上海市臨港新城地區(qū)不同季節(jié)昆蟲多樣性

王章訓(xùn)　高磊　仲啟鋮

摘要：2017年10月至2018年7月，采用掃網(wǎng)法對(duì)臨港新城不同季節(jié)昆蟲群落多樣性進(jìn)行調(diào)查，選取14個(gè)不同樣地，運(yùn)用香農(nóng)-威納指數(shù)、Simpson指數(shù)、均勻度指數(shù)、豐富度指數(shù)對(duì)不同群落進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。共采集6 970頭昆蟲，分屬于12目94科。數(shù)據(jù)表明，夏季昆蟲物種數(shù)目最多，春季次之，秋季最少。香農(nóng)-威納指數(shù)夏季LG-11、LG-8樣地最高，為5.86，春季LG-13樣地最低，為2.12;Simpson指數(shù)最高為夏季LG-8樣地和秋季LG-7樣地，均為0.98;均勻度指數(shù)最高為秋季LG-2樣地和LG-5樣地，達(dá)0.97，最低的為春季LG-8樣地，僅為0.66;豐富度指數(shù)最高為夏季LG-7樣地，達(dá)10.86，最低的是春季LG-13樣地，僅為2.90。典范相關(guān)分析表明，物種豐富度與環(huán)境因子中的群落蓋度相關(guān)性較大。

關(guān)鍵詞：臨港新城;掃網(wǎng)法;昆蟲;群落多樣性;環(huán)境因子;物種豐富度

中圖分類號(hào)： S181文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2020）07-0111-07

昆蟲是生物界的主要類群之一，是動(dòng)物界最大的綱[1]。無論是個(gè)體數(shù)量、生物量、種數(shù)，還是基因數(shù)，它們?cè)谏锒鄻有灾芯加惺种匾牡匚?。昆蟲對(duì)生境的變化敏感，具有廣譜的生物地理學(xué)和生態(tài)學(xué)探針功能[2]。昆蟲群落的物種多樣性是生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的組成因素，對(duì)維持自然界的生態(tài)平衡發(fā)揮著重要作用。生境變化會(huì)對(duì)昆蟲多樣性產(chǎn)生一定的影響，因此在某種生境下的昆蟲多樣性可以作為評(píng)價(jià)該地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的一種有效指標(biāo)[3]。國內(nèi)許多地區(qū)開展了昆蟲多樣性調(diào)查工作，如黑龍江扎龍濕地不同生境的昆蟲多樣性[4]、云南省元謀干熱河谷昆蟲多樣性[5]、南岳昆蟲多樣性[6]、寧夏香山荒漠草原區(qū)昆蟲多樣性[7]、遼寧蛇島昆蟲多樣性[8]等。通過對(duì)昆蟲多樣性進(jìn)行調(diào)查，為評(píng)價(jià)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)提供參考數(shù)據(jù)。

鹽堿土是地球上廣泛分布的一種土壤類型，是一種重要的土地資源。我國鹽堿土地資源總面積約為9 913萬hm2，鹽堿土地不但會(huì)造成資源破壞，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來巨大損失，而且還對(duì)生物圈和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成威脅，表現(xiàn)出環(huán)境和經(jīng)濟(jì)等2方面的危害。臨港新城位于上海市南匯區(qū)，其土壤類型為東海之濱典型的鹽堿土。目前，學(xué)者們已經(jīng)對(duì)臨港新城的植物根系分布、土壤動(dòng)物類型、重金屬污染等作了很多研究[9-13]，但對(duì)該地昆蟲多樣性的研究尚未見報(bào)道。本研究在2017年10月至2018年7月期間對(duì)臨港新城不同季節(jié)昆蟲資源及其多樣性進(jìn)行初步調(diào)查，運(yùn)用多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)、豐富度指數(shù)等不同指標(biāo)討論不同季節(jié)和不同樣地間昆蟲群落特征，以期為臨港新城生態(tài)建設(shè)提供基礎(chǔ)資料。

1 材料與方法

1.1 研究地概況

臨港新城位于上海市南匯區(qū)境內(nèi)（30°59′～31°16′N，120°53′～121°17′E），位于中緯度東亞季風(fēng)盛行區(qū)域，年平均氣溫為15.0～15.8 ℃，最低氣溫在1月，月平均氣溫為3.3～3.6 ℃，最高氣溫在8月，月平均氣溫為26.8 ℃;全年總?cè)照諘r(shí)數(shù)為2 000～2 200 h，年降水量為900～1 050 mm。土壤主要為吹填土，pH值為7.80～8.24，全鹽量為2.0～3.0 g/kg，植被主要有互花米草（Spartina alterniflora）、蘆葦（Phragmites australis）、香蒲（Typha orientalis）、水杉（Metasequoia glyp-tostroboides）、銀荊（Acacia dealbata）等水生植物，香樟（Cinnamomum camphora）、女貞（Ligustrum lucidum）、烏桕（Sapium sebiferum）、墨西哥落羽杉（Taxodium mucronatum）、棕櫚（Trachycarpus fortunei）、檜柏（Sabina chinensis）、紫荊（Cercis chinensis）等喬木植物，金森女貞（Ligustrum japonicum）、繡線菊（Spiraea salicifolia）、夾竹桃（Nerium indicum）、大花秋葵（Hibiscus moscheutos）、大花醉魚草（Buddleja colvilei）、紫花海棠（Malus Purple）、海濱木槿（Hibiscus hamabo）、木芙蓉（Hibiscus mutabilis）、紅葉石楠（Photinia fraseri）、傘房決明（Cassia corymbosa）等灌木植物，紅花酢漿草、冬青、百慕大、白車軸草、大葉吳風(fēng)草等草本植物[14]。

