瓢蟲在農田不同作物上的分布也有區別。七星瓢蟲、龜紋瓢蟲、異色瓢蟲、中國雙七瓢蟲在全部作物農田中都有出現。異色瓢蟲在玉米地和甘藍地相對多度均為++,其余作物上均為+。七星瓢蟲、龜紋瓢蟲和中國雙七瓢蟲在五種作物上的相對多度均為+。多異瓢蟲除在玉米地外的其余作物均有出現,甘藍地、大豆地和中藥材地相對多度均為++,馬鈴薯地相對多度為+。橫斑瓢蟲在甘藍地和中藥材地相對多度均為+,其余作物尚未發現。十三星瓢蟲、方斑瓢蟲、十二斑巧瓢蟲僅在甘藍地發現,相對多度均為+,菱斑巧瓢蟲僅在玉米地有發現,相對多度為+。甘藍地捕食性瓢蟲物種豐富度最高,為9。其次是中藥材地,捕食性瓢蟲物種豐富度為6。其余農作物捕食性瓢蟲物種豐富度均為5。
承德市隆化縣農田捕食性瓢蟲共10種,占比較大的瓢蟲主要有異色瓢蟲59.91%,多異瓢蟲20.85%,七星瓢蟲10.02%,中國雙七瓢蟲2.53%,十三星瓢蟲1.04%。各種瓢蟲在不同農田作物中的種群特征也存在差異。單一種來看,異色瓢蟲總體優勢度指數最高,其次是多異瓢蟲,且這兩種瓢蟲的相對多度也較高。昆蟲在不同環境條件下有著不同的適應性,環境因素的不同對昆蟲群落結構及多樣性會產生影響[7],從整體分布來看,10種瓢蟲在玉米地優勢度指數最高,其次是甘藍地,且在甘藍地的物種豐富度最高。