李志剛,李 軍,龔鵬博,戴建青,韓詩(shī)疇*
(1.廣東省昆蟲研究所廣東省農(nóng)業(yè)害蟲綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東省野生動(dòng)物保護(hù)與利用公共實(shí)驗(yàn)室,廣州 510260;2.中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所,成都 610041)
紅樹林是生長(zhǎng)在熱帶、亞熱帶海岸潮間帶的特殊植物群落,是具有重要生態(tài)意義的海岸生境(Saenger,2002;彭逸生等,2008)。紅樹林主要分布在江河入??诩把睾0毒€的海灣內(nèi),是陸地生態(tài)系統(tǒng)向海洋生態(tài)系統(tǒng)過渡的最后一道“生態(tài)屏障”,在維持生物多樣性和全球生態(tài)平衡等方面具有不可替代的重要作用(林鵬,1990;黃初龍和鄭偉民,2004;李慶芳等,2006)。在紅樹林濕地生態(tài)系統(tǒng)中,昆蟲是生物多樣性的重要組成部分,它們種類眾多、數(shù)量巨大、分布廣泛、食性多樣,在生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜的食物網(wǎng)中占據(jù)著重要的中間環(huán)節(jié),對(duì)紅樹林濕地生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)、物質(zhì)轉(zhuǎn)化以及自然平衡發(fā)揮著不可忽視的作用。
珠江河口歷史上曾是華南紅樹林分布的重要區(qū)域,珠海淇澳島四周灘涂曾有茂密的紅樹林,但由于大量圍海造田、圍墾養(yǎng)殖以及橋梁、碼頭建設(shè)等人為干擾,使這一珍貴資源不斷減少,目前僅有大圍灣32.2 hm2的天然紅樹林得以保存(廖寶文等,2008)。本文研究淇澳島紅樹林及其周邊不同生境類型區(qū)域的昆蟲群落及多樣性特征,以期利用昆蟲的生態(tài)指示及調(diào)控功能,在監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)紅樹林濕地生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境質(zhì)量和可持續(xù)發(fā)展能力方面開辟新途徑,為紅樹林的可持續(xù)利用與保護(hù)提供科學(xué)建議及決策依據(jù)。
淇澳島(113°36'40″-113°39'15″E,22°23'40″-22°27'38″N)是珠江口內(nèi)伶仃洋內(nèi)的一個(gè)小島,位于珠海市唐家鎮(zhèn)東北約2 km 處,海島面積約24 km2,常住人口約2000 人(王樹功等,2010)。屬南亞熱帶季風(fēng)氣候,年均溫22.4℃,年均日照1907.4 h,年均降水1964.4 mm,潮汐屬不正規(guī)半日潮,水質(zhì)較清潔,土壤屬于濱海鹽漬草甸沼澤土(麥榮基,1988)。
作為珠江三角洲天然紅樹林分布區(qū)之一,珠海市紅樹林主要分布在淇澳島西北部的大圍灣灘涂(陳桂珠等,2001),大圍灣紅樹林是目前珠海市保存最完整、最集中連片的林分,真紅樹有10科13 屬15種,主要有秋茄Kandelia candel、桐花樹Aegiceras corniculatum、老鼠簕Acanthus ilicifolius、鹵蕨Acrostichum aureum、海桑Sonneratia caseolaris、無瓣海桑 Sonneratia apetala、白骨壤 Avicennia marina 等;半紅樹有7 科9 屬9種,主要有銀葉樹Heritiera littoralis 和水黃皮Pongamia pinnata 等;淇澳島紅樹林濕地系統(tǒng)中的鳥類和魚類資源亦十分豐富(廖寶文等,2008)。
