果园节肢动物群落生态学研究
【摘要】：本文较为系统地总结了国内外节肢动物群落的研究进展,对果园节肢动物群落及天敌利用等进行了综合分析,探讨了果园节肢动物群落的研究前景。运用生态学、分类学、统计学及计算机科学等领域的知识和技术综合研究了果园节肢动物群落生态学,对山西果园节肢动物群落结构与动态、功能及主要天敌对害虫的控制作用等进行了探讨,主要结论如下:
1.于2001～2003 年对山西晋中、晋南和晋北5 类果园进行节肢动物群落结构的调查研究,共发现节肢动物178 种,分属4 纲19 目86 科,其中捕食性昆虫6 目9 科18种,捕食性蜘蛛1 目14 科68 种,寄生类2 目6 科14 种,植食类7 目49 科69 种,中性类1 目6 科6 种,其它节肢动物2 种;按照营养取食关系,将果园节肢动物群落划分为4 个亚群落,6 个功能类群。在各功能类群结构中,植食类的物种数占38.2%,是主要类群,而蜘蛛的物种数同样也占到了38.2%,是果园生态系统中的主要捕食性的天敌类群。果园主要植食类优势种是蝽科、螨类、蚜虫、蚧虫。天敌优势种为花蝽、食蚜蝇、草蛉和蜘蛛;根据2001 年调查数据,对各功能类群的数量结构、生态优势度和多样性进行了研究,果园节肢动物群落结构比较稳定,天敌自然控害效果比较明显。分析认为果园有害生物综合治理应坚持以保护利用自然天敌为主的生态控制的途径,逐步达到生态控制果园有害生物之目的。
2. 研究调查山西果园节肢动物主要栖境果园杂草群落结构,共发现杂草28 科98种,杂草种类比较丰富。分析探讨了果园杂草的数量、物种丰富度及多样性变动对果园节肢动物群落的对应特征变动的影响,结果表明各果园都有不同程度的直接影响。各类果园节肢动物的第一优势种的优势度与杂草第一优势种的优势度的变化趋势都较一致。时间动态聚类结果表明,不同果园杂草和节肢动物群落时间动态变化都有不同程度的相似性。整体上从时间动态看,规律性不是很明显。
3. 根据2002 年4 月～9 月在山西太谷五类果园进行节肢动物群落系统调查资料,应用最优分割法,将各果园节肢动物群落时间格局进行了划分,各果园按有序阶段均划分成三个阶段。分析探讨了各阶段群落特征、主要害虫和天敌的发生特点以及各阶段的主要优势种。应用主成分分析法,明确了各果园节肢动物群落的主导因素及起主导作用的主要害虫及天敌。
4. 对苹果园蜘蛛亚群落组成及其相对多度进行了研究,经初步整理鉴定,隶属15
科48 属68 种,其中43 种为山西果园新记录种,皿蛛亚科发现一新种及一未定种。种类数以皿蛛科为最多;群落的主要优势种为阴瘤胸蛛、星豹蛛、草皮逍遥蛛、鞍形花蟹蛛、红高亮腹蛛和黑斑卷叶蛛;初步分析了果园蜘蛛群落的丰富度(S)、总个体数(N)、多样性指数(H′)、均匀度(E)在时间序列上的变化;并以种类丰富度(S)、均匀性(E)和总个体数(N)作自变量,以多样性(H′)作因变量,进行多元逐步回归分析,结果表明:果树生育前期和中期,影响蜘蛛群落多样性的主要成分是均匀性,果树生长后期,影响群落多样性的主要成分是种类丰富度;时间空间分布格局的测定表明,蜘蛛类群空间分布格局均属于聚集分布。
5.对中性昆虫亚群落研究结果表明,中性昆虫在各类果园节肢动物群落中所占的比例均10%,是果园节肢动物群落结构中的重要组成部分;中性昆虫与天敌数量发生趋势相随现象明显且略早于优势种害虫,这会在一定程度上弥补天敌因跟随效应在自然控害中的不足;三类天敌同中性昆虫时间生态位研究结果表明,三类天敌同蚤蝇、水蝇、摇蚊和丽蝇从时间结构上相遇机率较大,表明这些中性昆虫对稳定果园自然天敌有积极作用;应用主成分分析评价了中性昆虫在群落中的作用,结果中性昆虫对群落的主导作用相对比较分散,可以认为它们作为一个功能团共同起主导作用;对天敌对中性昆虫混合种群数量影响效果的灰色系统分析计算得出,天敌数量与中性昆虫种群数量追随关系即关联度R(Y,Xj)排序前三位的分别为:温室希蛛阴瘤胸蛛细丘皿蛛。
6. 通过对苹果园6 种蜘蛛4 种害虫时间生态位、空间生态位及时-空(水平垂直)三维生态位的研究,分析了苹果园优势蜘蛛及害虫对时间及空间资源的利用情况,进行了生态位宽度和重叠值的定量估计,根据三维生态位重叠值与宽度值进行了模糊聚类分析,以λ=0.8153 为聚类阈值,可将这10 类节肢动物划分为两个明显的竞争群及三个分离种。
