張永慶,梁廣文,許益鐫,陸永躍,謝國光,曾 玲*
(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)昆蟲生態(tài)研究室,廣州 510642;2.廣東南嶺國家級自然保護(hù)區(qū),廣東韶關(guān) 512727)
實(shí)蠅科Tephritidae 是雙翅目Diptera 中具有重要經(jīng)濟(jì)意義的科之一 (Enkerlin and Mumford,1997),迄今全世界已知共約500 屬4500 余種,其中果蔬類有害實(shí)蠅類群達(dá)15 屬22 亞屬150 余種(White and Elson-Harris,1992;Wang,1996;Wang and Chen,2002)。除了在北極和南極地區(qū)外,實(shí)蠅廣泛分布于世界各地,以熱帶和亞熱帶為多(White and Elson-Harris,1992;陳旭等,2010)。
南嶺山脈是我國南部一條主要的東西走向的山脈,它跨越江西、湖南、廣東三省及廣西壯族自治區(qū),東西綿延1400 余千米,從地理位置上分割了長江流域和珠江流域(張璐等,2007)。南嶺以南氣候常年溫暖,少見霜雪;南嶺以北冬季較寒冷,常見雪,是我國自然地理的一個(gè)重要分界。(張璐等,2007)。南嶺是我國生物多樣性熱點(diǎn)地區(qū)之一,研究該地區(qū)的實(shí)蠅多樣性可為我國重要實(shí)蠅監(jiān)測、預(yù)防等提供科學(xué)依據(jù)。
研究地點(diǎn)位于廣東南嶺國家級自然保護(hù)區(qū)內(nèi)(24°37'-24°57'N,112°30'-113°04'E)。屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),自然保護(hù)區(qū)本部(海拔500 m)年平均氣溫17.4℃,最冷月(1月)平均氣溫7.1℃,最熱月(7月)平均氣溫26.2℃。
GPS 定位儀,由合眾思壯公司生產(chǎn);桔小實(shí)蠅Bactrocera dorsalis (Hendel)引誘劑 (methyl eugenol,簡稱Me),廣州瑞豐生物科技有限公司提供;瓜實(shí)蠅B.cucurbitae (Coquillett)引誘劑(cuelure,簡稱Cue),廣東省昆蟲研究所研制;進(jìn)口水解蛋白誘餌,廣東出入境檢驗(yàn)檢疫局提供;3%阿維菌素,由江西正邦公司提供;塑料圓筒狀實(shí)蠅誘捕器由廣州瑞豐生物科技有限公司提供,用于Me 及Cue 性誘劑;水解蛋白專用實(shí)蠅誘捕器,由廣東出入境檢驗(yàn)檢驗(yàn)局提供,為一種應(yīng)用水解蛋白作誘餌盛有水的壺形瓶狀實(shí)蠅誘捕器,并在誘捕器中加入3-4 滴阿維菌素,實(shí)蠅進(jìn)入后被毒死于瓶內(nèi)。
1.3.1 調(diào)查點(diǎn)設(shè)置
從公園門口海拔約570 m 處開始掛瓶,使用GPS 定位儀定位每上升約海拔150 m 設(shè)立一個(gè)監(jiān)測點(diǎn),一直到海拔約1300 m 處為第5 個(gè)監(jiān)測點(diǎn),另外在通往廣東第一峰的海拔約1050 m 處的保護(hù)區(qū)設(shè)立第6 個(gè)監(jiān)測取樣點(diǎn)。
1.3.2 調(diào)查取樣方法
從2010年12月開始調(diào)查至2011年11月結(jié)束,在6 個(gè)調(diào)查取樣點(diǎn)各掛10 個(gè)誘瓶,包括5 個(gè)水解蛋白誘瓶和5 個(gè)性誘瓶,以1 個(gè)性誘瓶和1 個(gè)蛋白誘瓶為一組,各組中兩個(gè)誘瓶之間的距離為30 m 左右,各組誘瓶之間的距離則為相距大于50 m,掛瓶高度距地面約1.5 m。每個(gè)性誘瓶每次滴在誘芯上1 mL桔小實(shí)蠅誘劑(Me)和1 mL 瓜實(shí)蠅誘劑(Cue)的混合液,每個(gè)蛋白誘瓶放入5顆水解蛋白,加入約500 mL 的自來水(離瓶外沿約1.5 cm),滴入3-4 滴阿維菌素,用以毒死進(jìn)入誘瓶中的實(shí)蠅。每月收取一次蟲并換一次誘劑,隔兩個(gè)月?lián)Q一次性誘瓶的誘芯,每次取蟲發(fā)現(xiàn)誘瓶損壞或者丟失時(shí)補(bǔ)上新的,把取到的蟲放入塑料瓶中。