根據(jù)淇澳島的地形地貌、植被類型和生境特征等,將研究區(qū)域劃分為紅樹林區(qū)、基圍魚塘和陸域林地3個(gè)生境類型,每個(gè)生境類型區(qū)域設(shè)置10個(gè)10 m×10 m 的調(diào)查樣方;分別于2008年6月、12月進(jìn)行昆蟲群落調(diào)查,每次調(diào)查對(duì)3個(gè)生境類型區(qū)域的所有樣方進(jìn)行網(wǎng)捕法定量采集,網(wǎng)徑30 cm;將采集到的鱗翅目和蜻蜓目昆蟲存放在三角紙袋內(nèi),其他昆蟲放入裝有75%酒精的采集瓶?jī)?nèi)保存,注明采集時(shí)間、地點(diǎn)及采集人,帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行標(biāo)本制作、分類鑒定和數(shù)量統(tǒng)計(jì),鑒定主要依據(jù)《昆蟲分類》(鄭樂怡和歸鴻,1999)、《昆蟲形態(tài)分類學(xué)》(忻介六等,1985)、《中國(guó)經(jīng)濟(jì)昆蟲志》(中國(guó)科學(xué)院中國(guó)動(dòng)物志編輯委員會(huì),1994)和《中國(guó)動(dòng)物志·昆蟲綱》(中國(guó)科學(xué)院中國(guó)動(dòng)物志編輯委員會(huì),2003)。
采用 Margalef 豐富度指數(shù) dM(Margalef,1957)、Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)H'(Shannon& Wiener,1949)、Pielou 均勻度指數(shù)J(Pielou,1975)、McNaughton 優(yōu)勢(shì)度指數(shù)D 和相對(duì)多度Ra(馬克平,1994;晏華等,2006)分析昆蟲群落多樣性特征,計(jì)算公式如下:
式中,S 為總類群數(shù),Pi為類群i 的個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)的比例,N 為所有類群的個(gè)體總數(shù),N1、N2為群落中數(shù)量居第一、二位的優(yōu)勢(shì)類群的個(gè)體數(shù),Ni為類群i 的個(gè)體數(shù)。
珠江口淇澳島紅樹林及毗鄰生境的昆蟲群落由10 目、68 科組成。個(gè)體數(shù)量最多的是半翅目,占總個(gè)體數(shù)量的26.65%,其次為膜翅目、雙翅目、鱗翅目和鞘翅目。半翅目昆蟲的類群最豐富,占全部類群的20.59%,其次為膜翅目、鱗翅目和鞘翅目,蜉蝣目、螳螂目和脈翅目的類群較為單一,均統(tǒng)計(jì)到1個(gè)科。優(yōu)勢(shì)類群為蠅科、蟻科、葉蟬科、麗蠅科、瓢蟲科、綿蚧科、葉甲科和緣蝽科,相對(duì)多度大于1 的科有37個(gè),占類群總數(shù)的54.41%。
不同生境區(qū)域昆蟲群落的數(shù)量特征存在差異(表1),基圍魚塘昆蟲類群最為豐富,共統(tǒng)計(jì)到54 科,其次是陸域林地為51 科,紅樹林區(qū)昆蟲類群較少,僅統(tǒng)計(jì)到38 科。昆蟲群落的個(gè)體數(shù)量從大到小依次為基圍魚塘、陸域林地和紅樹林區(qū)。紅樹林區(qū)半翅目、鞘翅目和鱗翅目的昆蟲類群較多,分別統(tǒng)計(jì)到11、6 和6個(gè)科,基圍魚塘昆蟲類群較多的目為半翅目、膜翅目和鱗翅目,分別統(tǒng)計(jì)到11、11 和8個(gè)科,陸域林地半翅目、鞘翅目和膜翅目的昆蟲類群較為豐富,分別統(tǒng)計(jì)到10、9和8個(gè)科。紅樹林區(qū)的優(yōu)勢(shì)類群為綿蚧科、麗蠅科、蠅科、蟻科和粉蝶科,基圍魚塘的優(yōu)勢(shì)類群為蚜科和葉蟬科,陸域林地的優(yōu)勢(shì)類群為葉蟬科和蠅科(表2)。
表1 珠江口淇澳島紅樹林不同生境類型區(qū)域昆蟲群落數(shù)量特征Table 1 Quantity indexes of insect communities in different habitats of Qi'ao Island mangrove in Pearl River Estuary
表2 珠江口淇澳島紅樹林不同生境類型區(qū)域昆蟲群落組成Table 2 Insect communities in different habitats of Qi'ao Island mangrove in Pearl River Estuary
(續(xù)上表)
(續(xù)上表)
如圖1 所示,陸域林地和基圍魚塘昆蟲群落的豐富度和Shannon-Wiener 指數(shù)較高,這兩個(gè)區(qū)域小生境較為復(fù)雜,植物種類比較豐富,灌叢生長(zhǎng)茂盛,為較多類群的昆蟲提供了良好的棲息生境,紅樹林區(qū)的植被種類和群落結(jié)構(gòu)較為單一,生境相對(duì)簡(jiǎn)單,昆蟲群落的豐富度和Shannon-Wiener 指數(shù)均低于陸域林地和基圍魚塘。均勻度大小依次為基圍魚塘﹥陸域林地﹥紅樹林區(qū)。紅樹林區(qū)昆蟲群落的優(yōu)勢(shì)度遠(yuǎn)高于基圍魚塘和陸域林地,說明該區(qū)域昆蟲群落各類群個(gè)體數(shù)量差異較大,具有明顯的優(yōu)勢(shì)類群,生境結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差。
