邢鲲 曹俊宇 王媛媛 赵飞

摘要：通过分析设施蔬菜生态系统中昆虫各群落的组成、特征及时序动态变化，为设施蔬菜害蟲生态调控策略的制定提供科学依据。采用5点取样法，调查黄板诱集昆虫的种类和数量，利用群落特征指数进行分析。结果表明，设施番茄昆虫隶属于7个目16个科，设施黄瓜昆虫隶属于7个目18个科，并且设施黄瓜昆虫各群落丰富度指数、多样性指数与均匀度指数均高于设施番茄，而优势集中性指数、优势度指数则设施番茄高于设施黄瓜。非天敌昆虫亚群落在昆虫总群落的变化中起着主要作用，天敌昆虫亚群落对于非天敌昆虫群落的变化存在跟随现象。设施蔬菜生态系统昆虫群落特征与农田生态系统相比，具有一定相似性，又具有一定特殊性。

关键词：设施蔬菜;昆虫群落;群落结构;群落特征;时序动态

中图分类号： S436.3

文献标识码：A

文章编号： 1000-4440（2019）03-0564-09

生态环境不仅为昆虫群落提供了稳定的栖息空间，也会对昆虫群落产生显著的影响[1]。通过研究不同生态环境下昆虫群落内个体数量和物种数的变化情况、群落特征指数及其时空变化趋势等2-3]，可为昆虫的保护和利用、害虫的预测预报和生态调控奠定理论基础。目前，国内外针对不同生态环境下昆虫群落构成以及时空动态变化规律进行了大量研究，这些研究均围绕不同作物，例如小麦[4]、玉米[5]、棉花[6]、大豆[7]、蔬菜[8]、花椒[9]、苹果树[1O]、桃树[ll]、枣树[12]、桔树[13]、柠檬树[14]、梅子树[15]、茶树[16]等，探讨了不同昆虫群落，例如植食性昆虫、捕食性昆虫、寄生性昆虫、中性昆虫群落变化情况以及不同群落之间的相互关系[17]。但是，这些研究多集中于农田生态系统中的大田作物，而设施环境中的相关研究较为缺乏。

害虫生态治理（ Ecological pest mangement，EPM）在有害生物综合治理中的作用越发重要[14]。以生态环境为依托，昆虫群落研究为基础，揭示害虫一天敌一生境之间的相互关系，保护生物多样性，才能依靠生态环境的自我调控能力，实施害虫的可持续控制[18]。目前，昆虫群落结构研究结果在害虫生态治理策略制定中起着主导作用。赵飞等[13]对日光温室枣树昆虫群落的研究结果表明，在1月下旬至2月中旬、3月中旬至5月初和7月中旬至8月底，昆虫群落多样性与均匀度指数较高，天敌数量较多，对害虫有较好的控制作用。韩宝瑜等[19]通过调查栗一茶间作、梨一茶间作、3行密植和单行条植茶园的昆虫群落组成，发现与纯茶园相比，间作茶园可以使昆虫群落持续地保持多样性与稳定性，天敌昆虫在稳定的生境中维持自身种群的发展，长期地制约着害虫。董振隆等[20]通过研究花椒玉米间作园和花椒纯作园中昆虫群落结构变化情况，发现花椒玉米间作园昆虫群落的稳定性更好，害虫大发生的几率相对较小，说明花椒玉米间作模式是控制玉米害虫发生的有效方法。由此可见，明确昆虫及各个亚群落的群落构成及时空变化情况，有利于有效地、持续地控制害虫的发生。

设施农业作为中国农业发展的重要组成部分，分布面积较广，种植面积较大[21-24]，其中番茄和黄瓜是设施农业主要种植作物[25]。但是，由于近年来设施温室内农药的大量施用与滥用，造成设施温室内昆虫种类与结构变化加剧，害虫越发猖獗且防治难度加大[26]。而且，目前只有设施蔬菜害虫发生动态的研究结果[27]，尚无设施蔬菜昆虫群落结构与时空动态变化的相关研究结果。因此，阐明设施生态环境中昆虫群落结构特征与时空变化规律，可为实现设施蔬菜害虫生态调控与科学用药决策奠定理论基础。本研究通过分析不同设施蔬菜昆虫总群落、非天敌昆虫群落、天敌昆虫亚群落的群落结构特征及时间动态变化情况，探讨设施蔬菜昆虫各个亚群落间的相互关系，旨在为设施蔬菜害虫的综合治理提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于山西省太原市小店区东浦村设施温室内。设施温室长度70.0 m，净跨度10.0 m，脊高4.5 m，后墙高3.1 m。按照常规设施温室管理方法种植。番茄品种为红金龙，采用宽窄行高低垄定植，宽行90 cm，窄行50 cm，垄高25 cm，株距30 cm，每穴栽l株，3月17日移栽定植;黄瓜品种为青研密刺1号，宽行80 cm，窄行50 cm，垄高15 cm，株距30cm，每穴栽1株，3月10日移栽定植。

