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重庆市地处中国西南部、长江上游地区，邻接多个省份，地形复杂多样，市内江河纵横，土壤和水资源丰富，为蔬菜种植、生产和销售提供了有利的地理位置和气候条件.据统计，重庆市2017年全年蔬菜种植面积达7 600 km2，其中露地蔬菜播种面积占88.0%.近年来，随着重庆蔬菜生产规模不断扩大，蔬菜市场流通逐步优化，重庆菜地昆虫种类和数量不断发生变化，对蔬菜害虫的调查和测报也变得越发困难，并且对重庆市蔬菜昆虫群落结构的研究报道也较少[1, 2].杀虫灯是一种利用昆虫夜间趋光习性对昆虫进行诱杀的物理防治技术，因其具有诱杀效率高、对环境无污染、能有效减少化学农药使用量等优点，被广泛运用于农林害虫的调查研究和防控中[3-9].本研究主要运用市售长波紫外线太阳能LED杀虫灯，对露地种植模式下菜地趋光性昆虫进行调查，以期明确长波紫外线灯下昆虫的多样性，为运用杀虫灯防治菜地趋光性害虫，以及保护利用天敌昆虫提供依据.
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长波紫外线太阳能LED杀虫灯，功率5 W，波长范围320~400 nm，主波长350 nm，紫外光，重庆恒义丰新能源电子科技有限公司生产.
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参照说明书安装和使用LED杀虫灯.于2016年6-11月及2017年4-11月期间，在国家农作物蔬菜改良中心重庆分中心(29°29′54.06″N，106°20′58.40″E，海拔295 m)进行调查试验.调查期间平均气温21.0 ℃，日照时数1 811.5 h，累计降雨量1 888.2 mm，平均相对湿度75.2%.试验基地占地80 000 m2，露地种植蔬菜种类以萝卜Raphanus sativus L.，白菜Brassica pekinensis L.，甘蓝B. oleracea L.，茄子Solanum melongena L.，辣椒Capsicum annuum L.，番茄Lycopersicon esculentum Mill.，黄瓜Cucumis sativus L.，冬瓜Benincasa hispida (Thunb.) Cogn.，南瓜Cucurbita moschata (Duch. ex Lam.) Duch. ex Poiret，丝瓜Luffa cylindrica (L.) Roem.，苦瓜Momordica charantia L.，莲藕Nelumbo nucifera Gaertn.，菜豆Phaseolus vulgaris L.，莴笋Lactuca sativa L.为主.年度间菜地各种蔬菜种植面积不发生变化.杀虫灯共有14盏，灯间距约50 m，灯距地面1 m.每晚天黑自动开灯，开灯5 h后自动关灯，下雨不开灯，每个灯开关时间一致.间隔4~7 d收集杀虫灯里的昆虫，将可鉴别的虫体制作成针插标本，并依据相关文献资料[1-2, 10-16]进行分类、统计、记录.
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采用Microsoft Office Excel 2010统计Berger-Parker优势度指数、Simpson优势集中性指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Margalef物种丰富度指数、Jaccard相似性系数等参数，对菜地长波紫外线灯下趋光性昆虫多样性特征进行分析，计算公式如下：
1) Berger-Parker优势度指数：
式中，Nmax为优势种个体数，N为群落全部物种个体数.物种优势度等级划分标准：D≥0.1时为优势种；0.01≤D＜0.1时为常见种；D＜0.01时为少见种.
2) Simpson优势集中性指数：
式中，S为物种数，Ni为第i物种个体数，N为群落全部物种个体数.
3) Shannon-Wiener多样性指数：
式中，S为物种数，Pi为第i物种个体数(Ni)占群落全部物种个体数(N)的比例.
4) Pielou均匀度指数：
式中，H′为Shannon-Wiener多样性指数；H′max为H′的最大值.
5) Margalef物种丰富度指数：
S为物种数，N为全部物种个体数.
6) Jaccard相似性系数：
式中，a和b分别为A群落和B群落类群数，c为共有类群数.根据相似性系数原理，当q=0~0.25，为极不相似；当q=0.26~0.50，为中等不相似；当q=0.51~0.75，为中等相似；当q=0.76~1.00，为极相似.
