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农林复合生态系统林带对捕食性节肢动物种群动态的影响

李凯  
【摘要】: 本文以冀中北部的廊坊市固安县为试验点,对田间最常见的天敌节肢动物——瓢虫、草蛉、蜘蛛的生物生态学、及生存对策进行了为期多年的研究,对农田防护林在农林复合生态系统中的生态调控地位与作用进行评价:1)揭示了农田防护林带对天敌节肢动物具有提供栖息地、繁育地等重要生态作用;首次明确量化出防护林对农田系统的生态作用辐射范围及阈值;得出农田防护林带是天敌节肢动物越冬以及躲避不利环境因子的重要庇护场所。2)通过对天敌节肢动物生活史等重要生物学信息进行系统的研究,以量化的形式揭示出林带——天敌——害虫关系中天敌节肢动物对农田害虫的作用范围。3)多数天敌节肢动物在其生活史的某些阶段有明显的抑制害虫种群增长的作用;天敌对害虫的抑制作用受种群增长的驱动在不同作物间是移动的。4)提出了如何最大限度的保护田间天敌节肢动物种群的方案,如科学规划农田布局,合理构建农田小环境等。 在农区常见天敌节肢动物种类及动态方面的研究发现,1)所在研究地区,草蛉、瓢虫、蜘蛛由于其种群数量大、活动能力强成为研究农区最常见的天敌节肢动物;2)在草蛉成虫期,丽草蛉(Chrysopa formosa)是田间优势种;瓢虫的优势种为龟纹瓢虫(Propylea japonica),次优势种为异色瓢虫(Harmonia axyridis);蜘蛛的优势种为中华狼蛛(Lycosa sinensis)和中华平腹蛛(Gnaphosa sinensis);3)各生境优势种组成随季节更替而发生变化:①作物耕种前及耕种早期异色瓢虫及七星瓢虫(Coccinellase ptempunctata)为优势种群,主要分布于林带;②作物生长中后期龟纹瓢虫为优势种群,主要分布于作物生境,且龟纹瓢虫在发生面积、数量及发生时间等方面均占据绝对优势;③蜘蛛在时间序列上有明显的增殖初期,高峰期,衰落期。 通过对农林复合体不同栖息生境内的天敌数量对比和空间分布型分析,揭示了天敌对栖息地的选择趋向。草蛉的田间草地带分布密度与草地带宽度非正相关关系显示,宽度在1m左右的草地带有更高的草蛉密度,该结论从农田规划和布局角度有助于提高农田使用效率。草蛉密度在邻近道路区域内呈现出距道路距离越远密度越高的分布规律,说明道路环境对草蛉栖息分布有显著影响;瓢虫种群在不同生境斑块间的迁移现象与林木生长和作物的种植收获有直接关系,甚至在不同时期呈现出不同的空间分布类型;蜘蛛在复杂生境的密度和群落多样性指数均高于比较简单的生境,生境的复杂程度是制约蜘蛛种群密度的一个重要因素。 林带对天敌空间分布的影响研究揭示了非作物生境在作物栽种空档期、天敌越冬和种群重建过程中对天敌的支撑功能。研究显示,邻近林带处的草蛉和蜘蛛数量明显更多。林带对天敌的这种效应范围因林带结构不同表现各异,本试验中林带对草蛉的效应范围最大为20m,对蜘蛛的效应范围30m。作物耕种前与生长早期,林带是本土物种得以栖息的重要的、甚至是唯一的生境,成为一些天敌向农田扩展的“种库”,它同时也是许多物种在作物收获后最重要栖息和越冬场所。 天敌应对干扰时的生存对策和能力的研究显示,土著物种有非凡的适应性。蜘蛛(中华狼蛛)遇险时的避险策略(逃离90%、钻穴10%)、避险方式(跑-停-望)、避险能力(耕地环境平均逃离速度≧0.26±0.175 m/s,最长跳跃距离可达0.12m,最远逃离距离为13.1±0.444 m)能够有效躲避传统农作活动产生的危害,而本研究展示的仅仅是一个侧面。


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