摘要
昆虫群落作为构成草原生态系统中较为庞大的组成成分,对于维持草原生态系统稳定和为牧草生长提供良好环境起到至关重要的作用。目前,河北省对于草原昆虫群落的研究尚不完善,为此本研究于2018年夏季对河北省承德市红松洼牧场中的封育区、割草区和放牧区三种不同管理模式下的不同草地类型的昆虫群落结构与多样性及环境因子进行了调查研究,以探究不同管理模式下天然牧草地昆虫群落结构与多样性及其与环境因子的相关性,继而为草原管理的合理化实施提供理论依据。结果如下: (1)红松洼牧场天然牧草地共记录昆虫8目54科115种,其中,优势种有1目1科2种;常见种有4目17科19种;稀有种有8目45科94种;害虫7目33科74种;天敌4目12科30种。 (2)不同管理模式间昆虫群落的物种数、个体数、多样性指数和均匀度呈显著性差异(P<0.05),封育区、割草区和放牧区昆虫群落相似性均较低。昆虫群落物种数由高到低的变化趋势表现为割草区>封育区>放牧区(P<0.05)。封育可以显著提高天然牧草地昆虫的个体数量和物种数(P<0.05),割草亦可以显著提高昆虫的物种数(P<0.05),而放牧显著降低了昆虫的物种数和个体数量(P<0.05),但可以显著提高昆虫的均匀度(P<0.05)。不同管理模式对害虫和天敌的作用不完全相同:对害虫而言,封育可以显著提高害虫的个体数量(P<0.05),割草可以显著提高其物种多样性(P<0.05);对天敌而言,封育可以显著提高天敌的物种数和个体数(P<0.05),放牧可以显著降低天敌的物种数和个体数(P<0.05),但割草可以显著提高天敌的个体数(P<0.05)。不同管理模式害虫群落间和不同管理模式天敌群落间的相似性均较低。 (3)不同草地生态类型间昆虫群落物种数和多样性指数呈显著性差异(P<0.05);草本植物群落的复杂性可以显著提高昆虫的物种数量(P<0.05),而灌木丛的出现可以大幅提高草甸昆虫的个体数量。不同草地类型对害虫和天敌的作用不完全相同:对害虫而言,封育区地榆-裂叶蒿杂类草草甸可以显著提高害虫的物种数(P<0.05),封育区沼柳灌木丛草甸可以显著提高害虫的个体数(P<0.05),割草区地榆-裂叶蒿杂类草草甸可以显著提高害虫群落的多样性(P<0.05);对天敌而言,封育区内,地榆-裂叶蒿杂类草草甸可以显著提高天敌的物种数和天敌的物种多样性(P<0.05),苔草草甸可以显著提高天敌的物种数(P<0.05);而割草区内地榆-裂叶蒿杂类草草甸和苔草草甸可以显著提高天敌的物种多样性(P<0.05)。不同草地类型的害虫群落间和不同草地类型的天敌群落间的相似性均较低。 (4)昆虫群落参数与环境因子相关。昆虫个体数、害虫个体数和天敌物种数与植物群落的高度呈显著或极显著正相关,此外,天敌物种数还与植物盖度呈显著正相关(P<0.05)、与植物群落的均匀度呈显著负相关(P<0.05),植物群落盖度和均匀度对天敌的物种数具有显著影响。昆虫群落个体数与风速呈显著负相关(P<0.05),大风不利于昆虫群落个体数量的提高。害虫群落多样性与土壤N含量呈显著正相关性(P<0.05),低N环境有利于降低害虫群落多样性。天敌物种数与土壤碳酸钙呈显著负相关(P<0.05),天敌多样性与土壤有机质含量呈显著正相关(P<0.05),天敌均匀度与土壤pH、紧实度呈显著负相关(P<0.01)、与土壤有机质含量呈显著正相关(P<0.01);土壤pH、有机质含量和土壤碳酸钙对天敌群落结构有重要影响:高有机质含量能提高天敌群落多样性,而高碳酸钙含量能降低天敌群落多样性;有机质含量高、pH和紧实度偏低的土壤能提高天敌群落均匀度。所有草地生态类型中害虫群落多样性与天敌群落多样性显著相关。 本研究为寻求适于不同地区草原生态系统的管理模式和不同管理模式下退化牧草地的植被恢复提供理论依据,证实了不同管理模式和环境因子的变化可以通过昆虫多样性影响草原生态系统。