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这篇关于北半球温带可持续农业生态系统中甲壳类的综述文章汇集了关于甲壳类对自然害虫控制的重要性以及种植方法(杀虫剂除外)和景观结构元素的影响的现有知识。
田鳖在耕地上种类丰富,但受到集约农业种植的影响。对于采样,建议根据研究类型采用围栏陷阱或陷阱陷阱。
许多被认为有益的甲虫防治活动仍然是基于实验室饲养记录。在野外,已经证明壳虫在其早期定殖阶段可以减少谷物和甜菜蚜虫的数量,主要是通过捕食从植被中掉落的蚜虫。在早期的文献中,对小菜蛾卵(如卷心菜根蝇)的捕食被高估了。零散的数据表明,在某些鞘翅目害虫幼虫身上进行甲壳类觅食。在北美,已经发现了一些控制鳞翅目害虫的证据。较大的甲壳动物,例如Abax平行六面体,可以有效地控制温室中的蛞蝓。由于其嗜精的食性,某些种类的Harpalus和Amara可能具有一定的生物除草潜力。
由于其对栖息地质量的人为变化的敏感反应,甲壳类被认为具有栽培影响的生物指示价值。Carabids似乎受到深耕的负面影响,并因减少耕作制度而增强。没有发现机械除草和燃烧的负面影响。通过适当的有机施肥和绿色施肥,可以增强Carabid的招募。强化施氮可能通过改变作物密度和小气候来间接影响壳虫。
田壳组合不受某一作物类型的约束,而是根据作物特有的栽培措施的节律性以及作物表型和小气候的变化而改变优势。作物轮作效应也可能受到依赖于田地大小的甲壳类重新定殖能力的影响。作物在单作异质性和杂草性方面的多样化,以及间作和田间边界的存在,都增强了它们的作用,尽管它们的害虫减少效果尚未得到相应的提高。
1.简介
Carabid甲虫是世界各地可耕地栖息地中丰富的物种。它们的生态学相对来说是众所周知的。Carabids对栖息地质量的人为变化反应敏感,被认为对种植影响具有生物指示价值。由于其捕食性多食性营养,它们是潜在的重要天然害虫防治剂。对于可持续农业系统来说,捕食性节肢动物的自我调节被认为是预防害虫爆发的关键。因此,本综述旨在汇编有关害虫防治效果以及种植对农业商甲的影响的现有知识,并通过适当的种植措施和可耕地景观元素来增强这些影响。它专注于在Thiele()的综合综述和Luff()的农业焦糖学综述之后发表的文献(或未涵盖)。鉴于其他地方已经对农药对包括甲壳动物在内的受益人的副作用进行了审查(例如Freitag,,Jepson,,Croft,,Sunderland,),并且在可持续种植系统中减少了农药的使用,因此本文未对其副作用进行处理。此外,由于对农业甲壳动物的了解偏向于北半球温带地区(L?vei和Sunderland,,第22页),本文几乎完全局限于中欧和北美文献。最后,本文着重指出了农业甲壳类研究中存在的一些不足;解决这些问题可能有助于“将农业中的地甲虫从有用的背景影响转变为积极管理的资源”(Luff,,第页)。
2.甲壳动物形态与一般生态学概述
Lindroth在20世纪40年代末的开创性著作(翻译成英文,年再版)(Lindroth,)是第一本关于甲壳动物生物学和动物地理学的全面且在许多方面仍然有效的专著。Thiele()的专著是最近尝试合成甲壳动物生物学的专著。L?vei和Sunderland()撰写了一篇新的综述,涵盖了此后发表的主要文献。其他评论涵盖了甲壳学的特定方面,包括农业甲壳(Luff,)。关于甲壳动物研究进展的综述可以从三年一度的甲壳动物学家会议记录中获得。以下对甲壳动物形态和生态学的简要描述主要遵循L?vei和Sunderland()以及Wachmann等人()、Luka()和Bell()的浓缩描述。
到目前为止,已经描述了多种甲壳动物(L?vei和Sunderland,):欧洲已知近种(Wachmannetal.,),北美已知多种(Bell,)。大甲虫是食蚁虫中最大的一科。尽管大小不一,但许多甲壳类物种的身体相对典型、细长但结实,因此在家族层面上很容易识别。它们通常是深色的(棕色到黑色),夜间活跃;另一些则是明亮的金属色,有时带有明显的图案,更活跃于日常生活。它们的长腿使它们能够在土壤表面上快速奔跑。
大多数温带甲虫生活在土壤表面(“圆甲虫”);只有少数物种进入植被层。Carabids有三个幼虫阶段,在土壤中专门建造的蛹室中化蛹;通常,甲壳幼虫是真正的土壤居民。成虫在孵化后硬化并着色;这种甲虫通常能被识别几个星期。
温带的地甲虫通常每年产一代。在某些物种中,部分成年种群在随后的冬季存活下来,并进行第二次繁殖。大多数物种的白色细长椭圆形卵单独产于土壤、落叶或腐烂的木材中。单个雌性的总产卵量在0到个之间;在一些Molopsspp.中,它可以不超过10或15(Brandmayr和Zetto-Brandmayr,)。关于繁殖的节律性,通常与活动高峰期相吻合,Larsson()区分了两种主要类型:所谓的“秋季繁殖者”,在夏末和秋季交配,并作为幼虫越冬;“春季繁殖者”在春季和初夏交配,并在夏季发育幼虫,并作为成虫越冬。根据西欧的长期数据,DenBoer和DenBoer-Daanje()发现这种分类是不充分的,因为与这种模式有很多偏差。他们建议仅仅是为了区分有夏季幼虫的物种和有冬季幼虫的物种。就日常活动而言,夜间活动的甲壳类多于日间活动,尤其是在气候炎热的地区;另一方面,中欧夜间活动的物种在北极地区可能是日间活动的(Thiele,)。