7.在实验室条件下,研究了草皮逍遥蛛对苹果黄蚜的捕食功能,分析了在不同的猎物密度、捕食者自身密度、猎物密度及自身密度的联合反应、相互干扰以及在不同温度条件对捕食功能的影响;用Holling和Hassell 方程模拟后的理论值与观察值比较接近,经卡方检验后,差异不显著(P0.05)。说明模拟后的方程可以用来描述草皮逍遥蛛捕食功能反应的情况。
8. 运用二次通用旋转组合设计统计方法,选择果园生态系统中天敌蜘蛛优势种阴瘤胸蛛(Oedothorax feminea)、星豹蛛(Pardosa astrigera)、鞍形花蟹蛛(Xysticus ephippiatus)、草皮逍遥蛛(Phiodromus cespitum) 及果园主要害虫苹果黄蚜(Aphis pomi De Geer) 和桃小食心虫(Carposina niponensis Walsingham) 组成多物种共存系统,探讨果园蜘蛛对优势害虫的控制作用,分析天敌之间、害虫之间以及天敌与害虫之间
【关键词】：果园 节肢动物 群落 生态学
【学位授予单位】：山西农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：S186
【DOI】：CNKI:CDMD:1.2005.114338
【目录】：
【学位授予单位】：山西农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：S186
【DOI】：CNKI:CDMD:1.2005.114338
【目录】：
- 摘要10-13
- 前言13-15
- 第一章 文献综述15-40
- 1 我国节肢动物群落研究进展16-21
- 1.1 节肢动物群落调查与分析方法17
- 1.1.1 调查方法17
- 1.1.2 分析方法17
- 1.2 节肢动物群落组成结构及特征17-20
- 1.2.1 节肢动物群落多样性的研究进展17-19
- 1.2.2 节肢动物群落生态位的研究进展19
- 1.2.3 节肢动物群落的演替19-20
- 1.3 影响节肢动物群落的因素20-21
- 1.3.1 农用化学物对节肢动物群落结构的影响20
- 1.3.2 气候因子对节肢动物群落结构的影响20-21
- 1.4 节肢动物群落研究中存在的问题及展望21
- 1.4.1 存在的问题21
- 1.4.2 展望21
- 2 节肢动物群落内生物种间相互作用的研究进展21-27
- 2.1 种间的相互关系22-23
- 2.2 种间竞争23-27
- 2.2.1 种间竞争的基本概念23
- 2.2.2 生物种间的竞争排斥23-24
- 2.2.3 捕食与被食24-27
- 3 中性昆虫的研究进展27-31
- 3.1 基础研究27-28
- 3.1.1 中性昆虫的提出27
- 3.1.2 中性昆虫的研究意义27-28
- 3.1.3 中性昆虫的取样方法28
- 3.2 中性昆虫在大田生态系统的地位及其影响因素28-30
- 3.2.1 中性昆虫在大田节肢动物群落中的比例28-29
- 3.2.2 中性昆虫与大田害虫数量发生趋势分析29
- 3.2.3 化学农药的使用对害虫—中性昆虫—天敌系统的影响29-30
- 3.2.4 农业措施对害虫—中性昆虫—天敌系统的影响30
- 3.3 中性昆虫在大田IPM 中的作用30-31
- 3.4 问题和展望31
- 4 节肢动物群落重建问题的探讨31-35
- 4.1 节肢动物群落重建概念的提出31-32
- 4.2 节肢动物群落重建与种库关系的研究32-33
- 4.3 节肢动物群落重建的研究33-34
- 4.3.1 捕食性天敌群落重建的研究33-34
- 4.3.2 寄生性天敌群落重建的研究34
- 4.3.3 植食性昆虫群落重建的研究34
- 4.4 节肢动物群落重建调控方面的研究34-35
- 4.5 讨论35
- 5 果园节肢动物群落及天敌利用研究进展35-40
