陳莉娟,劉日林,李夢斐,周建青,湯曄,陳麗花
(1. 景寧縣林業(yè)總場,浙江 景寧 323500;2. 景寧縣生態(tài)林業(yè)發(fā)展中心,浙江 景寧 323500;3. 景寧望東垟高山濕地自然保護區(qū)管理服務中心,浙江 景寧 323500;4. 景寧縣英川人民政府,浙江 景寧 323500)
生物多樣性是人與生物圈延續(xù)的基礎,也是生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的前提[1-3]。昆蟲物種種類多、種群數量大,是生物多樣性的重要組成部分[4],在生態(tài)系統(tǒng)多樣性維持中發(fā)揮著重要作用。同時,由于昆蟲對生態(tài)環(huán)境變化具有較高的敏感性,在生態(tài)恢復和環(huán)境監(jiān)測方面可作為生態(tài)環(huán)境的指示物種,對評價自然保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)保護具有重要意義[5]。近年來,國內學者對浙江的自然保護地昆蟲多樣性及其與生態(tài)環(huán)境的關系進行了深入調查,并取得了一定的研究成果。如王義平[6]對浙江烏巖嶺國家級自然保護區(qū)內的蝴蝶多樣性進行了調查,并探討蝴蝶多樣性與森林環(huán)境健康關系。郭瑞等[7]對浙江清涼峰昆蟲多樣性進行了調查,查明保護區(qū)昆蟲物種組成。余順海等[8]對錢江源國家公園昆蟲資源進行調查并對昆蟲物種組成、多樣性等進行了分析,為該區(qū)域昆蟲資源保護和管理提供基礎。為全面系統(tǒng)地調查景寧望東垟高山濕地自然保護區(qū)和景寧大仰湖濕地群自然保護區(qū)昆蟲種類的組成、分布情況,2017 年8 月—2019 年7 月,景寧望東垟高山濕地自然保護區(qū)管理局和景寧大仰湖濕地群自然保護區(qū)管理局聯(lián)合浙江農林大學開展了自然保護區(qū)昆蟲資源調查。通過網捕、馬氏網誘捕、燈誘等方法對保護區(qū)內昆蟲資源進行了調查,查明保護區(qū)內昆蟲種類,進一步完善了兩個保護區(qū)的昆蟲多樣性資料,并對昆蟲組成及其多樣性進行了分析,以期為昆蟲保護和管理提供依據。
景寧望東垟高山濕地自然保護區(qū)(以下簡稱“望東垟保護區(qū)”)位于浙江省景寧畬族自治縣的南部,總面積為1 194.8 hm2,主要以高山濕地生態(tài)系統(tǒng)、珍稀動植物資源和次生常綠闊葉林保護為主[9]。景寧大仰湖濕地群自然保護區(qū)(以下簡稱“大仰湖保護區(qū)”)位于景寧畬族自治縣東南部,總面積為2 131.2 hm2,主要以山地溪源濕地生態(tài)系統(tǒng)、珍稀野生動植物資源、水源涵養(yǎng)林和天然林保護為主[10]。兩個保護區(qū)現(xiàn)有維管束植物191科800 屬1 867 種,脊柱動物31 目93 科347 種和31 目90 科335 種[11-12]。
2017 年8 月—2019 年7 月,根據不同昆蟲類群的生態(tài)習性,結合望東垟保護區(qū)和大仰湖保護區(qū)的具體情況,我們分別對保護區(qū)內望東垟、大仰湖、草魚塘等區(qū)域進行3 次昆蟲種類調查。其間共邀請中國科學院動物研究所、中國科學院植物生理生態(tài)研究所、中國農業(yè)大學等30 余家科研單位100 余位昆蟲分類學者,采用網捕法、馬氏網誘集法、燈誘誘集法、黃盤誘捕法、陷阱法對兩個保護區(qū)內的昆蟲資源進行了野外調查和物種鑒定。
分別利用Shannon-Wiener 多樣性指數(H′)、Simpson 優(yōu)勢度指數(C)、Margalef 豐富度指數(D)和Pielou均勻度指數(Jws)對昆蟲群落進行分析。其計算公式如下:
(1)Shannon-Wiener 多樣性指數:
式中,Pi=ni/N,ni為第i個類群的個體數,N為群落中所有類群的個體總數。
(2)Margalef 豐富度指數:
式中,S為類群數。
(3)Pielou 均勻度指數:
(4)Simpson 優(yōu)勢度指數:
式中,Pi=ni/N。
