叶尔羌河流域枣棉间作对枣园节肢动物群落结构的影响

2016-11-26 03:24蔡志平李慧琴郝全有
新疆农业科学 2016年5期
关键词:节肢动物单作枣园

蔡志平,李慧琴,彭 延,王 凡,宋 伟,郝全有

(新疆生产建设兵团第三师农业科学研究所,新疆图木舒克 843900)



叶尔羌河流域枣棉间作对枣园节肢动物群落结构的影响

蔡志平,李慧琴,彭 延,王 凡,宋 伟,郝全有

(新疆生产建设兵团第三师农业科学研究所,新疆图木舒克 843900)

【目的】研究枣棉间作对枣园节肢动物群落结构的影响,为以害虫生态调控为主的综合防治提供科学依据。【方法】采用群落多样性分析和主成分分析,对枣棉间作园和枣树单作园节肢动物群落特征进行比较分析。【结果】枣棉间作园节肢动物群落的个体数、物种丰富度、优势度、优势集中性、多样性指数和均匀度全年大多数时间都高于枣树单作园;枣棉间作园节肢动物群落第一主分量累计贡献率为67.653 1%,主要是物种丰富度、个体数、多样性指数和优势集中性的综合反映,第二主分量累计贡献率为95.408 5%,主要是优势集中性、优势度、均匀度和物种数的综合反映。【结论】枣棉间作能够提高枣园节肢动物群落的多样性,使群落结构更加稳定和复杂。

枣棉间作;节肢动物群落结构;多样性和主成分分析

0 引 言

【研究意义】随着农业产业结构的调整,新疆从农业可持续发展的战略高度,积极推广农林间作种植模式,将枣棉间作模式作为增加经济效益的有效手段[1]。但是,枣棉间作改变了作物的田间布局,使得田间生物群落的生存环境、食物链、传染源、传播途径等发生了相应的改变,由于寄主作物的不断增多,在增加病虫害交叉传播机会的同时,也加重了其发生危害程度。随着栽培模式及田间管理措施的不同,枣棉间作田病虫害的发生动态趋于复杂化,主要常发病虫害的重发态势及新病虫害的不断出现已成为制约该地区棉花和林果业发展的一大障碍,尤其在枣树和棉花的间作系统中表现得更为突出[2]。因此,研究枣树和棉花间作模式对枣园节肢动物群落结构的影响,对该地区红枣产业的发展具有重要的现实意义。【前人研究进展】随着有害生物综合治理策略的提出,国内外许多学者们开始重视并研究害虫的综合治理方法,而综合治理方法的研究是以生物群落为主要对象的,因此,深入研究节肢动物群落的构成及其多样性,可以为综合治理研究提供有力的理论基础。节肢动物与植物的关系一直是有害生物生态调控研究中的热点问题,尤其是植物多样性对节肢动物群落结构的影响越来越受广泛关注[3,4]。MacArthur等[5]利用物种丰富度作为多样性指标研究。结果表明,群落的稳定性和多样性存在着一定的关系,随着群落物种种类的不断增多,群落的稳定性也随之提高;师光禄等[6-8](2002,2004,2006)对太谷地区枣树与小麦间作园、枣树与大豆间作园和单作枣树园节肢动物群落的数量与生物量多样性特征进行了分析,并对不同处理的间作牧草枣园的生态群落变化进行了系统的调查研究;张久刚等[9](2004)对复合生态枣园节肢动物群落结构与动态进行了相关研究;高飞等[10](2008)研究了枣粮间作模式生态系统中节肢动物群落在结构特征上的差异;王伟等[11](2010)研究表明棉田种植杏树有利于牧草盲蝽和棉叶螨的发生;阿地力·沙塔尔等[12](2012)研究表明枣树与农作物间作模式下群落均匀度的季节变化动态与多样性的季节变化动态基本保持一致;毕海燕[13](2014)对枣棉间作系统节肢动物群落的结构和多样性进行了研究。【本研究切入点】有关枣棉间作对枣园节肢动物群落的影响作用的研究报道较少,研究以叶尔羌河流域枣棉间作园和枣树单作园为对象,通过对两种模式枣园节肢动物的调查,分析群落特征值的季节性变化趋势,并进行主成分分析,探讨枣棉间作模式对枣园节肢动物群落结构的影响。【拟解决的关键问题】分析枣棉间作模式对枣园节肢动物群落的组成及特征值季节性变化产生的影响,明确两种模式枣园节肢动物群落的结构特征,为枣园开展以生态调控为主的综合防治提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