- 5.1 果园节肢动物群落的组成及优势种35-36
- 5.2 植被覆盖的多样性对果园生产性能的影响36-37
- 5.3 生境岛屿和周边生境生物多样性对果园天敌的助增作用37
- 5.4 果园天敌昆虫多样性对害虫的生态控制作用37-38
- 5.5 果园有益植物对害虫的生态治理作用38-39
- 5.6 果园节肢动物群落研究的展望39-40
- 第二章 果园节肢动物群落结构及动态40-56
- 1 材料和方法40-42
- 1.1 试验地点和调查方法40-42
- 1.1.1 试验地点41
- 1.1.2 调查方法41
- 1.1.3 数据分析方法41-42
- 2 结果分析42-54
- 2.1 果园节肢动物群落的组成结构42-46
- 2.1.1 苹果园节肢动物群落的组成43
- 2.1.2 枣、梨、核桃及葡萄园节肢动物群落的组成43-46
- 2.2 苹果园节肢动物群落的相对多度46-49
- 2.3 果园节肢动物群落功能类群数量结构49-50
- 2.4 果园节肢动物群落功能类群生态优势度50-52
- 2.5 果园节肢动物群落功能类群多样性52-54
- 3 小结与讨论54-56
- 第三章 果园杂草群落对节肢动物群落影响的研究56-71
- 1 材料与方法56-57
- 1.1 材料56
- 1.2 田间调查方法56-57
- 1.3 数据分析方法57
- 1.3.1 群落特征指数计算57
- 1.3.2 模糊聚类分析步骤57
- 2 结果与分析57-69
- 2.1 果园杂草群落的基本组成57-59
- 2.2 果园杂草与节肢动物群落个体数量的消长59-61
- 2.3 果园杂草与节肢动物群落丰富度的消长61-62
- 2.4 果园杂草与节肢动物群落的多样性的变化62-65
- 2.5 果园杂草和节肢动物群落优势种和优势度65-66
- 2.6 果园杂草与节肢动物群落的时间动态66-69
- 3 讨论与小结69-71
- 第四章 果园节肢动物群落的时间格局71-86
- 1 材料和方法71-72
- 1.1 试验地点与取样方法71
- 1.1.1 试验地点71
- 1.1.2 调查方法71
- 1.2 数据分析方法71-72
- 1.2.1 群落的最优分割分析71-72
- 1.2.2 群落的主成分分析72
- 2 结果与分析72-85
- 2.1 节肢动物群落时间格局最优分割72-79
- 2.1.1 苹果园节肢动物群落时间格局最优分割73-74
- 2.1.2 枣园节肢动物群落时间格局最优分割74
- 2.1.3 葡萄园节肢动物群落时间格局最优分割74-77
- 2.1.4 梨园节肢动物群落时间格局最优分割77-78
- 2.1.5 核桃园节肢动物群落时间格局最优分割78-79
- 2.2 主成分分析79-85
- 2.2.1 苹果及枣园主要害虫及天敌群落主成分分析79-83
- 2.2.2 葡萄、核桃及梨园主要害虫及天敌群落主成分分析83-85
- 3 小结与讨论85-86
- 第五章 苹果园蜘蛛亚群落的组成及优势种分析86-102
- 1 材料与方法86-88
- 1.1 调查方法86-87
- 1.2 数据分析方法87-88
- 1.2.1 群落各特征值的计算方法87
- 1.2.2 种群空间格局的分析方法87-88
- 2 结果与分析88-97
- 2.1 果园蜘蛛亚群落的组成及优势种分析88-92
- 2.1.1 群落的组成及相对多度的分析88-90
- 2.1.2 群落的优势类群(科)和优势种90-91
- 2.1.3 优势种蜘蛛的田间种群密度及动态91-92
- 2.2 果园蜘蛛群落的多样性及稳定性研究92-95
- 2.2.1 果园蜘蛛的多样性、均匀性、丰富度分析93-94
- 2.2.2 多样性主要成分分析94-95
- 2.3 果园蜘蛛空间格局研究95-97
- 2.3.1 东、南、西、北四个方位的比较95-97
- 2.3.2 树体上、中、下三层及地面的比较97
- 3 小结与讨论97-102
- 第六章 果园中性昆虫亚群落组成与动态及与天敌相互作用研究102-111
