稻田节肢动物群落不同取样方法的比较

<正> 稻田节肢动物群落研究是水稻害虫综合治理的非常重要的基础性工作。国内过去主要是用肉眼观察或盆拍结合扫网对群落进行数量研究,其主要缺陷为取样单位大小不统一,扫网因人而异,误差可能较大,给不同群落结构与功能的比较研究带来一定的困难;国际水稻所(IRRI)应用Farmcop吸虫器进行稻田群落取样,经我们使用,该种吸虫器用直流电源,吸力较小,费时费力,使用不便。我们采用南京农业大学由弥雾机改装的吸捕器进行水稻生长季节     

大豆田间节肢动物群落调查取样方法的比较研究

[目的]为明确不同取样方法对分析农田节肢动物群落结构特征的影响.[方法]以大豆田间节肢动物群落为对象,采用网捕(WB)、吸虫机(XC)、定点定株(DD)、黄盘(HP)诱集和陷阱杯(XJ)诱集5种取样方法进行大豆田间节肢动物群落调查,并通过比较不同取样方法所得样本进行节肢动物群落结构特征分析结果的差异性,明确不同取样方法的优劣与可替代性.[结果]WB法采集到的类群最多,且与XC法无显著差异,DD法采集到的类群最少.从采集各目的科数、物种数和个体数看,WB法和XC法可采集大多数昆虫,DD法采集缨翅目昆虫最多,HP法采集膜翅目、双翅目、鞘翅目、跳虫目和蜱螨目种类较多,XJ法采集直翅目、膜翅目、鞘翅目和跳虫目昆虫较多.群落结构特征分析结果显示,WB法和XC机法相似性为0.75,效果相当,而其它方法之间相似性均小于0.42,相互间差异较大.在农田节肢动物群落调查时,采用WB+DD、WB+HP、WB+XJ 2种方法组合与WB+XC+DD+HP+XJ 5种方法组合获得的取样相似度均大于0.75的群落特征指标,选用WB+DD+HP、WB+DD+XJ和WB+HP+XJ 3种含有WB的方法组合与WB+XC+DD+ HP+XJ 5种方法组合获得的取样相似度均大于0.85的群落特征指标.[结论]正确选择或组合不同取样法进行群落调查可在有效提高群落生态研究的质量的同时减少调查工作量,在实际研究工作中,可根据群落对象特点和所关心的主要群落生态指标对调查取样方法进行合理选择.     

我国主要类型农业地区农田生态系统多样性的研究

通过对我国 5个典型农业类型区农田生态系统多样性现状的调查 ,建立了农田生态系统多样性数据库 ,在分析了各典型调查地区的土地利用、作物接续、作物搭配、系统类型单元等多样性特征的基础上 ,计算出各农田生态系统多样性指标 .结果表明 ,我国主要类型农业地区的最大丰富度相差不大且普遍偏低 ;各地区间平均丰富度 ( Ta)差异明显 ,且总体上丘陵地区高于平原 ,平原地区自南向北递减 ;各地区间的均匀度 ( E)和优势度( D)无明显差异 ,丘陵地区的 E相对高于平原地区 ,而 D与 E相反 .据此提出了建设多样化的农田生态系统结构、改进当前农田生态系统多样性的建议 .     

北京市海淀区土壤节肢动物群落特征

掌握城市土壤节肢动物的群落结构和物种组成对保护城市物种多样性具有重要意义.用手拣法和干漏斗法对北京市土壤节肢动物进行调查,共得土壤节肢动物样本4 984个,隶属6纲16目,共36个类群,其中蜱螨目、蚁科和弹尾目是优势类群,分别占个体总数的32.60%,27.83%,26.91%.不同功能区土壤节肢动物群落特征不同,平均密度为公园＞机关单位＞校园＞工业区＞交通干线＞住宅区,丰富度为公园＞交通干线＞校园＞工业区＞机关单位＞住宅区.不同地表植被状况下,土壤节肢动物的平均密度、丰富度和多样性指数排序均为林地＞草地＞行道树＞裸地.另外土壤节肢动物的个体数和类群数随着土层的加深而减少.北京市土壤节肢动物群落组成与同地带森林生态系统土壤节肢动物群落组成基本相同.     