3 次調查共采集及鑒定昆蟲標本3 萬余頭,隸屬23 目243 科1 385 屬2 195 種(表1)。調查結果顯示,科的數量較多的類群為半翅目Hemiptera、鱗翅目Lepidoptera、鞘翅目Coleoptera、雙翅目Diptera和直翅目Orthoptera,這5 個目的科數占總科數的65.43%。其中,半翅目科數最多,為45 科,占總科數的18.52%;鱗翅目科數次之,為37 科,占總科數的15.23%;鞘翅目科數居第三位,為29 科,占總科數的11.93%;各類群按科數排列依次為半翅目>鱗翅目>鞘翅目>雙翅目、直翅目>膜翅目Hymenoptera>蜻蜓目Odonata>毛翅目Trichoptera>蜉蝣目Ephemeroptera>革翅目Dermaptera>脈翅目Neuroptera>螳螂目Mantedea>蜚蠊目Blattaria、蚤目Siphonaptera>長翅目Mecoptera、竹節(jié)蟲目Phasmatodea、纓翅目Thysanoptera、等翅目Isoptera>衣魚目Zygentoma、石蛃目Microcoryphia、襀翅目Plecoptera、蛇蛉目Raphidioptera、廣翅目Megaloptera。對以上各個目的種數進行比較,可以看出,以鱗翅目、鞘翅目、半翅目、雙翅目、膜翅目的種數居多,這5 個目的種數占保護區(qū)昆蟲總種數的85.7%,各目的種數占比由大到小依次為鱗翅目(44.51%)、鞘翅目(13.49%)、半翅目(12.26%)、雙翅目(8.7%)、膜翅目(6.74%)??梢?,鱗翅目、鞘翅目、半翅目、雙翅目和膜翅目為保護區(qū)的優(yōu)勢目昆蟲。
表1 望東垟保護區(qū)和大仰湖保護區(qū)昆蟲群落結構Tab.1 Composition of insects in Wangdongyang Nature Reserve and Dayanghu Nature Reserve
本文以鱗翅目、鞘翅目、半翅目、雙翅目和膜翅目這5 個優(yōu)勢目為例分別討論屬種多度。
2.2.1 屬多度 從屬的數量上看,鱗翅目屬的多度順序由大到小依次為夜蛾科Noctuidae(100 屬)>螟蛾科Pyralidae(96 屬)>尺蛾科Geometridae(88 屬)>舟蛾科Notodontidae(39 屬)>弄蝶科Hesperidae(31 屬)>蛺蝶科Nymphalidae(30 屬)>灰蝶科Nymphalidae(22 屬)>天蛾科Sphingidae(21 屬)。鞘翅目的多度順序由大到小依次為天??艭erambycida(39 屬)>瓢蟲科Coccinellidae(22 屬)>螢葉甲亞科Galerucinae(20屬)>象甲科Curculionidae(15 屬)>跳甲亞科Alticinae(12)>肖葉甲科Eumolpidae(11 屬)>鰓金龜科Melolonthidae(11 屬)。半翅目的多度順序由大到小依次為蝽科Pentatomidae(28 屬)>葉蟬科Iassidae(23屬)>盲蝽科Miridae(15 屬)>飛虱科Delphacidae(12 屬)>束蝽科Colobathristidae(1 屬)。雙翅目屬的多度順序由大到小依次為搖蚊科Chironomidae(15 屬)>食蚜蠅科Syrphidae(10 屬)、食蟲虻科Asilidae(10屬)、菌蚊科Mycetophilidae(10 屬)>寄蠅科Tachinidae(8 屬)。膜翅目屬的多度順序由大到小依次為姬蜂科Ichneumonidae(23 屬)>繭蜂科Braconidae(19 屬)>蟻科Formicidae(15 屬)>胡蜂科Vespidae(9 屬)。
2.2.2 種多度 從種的數量上看,鱗翅目種的多度順序由大到小依次為夜蛾科(145 種)>尺蛾科(137 種)>螟蛾科(134 種)>蛺蝶科(66 種)>毒蛾科Lymantriidae(56 種)>舟蛾科(54 種)弄蝶科(40 種)>眼蝶科Satyridae(37 種)>天蛾科(38 種)>苔蛾亞科Lithosiinae(34 種)>鉤蛾科Drepanidae(30 種)。鞘翅目種的多度順序由大到小依次為天??疲?7 種)>螢葉甲亞科(37 種)>鰓金龜科(20 種)>象甲科(17 種)>麗金龜科Rutelidae(15 種)>肖葉甲科(14 種)、跳甲亞科(14 種)。半翅目種的多度順序由大到小依次為蝽科(28 種)>葉蟬科(23 種)>盲蝽科(15 種)>飛虱科(12 種)>束蝽科(11 種)。雙翅目的多度順序由大到小依次為菌蚊科(40 種)>搖蚊科(24 種)>眼蕈蚊科Sciaridae(17 種)>食蟲虻科(15 種)>食蚜蠅科(13 種)、蠅科Muscidae(13 種)>寄蠅科(10 種)、舞虻科Empididae(10 種)>蚊科Culicidae(8 種)。膜翅目種的多度順序由大到小依次為姬蜂科(32 種)>繭蜂科(30 種)>蟻科(21 種)>胡蜂科(19 種)>葉蜂科Tenthredinidae(10 種)。
2.2.3 群落結構 將5 個優(yōu)勢目各科所含的屬種數劃分為若干等級,對其科在各等級中所占比例進行比較分析(圖1、圖2)。通過屬種數量及在各科中的分布分析可以看出,5 個優(yōu)勢目的屬數主要集中分布在1 ~ 10 屬之間,種數則分布在2 ~ 10 種之間。同一科的種類往往有著相類似的行為、生物學習性以及能量消耗的方式。類群小,有利于充分利用能量,達到資源有效分配。由此可見,5 個優(yōu)勢目中各科類群在屬種組成中的比例主要表現(xiàn)為類群小而數量多的結構,該結構反映了保護區(qū)昆蟲的群落結構比較穩(wěn)定。