调查地点位于新疆生产建设兵团第三师44团14连3支地。试验地年平均气温11.6℃,≥10℃年平均积温4 325℃,光照充足、热量丰富,年日照时数2 855 h左右,年平均无霜期225 d,年降水量38.3 mm。枣棉间作园面积2.6 hm2,红枣品种为灰枣,东西行向,树龄5~7 a,树高3 m左右,种植模式为4 m×2 m;棉花品种为中棉所41号,4月12日播种,9月15日第一次采收;采用沟灌方式浇水,夏季进行枣树修剪,生育期施用有机肥和复合肥进行水肥管理,全年喷施化学农药3次进行病虫害防治,其中5月16日喷施5%啶虫脒1 000倍液防治枣瘿蚊,5月30日喷施70%代森锰锌500倍液防治枣树病害,8月1日喷施18 g/L阿维菌素2 000倍液防治枣树叶螨,树势较好,地表杂草较多。枣树单作园面积2.3 hm2,主栽品种为灰枣,东西行向,树龄7 a左右,树高3 m左右,种植模式为4 m×2 m,采用沟灌方式浇水,中耕除草,夏季修剪,施用有机肥、复合肥、叶面肥等进行水肥管理,全年喷施化学农药3次进行病虫害防治,其中5月18日喷施70%吡虫啉8 000倍液防治枣瘿蚊,6月3日喷施70%代森锰锌500倍液防治枣树病害,7月31日喷施240 g/L季酮螨酯3 000倍液防治枣树叶螨,树势较好,地表主要是少量的苦荬菜、灰藜和田旋花等。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

调查从2015年4月1日开始,9月30日结束,每15 d左右调查1次。在试验地枣园按照五点取样法选取5个点,在每个点选取具有代表性的枣树2株进行标记。开始调查时先观察树冠上是否有个体比较大的节肢动物,然后将每株树树冠的东、南、西、北、中划分为5个调查单位,在各个方位各自调查20 cm长的枝条1段,记录上面所有节肢动物的种类和数量。在标记枣树的树冠下,采用捕虫网(网口直径30 cm,深50 cm,白色尼龙纱制成)随机扫网50次,统计扫取的所有节肢动物的种类与数量。

1.2.2 数据统计1.2.2.1 群落多样性数据分析[14-17]

相对丰盛度Pi(Relative abundance):Pi=Ni/N.

物种丰富度R(Species richness):R=S/lnN.

优势度D(Dominance):D=Nmax/N.

Shannon-Wienner多样性指数H(Diversity index):H′= -∑PilnPi.

Pielou均匀度J(Pielou evenness):J=H/ Hmax=H′/ lnS.

Sinpson优势集中性 C(Dominant concentration):C=∑Pi2.

其中Ni为第i个物种的个体数,N为群落中总的个体数,S为群落的物种数,Nmax为群落中数量最大的物种的个体数,Hmax为群落中最大的多样性指数,Pi为群落中第i个物种的相对丰盛度。

1.2.2.2 主成分分析[18,19]

对两种模式枣园节肢动物群落的特征参数进行主成分分析,利用样本相关矩阵的方法对原始数据经标准化处理后,计算节肢动物群落特征参数相关矩阵的特征向量,并根据节肢动物群落的特征向量和原变量个数,计算每个主成分的贡献率和方差贡献率,以累积方差贡献率确定主成分个数和建立主分量方程,然后对贡献率较大的主分量方程中的群落特征参数的标准回归系数绝对值进行计算,比较各特征参数对该主分量的贡献大小。

所有数据处理和统计分析采用Excel2003和SPSS19.0软件处理。

2 结果与分析

2.1 两种模式枣园节肢动物群落组成

研究表明,枣棉间作园共统计到节肢动物2纲13目73科143种8 552头,枣树单作园共统计到节肢动物2纲11目56科114种6 608头。两种模式中,科数较多的均为鞘翅目、鳞翅目、膜翅目和双翅目,枣棉间作园鞘翅目、鳞翅目、膜翅目和双翅目中分别有17科、12科、10科和9科,枣树单作园鞘翅目、鳞翅目、膜翅目和双翅目中分别有14科、9科、7科和7科,其他目科数相对较少;枣棉间作园种数较多的依次为鳞翅目、鞘翅目和同翅目,它们的数量分别为39、38和18种,枣树单作园种数较多的依次为鞘翅目、鳞翅目和同翅目,它们的数量分别为32、31和15种;枣棉间作园个体数较多的为真螨目和双翅目,分别为2 770和1 783头,枣树单作园个体数较多的为真螨目和双翅目,分别为1 963和1 668头。综合比较枣棉间作园和枣树单作园的节肢动物组成发现,枣棉间作园的节肢动物在科、种和个体数量水平上均高于枣树单作园。表1