1.1. 试验灯具
1.2. 试验方法
1.3. 数据分析方法
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调查期间捕集昆虫数量共计27 689头，分属5目35科42种，其中鞘翅目Coleoptera 13科15种，双翅目Diptera 5科5种，鳞翅目Lepidoptera 5科10种，直翅目Orthoptera 3科3种，半翅目Hemiptera 9科9种.菜地长波紫外线灯下趋光性昆虫物种组成见表 1.结果显示杀虫灯捕集到的昆虫以鳞翅目昆虫数量最多，共9 312头，其次是双翅目、鞘翅目和半翅目昆虫，分别为9 157，6 367和2 298头，直翅目昆虫的捕集量最少，为555头. Berger-Parker优势度指数计算结果表明，灯下双翅目摇蚊科Chironomidae莲藕潜叶摇蚊Stenochironomus nelumbus及鳞翅目螟蛾科Pyralidae甜菜白带野螟Hymenia recurvalis为优势种，鞘翅目叶甲科Chrysomelidae缅甸蓝叶蚤Altica birmanensis，瓢甲科Coccinellidae龟纹瓢虫Propylaea japonica，水龟虫科Hydrophilidae姬牙虫Sternolophus rufipes，步甲科Carabidae中华婪步甲Harpalus sinicus，拟步甲科Tenebrionidae齿甲属Uloma sp.，隐翅虫科Staphylinidae毒隐翅虫属Paederus sp.，鳞翅目灯蛾科Arctiidae黑条灰灯蛾Creatonotus gangis，夜蛾科Noctuidae斜纹夜蛾Spodoptera litura，直翅目蝼蛄科Gryllotalpidae东方蝼蛄Gryllotalpa orientalis，半翅目蝽科Pentatomidae稻绿蝽Nezara viridula，广翅蜡蝉科Ricaniidae八点广翅蜡蝉Ricania speculum为常见种，其余为少见种.
各时期菜地长波紫外线灯下趋光性昆虫群落组成见图 1.结果显示灯下各时期鞘翅目昆虫的物种数均为最多，且在2016年8月达到最高值；半翅目昆虫物种数在2016年6月、8-9月和2017年8月达到最高值；鳞翅目昆虫物种数在调查试验起始阶段最为丰富，随调查时间延长，物种数逐步下降并维持在较低水平；双翅目昆虫物种数在每年8月达到峰值；直翅目昆虫在2016年8-10月和2017年8-9月达到最高值.
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各时期菜地长波紫外线灯下趋光性昆虫多样性变化规律见图 2.灯下鞘翅目昆虫优势集中性指数在2016年8月出现峰值0.411 9，而后在2016年9月至2017年7月期间均维持在较低水平，2017年8月开始回升，直到2017年10月达到最高值0.701 8，而鞘翅目昆虫均匀度指数在2016年8月和2017年10月较低，分别为0.474 1和0.289 8.灯下双翅目昆虫优势集中性指数始终维持在较高水平，仅在2017年8月出现明显下降，达到最低值0.590 0，而双翅目昆虫均匀度指数在2017年8月出现明显上升，达到最高值0.577 0.灯下鳞翅目昆虫优势集中性指数在2016年7-9月、2017年7月出现峰值，分别达到0.897 5，0.885 5，0.866 0和0.894 5，而鳞翅目昆虫均匀度指数在同期出现明显下降，分别为0.154 1，0.153 8，0.176 5和0.212 9.灯下直翅目昆虫优势集中性指数在2016年6月、11月和2017年5月、10-11月达到峰值，而直翅目昆虫均匀度指数在同期达到最低值.灯下半翅目昆虫优势集中性指数在2017年6月达到峰值，其余时期都维持在较低水平，而半翅目昆虫均匀度指数在同期达到最低值.此外，从图 2中不难看出，长波紫外线杀虫灯下各类昆虫多样性指数和物种丰富度指数随时间的变化规律与均匀度指数的变化规律大体一致，且与优势集中性指数的变化趋势相反.由此说明，各类昆虫的物种组成优势越集中，其物种组成的均匀程度、物种的多样性及其丰富度就越低.
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各时期菜地长波紫外线灯下趋光性昆虫物种相似性和相异性分析结果见表 2.其中，表格对角线以上部分是相似性指数，其数值越大，表示两个时期昆虫物种差异越小；对角线以下部分是相异性指数，其数值越大，表示两个时期昆虫物种差异越大，反之亦然.其相似性和相异性指数各91组.结果显示，2016年8月与9月昆虫物种相似性水平最高为0.837 8，其次2017年7月与8月昆虫物种相似性为0.821 4，2016年7月与2017年4月昆虫物种相似性为0.760 0，根据Jaccard相似性系数原理，3组均达到了极相似水平，占相似性指数总组数的3.30%.此外，相似性指数在0.26~0.50的组数共29组，占相似性指数总组数的31.87%，即有31.87%的时间组昆虫物种相似性为中等不相似水平，而剩余64.83%均达到中等相似水平，说明大部分时期菜地长波紫外线灯下趋光性昆虫物种组成相似.从相异性指数来看，2016年6月与11月昆虫物种相异性最大为0.729 7，其次2016年6月与2017年11月相异性指数为0.702 7，即该试验起始阶段与每年年末灯下昆虫物种相异性较大.