圖1 珠江口淇澳島紅樹林不同生境類型區(qū)域昆蟲群落多樣性特征Fig.1 Diversity indexes of insect communities in different habitats of Qi'ao Island mangrovein Pearl River Estuary
珠江口淇澳島紅樹林及毗鄰生境的昆蟲群落由10 目、68 科組成,優(yōu)勢(shì)類群為蠅科、蟻科、葉蟬科、麗蠅科、瓢蟲科、綿蚧科、葉甲科和緣蝽科,相對(duì)多度大于1 的科占54.41%。不同生境類型區(qū)域昆蟲群落的組成及多樣性特征存在差異,基圍魚塘昆蟲類群最為豐富,紅樹林區(qū)昆蟲類群較少,昆蟲群落的個(gè)體數(shù)量從大到小依次為基圍魚塘、陸域林地和紅樹林區(qū);紅樹林區(qū)的植被種類和群落結(jié)構(gòu)較為單一,生境相對(duì)簡(jiǎn)單,昆蟲群落的豐富度和Shannon-Wiener 指數(shù)均低于陸域林地和基圍魚塘,優(yōu)勢(shì)度遠(yuǎn)高于基圍魚塘和陸域林地,均勻度大小依次為基圍魚塘﹥陸域林地﹥紅樹林區(qū)。
一個(gè)特定區(qū)域的昆蟲群落組成與該區(qū)域寄主植物和生境類型密切相關(guān),紅樹林保護(hù)區(qū)的生境較為獨(dú)特,植物群落由紅樹植物、半紅樹植物和伴生植物構(gòu)成,決定了該區(qū)域昆蟲群落的組成特點(diǎn)。淇澳島紅樹林昆蟲群落與丁珌(2007;2009)對(duì)福建漳江口紅樹林昆蟲群落的研究結(jié)果類似,從個(gè)體數(shù)量上看,均以半翅目、膜翅目、雙翅目和鱗翅目為主要的優(yōu)勢(shì)類群,從各目的類群數(shù)量看,科數(shù)較多的均為半翅目、膜翅目、鱗翅目和鞘翅目。
淇澳島基圍魚塘及陸域林地的生境相對(duì)復(fù)雜,且受潮汐的影響較小,可以為多種昆蟲提供較好的棲息生境,其昆蟲類群較為豐富,個(gè)體數(shù)量也較多,對(duì)提高紅樹林區(qū)昆蟲群落的穩(wěn)定性有重要的作用。蔣國(guó)芳等(2000)開展廣西英羅港紅樹林昆蟲群落及多樣性研究,發(fā)現(xiàn)內(nèi)灘紅樹林區(qū)昆蟲群落的種類更多,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)也較穩(wěn)定,抗衡環(huán)境變化與自我平衡的調(diào)節(jié)能力較強(qiáng),因?yàn)樵搮^(qū)域與岸邊陸地生態(tài)系統(tǒng)緊密相連,其昆蟲群落與陸域林地之間容易形成較為復(fù)雜的相互關(guān)系,其營(yíng)養(yǎng)通道能有更多的途徑,各物種保持相對(duì)平衡狀態(tài),從而使群落趨于穩(wěn)定。
生境多樣性能夠影響植食性昆蟲與其天敵之間的平衡,同時(shí)也影響害蟲和天敵的分布格局,只有建立合理的多樣化的生境,才能提高天敵的捕食或寄生效能,充分發(fā)揮天敵的生態(tài)控制作用(魏永平等,2004)。淇澳島紅樹林區(qū)昆蟲群落多樣性較低,營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,一旦條件適宜,害蟲種群就容易暴發(fā)成災(zāi)。紅樹林周邊基圍魚塘及陸域林地的各種不同生境是大多數(shù)天敵尋求替代寄主或補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)以及棲息繁衍的主要場(chǎng)所,這些陸生林地、灌叢、雜草和其他自然植被可為害蟲天敵提供足夠的替代寄主或獵物作為過渡期的食物資源,從而為大多數(shù)天敵提供必不可少的生存條件。在加強(qiáng)紅樹林生態(tài)恢復(fù)的同時(shí)要重視紅樹林周邊區(qū)域的生境調(diào)控,合理配置周邊生境內(nèi)的植被種類和時(shí)空格局,給天敵創(chuàng)造適宜的生存空間,提高各種天敵對(duì)害蟲種群的控制作用,就能有效抑制害蟲數(shù)量的增長(zhǎng),減少紅樹林害蟲種群暴發(fā)成災(zāi)的可能性(李志剛,2012)。
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