表1 两种模式枣园节肢动物群落调查
Table 1 Arthropod community survey in Jujube garden under two different patterns

昆虫类群Insecttaxa枣棉间作Jujubeintercroppedwithcottongarden枣树单作Jujubemonoculturegarden科数Family种数Species个体数Individual科数Family种数Species个体数Individual鞘翅目Coleoptera17384961432335半翅目Hemiptera51225049110同翅目Homoptera718612515507双翅目Diptera9101783781668膜翅目Hymenoptera101092877686直翅目Orthoptera34543353缨翅目Thysanoptera1144000脉翅目Neuroptera3346522375鳞翅目Lepidoptera1239824931667螳螂目Mantodea11151112蜻蜓目Odonata119000真螨目Acariformes132770131963蜘蛛目Araneida3330233232

2.2 两种模式节肢动物群落特征指数比较

研究表明,枣棉间作园节肢动物群落的物种丰富度、优势度和多样性指数均高于枣树单作园,均匀度和优势集中性低于枣树单作园,说明枣棉间作园节肢动物群落的结构更加复杂,种群间的相互制约作用相对较好。表2

表2 两种模式枣园节肢动物群落特征比较
Table 2 Comparison of arthropod community characteristic in Jujube garden under two different patterns

种植模式PlantingpatternRDH′JC枣棉间作Jujubeintercroppedwithcottongarden15794302802196940396801831枣树单作Jujubemonoculturegarden12960402777192160405701862

2.3 两种模式枣园节肢动物群落特征指数季节性变化

2.3.1 两种模式枣园节肢动物个体数季节性变化

研究表明,枣棉间作和枣树单作园内节肢动物个体数变化趋势基本一致,总体上呈现出上升-下降-再上升-再下降的的变化趋势。5月中旬至6月中旬两种模式枣园节肢动物个体数量处于第一个高峰时期,主要是受枣瘿蚊种群变化的影响;6月底至7月中旬由于枣瘿蚊种群自然减退,截形叶螨个体数量也较少,园内节肢动物个体数量有所减少;8月上旬至下旬两种模式枣园节肢动物个体数量处于第二个高峰时期,主要是受截形叶螨种群变化的影响。枣棉间作园节肢动物个体数量全年基本上高于枣树单作园。图1

图1 两种模式枣园节肢动物个体数季节性变化
Fig.1 Season change of arthropod individual in Jujube garden under two different patterns

2.3.2 两种模式枣园节肢动物群落物种丰富度季节性变化

研究表明,两种模式枣园节肢动物群落物种丰富度的季节性变化趋势都呈现出先上升再下降的趋势,主要是由于随着气温的回升,地面植物开始发芽生长,休眠和滞育的节肢动物开始出蛰活动,节肢动物群落的物种数量不断增多,物种丰富度也逐渐增加,随着农事操作的加强和喷施农药进行病虫害防治等,园内节肢动物群落物种数量开始逐渐减少,物种丰富度也逐渐下降。由于枣棉间作园植物种类较多,因此植食性节肢动物种类较枣树单作园多,总体趋势上枣棉间作园的物种丰富度高于枣树单作园。图2

图2 两种模式枣园节肢动物群落物种丰富度季节性变化
Fig.2 Season change of arthropod community species richness in Jujube garden under two different patterns

