金倩1, 王卫军1, 潘明泉1, 杨珂1, 沈伟3, 朱超4, 姜雷4, 赖上坤1*, 张爱兵2*
Qian Jin1, Weijun Wang2, Mingquan Pan1, Ke Yang1, Wei Shen3, Chao Zhu4, Lei Jiang4, Shangkun Lai1*, Aibing Zhang2*
1 Suqian Institute of Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Suqian, Jiangsu 223800, China
2 College of Life Sciences, Capital Normal University, Beijing 100048, China
3 Suqian Meteorological Bureau, Suqian, Jiangsu 223800, China
4 Yanghe Distillery Co. Ltd., Suqian, Jiangsu 223800, China
摘要: 揭示农田节肢动物群落动态是理解天敌-害虫互作关系和评估自然控害潜力的重要基础。高粱-小麦轮作过程中作物季节更替、植被结构变化和气象波动可能共同影响节肢动物群落组成, 但相关长期连续监测资料仍较少。本研究以江苏宿迁一个高粱-小麦轮作长期定位样地为对象, 于2019–2023年利用马来氏网(Malaise trap)连续采集节肢动物样本, 并基于COI (cytochrome c oxidase subunit I)基因DNA宏条形码技术对64组样本进行可操作分类单元(operational taxonomic unit, OTU)聚类和分类注释, 分析不同年份、季节和作物阶段节肢动物群落组成、多样性及主要天敌类群相对丰度变化, 并结合气象数据探讨其与降雨量、温度和日照时数的关系。结果表明: (1)双翅目为该样地节肢动物群落中的主要优势类群, 其中食蚜蝇科和瓢虫科为重要天敌类群; (2) OTU层面α多样性无显著年际差异(P > 0.05), 但在季节间存在显著差异(P < 0.05), 夏季多样性相对较高, 且与温度呈显著正相关(P < 0.01); (3) β多样性分析表明, 高粱季与小麦季的样本群落组成的主坐标分析 (principal coordinates analysis, PCoA)存在显著差异(P < 0.001); (4)主要天敌类群的相对丰度与部分气象因子存在相关关系, 其中食蚜蝇科相对丰度与日照时数呈正相关(P < 0.05), 而与降雨量、温度呈负相关(P < 0.01), 瓢虫科相对丰度表现出一定的季节性波动; (5)混合效应模型显示, 在将年份作为随机效应纳入控制后, 作物类型和季节的单一主效应均不显著, 但不同作物-季节组合在2019–2023年间呈现出差异化变化趋势, 提示该样地节肢动物群落动态可能受作物更替、季节转换和年际环境波动的共同影响。本研究提供了江苏宿迁高粱-小麦轮作农田节肢动物群落5年连续监测资料, 揭示了该样地节肢动物群落组成和主要天敌类群的时间动态特征。鉴于本研究基于单一样地开展, 缺乏空间重复和对照样地, 且DNA宏条形码相对丰度不能直接等同于个体数量, 相关结果主要反映该监测样地的长期动态特征, 不宜作为高粱-小麦轮作系统的一般规律。