- 1 材料和方法102-104
- 1.1 试验地点和调查方法102-103
- 1.2 数据分析方法103-104
- 1.2.1 群落各特征值的计算方法103
- 1.2.2 生态位的计算方法103
- 1.2.3 主成分分析方法103
- 1.2.4 各种天敌对中性昆虫混合种群数量影响效果的灰色系统分析103-104
- 2 结果与分析104-110
- 2.1 中性昆虫亚群落的组成及在节肢动物群落中的比例104
- 2.2 中性昆虫与捕食性天敌的数量发生趋势分析104-105
- 2.3 中性昆虫与天敌类群时间生态位105-106
- 2.4 中性昆虫多样性、均匀度、种间相遇机率及优势度动态分析106-108
- 2.5 中性昆虫亚群落的主成分分析108-109
- 2.6 天敌对中性昆虫混合种群数量影响效果的灰色系统分析109-110
- 3 小结与讨论110-111
- 第七章 苹果园优势蜘蛛及害虫时空生态位研究111-120
- 1 材料和方法112-113
- 1.1 试验地点和调查方法112
- 1.2 计算方法112-113
- 1.2.1 生态位宽度及重叠的计算方法112
- 1.2.2 时间-空间(水平-垂直)三维生态位宽度及重叠的计算方法112-113
- 1.2.3 竞争群的划分方法及步骤113
- 2 结果分析113-118
- 2.1 时间生态位113-115
- 2.2 空间生态位115-118
- 2.2.1 水平空间生态位115-116
- 2.2.2 垂直空间生态位116-117
- 2.2.3 时间-空间(水平-垂直)三维生态位117-118
- 2.3 竞争群的划分118
- 3 小结与讨论118-120
- 第八章 皮逍遥蛛对苹果黄蚜捕食作用的研究120-127
- 1 材料与方法120-121
- 1.1 供试材料120
- 1.2 对猎物密度的功能反应120
- 1.3 对蜘蛛自身密度的功能反应120-121
- 1.4 对猎物密度、蜘蛛自身密度的联合反应121
- 1.5 相互干扰反应实验121
- 1.6 温度对功能反应的影响121
- 1.7 功能反应数据分析方法121
- 2 结果与分析121-126
- 2.1 草皮逍遥蛛对猎物密度的功能反应121-123
- 2.2 寻找效应的估计123
- 2.3 对草皮逍遥蛛自身密度的功能反应123-124
- 2.4 草皮逍遥蛛对猎物密度、自身密度的联合反应124
- 2.5 相互干扰对草皮逍遥蛛捕食效应的影响124-125
- 2.6 不同温度条件下草皮逍遥蛛对苹果黄蚜的功能反应125-126
- 3 讨论126-127
- 第九章 多物种共存系统中蜘蛛对害虫的控制作用127-146
- 1 材料与方法128-129
- 1.1 试验设计与实施128
- 1.2 数据处理方法128-129
- 2 结果与分析129-144
- 2.1 共存系统中捕食量数学模型的建立129-135
- 2.1.1 系统1(3 蛛1 虫)133
- 2.1.2 系统2(2 蛛2 虫)133-134
- 2.1.3 系统3(3 蛛2 虫)134-135
- 2.2 主效作用分析135-138
- 2.2.1 系统1(3 蛛1 虫)135-136
- 2.2.2 系统2(2 蛛2 虫)136-137
- 2.2.3 系统3(3 蛛2 虫)137-138
- 2.3 交互效应分析138-142
- 2.3.1 系统1(3 蛛1 虫)139-141
- 2.3.2 系统2(2 蛛2 虫)141-142
- 2.3.3 系统3(3 蛛2 虫)142
- 2.4 多种天敌密度的最佳组合142-144
- 3 小结与讨论144-146
- 全文结论146-149
- 参考文献149-165
- 英文摘要165-168
- 附录168
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| 【同被引文献】 | ||
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