2.1. 菜地长波紫外线灯下趋光性昆虫群落组成
2.2. 菜地长波紫外线灯下趋光性昆虫多样性分析
2.3. 菜地长波紫外线灯下趋光性昆虫物种相似性和相异性分析
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调查期间，在国家农作物蔬菜改良中心重庆分中心利用市售长波紫外线太阳能LED杀虫灯捕集昆虫5目35科42种，共计27 689头.明确了露地种植模式下菜地长波紫外线灯下趋光性昆虫以鳞翅目数量最多，其物种优势集中性指数在2016年7-9月和翌年7月出现峰值，灯下鳞翅目优势种为螟蛾科甜菜白带野螟.并且，在调查期间，各时期灯下鞘翅目昆虫的物种数均为最多，且在2016年8月达到最高值15个种，与其他目昆虫相比，其物种多样性指数和丰富度指数也相对较高，其优势集中性指数普遍处于较低水平，仅在2016年8月和2017年10月出现二次峰值，由此说明，菜地长波紫外线灯下趋光性鞘翅目昆虫物种较为丰富，个别时期其物种优势也相对集中.灯下双翅目和直翅目趋光性昆虫的多样性指数和丰富度指数普遍处于较低水平，且双翅目昆虫的优势集中性指数在各时间段均处于较高水平，双翅目昆虫以摇蚊科莲藕潜叶摇蚊为优势种.半翅目昆虫优势集中性指数在2017年6月达到峰值，该时期仅捕集到蝽科的稻绿蝽.调查期间大部分时段菜地长波紫外线灯下趋光性昆虫物种组成达相似水平，其中以2016年8月与9月相似性水平最高为0.837 8，其次是2017年7月与8月，其相似性达0.821 4，说明相邻时间段，昆虫物种组成变化不大，相似性较高.此外，2016年7月与2017年4月昆虫物种相似性为0.760 0，刚好达到极相似水平，该两个时间段的昆虫或受气候及田间农艺措施等因素影响导致物种组成达到极相似水平.相异性分析结果显示，2016年6月与当年和翌年11月的相异性较大，导致该结果的原因为调查试验起始阶段已入夏，气温相对较高，物种较为丰富，而每年11月重庆气温较低，昆虫数量明显减少，导致两个时间段物种相异性较大.
该研究结果表明，重庆市露地种植模式下菜地长波紫外线灯下趋光性昆虫物种较为丰富，从数量占比来看，以鳞翅目、双翅目和鞘翅目为主；从物种数来看，以鞘翅目昆虫种类最多，其次是鳞翅目和半翅目.但值得注意的是，在长波紫外线杀虫灯捕集到的昆虫中，不仅包括以十字花科、茄科、葫芦科、豆科和菊科蔬菜为寄主的趋光性昆虫，还包括大量栖息在田间沟渠内的水生昆虫(如姬牙虫)，以果树为寄主的昆虫(如八点广翅蜡蝉)，以及部分天敌昆虫和葬甲类，它们的种群数量及其演替不仅受田间蔬菜作物种类及其生长期影响，田间农艺措施、灯内虫尸量、气候及栖息环境等对其数量亦有直接影响.
LED灯因其使用寿命长、光谱范围窄、低能耗等特点，被逐步运用于杀虫灯生产和研究中.近年来，针对不同种类昆虫特质光谱范围的LED杀虫灯也陆续被研究开发和运用.然而，尽管LED杀虫灯在光谱范围上更可控，更能较为准确地锁定目标害虫，但部分研究结果表明，即便是单一波长范围的杀虫灯，对同目下的害虫和天敌昆虫亦会有诱杀作用[17-18]，且同一种类昆虫也会对不同光源做出响应[6-7, 19-20].因此，为了提高杀虫灯对靶标昆虫的诱杀效力，降低其对天敌昆虫的诱集作用，在使用LED杀虫灯之前，应先对害虫和天敌昆虫的发生规律、活动时间及其相关气象条件、昆虫对光质的响应特性作细致调查[21]，再选择适合波长范围和光照强度的杀虫灯，在适当时段进行诱杀防治.
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