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《福建农林大学》 2007年
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间作套种对小白菜田节肢动物群落及主要害虫的影响

蔡鸿娇  
【摘要】: 在化学农药产生之前,间作套种是害虫防治的主要手段之一。由于化学农药所产生的一系列弊端,人类开始寻找安全有效的控制措施。近年来,许多昆虫学家和生态学家根据他们的研究工作,认为通过采用合理的耕作制度和栽培措施,可以保护和强化农田生物多样性,恢复和重组农田生态系统的动态平衡,有利于农业害虫的生态控制和综合治理(Andow,1991;Altieri,1987,1994;Douglas等,2000)。因此,利用生物多样性控制作物虫害已成为当前的一个研究热点。本文从群落生态学的角度出发,研究不同作物间作套种对节肢动物群落天敌功能团的影响,旨在揭示多样化生境对保护和利用自然天敌生态学机理,为菜田害虫的持续控制提供理论依据。同时观察测定间作套种下对小白菜新陈代谢、对小菜蛾生长发育和三种农药相关酶系的影响。 1.间作套种对小白菜田节肢动物群落的影响 2004年于福建省琅歧经济开发区调查间作套种对菜田节肢动物群落的影响,间作套种系统分别为大蒜间作小白菜(CG1),大蒜套种小白菜(CG2),春菜间作小白菜(CL1),春菜套种小白菜(CL2),包菜间作小白菜(CB1)和包菜套种小白菜(CB2),以单一种植小白菜为对照(CK)。调查结果显示: (1)共采集到53392头个体,包括昆虫纲、蛛形纲和多足纲,经鉴定分别属于98科,111属,175个物种。整体上,单作田和多作田之间目、科、属之间差异不显著,但是科总数,多样性和均匀性指数,单作田明显低于多作田,差异显著。CL1与CL2群落相似性最高(0.71),相似性最低为CB2与CK(0.10)。 (2)根据各个功能团划分,捕食性功能团物种数最高(59种),占总物种数的33.71%,而中性昆虫物种数最低(27种,15.43%)。各功能团丰盛度依次为:中性昆虫(占总个体数的62.13%)>植食者(27.24%)>捕食者(6.79%)>寄生者(3.84%)。其中,单作田中性昆虫数量明显高于多作田。 (3)整体上多作田植食者的物种丰富度高于单作田,丰盛度最高为CG1和CB1。多样性指数,除了CG2,其它各个多作田均明显高于单作田。CL1,CB1和CK优势度指数没有显著差异。CB1,CB2和CK田内小菜蛾种群动态相似;黄曲条跳甲种群数量多作田低于单作田:蚜虫在生长前期多作田低于单作田,但生长后期高于单作田。 (4)寄生性昆虫物种丰富度依次为CL1(33种)>CG1(32种)>CG2(27种)>CL1(26种)>CK(23种)>CB2(21种)>CB1(20种)。寄生者数量最高为CG1,CG2和L2,明显高于CK。多样性指数多作田明显高于单作田;但是均匀性和优势集中性指数多作田和单作田之间没有显著差异。其中,从第16天到第32天多作田蚜小蜂数量明显高于单作田。多作系统比单作系统支持更多的菜蚜茧蜂。 (5)捕食功能团,物种丰富度最高为CG1,最低为CK,个体数量最高的为CG1(141.67头/小区),最低为(97.67头/小区)。多作田除CL1多样性指数均显著高于单作田。CL1均匀性指数显著低于其他各田,多作田的优势集中指数明显高于单作田。所采集的捕食者中,大部分属于蜘蛛类,其中球腹蛛科占34.04%,狼蛛占30.57%。CG1,CL1和CB1的狼蛛数量在各调查时间内均高于单作田。 (6)单作田的中性昆虫数量,及优势集中性指数显著高于多作田;单作田物种数、多样性、均匀性指数显著低于多作田。丰盛度最高的物种为跳虫科,占87.35%,紧接着为双翅目昆虫。CK和CB2田的双翅目昆虫较少。 本实验说明小白菜与非十字花科作物间作套种有利于提高天敌(包括捕食性和寄生性天敌)的多样性和丰盛度。多样化种植对天敌的影响比对植食性昆虫的影响更大。 2.间作套种对小白菜新陈代谢的影响 研究小白菜分别与春菜(CL)和大蒜(CG)间作套种下对小白菜各个生理生化指标的影响,包括总蛋白,可溶性糖,还原糖、硝态氮、叶绿素含量,并测定了4种酶活性,分别为硝酸还原酶(NR)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)。结果显示间作套种显著提高可溶性蛋白和硝态氮含量,春菜与小白菜(CL)套种明显提高小白菜生长后期叶绿素a的含量。总体上,间作套种对可溶性含量没有影响;还原性糖含量随着生长期的不同而变化。大蒜和小白菜套种显著提高NR、SOD和CAT酶活力。春菜与小白菜套种显著提高SOD,POD和CAT活力。本实验为小白菜与非十字花科作物间作套种提高植物营养水平和植物代谢水平提供了理论依据。 3.间作套种对小菜蛾生长发育的影响 研究小白菜分别与春菜(CL)或大蒜(CG)间作套种下对小菜蛾5个世代的生长发育历期、蛹重、成虫羽化率、产卵量以及卵孵化率的影响,以小白菜单作田(CK)饲养下的小菜蛾为对照。结果显示:春菜与小白菜间作套种显著延长小菜蛾各个世代幼虫生长发育历期,大蒜的影响达3个世代(F1,F4和F5)。化蛹率(88%-91%)三者之间没有显著差异,但是CG明显提高了小菜蛾3个世代(F3,F4和F5)的蛹重(平均5.20 mg/蛹),而单作田为(平均4.60 mg/蛹)。CG和CL均显著降低成虫羽化率,分别为92%和77%,对照为96%。各个世代的产卵期和产卵量表现出不稳定变化。CG和CK卵历期没有显著差异,为2.4—3.5天,但是CL比CK显著延长了小菜蛾3个世代的卵历期(F2,F3和F5)。因此,合适的间作套种可通过延长小菜蛾发育历期,降低羽化率、卵孵化率或产卵量来降低每年的世代种群。 4.间作套种对小菜蛾三种解毒酶活性的测定 测定小白菜分别与大蒜和春菜间作条件下对小菜蛾3龄幼虫的三种解毒酶乙酰胆碱酯酶(AChE),羧酸酯酶(CarE)和谷光甘肽S转移酶(GST)的活力影响。结果表明:与单一种植田小白菜比较,小白菜间作明显降低了小菜蛾三种酶活力,说明间作套种可推迟小菜蛾对有机磷、氨基甲酸酯类和拟除虫菊酯类农药的抗性产生速度。
【学位授予单位】:福建农林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:S436.34

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