根據(jù)分布地點(diǎn)和植被特征，共選擇14個(gè)樣地，調(diào)查昆蟲多樣性及季節(jié)動(dòng)態(tài)。各樣地情況介紹見表1。

1.2 研究方法

1.2.1 采集方法

在選定的14個(gè)10 m×20 m的樣方中，采用口徑為35 cm的80目標(biāo)準(zhǔn)捕蟲網(wǎng)，在寄主植物上直接掃網(wǎng)采集節(jié)肢動(dòng)物，每掃網(wǎng)50次收集1次，共收集4次，收集時(shí)用力將網(wǎng)內(nèi)所有昆蟲掃至網(wǎng)底部，并迅速將網(wǎng)兜和昆蟲移入毒瓶中，等待3 min 后打開毒瓶，用蘸有乙醇的小毛筆或小鑷子挑取所有昆蟲，放入寫好標(biāo)簽的小瓶中，帶回實(shí)驗(yàn)室鑒定及統(tǒng)計(jì)。采集的標(biāo)本用75%乙醇保存，根據(jù)《昆蟲分類學(xué)》及《中國動(dòng)物志》昆蟲綱各卷、《王家園昆蟲》等專業(yè)書籍[15-19]鑒定標(biāo)本。

1.2.2 分析方法

利用優(yōu)勢(shì)度指數(shù)、Shannon-Wiener（香農(nóng)-威納）多樣性指數(shù)、均勻度、物種豐富度等來分析群落特征[20]，具體公式如下。

2 研究結(jié)果

2.1 昆蟲群落多樣性調(diào)查結(jié)果

本研究共采集6 970頭昆蟲，分屬于12目94科。其中，2017年秋季采集的數(shù)量最少，僅為396頭，2018年夏季采集的數(shù)量最多，為4 261頭。不同季節(jié)采集到的昆蟲種類在各樣方中的分布情況如表2所示，3個(gè)季節(jié)各樣方采集到的昆蟲種類以LG-7科數(shù)最多，達(dá)61種，其次為LG-3、LG-14和LG-8樣地，分別采集到的昆蟲科數(shù)為57、54、53科，LG-13樣地昆蟲種類最少，僅采集到34科昆蟲。從不同季節(jié)來看，秋季昆蟲種類分布較多的樣地為LG-6、LG-7;春季LG-14、LG-7樣地昆蟲種類分布較多，分別采集到37、35科昆蟲;夏季昆蟲種類較多的樣地為LG-7、LG-3樣地，LG-13樣地在不同季節(jié)采集到的昆蟲種類均最少，秋季、春季、夏季分別采集到7、23、16科。

不同季節(jié)臨港新城昆蟲群落的數(shù)量特征如表3所示，其中2017年秋季采集到的昆蟲種類和數(shù)量均為最少，2018年夏季采集到的昆蟲種類和數(shù)量均為最多。采集到昆蟲的目數(shù)、科數(shù)、種數(shù)和個(gè)體數(shù)均為夏季>春季>秋季。

由圖1可知，春季香農(nóng)-威納指數(shù)較高的是LG-1和LG-3樣地，分別為3.09、3.06。Simpson指數(shù)最高的樣地是LG-1、LG-3樣地，均為0.94。均勻度指數(shù)最高的樣地為LG-1，達(dá)0.87，最低的樣地為LG-8，僅為0.66。豐富度指數(shù)最高的為LG-7樣地，達(dá)6.77，最低的是LG-13樣地，僅為2.90。

由圖2可知，夏季香農(nóng)-威納指數(shù)較高的是LG-11、LG-8樣地，分別為5.86、3.63。Simpson指數(shù)較高的是LG-8和LG-10樣地，分別為0.98、0.97。均勻度指數(shù)最高的樣地為LG-8，達(dá)0.95，最低的為LG-1和LG-2樣地，僅為0.81。豐富度指數(shù)最高的為LG-7樣地，達(dá)10.86，最低的是LG-13 樣地，僅為6.56。