2.3.3 两种模式枣园节肢动物群落优势度和优势集中性季节性变化

研究表明,4月初调查时,由于枣棉间作园的棉花还没有播种,因此枣棉间作园和枣树单作园节肢动物群落的优势度相差不大,但随着4月中旬棉花的播种,枣棉间作园受人为等外界因素的影响,节肢动物群落中优势种的数量有所下降,枣树单作园由于受到外界因素的影响较小,因此4月中下旬枣树单作园的优势度要高于枣棉间作园;进入5月,枣树开始萌芽、展叶,棉花也已经出苗,地面植被也开始丰富,两种模式枣园的节肢动物开始快速增加,优势度和优势集中性指数受到优势种枣瘿蚊的影响较大,数值急剧上升并保持一定的稳定性,在5月中旬出现第一个高峰时期,随后枣棉间作园5月16日喷施啶虫脒和5月30日喷施代森锰锌进行病虫害防治,枣树单作园5月18日喷施吡虫啉和6月3日喷施代森锰锌进行病虫害防治,对两种模式枣园的节肢动物群落产生了一定的影响,使得优势种枣瘿蚊的种群数量下降,优势度和优势集中性指数也出现一定程度的下降,间作园由于在喷药后2 d进行调查,对节肢动物群落的影响较大,因此间作园的优势度和优势集中性都小于单作园;6月底枣树处于开花期,一般不施用化学杀虫剂,园内节肢动物种数有所增加,而优势种枣瘿蚊种群数量又开始自然减退,使得园内节肢动物个体数减少,优势度和优势集中性下降;8月上中旬两种模式枣园节肢动物群落的优势度和优势集中性指数受到优势种截形叶螨的影响较大,出现第二个高峰,枣棉间作园8月1日喷施阿维菌素对枣树叶螨进行防治,枣树单作园7月31日喷施螨危对枣树叶螨进行防治,使得优势种截形叶螨的种群数量下降,对优势度和优势集中性指数也产生了一定的影响。综合比较两种模式枣园节肢动物群落的优势度和优势集中性指数季节性变化趋于一致,由于枣棉间作园节肢动物的寄主较多,需要农事操作的次数和时间也较枣树单作园多,因此在喷施农药后、棉花播种、打顶和采收这几个时间段枣棉间作园的优势度和优势集中性指数要低于枣树单作园,其他时间段均高于枣树单作园。图3,图4

图3 两种模式枣园节肢动物群落优势度季节性变化
Fig.3 Season change of arthropod community dominance in Jujube garden under two different patterns

图4 两种模式枣园节肢动物群落优势集中性季节性变化
Fig.4 Season change of arthropod community dominant concentration in Jujube garden under two different patterns

2.3.4 两种模式枣园节肢动物群落多样性指数和均匀度季节性变化

两种模式枣园节肢动物群落的多样性指数季节性变化动态基本一致。4至5月期间持续上升是因为枣瘿蚊还未暴发,棉花尚处于出苗阶段,节肢动物的种类和数量处于缓慢增长状态,群落内部物种间的相互关系较为稳定;5至6月期间,随着枣树和棉花的不断增加,节肢动物的种类和数量也在不断增加,但由于受到优势种枣瘿蚊的暴发影响,导致多样性指数开始下降;随后由于枣瘿蚊数量的下降,多样性指数开始上升,群落结构也处于较为稳定状态;进入8月,枣树和棉花上的截形叶螨种群数量增加,使得群落的多样性指数又开始下降,群落结构再次处于不稳定状态;随着截形叶螨种群数量的逐渐减少,节肢动物群落的多样性指数开始上升,群落结构处于稳定状态。枣棉间作园由于物种数量和个体数均高于枣树单作园,因此节肢动物群落的多样性指数总体上高于枣树单作园,但由于4月上中旬和7月中下旬枣棉间作园的农事操作比枣树单作园要多,喷施农药进行病虫害防治也对节肢动物的种类和数量有一定的影响,因此多样性指数也低于枣树单作园。图5

图5 两种模式枣园节肢动物群落多样性指数季节性变化
Fig.5 Season change of arthropod community diversity index in Jujube garden under two different patterns

均匀度指数反映了实际多样性指数与理论多样性最大值的比值,比值越大说明各物种个体数比例越均衡。两种模式枣园节肢动物群落均匀度季节性变化动态研究表明,均匀度的变化趋势基本上和多样性指数一致,都是因为优势种枣瘿蚊和截形叶螨的发生导致群落结构不稳定,均匀度呈现下降趋势。图6

图6 两种模式枣园节肢动物群落均匀度季节性变化
Fig.6 Season change of arthropod community evenness in Jujube garden under two different patterns

2.4 两种模式枣园节肢动物群落特征参数的主成分分析

对两种模式枣园节肢动物群落物种丰富度(R)、优势度(D)、多样性指数(H′)、均匀度(J)、优势集中性(C)、物种数(S)和个体数(N)7个结构指数指标进行主成分分析,得到两种模式枣园节肢动物群落的特征向量矩阵, 根据该矩阵,可确定枣棉间作园和枣树单作园节肢动物群落结构分析第一、二主分量方程。表3

表3 两种模式枣园节肢动物群落的特征向量
Table 3 Arthropod community eigenvector in Jujube garden under two different patterns

