曹天棋,徐宗玲,崔 凱,劉文靜,李英嬌,郭 鵬,羅志文,2*
(1. 佳木斯大學 生命科學學院,黑龍江 佳木斯 154007;2. 佳木斯大學 應用昆蟲研究所,黑龍江 佳木斯 154007)
【研究意義】隨著全球氣候變暖,世界上的生物群落及其相關的生態(tài)系統(tǒng)被人為地破壞[1],快速城市化的世界正面臨著生物多樣性的嚴重損失[2],昆蟲多樣性和多度的喪失會對食物網(wǎng)造成級聯(lián)效應,導致相關營養(yǎng)級物種群落的多樣性下降,危及整個生態(tài)系統(tǒng),因此對于影響昆蟲物種多樣性的研究顯得尤為迫切,昆蟲物種多樣性的變化由廣泛的生物和非生物因素所影響[3-5]?!厩叭搜芯窟M展】鱗翅目昆蟲在我國廣泛分布,由于其種類繁多、世代周期短、繁殖力強和重要的傳粉媒介,在自然界中占有重要地位,生活在各種生境中,對生境的變化十分敏感,它具有廣泛的生物地理學和生態(tài)學探針功能[6-7],了解其多樣性是保護和利用它們的基礎,國內(nèi)外已經(jīng)開展了鱗翅目昆蟲群落多樣性的廣泛研究[8]?!颈狙芯壳腥朦c及擬解決的關鍵問題】本研究為了解佳木斯市四豐山風景區(qū)內(nèi)的鱗翅目昆蟲多樣性,明確鱗翅目在不同生境分布特點、為佳木斯市鱗翅目昆蟲多樣性數(shù)據(jù)庫提供數(shù)據(jù)基礎。
四豐山風景區(qū)位于佳木斯西南部,屬中溫帶大陸性季風氣候,雨熱同期,年平均氣溫3 ℃。冬長夏短,無霜期140 d左右,年平均降水量527 mm[9-10]。
選取無風、無雨的天氣,日采集時間為07:00—16:00,采用網(wǎng)捕法為主要調(diào)查方法采集白天出現(xiàn)的鱗翅目昆蟲[11],對于捕捉到的鱗翅目昆蟲原地采集鑒定[12-16],將采集的昆蟲帶回實驗室進行分類計數(shù)并制作標本,根據(jù)昆蟲采集地的不同,將生境分為林緣、草甸、濕地、灌叢四大類。
計算昆蟲的多樣性分析采用以下多樣性指數(shù)進行計算[17]:Margalef豐富度指數(shù)、Simpson指數(shù)、Shannon-Wiener指數(shù)、優(yōu)勢度指數(shù)Berger-Parker指數(shù)。
經(jīng)過本次調(diào)查鑒定得出鱗翅目昆蟲54種(表1),隸屬于13科39屬,4種生境樣本個體數(shù)量由多到少依次為林緣、灌叢、草甸、濕地,4種生境樣本物種數(shù)量由多到少依次為林緣、灌叢、草甸、濕地,造成這一現(xiàn)象的原因可能是選取的林緣、灌叢生境周邊花朵較多,鱗翅目昆蟲大多都有訪花行為,而草甸、濕地生境由于游客量較大,對其造成了很大影響,導致樣本數(shù)量較其他兩種生境少。
表1 四豐山風景區(qū)鱗翅目昆蟲種類與數(shù)量情況
續(xù)表1 四豐山風景區(qū)鱗翅目昆蟲種類與數(shù)量情況
由圖1所示,Shannon-Wiener多樣性指數(shù)曲線與豐富度趨勢一致,從4月開始,從4—5月份林緣、灌叢、濕地3種生境的樣本個體數(shù)和物種數(shù)都在增多,濕地的豐富度指數(shù)漲幅最大,原因可能是天氣轉(zhuǎn)暖溫度升高,水面的冰層消失,物種豐富度增加較快,而草甸內(nèi)的樣本豐富度、多樣性卻稍有降低,可能因為游客量增多導致的;5—7月草甸、濕地、灌叢3種生境的漲幅趨勢都是先升高后降低,到6月份都達到了最大值,說明6月份時3種生境適宜大部分鱗翅目昆蟲生存;而林緣則是從5—7月一直呈上升趨勢,說明大部分鱗翅目昆蟲在天氣炎熱時更適應在林緣生境生存;8、9月尤其是林緣、灌叢2種生境樣本豐富度指數(shù)變化最大,可能的原因是多陰雨天氣,而我們觀察時一般選擇晴天,林緣生境樹蔭較大,照射到陽光機會不多,一般選擇在風景區(qū)水庫大壩邊和草甸生境訪花,還可能是因為林緣、灌叢生境開花植物都已結(jié)果,花朵不多導致的豐富度低于其他兩種生境。
