大豆田节肢动物群落研究进展

大豆是世界上最广泛种植的作物之一,同时是收获面积最大的油料作物。中国大豆收获面积大,分布广,是全球第五大大豆生产国和全球最大的大豆消费国。目前,大豆田节肢动物群落的研究主要有2个方向:非转基因大豆田节肢动物群落和转基因大豆田节肢动物群落,且现有的研究大多集中于非转基因大豆田。随着转基因大豆种植规模的扩大及商业化进程的推进,国内外学者开始广泛关注转基因大豆田节肢动物群落结构、多样性、时序动态及其食物网。至2016年,全球转基因作物种植面积达1.85亿hm~2,较20年前增长了110倍。研究者认为,转基因大豆的大面积种植对昆虫群落生态功能影响的研究将会成为新的热点与方向。本文阐述了大豆田节肢动物群落的主要特点,并从非转基因大豆田、菜用大豆田、转基因大豆田3个方面综述了大豆田节肢动物群落研究进展,以期为相关人员提供参考。     

大豆田节肢动物群落时间格局

2004年对长春南郊大豆田节肢动物群落进行调查,通过网捕和地面调查共获得节肢动物种类213种,其中天敌98种,害虫63种,中性昆虫52种;利用物种丰富度、多样性和均匀度分析群落时间格局,结果表明:伴随大豆整个生育期节肢动物群落经历发展、鼎盛和衰退3个过程,在高毒化学农药使用后群落的丰富度和多样性明显降低。最后对大豆田害虫生态调控技术进行了讨论。     

不同间作模式玉米田天敌节肢动物群落特征

[目的]研究3种不同间作模式玉米田天敌节肢动物群落特征,为生态调控玉米田害虫提供理论基础.[方法]以目测法、网捕法和诱集法等对云南省昭通市鲁甸县3种间作模式玉米田(玉米单作、玉米马铃薯间作、玉米马铃薯向日葵间作)天敌节肢动物群落的组成和结构进行系统调查,采用群落特征指数和主分量分析法对不同间作模式玉米田天敌节肢动物群落特征及其相似性进行分析.[结果]调查区玉米田共发现天敌节肢动物2纲(昆虫纲和蛛形纲)6目(鞘翅目、双翅目、膜翅目、半翅目、革翅目和蜘蛛目)22科92种2442头,其中玉米单作模式田有2纲4目(鞘翅目和双翅目、膜翅目和蜘蛛目)12科37种780头,玉米马铃薯间作模式田有2纲5目(鞘翅目、双翅目、膜翅目、革翅目和蜘蛛目)17科38种834头,玉米马铃薯向日葵间作模式田有2纲5目(鞘翅目、双翅目、膜翅目、半翅目和蜘蛛目)18科46种828头;天敌群落丰富度指数、多样性指数和均匀度指数均表现为玉米马铃薯向日葵间作田>玉米马铃薯间作田>玉米单作田,而优势度指数和优势集中性指数则表现为玉米单作田>玉米马铃薯间作田>玉米马铃薯向日葵间作田.玉米单作田在苗期与玉米马铃薯间作田在苗期的天敌群落相似度最高,为0.682;玉米单作田在花粒期与玉米马铃薯向日葵间作田在苗期的天敌群落相似度最低,为0.290.在玉米单作田中,瓢虫类、寄生蜂类和长足虻类个体数量共同主导天敌群落变化;在玉米马铃薯间作田中,长足虻类和蜘蛛类个体数量共同主导天敌群落变化;在玉米马铃薯向日葵间作田中,寄生蜂类、步甲类和长足虻类个体数量共同主导天敌群落变化.[结论]3种不同间作模式玉米田中以玉米马铃薯向日葵间作田天敌节肢动物群落种类最丰富、稳定性最强,可在云南昭通地区推广应用.     