將從野外采集的實(shí)蠅帶回實(shí)驗(yàn)室,一部分整肢、烘干后貼上標(biāo)簽并編號歸類,一部分浸泡在裝有75%酒精的塑料瓶中,并且都密封保存。根據(jù)相關(guān)資料鑒定實(shí)蠅種類,對無法鑒定的實(shí)蠅種類寄送至有關(guān)專家鑒定。
本研究的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、處理和分析均采用Excel和spss18.0 軟件完成。
采用的物種多樣性指數(shù)包括豐富度指數(shù)(E)、優(yōu)勢度指數(shù)(D)、多樣性指數(shù)(H')和均勻度指數(shù)(J)。
1.5.1 豐富度指數(shù)(E)
Margalef 豐富度指數(shù)公式:
其中:S=物種數(shù),N=所有物種的個(gè)體數(shù)之和。E 表示群落中物種的豐富程度,E 越大,群落中生物種類越多。
1.5.2 優(yōu)勢度指數(shù)(D)Simpson 優(yōu)勢度指數(shù)公式:
其中:N=群落總個(gè)體數(shù),Ni=第i 個(gè)種的個(gè)體數(shù)。D 表明群落內(nèi)物種的優(yōu)勢程度,D 值越大,群落的穩(wěn)定性越高。
1.5.3 多樣性指數(shù)(H')
Shannon-Wiener 信息多樣性指數(shù)公式:
其中:Pi=第i 個(gè)種的個(gè)體數(shù)占群落總個(gè)體的比率,即Pi=Ni/ N。H'表明群落的復(fù)雜程度,H'越大,群落所含有的信息量越大。
1.5.4 均勻度指數(shù)(J)
Pielou 均勻度指數(shù)公式:
其中:Hmax=最大多樣性指數(shù),Hmax=lnS,S=種類數(shù),ln=自然對數(shù)。J 表明群落內(nèi)生物種分布的均勻程度,J 越大,物種越豐富。
2011年對南嶺國家森林公園定期系統(tǒng)采集,鑒定出實(shí)蠅科昆蟲2 亞科5 族11 屬19種,見表1。
表1 南嶺國家森林公園實(shí)蠅科昆蟲種類組成Table 1 Species of Tephritidae in Nanling National Nature Reserve
2011年1-11 月對南嶺實(shí)蠅群落的調(diào)查結(jié)果(表2)表明,各月份誘集到的實(shí)蠅種類數(shù)無顯著差異(χ2=14.083,df=9,p=0.119)而誘集的蟲量存在不同(χ2=2715.516,df=9,p<0.001),數(shù)量高峰期出現(xiàn)在7-8月。
表2 南嶺國家森林公園不同月份誘集的實(shí)蠅科昆蟲的種類和數(shù)量Table 2 Species number and trapped number of Tephritidae in different months in Nanling National Nature Reserve
6 個(gè)采樣地10 次采集的實(shí)蠅種類及數(shù)量見表3。隨著海拔升高,所誘集的實(shí)蠅個(gè)體數(shù)量逐漸減少(χ2=197.564,df=4,<0.001),但種類數(shù)沒有隨海拔的遞增而呈現(xiàn)變化(χ2=4.632,df=4,p=0.327)。海拔1007 m 處保護(hù)區(qū)的實(shí)蠅種類數(shù)和個(gè)體數(shù)均大于其他5 個(gè)調(diào)查地點(diǎn),此調(diào)查點(diǎn)為南嶺所取5 個(gè)調(diào)調(diào)查點(diǎn)以外的另一個(gè)山峰。