种植模式Plantingpattern参数Indices主分量Principalcomponent1234567枣棉间作R0322304949-03538-01049004770208706850JujubeD04218-0161006093-04578033300320400417intercroppedH′-02458057110554400740-0511301966-00235withcottonJ-04540-00812-0012903812042370674100891gardenC03561-04468-0151401664-0625004819-00007S0355904425-02748004000162702571-07126N0445100305031250774201696-0249801128枣树单作R02842051320361701766-0007202433-06592JujubeD04305-02288-04397073090179000463-00229monocultureH′-0274805024-05665-00639004520567101535gardenJ-04435-019890392202532066630315900462C03721-0405002185-01851-028070710001806S0316604778034640180600798-0101607086N0472200040-01825-0547306609-00534-00670

枣棉间作园节肢动物群落结构分析第一、二主分量方程为:

Y1=0.322 3R+ 0.421 8D-0.245 8H′-0.454 0J+ 0.356 1C+ 0.355 9S+ 0.445 1N.

Y2=0.494 9R-0.161 0D+ 0.571 1H′-0.081 2J-0.446 8C+ 0.442 5S+ 0.030 5N.

第一主分量累计贡献率为67.653 1%,体现了各指标间的相互影响关系。为了分析各参数对群落的贡献大小,求得标准回归系数绝对值|bi|并进行比较,其中数值较大的前四位依次为R(1.714 9)、N(1.079 1)、H′(0.703 5)和C(0.657 0),可见枣棉间作园第一主分量是物种丰富度(R)、群落中的个体数(N)、多样性指数(H′)和优势集中性(C)的综合反映;第二主分量累计贡献率为95.408 5%,反映出了群落结构水平的综合指标,其中|bi|数值较大的前四位依次为C(1.128 5)、D(1.036 6)、J(0.814 2)和S(0.657 6),可见枣棉间作园第二主分量是优势集中性(C)、优势度(D)、均匀度(J)和物种数(S)的综合反映。

枣树单作园节肢动物群落结构分析第一、二主分量方程为:

Y1= 0.284 2R+ 0.430 5D-0.274 8H′-0.443 5J+ 0.372 1C+ 0.316 6S+ 0.472 2N.

Y2= 0.513 2R-0.228 8D+ 0.502 4H′-0.798 9J-0.405 0C+ 0.477 8S+ 0.004 0N.

第一主分量累计贡献率为60.074 7%,其中|bi|数值较大的前四位依次为N(1.022 0)、H′(0.950 0)、D(0.865 8)和R(0.832 9),可见枣树单作园第一主分量是群落中的个体数(N)、多样性指数(H′)、优势度(D)和物种丰富度(R)的综合反映;第二主分量累计贡献率为95.345 8%,其中|bi|数值较大的前四位依次为C(2.612 0)、D(1.608 1)、H′(0.623 7)和N(0.479 0),可见枣树单作园第二主分量是优势集中性(C)、优势度(D)、多样性指数(H′)和群落中的个体数(N)的综合反映。表4

表4 两种模式枣园节肢动物群落的主分量
Table 4 Principal component analysis of arthropod community in jujube garden under two different patterns

主分量Principalcomponent枣棉间作Jujubeintercroppedwithcottongarden枣树单作Jujubemonoculturegarden特征值Eigenvalue百分率Contributionrate(%)累计百分率Cumulativecontributionrate(%)特征值Eigenvalue百分率Contributionrate(%)累计百分率Cumulativecontributionrate(%)147357676531676531434526207476207472194292775559540852329033271095345830251735963990048026023717299063040058108298998346004050578699641650009201319999665002330333399974960002200320999985000160022999997870000100015100000000002000221000000

3 讨 论

3.1 枣园节肢动物群落与枣园间作的植物有很大程度的影响,师光禄等[6-8]研究表明,间作物越多,节肢动物群落的种群数量和种类也就越多,枣园生态系统中如果地面植被的多样性指数值越大,那么枣园中节肢动物的科数、种数以及个体数就越大。张久刚等[9]认为枣园的间作物与杂草能促进枣园节肢动物种群的建立或者增加节肢动物群落的种群数量和活力。枣棉间作园中棉花和枣树成层分布,为具有不同生态位的节肢动物提供了相适应的栖息空间[20]。在同样大的时空范围内,节肢动物的物种数和个体数都大于单作枣园。枣树和棉花间作,增加了枣园内的寄主植物,加之棉花生长中后期不利于进行园内除草等农事操作,使得枣棉间作园内地表植物再次增加,因此节肢动物物种资源较单作枣园丰富,群落结构更加复杂,种群间的相互制约作用相对较好。

