间作豆科牧草对棉田节肢动物群落结构和动态的影响

【摘要】： 本研究从可持续农业和可持续的害虫调控要求出发,着眼于甘肃棉花生产和害虫发生与治理的现状,采用系统调查的研究手段,综合应用群落生态学和种群生态学的原理和方法,通过连续2年的深入系统研究,对间作豆科牧草(紫花苜蓿、沙打旺、毛苕子和箭筈豌豆)棉田和不同模式间作苜蓿棉田节肢动物群落的结构特征、时序动态、天敌群落组成及动态规律、棉蚜与主要天敌消长动态等进行了研究,探讨了利用棉田间作苜蓿控制棉蚜的生态防治效果。主要研究结果如下: 1.棉田内间作豆科牧草可以增加棉田节肢动物群落的物种数,间作紫花苜蓿、沙打旺、毛苕子、箭筈豌豆棉田和单种棉田的节肢动物物种数分别为81、76、75、72和68种。棉田内间作豆科牧草还可提高棉田节肢动物群落的益害比,间作紫花苜蓿、毛苕子、沙打旺、箭筈豆棉田和单种棉田的节肢动物群落的益害比分别为0.0734、0.0625、0.0608、0.0531和0.0259。 2.间作豆科牧草棉田节肢动物群落的均匀度、丰富度、多样性指数大于单种棉田,均匀度对多样性的影响大于物种丰富度对多样性的影响,而优势集中性和优势度指数小于单种棉田。间作豆科牧草棉田节肢动物群落的主要物种是:棉蚜、棉叶蝉、敦煌叶螨、盲蝽类、棉蓟马、多异瓢虫、蜘蛛类、褐斑和瓢虫、小花蝽、草蛉类等。蜘蛛类、暗色姬蝽、食蚜蝇类、多异瓢虫、草蛉类和棉蚜的生态位宽度分别为0.7814-0.8563、0.6398-0.8689、0.5973-0.7642、0.5969-0.7132、0.5531-0.6163和0.2428-0.3405。在供试的4种豆科牧草中,间作紫花苜蓿棉田节肢动物群落的个体数(N)、物种数(S)、物种丰富度(R)、优势度(d)、优势集中性(C)、均匀度(J)、多样性指数(H)显著地优于其他3种牧草间作棉田。 3.间作苜蓿带棉田的4个处理中,捕食性天敌群落的物种丰富度、优势度指数及多样性指数均高于单种棉田,尤以每隔1膜间作75cm宽苜蓿带棉田的相关特征指数为最高。捕食性天敌种群以小花蝽、星豹蛛、多异瓢虫、十一星瓢虫、三突花蛛、短翅细腹食蚜蝇、七星瓢虫和草间小黑蛛的生态位宽度较大。瓢虫类、蜘蛛类、草蛉类和花蝽类的相对丰盛度分别为:0.2059-0.3035、0.2229-0.2495、0.1524-0.1958和0.1199-0.1825。 4.每隔1膜间作75cm、50cm宽苜蓿带,每隔2膜、3膜间作50cm宽苜蓿带棉田的百株捕食性天敌个体数,分别是单种棉田的249%、205%、164%和135%。与单种棉田相比,间作苜蓿棉田内的瓢虫、蜘蛛、草蛉种群数量有大幅度的增长,每隔1膜间作75cm宽苜蓿带处理区分别增长了318.0%、120.9%和79.6%;每隔1膜间作50cm宽苜蓿带处理区分别增长了204.7%、103.3%和70.6%。特别是在6月25日和7月25日的两次刈割苜蓿后,捕食性天敌群落数量增长十分明显。 5.在整个调查期间(5月15日至8月18日),单种棉田平均棉蚜种群数量分别是每隔1膜、2膜、3膜间作50cm宽苜蓿带棉田和每隔1膜间作75cm宽苜蓿带棉田的554%、421%、3295和781%。在棉蚜种群增长初期刈割苜蓿(6月25日)后10天,单种棉田平均棉蚜种群数量分别是每隔1膜、2膜、3膜间作50cm宽苜蓿带棉田和每隔1膜间作75cm宽苜蓿带棉田的542%、407%、332%和896%。第二次刈割苜蓿(7月25日)后5天,单种棉田平均棉蚜数量分别是每隔1膜、2膜、3膜间作50cm宽苜蓿带棉田和每隔1膜间作75cm宽苜蓿带棉田的3 591%、1 849%、814%和5 070%。间作苜蓿带棉田中,天敌对棉蚜种群增长的控制效应十分显著。 6.通过棉花产量测定,每隔1膜间作50cm宽苜蓿带棉田的皮棉产量为5461.80 kg/hm~2、每隔1膜间作75cm宽苜蓿带棉田为5298.75 kg/hm~2、每隔2膜间作50cm宽苜蓿带棉田为5017.95 kg/hm~2、单种棉田(防治)为4853.10kg/hm~2、每隔3膜间作50cm宽苜蓿带棉田为4719.15 kg/hm~2、单种棉田(不防治)为4173.15 kg/hm~2。