长春地区大豆田节肢动物群落时序动态研究

长春地区大豆田节肢动物群落系统调查结果表明:群落具有很高的物种丰富度,物种数多达220种,分别隶属于2纲、15目、110科。其中天敌103种、害虫66种、中性昆虫51种。运用有序样本最优分割法和主成分分析等方法对群落时间格局进行了研究。最优分割将大豆田节肢动物群落的发展历程分为3个阶段:发展期、鼎盛期和衰退期,结合群落多样性和物种丰富度等群落特征值对最优分割结果进行了解释。主成分分析的结果证实各亚群在节肢动物群落发展的不同时期发挥不同作用,中性昆虫与害虫之间存在明显的时间上的互补,而天敌对害虫有明显的跟随现象,各类群在维持群落稳定方面均发挥重要作用。     

抗除草剂转基因大豆对田间节肢动物群落多样性的影响

采用直接观察法调查了大豆田间节肢动物群落的多样性,分析比较了节肢动物群落、天敌亚群落和害虫亚群落的多样性指数、均匀性指数、优势集中性指数,研究了抗除草剂转基因大豆对田间节肢动物群落多样性的影响。结果表明,在大豆生长期间,抗除草剂转基因大豆与受体大豆间各指数均无显著性差异。因此,转基因抗除草剂大豆对田间节肢动物群落多样性无明显影响。     

菜用大豆田节肢动物的群落特征

根据菜用大豆田节肢动物物种的组成和数量,按照营养和取食关系,将群落划分为害虫类、捕食类、寄生类和中性类亚群落,采用群落分析的多个参数比较分析了群落的结构特征.在菜用大豆田共查出节肢动物116种,分属于59科.春种和秋种菜用大豆田各亚群落的相对丰盛度分别为:害虫类(0.7018)>捕食类(0.1641)>中性类(0.0923)>寄生类(0.0418),害虫类(0.9586)>捕食类(0.0164)>寄生类(0.0145)>中性类(0.0104).各亚群落的优势集中性分别为:中性类(0.4392)>捕食类(0.1547)>寄生类(0.1468)>害虫类(0.1310),害虫类(0.8388)>寄生类(0.6878)>捕食类(0.4452)>中性类(0.2852).各亚群落的多样性分别为:害虫类(3.3957)>捕食类(3.2822)>寄生类(3.1842)>中性类(1.9607),中性类(2.3116)>寄生类(2.1081)>捕食类(1.1338)>害虫类(0.5940).各亚群落的均匀性分别为:寄生类(0.8363)>害虫类(0.7088)>捕食类(0.7068)>中性类(0.5298),中性类(0.6071)>捕食类(0.4540)>寄生类(0.3278)>害虫类(0.1264).秋种菜用大豆田多样性指数和均匀性指数较低,优势集中性较高,害虫大发生的可能性较大.     

菜用大豆田节肢动物群落的种类组成

本文通过对菜用大豆田节肢动物群落的系统调查,得出菜用大豆田总群落组成物种为59种,分属于47科,其中植食类33种,分属26科;捕食类15种,分属12科;寄生类4种,分属3科,中性类7种,分属6科.     

玉米大豆间作效应分析

通过玉米与大豆间作不同带型和密度试验的结果表明，玉米大豆２：１带型，玉米５．２５万株／ｈｍ＾２，大豆１９．５株／ｈｍ＾２产量最高，效益最好；玉米大豆产量与各自的群体数量和光照强度呈极显著正相关，而玉米的群体数量与大豆产量呈显著负相关；总产量与玉米产量，群体数量，株高和大豆株高呈显著正相关。     

玉米密度、行距和穴距对间作大豆叶片叶绿素a含量的影响

采用3因素5水平回归正交旋转组合设计的方法,研究了玉米密度、行距和穴距对间作大豆叶片叶绿素a含量的影响,并建立相应回归方程。结果表明：叶绿素a含量的方程拟合程度较好。随着玉米密度的增加,间作大豆的叶片叶绿素a含量急剧增加,玉米行距和穴距曲线呈抛物线状。在低水平和高水平下,玉米穴距对间作大豆叶片叶绿素a含量的影响最大;在中等水平下,玉米密度对间作大豆叶片叶绿素a含量的影响最大。     

玉米/大豆间作条件下养分的高效利用机理

通过盆栽模拟试验,研究了玉米／大豆间作条件下作物根系形态特征、根系活力、根际土壤有效养分含量和养分高效利用机理。结果表明,间作体系中的玉米地上生物学产量和经济产量较单作玉米增加38．73％和23．4％,增产显著。玉米／大豆间作条件下玉米根系形态特征、根系活力、根际土壤有效养分含量都显著高于单作作物,间作作物根际中土壤细菌、真菌数量、土壤脲酶和磷酸酶活性较单作分别增加2．3倍、94．58％、53．38％、22．45％。有利于土壤中复杂态氮磷化合物转化为可给态的无机化合物,加速氮磷的分解和转移,提高根际土壤的有效养分含量。整个间作系统有明显的地上生物产量和经济产量优势。     