3.2 节肢动物群落的特征包括结构和组织学特点,包括群落的相对丰盛度、物种丰富度、优势度、优势集中性、多样性指数和均匀度等特征。研究节肢动物群落的组成和结构,对群落特征参数进行分析,为以生物防治措施为主的综合治理提供有效的理论依据。节肢动物群落的优势度及优势集中性指数越大,则表明在节肢动物群落内各物种间的个体数差异就越大,优势种也就越突出,因此优势种在节肢动物群落中的优势程度也就越高;多样性指数越高,该群落就越稳定,各种群间的联系也就越紧密;均匀度指数反映了实际多样性指数与理论多样性最大值的比值,比值越大说明各物种个体数比例越均衡。

3.3 枣棉间作园节肢动物群落的组成比较丰富,但其稳定性受环境等外界因素的影响比较大,4月枣树处于萌发期,节肢动物群落个体数量较多,主要是因为气温回暖,地面植物开始发芽生长,休眠和滞育的节肢动物开始活动,此时周边的生境植被较为稀少,而枣园内生境相对较为丰富,为节肢动物提供了栖息和取食的条件,使得枣园内节肢动物个体数量较多。5月棉花开始出苗,地面植被更加丰富,加之优势种枣瘿蚊的暴发,使得节肢动物个体数量快速上升并出现一个高峰。6~7月枣树处于开花期,枣花吸引了大量的节肢动物,另外枣树开花期一般不喷施化学农药,使得枣园内节肢动物群落多样性和物种丰富度再度上升。7~8月由于优势种截形叶螨的暴发,节肢动物个体数量又出现一个高峰,9月以后随着气温的下降,节肢动物逐渐进入消退期。

3.4 通过比较两种模式枣园节肢动物群落特征指数季节性变化趋势可知,枣园内节肢动物群落的演替与园内进行的一些农事操作和病虫害化学防治有关。棉花播种、化学杀虫剂的喷施、枣树夏季修剪、棉花打顶和棉花采收等措施和方法均影响着园内节肢动物群落的组成和结构。棉花的播种导致4月中旬间作园内优势种数量减少,优势度下降;7月中下旬由于棉花人工打顶和枣树修剪,间作园的节肢动物群落也受到一定影响,物种数量有所下降;5月中旬和8月初喷施化学杀虫剂防治枣瘿蚊和枣树叶螨,5月底喷施杀菌剂防治病害,这些防治措施对间作园节肢动物群落产生了一定的影响,导致间作园节肢动物的数量较少,优势种枣瘿蚊和截形叶螨的种群数量下降,优势度和优势集中性也随之下降;由于研究调查间隔期为15 d,而进行农事操作和病虫化学防治有时是刚调查完的前几天,因此在下一次调查时由于间隔期较长和持效性等因素,可能对园内节肢动物群落特征参数的季节性变化有一定影响。

4 结 论

4.1 枣树和棉花间作,增加了枣园内的寄主植物,为节肢动物提供了相对稳定的生存空间,有利于增强枣园内节肢动物群落的稳定性和多样性,物种资源更加丰富,群落结构更加复杂。

4.2 两种模式枣园节肢动物群落特征的季节性变化趋势基本一致,个体数、物种丰富度、优势度、优势集中性、多样性指数和均匀度全年大多数时间都是枣棉间作园大于枣树单作园,由于间作园内农事操作的次数较多,因此在喷施农药后、棉花播种、打顶和采收这几个时间段枣棉间作园的优势度、优势集中性指数、多样性指数和均匀度低于枣树单作园。

4.3 枣棉间作园节肢动物群落第一主分量累计贡献率为67.653 1%,主要是R、N、H′和C对群落的贡献大;第二主分量累计贡献率为95.408 5%,主要是C、D、J和S对群落的贡献大;枣树单作园节肢动物群落第一主分量累计贡献率为60.074 7%,主要是N、H′、D和R对群落的贡献大,第二主分量累计贡献率为95.345 8%,主要是C、D、H′和N对群落的贡献大。

References)

[1]王菲, 赵金祥, 胡强, 等. 枣棉间作下不同灌水量对棉花产量构成因素的影响[J]. 新疆农业科学,2013,50(10):1 793-1 798.

WANG Fei, ZHAO Jin-xiang, HU Qiang, et al. (2013). The Influencing Factors of Different Irrigation Quantities on the Cotton Yield under Jujube-cotton Intercropping [J].XinjiangAgriculturalSciences, 50(10): 1,793-1,798. (in Chinese)

[2]蔡志平, 张栋海, 李克福, 等. 果棉间作对害虫种群数量的影响[J]. 中国棉花,2011,38(4):32-33.