表3 南嶺國家森林公園不同采樣地實(shí)蠅科昆蟲的種類和數(shù)量Table 3 Species number and trapped number of Tephritidae in different sampling sites in Nanling National Nature Reserve
一月份僅誘捕到了桔小實(shí)蠅、南瓜實(shí)蠅、具條實(shí)蠅三種,南瓜實(shí)蠅個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)的71.43%,為優(yōu)勢種。
三月份僅誘捕到具條實(shí)蠅、淡筍擬羽角實(shí)蠅、東亞刺脈實(shí)蠅,并且誘捕到的個(gè)體數(shù)也較少,相對來說以具條實(shí)蠅和東亞刺脈實(shí)蠅較多,分別占個(gè)體總數(shù)的57.14% 和35.71%。
四月份實(shí)蠅種種類包括具條實(shí)蠅、擬羽角實(shí)蠅、中橫實(shí)蠅、東亞刺脈實(shí)蠅、刺脈實(shí)蠅、普通斜脈實(shí)蠅、光溝實(shí)蠅、Carpophthoracidia sp.等8種,以擬羽角實(shí)蠅為優(yōu)勢種,占52.33%。
五月份實(shí)蠅種類包括南瓜實(shí)蠅、具條實(shí)蠅、淡筍擬羽角實(shí)蠅、擬羽角實(shí)蠅、中橫實(shí)蠅、三點(diǎn)棍腹實(shí)蠅、邁實(shí)蠅、刺脈實(shí)蠅、環(huán)紋短羽實(shí)蠅等9種,以擬羽角實(shí)蠅為優(yōu)勢種,占29.27%。
六月份實(shí)蠅種類包括桔小實(shí)蠅、南瓜實(shí)蠅、具條實(shí)蠅、淡筍擬羽角實(shí)蠅、C.birittata、銹紅果實(shí)蠅、環(huán)紋短羽實(shí)蠅等7種,以桔小實(shí)蠅為優(yōu)勢種,占64.18%。
七月份實(shí)蠅種類包括桔小實(shí)蠅、南瓜實(shí)蠅、瓜實(shí)蠅、具條實(shí)蠅、透翅實(shí)蠅、中橫實(shí)蠅等6種,以桔小實(shí)蠅為優(yōu)勢種,占93.55%。
八月份實(shí)蠅誘捕到桔小實(shí)蠅、南瓜實(shí)蠅、瓜實(shí)蠅、具條實(shí)蠅等4種,以桔小實(shí)蠅為優(yōu)勢種,占86.70%。
九月份實(shí)蠅誘捕到,其中桔小實(shí)蠅、南瓜實(shí)蠅、具條實(shí)蠅。桔小實(shí)蠅為優(yōu)勢種,占75.76%。
十、十一月份僅誘捕到桔小實(shí)蠅、南瓜實(shí)蠅,比例分別為93.10%、81.48%。
對1640 號標(biāo)本歸類統(tǒng)計(jì),應(yīng)用優(yōu)勢度指數(shù)(D)、多樣性指數(shù)(H')、物種豐富度指數(shù)(E)、均勻度指數(shù)(J)等群落多樣性指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算分析,結(jié)果見表4、5。可以看出,不同月份和不同采樣地各總體多樣性指數(shù)以4、5、6月最高而10、11月最小;以海拔898 m、1007 m 保護(hù)區(qū)處較大,1278 m 處最小。
表4 不同月份實(shí)蠅科昆蟲多樣性指數(shù)Table 4 Biodiversity indices of Tephritidae in different months
表5 不同地點(diǎn)實(shí)蠅科昆蟲多樣性指數(shù)Table 5 Biodiversity indices of Tephritidae in different sampling sites
2.5.1 多樣性指數(shù)