基于黑土农田生物多样性监测样地的地表大型节肢动物群落特征

农田生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,是全球生态与环境研究的关键区之一.为了研究农田生物群落构建过程,探索其多样性维持机理,本研究于2015年在东北典型黑土区建立了16 hm²的农田生物多样性监测样地,按照作物生长期,于玉米生长大喇叭口期(8月初)、抽穗期(9月初)和成熟期(10月初)对陷阱法获取的地表大型节肢动物进行了统计分析.结果表明: 3次调查共获得地表大型节肢动物5284只,隶属于节肢动物门3纲12目32科47种.调查中优势类群3类,常见类群11类.节肢动物营养功能群中植食性和杂食性节肢动物所占比重较大.地表大型节肢动物物种数量和个体数量随作物生长期有显著变化.9月初节肢动物的Shannon多样性指数、Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数相对较高,8月初Simpson优势度指数较高.从不同物种的变异系数(CV)及群落空间插值可以看出,节肢动物群落在水平方向上存在异质性.在与土壤环境因子关系上,双变量相关分析表明,不同月份地表大型节肢动物总个体数与土壤pH值、有机质、全氮、含水量的相关性均未达到显著性水平;典范对应分析(CCA)进一步表明,优势类群和常见类群对环境因子具有较强的适应能力,在研究区内分布广泛.农田生物多样性监测样地内地表节肢动物物种组成丰富,在作物不同生长时期地表节肢动物群落组成及空间分布格局具有明显的变化过程.农田生物多样性监测样地通过大尺度、长时间对样地内土壤动物空间过程进行监测,可以为解决群落生物多样性形成和维持机制提供重要手段.     

有机种植对农田节肢动物多样性影响的整合分析

有机农业是生态环境友好的生产方式, 对农业生物多样性保护具有重要意义。个体研究的差异不利于有机农业的生态环境效益评估。本研究利用文献整合分析, 以对农田生态环境具有良好指示作用的节肢动物为研究对象, 探讨了有机种植对农田生物多样性的保护效果及影响因素。结果表明, 相比常规种植, 有机种植可使节肢动物的丰富度、多度及均匀度显著提升34.95%、64.95%及12.09%; 天敌和害虫的物种丰富度分别显著提升了22.50%和31.03%; 同时天敌的个体数量比常规显著增加了71.80%, 害虫减少了10.46%。经过3年及以上的有机种植后, 节肢动物的丰富度和多度均显著高于常规种植。常规种植化学农药施用频率可显著影响节肢动物丰富度和均匀度指数, 施药次数每增加1次, 节肢动物丰富度相比有机种植显著降低13.54%, 均匀度显著降低2.64%。有机水田对节肢动物多度的提升效果显著优于有机旱地, 为后者的4.7倍; 但二者的丰富度和均匀度没有显著差异。蔬菜和茶叶种植体系对节肢动物多样性指数的综合提升效果优于其他作物类型, 丰富度、多度和均匀度指数分别显著提升了81.46%、74.14%、18.55%和48.86%、49.06%、30.88%。鼓励常规种植减少农药施用频次, 加大有机和生态化管理措施的应用程度, 是保护农业生物多样性、实现农业绿色高质量发展的有效途径。     

农田生物多样性与害虫综合治理

在现代农田生态系统中 ,人类为了满足自身的需要 ,通常把自然界的植物群落改造成大面积种植单种特定的作物 ,人为地排除其他植物种类的竞争以提高作物的产量。由于单一化的作物不断取代自然植被 ,降低了农田的物种和生境多样性 ,结果导致农田生态系统的不稳定和害虫问题的更加恶化。影响农田生物多样性的因素很多 ,如地理位置、气候类型、环境条件、作物品种、种间关系、人类的栽培活动等。根据现有的生态学原理和研究成果 ,人类可以通过采用适当的措施来恢复和强化农田生物多样性 ,提高天敌的控制潜能 ,减少害虫发生的可能性 ;这些措施包括合理安排混作的时空格局 ,通过轮作进行间断性耕种 ,对多年生作物采用地面覆盖植被 ,利用不同品种以提高作物的遗传多样性 ,等等。在设计农田生物多样性的管理策略时 ,必须同时考虑当地气候、地理 ,植被 ,作物 ,土壤等因素的变化 ,因为在特定的生境条件下 ,这些因素可能增加或减少害虫发生的机会     