圖1 四豐山風景區(qū)鱗翅目昆蟲時間動態(tài)變化
Pielou均勻度指數(shù)與Simpson優(yōu)勢度指數(shù)曲線趨勢基本一致,4—5月只有林緣呈上升趨勢,其他三種生境都有所降低,說明樣本分布較為均勻,只有林緣生境的樣本種類分布最均勻,優(yōu)勢度最大。5—7月濕地、草甸、灌叢三種生境呈先升高后降低,林緣持續(xù)升高直至7月,說明林緣環(huán)境適宜多數(shù)鱗翅目昆蟲生存,此時灌叢生境內(nèi)的鱗翅目昆蟲分布最為均勻,而8、9月所有生境內(nèi)樣本均勻度及優(yōu)勢度都大幅下降,原因是氣候不適宜大部分鱗翅目昆蟲生存。Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Simpson優(yōu)勢度指數(shù)、豐富度指數(shù)都是在7月林緣達到了最大值、于9月林緣達到最小值。Pielou均勻度指數(shù)于4月濕地生境達到最大值、9月林緣生境達到最小。
4種生境采集觀察到的樣本個體數(shù)于4—6月都呈現(xiàn)上升趨勢,到7月草甸和濕地內(nèi)樣本數(shù)量減少,可能原因是天氣過于炎熱,這兩種生境內(nèi)沒有樹蔭遮蔽導致的;8月時草甸和濕地生境捕捉觀察到的樣本數(shù)量有所回升,原因可能是8月時降雨多草甸生境植物種類多,有許多開花植物吸引來了一些鱗翅目昆蟲。9月之后由于降溫導致所有生境樣本數(shù)量同時降低。7月林緣樣本個體數(shù)最多,4、9月濕地的樣本最少。
林緣內(nèi)物種數(shù)由4—6月逐步升高至6、7月達到峰值,8、9月降低。濕地物種數(shù)在5—6月略降低,原因可能是5、6月份旅游人數(shù)較多聚集在水庫大壩周邊,導致樣本物種數(shù)減少;6月達到濕地生境物種數(shù)峰值后一直下降,9月份濕地生境樣本物種數(shù)最少;6—7月草甸、灌叢和濕地樣本物種數(shù)都有一定程度上的減少,而濕地、草甸的樣本個體數(shù)呈“M”型趨勢,可能原因是7月份天氣較熱,沒有遮蔽的樹蔭處鱗翅目昆蟲活動較少;而林緣與灌叢有相應的遮蔽處,鱗翅目昆蟲可以訪花。6、7月時林緣鱗翅目物種數(shù)最多,9月的濕地物種數(shù)最少。
經(jīng)查閱文獻,2005年王魁源等[18]對四豐山風景區(qū)蝶類調(diào)查結(jié)果較本年度蝶類的種類多,說明近幾年四豐山風景區(qū)建設與旅游對蝶類棲息環(huán)境有所破壞,景區(qū)內(nèi)游客及相關旅游活動的干擾使昆蟲種群產(chǎn)生負面影響,尤其是對濕地周邊影響更大,該地區(qū)的季節(jié)變化和植被類型也是決定物種組成和分布的主要因素,而人為因素也是影響種群增長的敏感因素。
本次僅針對四豐山風景區(qū)的日行性鱗翅目昆蟲調(diào)查,由于風景區(qū)夜間封閉故沒有進行夜間燈誘,今后可以進行更全面的調(diào)查,探明影響因素是否僅限于植被、溫度和人類活動,是否還有其他關鍵因素,以及這些因素如何具體影響鱗翅目昆蟲的物種豐富度,這些因素之間的關系是什么,進一步研究動植物群落多樣性,后續(xù)需要進一步的研究來揭示這些問題[19]。
而蝶類對環(huán)境變化敏感性高,對環(huán)境健康程度具有良好的指示作用,長期監(jiān)測可以使其該作用得到高效的發(fā)揮;合理利用植物之間相生相克原理,優(yōu)化昆蟲之間的調(diào)控能力,亟待科學家深度挖掘[20-25]。