试验期间设施番茄温室内日平均温度为25. 10℃，日平均最高气温为28. 84℃，日平均最低气温为20. 78℃;设施黄瓜温室内日平均温度为24. 54 ℃，日平均最高气温为27. 65℃，日平均最低气温为21.25℃。

1.2 调查方法

调查时间2017年6月12日至8月21日，每7d取样调查1次。调查方法采用黄板诱集法（黄板购自北京中捷四方生物科技有限公司，规格25 cmX30 cm，双面均有黏胶），在设施温室内按照5点取样法，每样点随机选取5株番茄植株悬挂黄板，黄板横置且悬挂高度为上沿距离地面100 cm处，每次调查时用透明保鲜膜将黄板两面密封带回实验室，在体视显微镜（奥林巴斯SZX7）下镜检，对诱集昆虫种类进行鉴定及计数。调查期间设施番茄按照常规栽培措施管理，且不施用化学农药或生物农药。统计设施番茄温室内5个样点黄板诱集的昆虫种类及平均数量，分析设施番茄昆虫群落结构与时间动态。

1.3 昆虫分类鉴定

根据昆虫分类书籍、检索表等[28]对设施蔬菜温室内诱集的昆虫进行分类与鉴定。

1.4 数据统计与分析

采用以下生态学参数分析设施蔬菜温室内昆虫群落特征值[29-32]：物种种类数（S）;全部物种总个体

2 结果与分析

2.1 设施蔬菜昆虫群落组成

设施番茄昆虫总群落中昆虫隶属于7个目16个科，而设施黄瓜昆虫总群落中昆虫隶属于7个目18个科（表1）。比较设施番茄与设施黄瓜昆虫总群落发现，设施黄瓜昆虫总群落物种数和个体总数均大于设施番茄，但是两者双翅目（ Diptera）昆虫物种比例均为最高，同翅目（ Homoptera）昆虫个体数量均最多。

比较设施番茄与设施黄瓜非天敌昆虫亚群落（表2），发现两者双翅目（ Diptera）昆虫物种比例均为最高，同翅目（ Homoptera）昆虫个体数量均最多，但是设施番茄非天敌昆虫亚群落中优势种为粉虱科

（Aleyrodidae），设施黄瓜则为蚜科（Aphididae）。

比较设施番茄与设施黄瓜天敌昆虫亚群落（表3），发现两者膜翅目（ Hymenoptera）昆虫物种数与个体数均为最高，且优势种均为蚜小蜂科（ Aphelinidae）昆虫，但是相比于设施番茄，设施黄瓜天敌昆虫亚群落中有食蚜蝇科（ Syrphidae）昆虫，且此类昆虫个体数量也较多。

2.2 设施蔬菜昆虫群落结构特征

设施番茄与设施黄瓜昆虫各群落比较结果（表4）表明：设施黄瓜昆虫总群落物种数和个体总数均大于设施番茄;非天敌昆虫亚群落中，设施黄瓜比设施番茄多了1科（即隐翅甲科）昆虫，个体数量增多了18.49%;天敌昆虫亚群落中，设施黄瓜比设施番茄也多了l科（即食蚜蝇科）昆虫，但是个体数量减少了65.07%。设施黄瓜昆虫各群落丰富度指数、多样性指数与均匀度指数均高于设施番茄，而优势集中性指数、优势度指数则设施番茄昆虫各群落高于设施黄瓜。

2.3 设施蔬菜昆虫群落特征的时间格局

设施番茄与设施黄瓜昆虫总群落特征时间格局（图1）表明，设施黄瓜与设施番茄昆虫群落的个体数随时间均呈增加的趋势，但是设施黄瓜昆虫出现高峰的时间（7月24日）要早于设施番茄（8月14日）。两者物种数随时间均呈减小的趋势，且设施番茄的昆虫物种数小于设施黄瓜。两者丰富度指数随时间均呈减小的趋势，且两者之间差异不明显。两者多样性指数与均匀度指数变化趋势基本一致，呈现高一低一高一低一高的变化趋势;在7月3日之前设施黄瓜与设施番茄的多样性指数与均匀度指数均相对较高，且两者之间的差异不明显;在7月3日之后，两者的多样性指数与均匀度指数均呈“W”形变化，都在7月24日降至低点，且设施黄瓜的变化较为平缓。设施黄瓜与设施番茄昆虫群落的优势集中性指数与优势度指数则呈现低一高一低一高一低的趋势，且设施黄瓜总体变化较为平缓。

