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农田是人类对土地进行利用管理的重要应用方式之一，是关乎国计民生、经济建设和社会稳定的基石。农业生产的可持续性是农田在利用过程中所面临的一个难题。人类社会在不断追求耕地高产出的同时，如何维护好农田生态系统稳定性、良好土壤环境及丰富农田生物多样性，日益成为世界各国学者和政府部门关注的重要科学问题。东北黑土区是我国最重要的商品粮生产基地之一，在我国农业生产中居于重要地位。本研究针对东北黑土区传统耕作与免耕两种耕作方式、连作与轮作两种种植制度等多个农业土地利用管理方式进行比较研究，探讨农田内昆虫多样性对农田耕作制度变化及农田管理方式的响应，揭示不同耕作制度与农田管理方式对农田生态环境的影响，阐明农田内昆虫多样性与农田土地管理方式间的关系，从生物多样性变化角度审视评价农业用地管理方式的效益，为我国重要粮食主产区农业可持续高产及农用地生态环境高质量管理决策提供科学依据。
本研究于东北典型黑土耕作区内采用长期定位实验与实验室模拟实验方式相结合探讨不同耕作管理对农田昆虫群落构建及维持作用。耕作与田间管理方式分别为：免耕-玉米连作、免耕-玉米-大豆轮作、免耕-大豆-玉米轮作、免耕-玉米-玉米大豆轮作；常规耕作秋翻-大豆-玉米轮作、常规耕作秋翻-玉米-大豆轮作、常规耕作垄作-玉米-大豆轮作、常规耕作垄作-大豆-玉米轮作、常规耕作秋翻-玉米连作、常规耕作秋翻-玉米-玉米-大豆轮作。
研究结果如下：
1.不同耕作管理方式对农田昆虫群落结构组成均产生一定影响。其中，免耕管理农田地上与地下昆虫物种多样性指数、丰富度指数均高于常规耕作；常规耕作秋翻农田昆虫物种多样性低于垄作农田；各不同种植制度农田以玉米-大豆田内物种丰富度最高。地上昆虫群落受种植结构变化影响显著高于耕作方式变化产生的作用；地下昆虫对耕作方式变化的敏感性显著高于种植结构变化产生的影响。耕作管理对农田指示昆虫种作用强度不同，免耕农田内地下指示昆虫种分布广泛，而地上指示物种仅局限于秋翻及垄作田内，表明昆虫对不同耕作管理措施适应能力不同。受不同耕作管理影响，土壤理化性质参与昆虫群落结构特征塑造，65%以上的昆虫种群构成与土壤pH值呈正相关，且对土壤动物影响的贡献率最高；土壤温度和孔隙度与昆虫分布呈现负相关关系；土壤有机质对昆虫物种多样性组成作用高于土壤氮元素作用。
2.不同耕作管理均显著改变农田内访花功能昆虫群落的结构。免耕处理方式下，农田访花功能昆虫物种丰富度最高。农田内显花植物对农田昆虫种群影响显著高于耕作管理。农田显花植物种植明显改变农田访花功能昆虫群落组成，调节昆虫种群益害比。
3.农田典型土壤动物与主要昆虫种群联系研究表明，土壤动物对农田有害昆虫及微生物具有积极调控作用。蚯蚓及蚯蚓排泄物对细胸金针虫具有较强引诱作用，其是二者发生联系的物质基础。土壤跳虫通过直接利用农田内主要昆虫类群虫体或间接利用虫体寄生微生物方式影响农田内生物群落结构。
多种耕作管理方式有机整合的农田土地利用管理手段，可有效优化农田内昆虫群落结构组成，丰富农田内功能昆虫类群，维系农田持续产出及农田生物多样性，体现农田管理的经济效益、生态价值，为进一步开展相关土地资源管理研究提供一定参考。
本研究于东北典型黑土耕作区内采用长期定位实验与实验室模拟实验方式相结合探讨不同耕作管理对农田昆虫群落构建及维持作用。耕作与田间管理方式分别为：免耕-玉米连作、免耕-玉米-大豆轮作、免耕-大豆-玉米轮作、免耕-玉米-玉米大豆轮作；常规耕作秋翻-大豆-玉米轮作、常规耕作秋翻-玉米-大豆轮作、常规耕作垄作-玉米-大豆轮作、常规耕作垄作-大豆-玉米轮作、常规耕作秋翻-玉米连作、常规耕作秋翻-玉米-玉米-大豆轮作。
研究结果如下：
1.不同耕作管理方式对农田昆虫群落结构组成均产生一定影响。其中，免耕管理农田地上与地下昆虫物种多样性指数、丰富度指数均高于常规耕作；常规耕作秋翻农田昆虫物种多样性低于垄作农田；各不同种植制度农田以玉米-大豆田内物种丰富度最高。地上昆虫群落受种植结构变化影响显著高于耕作方式变化产生的作用；地下昆虫对耕作方式变化的敏感性显著高于种植结构变化产生的影响。耕作管理对农田指示昆虫种作用强度不同，免耕农田内地下指示昆虫种分布广泛，而地上指示物种仅局限于秋翻及垄作田内，表明昆虫对不同耕作管理措施适应能力不同。受不同耕作管理影响，土壤理化性质参与昆虫群落结构特征塑造，65%以上的昆虫种群构成与土壤pH值呈正相关，且对土壤动物影响的贡献率最高；土壤温度和孔隙度与昆虫分布呈现负相关关系；土壤有机质对昆虫物种多样性组成作用高于土壤氮元素作用。
2.不同耕作管理均显著改变农田内访花功能昆虫群落的结构。免耕处理方式下，农田访花功能昆虫物种丰富度最高。农田内显花植物对农田昆虫种群影响显著高于耕作管理。农田显花植物种植明显改变农田访花功能昆虫群落组成，调节昆虫种群益害比。
3.农田典型土壤动物与主要昆虫种群联系研究表明，土壤动物对农田有害昆虫及微生物具有积极调控作用。蚯蚓及蚯蚓排泄物对细胸金针虫具有较强引诱作用，其是二者发生联系的物质基础。土壤跳虫通过直接利用农田内主要昆虫类群虫体或间接利用虫体寄生微生物方式影响农田内生物群落结构。
多种耕作管理方式有机整合的农田土地利用管理手段，可有效优化农田内昆虫群落结构组成，丰富农田内功能昆虫类群，维系农田持续产出及农田生物多样性，体现农田管理的经济效益、生态价值，为进一步开展相关土地资源管理研究提供一定参考。