CAI Zhi-ping, ZHANG Dong-hai, LI Ke-fu, et al. (2011). Effect of Intercropping with Cotton and Fruit on Pest Population [J].ChinaCotton, 38(4): 32-33. (in Chinese)

[3]Altieri, M. A., & Gliessman, S. R. (1983). Effects of plant diversity on the density and herbivory of the flea beetle, phyllotreta cruciferae goeze, in California collard (brassica oleracea) cropping systems.CropProtection, 2(4):497-501.

[4[ Risch, S. J., Andow, D., & Altieri, M. A. (1983). Agroecosystem diversity and pest control: data, tentative conclusions, and new research directions.EnvironmentalEntomology, 12(3):625-629.

[5]Macarthur, R. (1955). Fluctuations of animal populations and a measure of community stability.Ecology, 36(3):533-536.

[6]师光禄,席银宝,王海香,等.枣园节肢动物群落的数量与生物量多样性特征分析[J].林业科学, 2004, 40(2):107-112.

SHI Guang-lu, XI Yin-bao, WANG Hai-xiang, et al. (2004). The Diversity of Biomass of Arthropod Community in Jujube Yard Ecosystem [J].ScientiaSilvaeSinicae, 40(2): 107-112. (in Chinese)

[7]师光禄,曹挥,戈峰,等.不同类型枣园节肢动物群落营养层及优势功能集团的组成与多样性时序动态[J].林业科学,2002,38(6):79-86.

SHI Guang-lu, CAO Hui, GE Feng, et al. (2002). The Dynamics of Diversity and the Composition of Nutrient Classes and Dominant Guilds of Arthropod Community in Different Intercropping and Managing Jujube Yard Ecosystems [J].ScientiaSilvaeSinicae, 38(6): 79-86. (in Chinese)

[8]师光禄,常宝山,黄敏佳,等.枣园间种牧草对节肢动物群落营养层与优势功能团的影响[J].生态学报,2006,26(2):399-409

SHI Guang-lu, CHANG Bao-shan, HUANG Min-jia, et al. (2006). The Structure and Seasonal Dynamics of Nutritional Classes and Dominant Functional Guilds of Arthropod Community at Jujube Fields Intercropped with Herbage [J].ActaEcologicaSinica, 26(2):399-409. (in Chinese)

[9]张久刚,薛建兵,师光禄,等. 复合生态枣园节肢动物群落结构与动态的研究[J].山西农业大学报,2004, 24(2): 176-182.

ZHANG Jiu-gang, XUE Jian-bing, SHI Guang-lu, et al. (2004). Structure and Dynamics of Arthropod Community in Different Intercropped and Managed Jujube Yard Ecosystems [J].JournalofShanxiAgriculturalUniversity, 24(2): 176-182. (in Chinese)

[10]高飞,周国娜,袁胜亮,等.枣粮间作系统节肢动物群落组成与时序动态[J].应用生态学报, 2008, 19(12) :2 729-2 730.

GAO Fei, ZHOU Guo-na, YUAN Sheng-1iang, et al. (2008). Arthropod Communities in Jujube-grain Intercropping System Composition and Time Series [J].ChineseJournalofAppliedEcology, 19 (12): 2,729-2,730. (in Chinese)

[11]王伟,姚举,李号宾,等. 杏棉间作对棉花害虫与捕食性天敌的影响[J]. 新疆农业科学, 2010, 47(9):1 897-1 901.

WANG Wei, YAO Ju, LI Hao-bin, et al. (2010). Effects of Interplanting of Cotton and Apricot on Cotton Pests and Predatory Natural Enemies [J].XinjiangAgriculturalSciences, 47(9): 1,897-1,901. (in Chinese)

[12]阿地力·沙塔尔,李宏,李兰,等.枣与农作物间作系统节肢动物时序动态[J].东北林业大学学报,2012, 40(10):111-114.

Adili Sattar, LI Hong, LI Lan, et al. (2012). Temporal Dynamics of Arthropod Communities in Orchard-Crop Intercropping Systems [J].JournalofNortheastForestryUniversity, 40(12): 111-114. (in Chinese)

[13]毕海燕. 枣棉间作系统节肢动物群落和主要害虫-天敌消长规律和防效评价[D]. 乌鲁木齐:新疆农业大学博士论文,2014.

