毛竹林节肢动物多样性及主要叶部害虫发生机理

【摘要】： 毛竹(Phyllostachys heterocycla cv. pubescens)林是我国南方最重要的森林可再生资源之一，因其面积大、产量高、用途广等特点而在森林生态环境建设和增加国民经济收入中起着极其重要的作用。但近些年多种叶部害虫在我国毛竹各产区不间断地爆发，已成为获取毛竹林三大效益的主要障碍，对这些害虫实施持久地控制，是生产上面临的迫切问题。为此，本文根据毛竹林林分特点，将毛竹林节肢动物类群划分为林下层节肢动物类群和竹冠层节肢动物类群，并根据物种的取食习性，分别将各类群划分为植食性、中性、捕食性、寄生性和蜘蛛类功能集团；通过大量的野外系统调查和室内测定，研究了不同经营措施、害虫控制措施、主要生境因子、气象因子和毛竹的生理生化状况等对毛竹林节肢动物多样性及主要叶部害虫种群产生的影响，从多样性、稳定性与主要叶部害虫种群的关系以及害虫种群动态等角度较深入地揭示了毛竹害螨、蠕须盾蚧(Kuwanaspis vermiformis (Takahashi))和刚竹毒蛾(Pantana phyllstachysae Chao)等毛竹主要叶部害虫的发生机理。在此基础上，提出了害虫的持续控制对策。现将主要研究结果摘要如下： 1．通过2001年9月到2002年8月对福建三明中村和福建沙县虬江25块毛竹林标准地竹冠层和林下层节肢动物的系统调查，共采集到节肢动物标本97,176号，其中竹冠层标本84,352号，分别隶属于3纲、21目、124科、332种；林下层标本12,824号，分别隶属于3纲、22目、130科、349种。林下层与竹冠层节肢动物类群各目科、物种的分布特征很接近，个体数量分布特征则存在较大差异，竹冠层类群害虫的相对丰盛度为0.7883，天敌为0.1708，林下层类群害虫的相对丰盛度为0.2636，天敌为0.4836，林下层类群的物种多样性大于竹冠层类群。采用最优分割法分别将二类群的时间格局进行最优分割，竹冠层类群可划分为9—10月、11月、12月到次年7月、8月四个阶段；林下层类群可划分为9—11月、12月到次年2月、3月、4—8月四个阶段，各类群各阶段均表现出其物种分布格局及其发展变化的不同特点。群落相似性测定表明竹冠层类群与林下层类群物种组成具有较高的相似性，二者共有相同物种219种，其中中性集团38种，植食性集团82种，蜘蛛类集团51种，捕食性集团37种，寄生性集团11种；物种在二类群间存在相互转移的现象，竹冠层类群在林下层类群的重建中起着种库的作用。相关分析表明：二类群之间的关系主要表现为各类天敌数量以及物种多样性的相互促进；保护林下层类群的天敌和物种多样性有利于保护竹冠层类群的天敌和物种多样性。 2．通过系统调查垦复+施肥、垦复、劈草、喷山和抛荒等典型的人工经营措施下毛竹林林下植物类群，结果表明：林下植物灌木层有36科84种植物，藤本层有15科28种，草本层有26科31种。植物类群各层次多样性与均匀性大小均为灌木层＞藤本层＞草本层。不同经营干扰下，林下植物类群各层次的物种组成及数量分布格局均有所差异。以抛荒经营为对照，各种经营措施均降低了灌木层的多样性和均匀性，其中以垦复的干扰最 摘要2 大，然后是垦复+施肥、喷山和劈草。对藤本层也以垦复的干扰最大，表现为降低了该层 次的丰富度、多样性和均匀性:垦复+施肥干扰次之，表现为降低了该层次的丰富度，但 对多样性和均匀性影响不大:劈草干扰对丰富度影响不大，但降低了其多样性和均匀性。 各种经营干扰都提高了草本层的丰富度、多样性和均匀性。典型相关分析表明:林下植物 灌木层植物多样性可促进林下层节肢动物多样性;藤本层植物多样性可促进林下层节肢动 物均匀性;林下植物灌木层多样性也间接地促进了竹冠层节肢动物多样性。 对不同经营干扰下竹叶中可溶性糖、蛋白质、单宁和类黄酮含量的生化测试表明:以 抛荒经营为对照，各经营干扰总体上对这些物质含量的影响不大，仅劈草干扰显著降低了 竹叶单宁含量。关联度分析表明:经营干扰对竹叶可溶性糖含量变动规律影响大小为喷山 垦复劈草垦复+施肥;对蛋白质含量的影响大小为垦复垦复+施肥劈草喷山; 对单宁含量的影响大小为垦复+施肥垦复喷山劈草:对类黄酮含量影响的大小为劈 草垦复垦复+施肥喷山。逐步回归分析表明:竹叶中可溶性糖、单宁、类黄酮均能 抑制竹缺爪蜗种群增长，单宁的抑制作用最明显;蛋白质可促进竹小爪蜗种群的增长，而 单宁和类黄酮则抑制其增长，也以单宁的作用最明显;蛋白质和单宁可促进南京裂爪蜗种 群的增长，而类黄酮起抑制作用，其中以类黄酮的作用最大;蛋白质和类黄酮均抑制了蠕 须盾蛤和刚竹毒蛾种群的增长，以类黄酮的抑制作用更为明显。竹汗卜四种生化物质含量与 竹冠层节肢动物类群物种分布格局之间的关系主要表现为类黄酮和单宁含量对竹冠层类 群均匀性的促进作用。 通过对不同经营干扰下毛竹林节肢动物类群的系统调查，结果表明:以抛荒经营为对 照，各种经营干扰均不同程度地降低了林下层类群的丰富度、多样性、均匀性和个体数， 增加了林下层类群的优势集中性;其中垦复干扰对林下层类群的影响最大，主要表现为降 低了中性、捕食性和蜘蛛类集团的多样性和均匀性，在时间序列上则