人为干扰对菜地蜘蛛数量的影响.docx
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人为干扰对菜地蜘蛛数量的影响
海南师范大学
本科生毕业论文
题目:
人为干扰对菜地蜘蛛数量影响的初步探讨
姓名:
杨科泽
学号:
200808101241
专业:
生物科学
年级:
2008级
系别:
生物科学系
完成日期:
2012年5月
指导教师:
朱麟教授
本科生毕业论文(设计)独创性声明
本人声明所呈交的毕业论文(设计)师本人在指导老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,本论文中没有抄袭他人研究成果和伪造数据等行为。
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论文(设计)作者签名:
日期:
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论文(设计)作者签名:
日期:
指导教师签名:
日期:
目录
引言..............................................................................................................................................2
1.材料与方法.........................................................................................................................2
1.1研究样地概况................................................................................................................2
1.2研究方法.........................................................................................................................3
1.3数据处理.......................................................................................................................4
2.结果与分析.......................................................................................................................4
2.1试验结果......................................................................................................................4
2.2结果分析.......................................................................................................................5
2.2.1不同采样次数各个处理组蜘蛛数量变化.....................................................5
2.2.2人为干扰对菜地蜘蛛数量影响正交实验结果.分析..................................5
3.结论与讨论..........................................................................................................................7
4.致谢........................................................................................................................................8
参考文献....................................................................................................................................8
人为干扰对菜地蜘蛛数量影响的初步探讨
作者:
杨科泽指导老师:
朱麟教授
(海南师范大学生物系,海口,571158)
摘要:
蜘蛛是一类重要的捕食性天敌,本文就人为干扰下菜地蜘蛛的数量变化及其原因进行了初步探讨。
选择种植方式、农药类型、肥料类型及是否除草作为干扰因子,通过正交试验考察这几种因子对菜地蜘蛛数量的影响。
结果表明:
种植方式、农药类型和肥料种类对蜘蛛数量的影响都非常明显,除草与否影响不大。
在蔬菜种植中实行连作、施生物农药、施有机肥和预留部分杂草,有利于提高菜地蜘蛛的数量。
关键词:
种植方式;农药类型;肥料种类;菜地;蜘蛛
Effectsofhumandisturbancesonspiderdynamicsinvegetablefield
Author:
YangKezeTutor:
ProfessorZhuLin
(CollegeofLifeSciences,HainanNormalUniversity,Haikou,571158)
Abstract:
Spidersareveryimportantpredatorsofcropinsectpests.Theinfluencesofhumandisturbancesonspiderdynamicswerestudiedanditsmechanismswerediscussed.Methodsoftillage,pesticidesandfertilizertypesandweedingornotwerechosenasdisturbingfactors,andorthogonalexperimentwasdesignedtomeasuretheeffectsofthechosenfactorsonthevariationofspidernumbersinvegetablefield.Resultsshowedthatmethodsoftillage,typesofpesticidesandfertilizersinfluencedspiderdynamicssignificantly,andweedingornothadlittleeffects.Continuouscropping,applyingbiopesticidesandmanure,andhabitatconservationbyweedwillincreasethenumberofspidersinvegetablefield.