玉米/大豆不同配置下的玉米生长和产量形成研究

[目的]研究不同田间配置下的间作玉米生长与产量形成,探索长江下游地区适宜的玉米/大豆间作模式,为玉米/大豆间作种植提供理论依据。[方法]以玉米品种‘郑单958’和大豆品种‘南农99-6’为材料,设置玉米行距40 cm、玉米/大豆距离60 cm的窄行距间作处理(IM1),玉米行距50 cm、玉米/大豆距离50 cm的窄行距稍宽处理(IM2)两种不同间作方式,以玉米宽、窄行单作(M1)和玉米常规普通种植(M2)处理为对照,通过2年大田试验,研究了不同玉米/大豆田间配置方式对玉米干物质积累、叶面积指数、光合效应及产量效益的影响。[结果]玉米/大豆间作条件下(IM1、IM2)玉米单株干物质量和叶面积指数在营养生长阶段较M1处理略低,但在生殖生长阶段则显著高于M1处理,光合速率显著提高。IM2处理的各生育期干物质量、叶面积指数、光合速率比IM1处理高,产量和效益显著提高。IM1处理和IM2处理玉米产量与M2处理玉米产量相当,但大豆产量增加,总体效益显著提高,尤以IM2处理的玉米大豆间作模式最好。[结论]长江下游地区玉米大豆间作应采取玉米行距50 cm、玉米/大豆距离50 cm(IM2)的种植模式。     

玉米/大豆间作的镉累积规律初探

为探索镉污染农田高效种植结构调整模式,通过在镉污染严格管控区农田(土壤全镉含量1.98 mg·kg~(-1))开展不同镉积累特性的玉米和大豆间作试验,系统研究了单作和间作下玉米和大豆的镉吸收积累规律。结果表明,随着生育进程推进,玉米秸秆镉含量呈总体降低的变化趋势,大豆秸秆镉含量呈逐渐升高再降低的趋势,玉米苗期秸秆镉含量最高,而大豆鼓粒期秸秆镉含量最高;大豆成熟期籽粒镉含量高于鼓粒期,玉米灌浆期籽粒镉含量高于成熟期;间作降低了成熟期镉低积累玉米籽粒镉含量,提高了镉高积累玉米籽粒镉含量,间作模式下镉高积累和低积累玉米品种籽粒镉含量平均值分别为0.139 mg·kg~(-1)和0.003 mg·kg~(-1),分别较单作降低了-14.88%和88.46%;秸秆和籽粒的富集系数大豆分别为2.567～3.329和0.667～0.764,玉米分别为0.729～3.339和0.001～0.079,间作玉米秸秆富集系数较单作增加0.15%～46.22%,低镉积累玉米籽粒富集系数较单作降低84.62%～92.31%;间作处理土地当量比为1.46～1.77。因此,间作大豆可以保证低镉积累玉米籽粒在镉污染土壤的安全生产,为土地合理利用提供有效的参考途径。     

菌根真菌、根瘤菌对大豆/玉米氮素吸收作用的研究

本试验采用盆栽方法,研究在不同的供氮水平下,接种菌根真菌和根瘤菌对大豆/玉米混作体系氮素吸收的影响。研究表明,双接种SH212和菌根G.m显著提高了大豆和玉米的生物量,在不施氮的情况下,双接种SH212和菌根G.m使大豆和玉米的总生物量比对照增加了37.3%;且就平均而言,双接种真菌和根瘤菌显著提高了大豆的根瘤数;在施氮和不施氮的情况下,双接种SH212和菌根G.m的大豆和玉米混作体系中总的吸氮量分别比不接种处理高65.4%和41.5%。因此,表明在合理的施氮水平下,双接种菌根真菌和根瘤菌对大豆/玉米生长具有显著的促进作用,而本次试验为通过微生物作用提高混作体系生产力和资源利用效率,减少环境污染,进一步发挥间套作在可持续农业中的作用提供新的科学思路。     