农田生物多样性快速评价方法及应用

采用合理的评价指标和方法是实现生物多样性快速评价的前提。从农田尺度的生物多样性保护与管理的需求出发,建立农田生物多样性评价体系, 以力求客观真实反映农田生物多样性的基本特征和变化规律。评价体系包括: 农田生物多样性评价的指标及其权重、数据采集和处理、计算方法、等级划分等内容。在该评价体系研究的基础上, 以湖北省荆州市太湖农场为应用实例, 对评价结果进行了分析。表明, 此评价方法可快速确定农田生态系统的生物多样性状况和提出管理建议, 并进一步为农业生态系统服务功能和健康评价提供参考。     

不同管理方式下荔枝园节肢动物群落的调查

2004年-2005年对珠海市斗门区有机荔枝园、失管荔枝园和常规荔枝园节肢动物群落进行了调查。结果表明,三种荔枝园的节肢动物差异较大。节肢动物科、种数以失管荔枝园（有机荔枝园（常规荔枝园。有机荔枝园、失管荔枝园和常规荔枝园害虫个体百分率分别为44.59%、40.86%和36.67%,捕食性天敌个体百分率分别为12.14%、11.02%、5.85%,寄生性天敌个体百分率分别为23.29%、9.38%、8.25%。有机管理下荔枝园节肢动物群落的变化较小,天敌尤其是捕食性天敌数量较高。常规荔枝园由于频繁地使用化学农药,控制害虫的同时也大量地杀伤天敌,特别是捕食性天敌,而且对其他类群的节肢动物也有影响。     

农田土壤线虫多样性研究现状及展望

目前土壤生物多样性已成为土壤生态学研究的热点问题之一。土壤生物以不同的方式改变着土壤的物理、化学和生物学特性。在农田生态系统中, 土壤动物是分解作用和养分矿化作用等生态过程的主要调节者。线虫作为土壤中数量最丰富的后生动物, 其生活史和取食类型多样, 在生态系统中发挥着重要作用。本文介绍了农田生态系统中影响线虫多样性的主要因素; 回顾了土壤线虫的物种多样性、营养类群多样性、生活史多样性和功能多样性的研究现状; 并提出了今后农田生态系统线虫多样性研究的重点。建议通过综合土壤线虫的生活史策略和营养类群等信息, 深入了解其生物多样性和土壤生态系统功能, 从而更好地发挥土壤线虫对农田生态系统变化的生物指示作用。     

Comparing four simple,inexpensive methods for sampling forest arthropod communities

Terrestrial arthropods are diverse, and quantifying their availability to consumers is important for understanding both consumer and insect distribution, abundance, and communities. However, characterizing arthropod communities in complex forest ecosystems is challenging. We compared arthropod communities in a wet‐limestone forest in Jamaica during the dry season sampled by four methods: branch clips, sweep netting, and sticky traps applied to tree trunks and hanging free of vegetation. We found no effect of relative height in the canopy for the two methods that could be used at different heights, i.e., hanging sticky traps and branch clips. In addition, the arthropod community sampled changed over time (season) for sweep nets and branch clips. We also found that branch clips and sweep nets sampled more arthropod taxa than the two sticky‐trap methods. In addition, branch clips and sweep nets sampled more ants and spiders than the two sticky‐trap methods, whereas collar sticky traps on tree trunks sampled more bark lice (Psocoptera), and hanging sticky traps more flies (Diptera) than the other methods. Percentages of flying insects and strong‐flying insects sampled did not differ between sweep netting and branch clipping, but a higher percentage of both groups were captured with collar and hanging sticky traps. Because we found that the different methods sampled different subsets of the arthropod community, both taxonomically and in terms of aerial versus non‐aerial taxa, investigators should choose the arthropod sampling methods that most closely align with their focal species and study questions. For example, investigators might use collar traps for studies of bark gleaners, hanging sticky traps for aerial foragers, and branch clips or sweep nets for foliage gleaners. Alternatively, if a focal species is known to prefer certain prey items, investigators may instead select a method that effectively samples those prey taxa. Finally, for some studies, using multiple sampling methods may be the best option.     