不同海拔采樣地點(diǎn)實(shí)蠅科昆蟲多樣性指數(shù)(H')大小依次為海拔898 m >海拔1007 m 保護(hù)區(qū)>海拔1054 m >海拔564 m >海拔1278 m。實(shí)蠅科昆蟲主要發(fā)生在夏季,在海拔898 m 處有適合生存溫度并且具有豐富的植物類群;在海拔1278 m處氣候終年較涼,不適合實(shí)蠅的生存,其多樣性程度較低。
不同時(shí)間實(shí)蠅科昆蟲的多樣性指數(shù)(H')由大到小為5月>4月>6月>3月>1月>9月>8月>11月>7月。
2.5.2 優(yōu)勢度指數(shù)
五個(gè)不同海拔采樣地中海拔759 m 實(shí)蠅科昆蟲優(yōu)勢度指數(shù)(D)最低;海拔1007 m 保護(hù)區(qū)處的優(yōu)勢度指數(shù)(D)較高。不同月份的實(shí)蠅科昆蟲優(yōu)勢度指數(shù)(D)以5月份最大。
2.5.3 物種豐富度指數(shù)
不同海拔采樣地實(shí)蠅科昆蟲的豐富度指數(shù)(E)隨海拔高度的變化而變化,由大到小依次為1007 m 保護(hù)區(qū)>898 m >1054 m >759 m >564 m >1278 m,可見在1007 m 保護(hù)區(qū)處實(shí)蠅科昆蟲物種豐富。不同取樣時(shí)期中5月份實(shí)蠅科昆蟲豐富度指數(shù)(E)最大。
2.5.4 均勻度指數(shù)(J)
不同海拔高度采樣地中以海拔898 m 處地區(qū)的均勻度指數(shù)為最高,不同月份實(shí)蠅科昆蟲均勻度指數(shù)以5月最大。
南嶺分布著較豐富的實(shí)蠅種類,以桔小實(shí)蠅、南瓜實(shí)蠅和具條實(shí)蠅最多,其都屬于實(shí)蠅科果實(shí)蠅屬,南嶺全年的實(shí)蠅發(fā)生量之中,果實(shí)蠅屬種類發(fā)生量最大。誘集數(shù)量與溫度關(guān)系密切 (Ye and Liu,2005),在全年氣溫最高的7、8月份誘集數(shù)量最多,1、3、11月氣溫較低,所以誘集實(shí)蠅的數(shù)量最少,在7、8月份誘集的種類較少可能是因?yàn)榇藭r(shí)優(yōu)勢種發(fā)生量大,搶占了其他稀有種的生存空間與寄主。不同采樣地和不同時(shí)間實(shí)蠅科昆蟲優(yōu)勢度指數(shù)(D)、多樣性指數(shù)(H')、物種豐富度指數(shù)(E)、均勻度指數(shù)(J)隨時(shí)間的變化趨勢基本一致。
南嶺國家森林公園不同地點(diǎn)實(shí)蠅科昆蟲的種類、數(shù)量和群落多樣性存在一些差異。處在同一山脈線上的五個(gè)點(diǎn)中,隨著海拔升高,所誘集的實(shí)蠅個(gè)體數(shù)量逐漸減少,但種類數(shù)沒有隨海拔的遞增而呈現(xiàn)遞增現(xiàn)象,另一山脈線上海拔1007 m保護(hù)區(qū)處誘集的實(shí)蠅種類和數(shù)量都高于其他5 個(gè)調(diào)查點(diǎn),此處種植有較多的植物種類和較大面積的果樹,并且人為干擾較少,說明實(shí)蠅的發(fā)生情況和除了與氣溫,濕度等氣候條件外,還與所種植物種類和人的活動對環(huán)境的影響緊密相關(guān)(劉紅衛(wèi)等,2004)。南嶺國家森林公園作為南嶺旅游風(fēng)景區(qū)的一部分,會有大量游客前往游玩,這必然會對南嶺實(shí)蠅科昆蟲的生物多樣性造成一定的影響。因此,深入探討旅游業(yè)對南嶺自然保護(hù)區(qū)實(shí)蠅昆蟲乃至其他昆蟲生物多樣性的影響,具有理論和實(shí)際意義。
另外,本研究所選擇的采樣地僅限于海拔1400 m 以下,對于更高海拔的地區(qū)沒能進(jìn)行調(diào)查,一些實(shí)蠅種類有可能沒被調(diào)查到。調(diào)查期間每月調(diào)查一次的時(shí)間跨度較大,增大了物種遺漏的概率,也可能對研究的結(jié)果存在一定程度的影響。
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