Keywords:
Methodsoftillage;Pesticidetypes;Fertilizertype;Vegetablefield;Spiders
引言
蜘蛛是节肢动物门(Arthropoda)蛛形纲(Arachnida)蜘蛛目(Araneid或Araneae)所有种的通称。
早在70年代就有人对蜘蛛进行过了分类研究。
据估计我国蜘蛛有3000多种,已鉴定的物种有1000多种,后来有很多人对蜘蛛种类进行统计并增添了大量的新种,到现在已命名的物种有2300多种。
能生活或结网在土壤、树上、洞穴、水边、灌木丛及房屋内外等,例如水蛛(栖息在淡水中)、湖蛛(海岸湖泊带)。
除南极洲以外,全世界都有分布。
蜘蛛体长1~90毫米。
身体分头胸部(前体)和腹部(后体)两部分。
头胸部覆以背甲和胸板。
头胸部有附肢两对,第一对为螯肢,有螯牙、螯牙尖端有毒腺开口;直腭亚目的螯肢前后活动,钳腭亚目者侧向运动及相向运动;第二对为须肢,在雌蛛和未成熟的雄蛛呈步足状,用以夹持食物及作感觉器官;但在雄性成蛛须肢末节膨大,变为传送精子的交接器。
蜘蛛在害虫的防治中有重要的作用[1]。
蔬菜是仅次于粮食作物的重要生活原料。
蔬菜病虫害的防治长期以来都是依靠化学农药来进行防治,然而化学农药的大量使用带来了一系列的负面效应。
更重要的原因还有蔬菜中含有大量的农药残留,会影响人类健康,导致食品安全问题。
菜地是一个比较脆弱的生态系统,人为干扰相当严重。
目前对蜘蛛的研究主要是集中在农田生态系统,侧重于化学农药对稻田蜘蛛的影响[2]、稻田不同种植模式对蜘蛛群落的影响[3]、小麦、玉米轮作田蜘蛛群落结构及多样性研究[4]和农药对农区生物多样性的影响[5]等方面的研究。
但专门对菜地蜘蛛进行人为干扰的研究甚少。
那么菜地在人为干扰下,是否也会对菜地蜘蛛数量产生一定的影响?
本实验旨在调查人为干扰菜地对蜘蛛数量的影响,从而找出一套较为合理的蔬菜种植方式,为更好的保护蜘蛛并对蔬菜害虫的可持续生物控制提供参考依据,同时也为蔬菜的无公害种植寻找新的途径。
1材料与方法
1.1研究样地概况
研究样地地处海南省海口市美兰区演丰镇芳园村(19°51N',110°24E′)。
该地长期处于放荒的状态,加上土壤肥沃、雨量充沛、温度及光能配合较好,生物资源丰富。
还有,该地的周围有低矮灌丛,也增加了生物资源的丰富性。
由于处于放荒状态,人为干扰的作用就大大减小(例如农药,肥料及连作等方面的作用),所以生境较为原始。
为了满足实验的要求,选取了一亩土地作为实验的样地,进行实验调查。
1.2研究方法
本实验设计了4因子和2水平,共八个处理组,设置24块土垄。
实验中不考虑天气情况及其他因素的影响;施药、施肥的频率和量参照单因子,不设置梯度,全采用最适浓度和过量。
干扰因子及实验设计如表1。
表1菜地蜘蛛影响因子及实验设计
试验号
种植方式(A)
农药类型(B)
肥料种类(C)
是否除草(D)
1
1连作
1化学农药
1有机肥
1除草
2
1连作
1化学农药
2化学肥
2不除草
3
1连作
2生物农药
1有机肥
2不除草
4
1连作
2生物农药
2化学肥
1除草
5
2轮作
1化学农药
1有机肥
2不除草
6
2轮作
1化学农药
2化学肥
1除草
7
2轮作
2生物农药
1有机肥
1除草
8
2轮作
2生物农药
2化学肥
2不除草
具体处理方法如下:
1种植的蔬菜选择2种生长周期相近的叶菜,有利于进行轮作。
2在全部样地播种同一种蔬菜。
待播种出苗后,对各个处理组进行处理。
3将处理组1、4、6和7排水沟内的杂草除去,破坏蜘蛛的栖息场所,但菜垄内的杂草不除去。
而处理组2、3、5和8不除草。
4除草后,对相应的处理组进行施肥;肥料种类有化学肥(复混肥和过磷酸钙)和有机肥(猪粪)。
对处理组1、3、5和7施有机肥,而处理组2、4、6和8施化合肥。
5进行喷洒农药;农药类型有化学农药(杀虫双)和生物农药(苦参碱)。
对处理组1、2、5和6施化学农药,而处理组3、4、7和8施生物农药。
6处理完毕后,进行采样。
每隔10天进行一次采样。