农田节肢动物类群不同分类级别和个体数对物种数的替代效果

农田生物多样性评价中常采用指示类群基于物种鉴定水平的数据计算多样性指数,如果能用高级别的分类鉴定结果(如科)或直接用该指示类群个体数来代替该类群物种水平上的多样性指数,可以极大地节省鉴定的成本和降低鉴定难度。同时采用多个指示类群田间取样数据和多种分析方法验证这个问题有助于获得更为普适的结论。为研究农田节肢动物不同分类级别和个体数对于物种丰富度的替代效果,于2019年5-8月在浙江省宁波市的两片不同管理措施和多生境的农田景观区进行了节肢动物群取样调查,并对蜘蛛和蜂类两个类群进行了科级和物种级别的鉴定。通过分析目级和科级分类水平的数目、指示类群的个体数与物种丰富度之间的相关性;并基于这4个指数进行不同管理措施和生境间的双因素方差分析;同时基于目级、科级和物种级别数据,采用非度量多维尺度分析(NMDS)对比他们在不同管理措施和生境间的种类组成差异。结果显示:(1)将蜘蛛、蜂类分类至科级可分别拟合其物种水平数据63%和89%的变异性,并且比目级的数据相关性更大。(2)两个指示类群的个体数与物种数之间都有极为显著的相关性,且r≥0.7。(3)比起目级数,科级数和个体数在不同管理措施和生境间的差异结果和物种数更类似。(4)基于分科数据的NMDS在不同管理措施和生境间差异的结果也和物种级别数据的结果更类似。因此,在农田生物多样性的评估中,可以在一定程度上采用较高层次分类的数据,其中科级水平的数据作为首选,从而降低分类鉴定难度并提高工作效率。在需要快速进行蜘蛛和蜂类等基于大量标本数目的生物多样性评估时,可直接统计指示类群个体数量来替代物种数结果。     

不同调查方法对转基因棉田节肢动物群落构成及生物多样性的影响

【目的】明确不同生育期调查方法对棉田物种结构和生物多样性的影响,以期选择合适的生育期调查方法开展转基因棉花的安全性研究。【方法】于2016和2017年,选择2个新型转基因棉花(GGK2,N15-5)及其亲本(K312,J14)为材料,使用3种调查方法对棉田节肢动物群落进行调查:(1)在整个生育期每7 d调查一次(5月上旬—9月中下旬);(2)主要生育期调查(5月中旬、6月中旬、7月中旬、8月中旬和9月中旬)和(3)6月中旬—8月下旬期间的3个棉铃虫发生高峰期调查。计算出不同调查方法下的棉田节肢动物群落个体总数、物种丰富度、多样性指数、均匀性指数和优势集中性指数。【结果】3种方法对物种个体总数和物种丰富度影响最大,第1种方法数值最大,第3种方法数值最小。2016年,转抗除草剂基因棉田(GGK2)与其亲本(K312)相比,3种调查方法得到的物种个体总数在节肢动物群落和害虫亚群落差异显著,其他指数无差异。此外,2016年与2017年相比,相同棉田中的多样性指数、均匀性指数和优势集中性指数均无明显差异。【结论】不同生育期调查方法仅对物种个体总数和物种丰富度有影响,而对多样性指数、均匀性指数和优势集中性指数无显著影响。因此,在转基因生物安全研究中可根据不同的研究目的选择合适的生育期开展调查。     

Optimising sampling methods for small mammal communities in Neotropical rainforests