设施番茄与设施黄瓜非天敌昆虫亚群落特征的时间格局（图2）表明，设施黄瓜与设施番茄非天敌昆虫亚群落的个体数随时间均呈增加的趋势，两者均有一个高峰与一个次高峰，设施黄瓜非天敵昆虫出现高峰的时间（7月24日）要早于设施番茄（8月14日）。两者的物种数与丰富度指数随时间均呈减小的趋势，且两者之间差异不明显。两者多样性指数与均匀度指数变化总体呈现降低趋势，但是设施黄瓜表现为缓慢降低趋势，而设施番茄呈现高一低一高一低一高的变化趋势;设施黄瓜非天敌昆虫多样性指数总体上略高于设施番茄。设施黄瓜与设施番茄非天敌昆虫亚群落的优势集中性指数与优势度指数总体呈增高趋势，且设施黄瓜变化较为平缓。

设施番茄与设施黄瓜天敌昆虫亚群落特征时间格局（图3）表明，设施黄瓜与设施番茄天敌昆虫亚群落的个体数随时间均呈增加的趋势，设施黄瓜天敌昆虫出现高峰的时间（7月31日）要早于设施番茄（8月21日），但设施番茄天敌昆虫增加的数量较多。设施黄瓜与设施番茄天敌昆虫亚群落的物种数随时间变化不明显，而设施番茄天敌昆虫亚群落的丰富度指数随时间变化呈逐渐降低的趋势。设施黄瓜天敌昆虫亚群落多样性指数随时间略有增加，但是设施番茄却逐渐降低。设施黄瓜天敌昆虫亚群落均匀度指数随时间略有增加，但是设施番茄却呈降低趋势，且变化幅度加大。设施黄瓜天敌昆虫亚群落的优势集中性指数与优势度指数呈现降低趋势，且在7月24日达到最低点，而设施番茄天敌昆虫亚群落的优势集中性指数与优势度指数却呈逐渐增高趋势，且均在8月21日到达最高峰，7月31日到达次高峰。

3 讨论

设施蔬菜昆虫总群落与非天敌昆虫亚群落中同翅目（Homoptera）昆虫个体数量均最多，天敌昆虫亚群落中膜翅目（ Hymenoptera）昆虫物种数量与个体数量均最多，这与付文锋[33]、牛新利‘34]的大田生态系统研究结果基本一致。本试验中还发现，在设施环境下双翅目（ Diptera）昆虫的物种比例最高，且个体数量也较多，而在大田中没有相似情况。这可能是由于在适宜的设施环境下，未充分腐熟的农家肥中虫卵大量繁殖后造成的，但是这类昆虫并不影响设施蔬菜的生长，也不会对其他种类昆虫的生存产生显著的影响。

分析设施蔬菜昆虫群落特征，发现非天敌昆虫亚群落主导着整个昆虫群落的变化趋势，天敌昆虫亚群落紧随非天敌昆虫群落变化而改变，且具有时序延迟现象，这与花椒园[1O]、枣园[13]、桃园[35]、柠檬园[14]、梅园[15]、荔枝园[36]等大田生态系统中的研究结果相一致。但是我们还发现，与大田生态系统昆虫群落均匀度变化幅度较大（例如棉田0.081-0.720[37]、花椒园0.14 -1.42'1叫、苹果园0.014-0.780[38]、柠檬园0.021 -0.720[14等）相比，设施生态环境是一个比较独立的、封闭的生态系统，设施内适宜的温度为多种昆虫提供了较为稳定的生存环境，所以设施环境昆虫群落均匀度随时间变化幅度较小且较为稳定，例如设施番茄为0.26 -0.76，设施黄瓜为0.42 -0.74。由此可见，适宜的设施环境为充分发挥天敌昆虫防治作用提供了良好的基础。

设施蔬菜昆虫群落时序动态分析结果表明：在设施蔬菜结果初期，昆虫群落逐步趋于稳定，此时昆虫群落多样性指数、均匀度指数、丰富度指数均较高，天敌昆虫能够较好地控制非天敌昆虫;而在设施蔬菜结果中后期，随着主要害虫数量的剧增，昆虫优势度指数、优势集中性指数增加，天敌昆虫难以控制害虫发生。因此，在结果初期应充分发挥天敌昆虫的生物防治作用，而在结果中后期应采用化学措施防治为主、生物生态调控为辅的综合防治技术。同时，还发现设施黄瓜昆虫各群落的多样性、丰富度、均匀度均高于设施番茄，而优势集中性与优势度却低于设施番茄。这说明设施黄瓜昆虫群落内各个物种之间处于相对稳定的状态，单一害虫大发生的可能性较小，并且设施黄瓜天敌昆虫亚群落对非天敌昆虫亚群落的控制作用要强于设施番茄。这也充分表明，相比于设施番茄，设施黄瓜的生态系统具有较高的自身稳定性和较强的抵御外界干扰或控制害虫的调控能力。可见，与设施番茄相比，设施黄瓜昆虫群落多样性较高，群落结构复杂，对害虫调控能力较强，因此应充分利用天敌的控制作用，减少农药的使用。

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（责任编辑：张震林）