每个处理组随机选取1个采样点,面积为1m2。
记录该样点内蜘蛛的数目,并将蜘蛛采集保存于装有酒精的瓶子里,做好记录,方便后续工作。
最后将所有的蜘蛛数量相加,算出该处理组的蜘蛛总数。
7蔬菜达到收获期,将其收获,然后继续播种。
对处理组1、2、3和4实行连作;处理组5、6、7和8进行轮作。
出苗后,按照之前的处理方法进行处理,再进行采样。
8最后对正交试验的结果进行分析。
1.3数据处理
利用Excel和Spss16.0统计软件对数据进行统计分析
2结果与分析
2.1实验结果
对试验样地为期半年的实验处理和采样,不同的采样时间各个处理组蜘蛛数量变化如图1。
图1不同采样时间各个处理组蜘蛛数量变化曲线
将试验的数据进行计算和整理后如表2所示。
表2人为干扰对菜地蜘蛛数量影响的正交试验结果的直观分析
试验号
水平
蜘蛛数
(只/m2)
A
1
B
2
A×B
3
C
4
A×C
5
D
7
列号
1
1
1
1
1
1
1
175
2
1
1
1
2
2
2
162
3
1
2
2
1
1
2
212
4
1
2
2
2
2
1
210
5
2
1
2
1
2
2
100
6
2
1
2
2
1
1
125
7
2
2
1
1
2
1
137
8
2
2
1
2
1
2
187
T1
759
562
661
624
699
647
T2
549
746
647
684
609
661
T=1308
189.75
140.50
165.25
156.00
174.75
161.75
137.25
186.50
161.75
171.00
152.25
165.25
R
52.50
﹣46.00
3.50
﹣15.00
22.50
3.50
注:
T1和T2为各因数水平1和2的蜘蛛总和;
各水平平均数
=T1/4,
=T2/4;R=
-
2.2结果分析
2.2.1不同采样次数各个处理组蜘蛛数量变化
从图1中可以看出,各个处理组的蜘蛛数量随着采样时间的增加而下降;也就是随着施药次数的增加,蔬菜中农药的残留量也增加;高浓度的农药对蜘蛛的数量影响很大,所以采样时间的增加,蜘蛛的数量也相应的减少。
这是初步观察得到,还需进一步对试验结果进行正交分析。
2.2.2人为干扰对菜地蜘蛛数量影响正交实验结果分析
直观分析:
(1)逐列计算各因数同一水平之和。
第一列A因数各水平之和:
T1=175+162+212+210=759
T2=100+125+137+187=549
同样可求其他因数各水平之和(结果列于表2)。
(2)逐列计算各水平的平均数:
第一列A因数各水平的平均数分别为:
=
=759/4=189.75(n为处理总数)
=
=549/4=137.25
同理可计算出其他因素各水平的平均数(表2)。
(3)逐列计算各水平平均数的差值:
第一列A因素各水平平均数的差值为:
R=
-
=189.75-137.25=52.50。
同理可计算出其他因素各水平的平均数的差值(表2)。
(4)比较差值(R)从表2中可以看出,种植方式和农药类型的差值|R|分居第一和第二位,是影响菜地蜘蛛数量的关键因子,其次是A×C互作和肥料种类,影响最小的因子是A×B互作和是否除草。
水平选优与组合选优根据表中各试验因子的总和可以看出:
A取A1,B取B2,C取C2,D取D2,即人为干扰对蜘蛛数量影响最小的蔬菜种植方式为A1B2C2D2。
但A×C互作对蜘蛛数量的影响较大,还需对A×C交互作用进行分析。
通过计算,A1C1的平均数是193.5,A1C2的平均数是186.0,A2C1的平均数是118.5,A2C2的平均数是156.0。
由此可知A1C1水平时蜘蛛数量高于其它组合。
因此,在考虑A×C交互作用的情况下,最适的蔬菜种植方式为:
A1B2C1D2,即3号处理组合。
但4号处理组合和3号处理组合的蜘蛛数量几乎一样,两者是否具有差异,还需进行方差分析,以确定最终选出的处理组合是否为最优。
表3人为干扰对菜地蜘蛛影响的正交试验方差分析
变异来源
df
SS
S2
F
F0.05
F0.01
种植方式(A)