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茶园间作不同绿肥对节肢动物群落结构和多样性的影响

【目的】研究在茶园中合理间作绿肥对茶园节肢动物群落结构和多样性的影响。【方法】本文在茶园中分别设间作铺地木兰+罗顿豆、圆叶决明+白三叶、白三叶+平托花生3种不同绿肥组合处理,并设不间作绿肥、常规除草的茶园为对照。【结果】间作不同绿肥均能提高茶园节肢动物群落的物种丰富度和群落多样性,提高茶园捕食性天敌昆虫、蜘蛛和寄生性天敌在茶园冠层群落的比率;不同处理茶园冠层节肢动物Shannon-wiener多样性指数(H)、Simpson指数(D)和均匀度指数变化趋势基本一致;茶冠层的节肢动物群落多样性指数在4类不同处理茶园间差异显著;间作绿肥增加了茶园的生物多样性,4类不同处理茶园茶冠层群落相似性系数在0.741~0.892之间,表明4类不同处理茶园冠层群落在物种组成上有较高的相似性。4类不同处理茶园害虫与天敌两类群功能团的丰盛度之间成显著的正相关,表明天敌对害虫的空间数量跟随效应强,主要表现为二者数量间的相互作用。灰色关联度分析表明在4类不同处理茶园中的群落节肢动物物种数/个体数、天敌物种数/害虫物种数、害虫丰富度与多样性指数和均匀度指数的关联系数较高,反应了群落的多样性和稳定性。【结论】间作增强了茶园群落的生物多样性,提高害虫天敌的种类和个体数,有利有效发挥天敌对有害生物的生态控制。     

Natural enemy diversity and pest control: patterns of pest emergence with agricultural intensification

Concern over declining biodiversity and the implications for continued provision of ecosystem services has led, recently, to intense research effort to describe relationships between biodiversity and ecosystem functioning. Here we extend this effort to the relationship between natural enemy species diversity and natural pest control. From simple modelled food‐webs and simulations of natural enemy species loss we derive specific predictions concerning the effect of herbivore life‐history traits, such as life‐cycle type and concealment, on the shape (reflecting diversity effects) and variance (reflecting species composition effects) of the relationship between natural enemy diversity and pest‐control. We show that these predictions are consistent with the emergence of different pest types following intensification of rice production in Asia. We suggest that basic biological insights can help define the structure of ecological processes and allow more accurate predictions of the effect of species loss on the delivery of ecosystem services.     

Effects of landscape and management on ground‐dwelling insect assemblages of farmland in Jeju Island,Korea

Granite‐derived soils are widespread in the farmland of Korea in general. In contrast, Jeju Island has mainly volcanic ash soils. Soils and weather condition in Jeju Island created a unique agricultural system. We identified the features of ground‐dwelling insects in farmlands of Jeju Island. This study was conducted in four areas (Samdal‐ri and Susan‐ri in Seogwipo city, and Dongmyeong‐ri and Suwon‐ri in Jeju city) in Jeju Island, Korea. Field surveys were carried out twice in summer (June) and autumn (September) in 2013. Ground‐dwelling insects were sampled quantitatively by using pitfall traps. As a result, in total 3322 individuals, 137 species, 48 families and 8 orders were investigated in farmlands of Jeju Island. Especially, members of Coleoptera and Hymenoptera accounted for a large proportion of ground‐dwelling insect communities. The numbers of species and individuals for major taxonomic groups showed significant regional and seasonal differences. This study implied that the seasonal and regional differences of ground‐dwelling insect communities were affected by surrounding land use patterns, life history patterns of each taxonomic group and farmland management.     

森林冠层昆虫多样性研究方法

森林冠层是森林昆虫栖息、取食、避敌的重要生境,其中生活着十分丰富的昆虫物种。但由于乔木树体高大,冠层难于接近,在很大程度上限制了冠层昆虫多样性的研究。冠层昆虫类群结构的划分和冠层昆虫取样技术也是冠层昆虫多样性研究的重要基础。文章综述当前冠层接近和冠层昆虫抽样技术的最新进展,并评述冠层昆虫类群结构划分的方法。