就营养而言,甲通常是多食性的,害虫被视为猎物(见本文的相应章节),并消耗不同程度的植物物质。只有极少数的野杨桃物种具有特殊的食性(例如,山核桃上的毛果忍冬)。它们显然是贪婪的进食者,每天消耗接近自身体重的食物。幼虫发育过程中的进食条件决定了成虫的大小和潜在的繁殖力(Nelmans,)。
虽然许多物种也会飞,但大多数甲壳动物都是步行。后翅发育的程度可以区分三组:大型物种的所有个体都有完全发育的后翅,而短翅类物种的退化翅膀减少。在二形态物种中,一些个体的翅膀完全发育,另一些则只有退化的翅膀。大型翼主要用于分散飞行,尤其是在分散或受干扰栖息地(如文化用地)的物种中,而短翅目物种通常是狭窄的森林居民,分散能力较低。
甲壳动物的栖息地选择是如此的具体,以至于它们经常被用来描述栖息地的特征。根据L?vei和Sunderland()的说法,栖息地的持久性主要取决于最脆弱的生命阶段,在甲壳动物中是幼虫。幼虫死亡率可能是整体死亡率的关键因素。幼虫的壳化能力较弱,因此不能耐受极端的小气候;他们还需要充足的粮食供应才能成功发展。它们有限的活动能力使它们依赖产卵的成年雌性选择合适的栖息地。正如L?vei和Sunderland()所述,栖息地和微栖息地的选择受到极端温度或湿度(尤其是越冬地)、食物供应、竞争对手(如蚁)的存在和分布以及生活史和季节性类型的影响。例如,Amaraplebeja有不同的冬眠(森林)和繁殖(开阔的耕地)栖息地,通过飞行在两者之间迁徙;飞行肌肉在飞行之间暂时自动分解,并在为回程飞行复制后完全重建,回程飞行面向秋季的森林剪影(VanHuizen,)。
关于小气候,Thiele()根据对非生物因素温度、光照强度和相对空气湿度的偏好,区分了两种主要的生态类型:“林地”和“田地”。这两种类型与它们的栖息地有着或多或少的严格联系(狭窄),对上述因素的波动反应更强烈(狭窄)或较弱(广泛)。林地物种更喜欢黑暗潮湿的地方,而野外物种总体上更喜欢温暖干燥的地方。尽管如此,野外甲壳动物的小气候偏好远不一致(见Thiele,,第页)。除了食物来源和植被之外,栖息地选择的其他决定性因素是土壤湿度和土壤粒度分布(例如,见Meissner,)。
.可耕地的甲壳动物群:典型物种和一些密度数据
尽管耕作措施经常破坏可耕地的栖息地,但耕地上有典型的甲壳动物群。在欧洲,Thiele()列出了从英格兰到中欧(主要是德国、捷克斯洛伐克和波兰)再到白俄罗斯的29个调查可耕地栖息地中至少三分之一的26个物种。以下八个物种特别常见且具有特征,即存在于超过三分之二的调查栖息地(命名法遵循Freude等人,年,以及Lohse和Lucht,年):黑翅蠊、铜翅蠊(Poeciluscupeus)、鲁菲普斯(Harpalusrufipes)、近缘蠊(H.aeneus)(同义词:H.aeneus。鲫鱼仅在西北欧是一种典型的野外物种,而许多物种出现在东欧的耕地上,包括Dolichushalensis、Amaraconsulataris、Calosomaauropunctatum、Harpalusgriseus、Brachinusexplodens、Zabrustenebroides、Calathusambiguus、Harpaludistinguendus和Carabasscheidleri。在Thiele年的调查之后进行的或未包括在该调查中的另外1次北欧甲壳动物调查中报告的最丰富物种的排名通常证实了Thiele已经列出的最常见的野外甲壳动物(Luff,)。
L?vei和Sárospataki()分析了来自东欧国家农田的8个数据集。考虑到物种的丰度,rufipes是最常见的物种,其次是CupeusPoecilus、melanariusPterostichus、lamprosBembidion和distinguendusHarpalus。与西欧相比,在常见物种中,甲壳类组合的物种在东欧更丰富,包含更多的大型物种,并且具有更多的混合和植食性食性食性。甲壳类群落从喜欢潮湿和较低温度的物种(通常源自河岸栖息地)向源自草原栖息地的嗜热物种的转变,与西欧海洋气候向东欧大陆气候的梯度相对应(Korner,,Ekschmitt等人,7)。在更大的区域范围内,在奥地利也发现了这种沿着东西梯度的野外甲壳的变化(Kromp,)。
在可耕地栖息地发现的物种通常被归类为广食性物种,在“稀有”和濒危物种方面对自然保护没有特别的兴趣。然而,可耕种的栖息地可以容纳“有趣”的甲壳类物种,主要是在广泛种植的情况下。例如,Schnitter(4)在一项对未开垦休耕地的连续研究中发现了德国“红色名录”中的几个物种(例如,Harpaluszabroides、Amaralittorea、A.municipalis)。同样,在一项对有机种植麦田的调查中,作者发现了某些物种的既定种群(例如Acupellap
Carabidbeetlesinsustainableagriculture:areviewonpestcontrolefficacy,cultivationimpactsandenhancement