1
5512.50
5512.50
34.03
161
405
农药类型(B)
1
4232.00
4232.00
26.12
161
405
肥料种类(C)
1
450.00
450.00
2.78
161
405
是否除草(D)
1
24.5
24.5
0.15
161
405
A×B
1
24.5
24.5
0.15
161
405
A×C
1
1012.50
1012.50
6.25
161
405
实验误差
1
162.00
162.00
总变异
7
11418.00
表4人为干扰对菜地蜘蛛影响的正交试验方差分析(去掉F﹤1因子后)
变异来源
df
SS
S2
F
F0.05
F0.01
种植方式(A)
1
5512.50
5512.50
78.38**
10.13
34.12
农药类型(B)
1
4232.00
4232.00
60.17**
10.13
34.12
肥料种类(C)
1
450.00
450.00
6.40
10.13
34.12
A×C
1
1012.50
1012.50
14.40*
10.13
34.12
实验误差
3
211.00
70.33
总变异
7
11418.00
方差分析:
(1)F检验从表3看出,各项变异来源的F值均不显著。
将F值小于1的变异项(即D因素和A×B互作)的平方和与自由度与误差项的平方和与自由度合并。
合并后的方差结果为表4。
由表4可知,种植方式(A)和农药类型(B)的F值均达到极显著水平;A×C互作的F值达到显著水平。
(2)互作分析与处理组合选优由于种植方式(A)极显著,肥料种类(C)不显著,A×C达到显著,所以种植方式(A)和肥料种类(C)的最优水平要根据A×C而定。
确定A1为最优水平,比较A1C1和A1C2的平均数。
A1C1的平均数是193.5,A1C2的平均数是186.0。
因此,肥料种类(C)还是C1水平较好;农药类型(B)取B2;是否除草(D)水平差异不显著,取哪一个都行。
但是,除的是排水沟里的草,破坏了蜘蛛的栖息场所,为了保证蜘蛛的生活场所和蔬菜的生长,适当的除草,所以最优的处理组合为A1B2C1D2,即实行连作、使用生物农药、施有机肥和除草的蔬菜种植方式下对蜘蛛数量变化影响最小。
3结论与讨论
从初步的研究结果看出:
在农业生产实践中,菜地的种植方式和农药类型对蜘蛛的数量影响极显著,肥料种类和是否除草对蜘蛛的数量影响较小。
为了能有效的保护害虫天敌——蜘蛛的数量,要进行合理的蔬菜种植,即实行连作、使用生物农药、施有机肥和除草的蔬菜种植方式。
在蔬菜的种植方式中:
(1)应该实行连作;能缩短生长期和提高收获的次数[7],但实行连作会加重虫害;相应的也会增加蜘蛛的数量。
蜘蛛的数量增多,害虫的数量相对就会下降,也就不需要喷洒大量的农药进行杀虫,两者会达到一个动态平衡。
(2)在给蔬菜喷药杀虫时,应选用生物农药;生物农药能有效的杀死害虫,而相对于蜘蛛的伤害较小,即起到了杀虫的效果,也有效的保护了蜘蛛[8]。
,蜘蛛反过来又能很好的治理害虫。
但在实际中,最好是少使用农药,避免农药的大量残留给蜘蛛数量造成影响。
(3)为满足蔬菜生长对养分的需求,应该定时进行施肥,主要施有机肥[9]。
有机肥可增加和更新土壤有机质,而且肥效长。
不仅能为农作物提供养分,还为土壤动物创造良好的生存环境[7]。
作物能很好的生长,蜘蛛也得到很好的保护,防治害虫的效果也会大大增加。
(4)适时进行除草;但是,排水沟内的杂草适当的保留一些。
既对作物的生长影响很小,又能给蜘蛛提供栖息的场所,更能很好的治理害虫。
总之,人为干扰对蜘蛛的影响在不同情况下有差异性。
人为干扰时要从控制虫害与减少天敌杀伤两方面考虑,朝着有利害虫天敌的方向发展。
只有这样,才能保护和利用蜘蛛等天敌长期对害虫起作用[2]。
5致谢
感谢朱麟老师给予我毕业论文的指导和帮助,同时感谢无脊椎实验室的各位成员给予我的支持和帮助!
参考文献
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