由圖3可知，秋季香農(nóng)-威納指數(shù)最高的是LG-6和LG-7樣地，均為2.88，最低的是LG-13樣地，為2.13。Simpson指數(shù)最高的是LG-7樣地，為0.98。均勻度指數(shù)最高的樣地為LG-2和LG-5樣地，達(dá)0.97，最低的為LG-10樣地，僅為0.81。

豐富度指數(shù)最高的為LG-7樣地，達(dá)6.45，較低的是LG-3樣地與LG-13樣地，僅為3.24和3.25。

由表4可知，不同季節(jié)香農(nóng)-威納指數(shù)、豐富度指數(shù)由高到低依次為夏季、春季、秋季，Simpson指數(shù)春季與夏季相同，均為0.97，秋季最小，為0.92。均勻度指數(shù)由高到低依次為春季、夏季、秋季。

3.2 昆蟲多樣性與環(huán)境因子的關(guān)系

利用各樣地不同季節(jié)多樣性指數(shù)平均數(shù)與反應(yīng)環(huán)境因子的各變量進(jìn)行典型相關(guān)分析，結(jié)果表明，第1對(duì)典型變量（V1，W1）之間的典型相關(guān)系數(shù)r1=0.937 8，標(biāo)準(zhǔn)誤差為0.033 4。

由表4、表5可知，典型變量V1與生態(tài)因子中的群落蓋度相關(guān)系數(shù)最大，為0.854 7，典型變量W1與多樣性系數(shù)中的豐富度指數(shù)相關(guān)系數(shù)最大，為0.711 0。以此類推，從用標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)表達(dá)的第1對(duì)典型變量（V1，W1）可以看出，豐富度指數(shù)與群落蓋度密切相關(guān)，而與喬木的平均胸徑及喬木層生物量關(guān)系較小。

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)在不同季節(jié)統(tǒng)計(jì)，上海市臨港新城14個(gè)不同樣地昆蟲多樣性情況，結(jié)果表明，臨港新城不同樣地的昆蟲群落由12目94科組成，其中秋季昆蟲的種類數(shù)、目數(shù)、科數(shù)和個(gè)體數(shù)均為最少，春季其次，夏季均為最多。網(wǎng)蝽科、葉蟬科、瓢蟲科、葉甲科等昆蟲在各樣地中均有分布，屬于臨港新城常見的昆蟲種類;而四節(jié)蜉科、黽蝽科、鳳蝶科、莖蜂科、姬蠊科等昆蟲僅在其中1～2個(gè)樣地中有分布，屬于臨港新城昆蟲種類中的稀有種。

多樣性分析結(jié)果表明，香農(nóng)-維納指數(shù)和豐富度指數(shù)由高到低依次均為夏季、春季、秋季，均勻度指數(shù)則是春季最高，夏季其次，秋季最低。榮亮等對(duì)上海市崇明島不同季節(jié)昆蟲多樣性進(jìn)行調(diào)查，得出類似的研究結(jié)果[21]，根據(jù)前人的研究，Shannon-Wiener生物多樣性指數(shù)一般為1.5～3.5，而臨港新城3個(gè)季節(jié)Shannon-Wiener多樣性指數(shù)為3.23～4.04，昆蟲多樣性水平較高。不同樣地昆蟲多樣性變化幅度較大，春季各樣地豐富度指數(shù)最低的LG-13樣地（2.90）與最高的LG-7樣地（6.77）相差3.87;夏季各樣地均勻度指數(shù)最低的LG-1樣地（0.81）與最高的LG-8樣地（0.95）相差0.14，造成各樣地昆蟲多樣性的主要原因是植被種類及人為干擾程度的不同。在14個(gè)樣地中，多數(shù)樣地為人工種植的綠地或公園，這種生境下人為干擾嚴(yán)重[22]，昆蟲種類與數(shù)量和人工種植的景觀植被有較大的關(guān)系，LG-11樣地和LG-12樣地地被植物主要為紅花酢漿草，因此該樣地訪花昆蟲種類明顯多于其他樣地。

典型相關(guān)分析被廣泛應(yīng)用于分析環(huán)境因子與多樣性關(guān)系[23]，本研究結(jié)果表明，樣地植被的蓋度與昆蟲物種豐富度相關(guān)性最高，而均勻度指數(shù)與所測(cè)環(huán)境因子相關(guān)度不高，喬木的平均胸徑和生長量與昆蟲多樣性相關(guān)度也不高，造成這種結(jié)果可能原因是研究樣地大多是人為種植的綠地，人為干擾程度較大。

總體而言，由于土壤為鹽堿土不利于植物生長，臨港新城昆蟲種類偏少，且昆蟲群落在人為干擾的情況下顯得很不穩(wěn)定，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，天牛和小蠹等鉆蛀性害蟲由于缺乏天敵，對(duì)該地區(qū)柳樹、楊樹、無花果、海濱木槿等樹木危害很大，在今后的工作中可適當(dāng)引入天敵，增加臨港新城地區(qū)昆蟲多樣性，進(jìn)而達(dá)到維持生態(tài)平衡的目的。

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