土壤盐渍化对玉米田杂草群落多样性和玉米产量的影响

为探究不同土壤盐渍化水平对杂草群落多样性和玉米产量的影响,在松嫩平原西部选取3个不同盐渍化水平的采样点,T₁(低盐渍化),T₂(中盐渍化)和 T₃(高盐渍化)。采用“样方法”分析玉米灌浆期不同土壤盐渍化条件下杂草群落组成,并调查蜡熟期的玉米产量构成因素。结果表明：杂草群落总密度、总盖度和总地上生物量随土壤盐渍化程度的加重而逐渐增加,其中高盐渍化(T₃)条件下的最高,总密度为41.51株/m²,总盖度为35.11%及总地上生物量为227.07g/m²。不同盐渍化水平的土壤杂草群落中共有的杂草物种数越多,其杂草群落的相似性系数越高。其中,中盐渍化(T₂)和高盐渍化(T₃)条件下的杂草群落之间的相似性系数最大,为0.82。杂草群落的Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和 Pielou均匀度指数与土壤盐渍化水平均呈不显著正相关,这3个指数随着土壤盐渍化程度的加重而增加。然而,群落 Margal...     

春玉米套种夏大豆不同模式对大豆产量的影响

[目的]研究春玉米后期套种夏大豆不同种植模式对大豆产量的影响,为春玉米合理套种夏大豆提供科学依据.[方法]以广西夏大豆主推品种桂夏1号和玉米品种正大619为供试材料,于2011年在广西3个有代表性的夏大豆产区进行春玉米套种夏大豆不同模式试验,研究适宜与春玉米后期套种夏大豆的最佳种植模式.[结果]垄上双行种植平均产量最高为2754.87 kg/ha,垄沟单行种植(CK)平均产量为2466.57 kg/ha,最低为垄上双行隔行种植,产量为2160.70kg/ha.[结论]春玉米后期套种夏大豆最为适宜的种植模式为春玉米后期垄上双行套种夏大豆.     

钼肥与玉米大豆间作体系中大豆根瘤数的互作效应

采用三元二次回归正交旋转组合设计,进行钼肥对玉米大豆间作体系中大豆根瘤数影响的研究.结果表明,施钼量与玉米密度及带型配置都有一定的互作效应,当玉米密度、带型配置适当时,施入钼肥能增加大豆根瘤数.无论玉米在高密度48000株·hm-2或低密度36000株·hm-2条件下,施钼肥均能提高间作体系大豆根瘤数;无论在低带型2∶4或高带型3∶2条件下,施钼肥均能增加大豆根瘤数.在本试验条件下,当玉米密度为42 000株·hm-2、玉米与大豆带型配置指数为2∶2、大豆钼酸铵施用量为4 182.736g·hm-2时,间作体系中大豆根瘤数可达36个·株-1,为全处理最高水平,间作效果最好.     

不同玉米品种间作大豆的筛选试验

为筛选出适宜间作大豆的玉米品种,试验选用了12个遵义地区的主推玉米品种,通过对不同玉米品种间作下玉米和大豆产量以及农艺性状的比较,研究结果表明,新中玉801和新中玉5号间作效果最好,间作总产量分别为861.48kg/667m2、845.80kg/667m2,金福玉66间作效果最差,总产量为570.38kg/667m2。     

带型配置及施氮量对玉米间作豌豆产量和水分利用效率的影响

通过大田试验,研究了施氮水平和带型配置对玉米间作豌豆产量及水分利用效率(WUE)的影响.结果表明:玉米间作豌豆具有显著的间作优势,土地当量比介于1.08～1.55之间,3:4间作模式的产量显著高于2:4间作模式,施氮能够显著提高作物的产量,而中、高施氮处理差异不显著;间作的耗水量比单作高13.66%～18.93%,3:4间作模式在中施氮处理的耗水量显著高于2:4间作模式,玉米对间作复合群体的影响大与豌豆;施氮条件下玉米间作豌豆显著提高了WUE,3:4间作模式在高施氮水平的WUE显著高于2:4间作模式,而中、高施氮处理差异不显著,2:4间作模式中玉米对复合群体的贡献大,3:4间作模式中豌豆对复合群体的贡献大.