BI Hai-yan. (2014).TheDynamicsandControlEvaluationofPest-NaturalwiththeRelationsofArthropodCommunityinJujubeOrchardsIntercroppingwithCotton[M]. PhD Dissertation. Xinjiang Agricultural University, Urumqi. (in Chinese)

[14]Altieri, M. A. (1994). Biodiversity and pest management in agroecosystems.FoodProductsPress.

[15]Hurlbert, S. H. (1971). The nonconcept of species diversity: a critique and alternative parameters.Ecology, 52(4):577-586.

[16]Pfadt, R. E. (1982). Density and diversity of grasshoppers (orthoptera: acrididae) in an outbreak on Arizona rangeland.EnvironmentalEntomology, 11(3): 690-694.

[17]Scheiring, J. F., & Deonier, D. L. (1979). Spatial and temporal patterns in Iowa shore fly diversity.EnvironmentalEntomology, 8(5):879-882.

[18]任剑波. 主成分分析在产品质量检测中的应用[J]. 技术经济与管理研究,2005,(1):88-89.

REN Jian-bo. (2005). Principal component analysis in product quality testing application [J].TechnicalEconomicsandManagement, (1):88-89. (in Chinese)

[19]邹运鼎, 李昌根, 毕守东, 等. 群落结构特征参数对葡萄园节肢动物群落作用的比较[J]. 应用生态学报, 2006,17(6):1 075-1 080.

ZOU Yun-ding, LI Chang-gen, BI Shou-dong, et al. (2006). Structural characteristics of arthropod community in grapery [J].ChineseJournalofAppliedEcology, 17(6):1,075-1,080. (in Chinese)

[20]韩宝瑜, 江昌俊, 李卓民. 间作密植和单行茶园节肢动物群落组成差异[J]. 生态学报, 2001, 21(4): 646-652.

HAN Bao-yu, JIANG Chang-jun, LI Zhuo-min. (2001). Components of Arthropod Communities in Tea Gardens with Four Different Cultivation Types [J].ActaEcologicaSinica, 21(4):646-652. (in Chinese)

Fund project:Science and Technology Personnel Service Projects in Southern Xinjiang of XPCC "Integrated diseases and pests control technology research and demonstration in jujube intercropped with cotton field"(2014BA047)

Effects of Jujube Intercropped with Cotton on Arthropod Community Structure inJujubeGarden in Yerqiang River Basin

CAI Zhi-ping, LI Hui-qin, PENG Yan, WANG Fan, SONG Wei, HAO Quan-you

(Institute of Agricultural Sciences, the Third Agricultural Production Division of Xinjiang Production and Construction Corps, Tumshuq Xinjiang 843900, China)

【Objective】 To study the effects of jujube intercropped with cotton on arthropod community structure inJujubegarden and provide scientific reference for ecologically regulating insect pest.【Method】Arthropod community characteristics ofJujubeintercropped with cotton garden andJujubemonoculture garden were compared and analyze using community diversity index and principal component analysis.【Result】Jujube intercropped with cotton garden had a higher individual, species richness, dominance, dominant concentration, diversity index and evenness than jujube monoculture garden in most of the year. The first principal component ofJujubeintercropped with cotton garden cumulative contribution rate was 67.653,1%, mainly concentrated expression of species richness, individual, diversity index and dominant concentration. The second principal component cumulative contribution rate was 95.408,5%, mainly concentrated expression of dominant concentration, dominance, evenness and species.【Conclusion】Jujubeintercropped with cotton can improve arthropod community diversity ofJujubegarden, which makes the arthropod community structure more s
Table and complex.

Jujubeintercropped with cotton; arthropod community structure; diversity and principal component analysis

10.6048/j.issn.1001-4330.2016.05.013

2016-01-13

新疆生产建设兵团科技人员服务南疆专项“枣棉间作田病虫害综合防治技术研究与示范”(2014BA047)

蔡志平(1985-),男,甘肃人,农艺师,硕士,研究方向为病虫害综合防治,(E-mail)caizhiping-007@163.com

S186

A

1001-4330(2016)05-0877-11

猜你喜欢
节肢动物单作枣园
间作对澳洲坚果牛大力根茎叶和土壤中微量元素含量的影响
低产枣园如何改造
蝉为什么会蜕皮
采伐胁迫对大兴安岭针阔混交林地表节肢动物群落的长期影响*
山地枣园节水保墒措施
三种土壤改良剂对盐碱地冬枣园的影响
间作大葱对桔梗根系分泌物的影响
甘蔗花生间作对红壤有效磷、pH值的影响
古老的节肢动物
翻斗鱼