圖1 望東垟保護區(qū)和大仰湖保護區(qū)昆蟲優(yōu)勢目的屬數數量等級與科的關系Fig. 1 Relationship on the number of genera and family in dominant order of insect from Wangdongyang Nature Reserve and Dayanghu Nature Reserve
圖2 望東垟保護區(qū)和大仰湖保護區(qū)昆蟲優(yōu)勢目的種類數量等級與科的關系Fig. 2 Relationship on the number of species and family in dominant order of insect from Wangdongyang Nature Reserve and Dayanghu Nature Reserve
昆蟲物種的多樣性在一定程度上可以反映昆蟲與環(huán)境的關系,對生態(tài)環(huán)境的變化及生物多樣性監(jiān)測和保護具有重要意義。選取保護區(qū)常見的蜻蜓目、直翅目、半翅目、鞘翅目、雙翅目、鱗翅目和膜翅目昆蟲為研究對象,進行物種多樣性分析,結果見表2。由表2 表明,鱗翅目昆蟲的Shannon-Wiener 多樣性指數(H′)最高(0.356 2),膜翅目(0.309 2)和鞘翅目(0.299 4)昆蟲分別居第二位和第三位,蜻蜓目昆蟲的H′值最低(0.099 6)。Margalef豐富度指數(D)顯示,種類數和個體數最多的鱗翅目昆蟲的D值最高(90.830 7),鞘翅目(27.360 9)和半翅目(24.941 2)昆蟲分別居第二和第三位,種群個體數和種類數少的直翅目昆蟲的D值最低(7.538 2)。Pielou均勻度指數(Jws)差異較大,膜翅目昆蟲的Jws值最高(0.062 7),蜻蜓目昆蟲(0.022 5)最低,這可能與物種采集的數量差異有關。Simpson 優(yōu)勢度指數(C)與H′值的趨勢一致,說明保護區(qū)昆蟲群落結構穩(wěn)定,物種豐富度較高。
表2 望東垟保護區(qū)和大仰湖保護區(qū)昆蟲多樣性指數Tab.2 Diversity indexes of insects from Wangdongyang Nature Reserve and Dayanghu Nature Reserve
本次調查發(fā)現(xiàn)保護區(qū)內分布國家二級重點保護野生動物陽彩臂金龜Cheirotonusjansoni和黑紫蛺蝶Sasakia funebris兩種,浙江省重點保護陸生野生動物寬尾鳳蝶Agehanaelwesi一種。根據昆蟲的利用方式,資源昆蟲主要包括工業(yè)原料昆蟲、藥用昆蟲、飼料昆蟲、傳粉昆蟲、觀賞昆蟲、天敵昆蟲、科研用昆蟲和環(huán)境保護昆蟲等。本次調查的結果表明(表3),保護區(qū)有膜翅目寄生蜂、半翅目獵蝽、鞘翅目瓢蟲等天敵昆蟲有47 科320 種,占保護區(qū)昆蟲物種總數的14.8%;食用昆蟲有直翅目蝗蟲、鞘翅目天牛幼蟲、膜翅目蜂蛹等19 科82 種,占保護區(qū)昆蟲物種總數的3.7%;藥用昆蟲有蜚蠊目的蜚蠊、脈翅目的草蛉、膜翅目的蟻類等5 科10 種,占保護區(qū)昆蟲物種總數的0.5%;觀賞昆蟲有蜻蜓目的蜻和蜓類、直翅目的螳螂、鱗翅目的蝶類等42 科144 種,占保護區(qū)昆蟲物種總數的6.6%。
表3 望東垟保護區(qū)和大仰湖保護區(qū)資源昆蟲統(tǒng)計Tab. 3 Resource insects in Wangdongyang Nature Reserve and Dayanghu Nature Reserve
望東垟保護區(qū)和大仰湖保護區(qū)的昆蟲物種豐富,共有23 目243 科1 385 屬2 195 種,占浙江省已知昆蟲科數的54.36%,種類數占已知總種數的22.86%。保護區(qū)內的昆蟲物種數,與百山祖(22 目256 科1 364 屬2 204種)、鳳陽山(25 目239 科1 161 屬1 690 種)和烏巖嶺(20 目202 科1 299 屬2 133 種)等周邊保護區(qū)的已知昆蟲資源相比[6,13-14],種數相差不大。但與浙江省內昆蟲資源調查時間較長、研究較為深入的保護區(qū)相比,種類數量還有待進一步挖掘。調查發(fā)現(xiàn),鱗翅目、鞘翅目、半翅目、雙翅目和膜翅目昆蟲是優(yōu)勢類群,這可能與調查方法及物種數量及種群數量有關。以上優(yōu)勢類群所包含的物種數量多,種群數量較大,調查的概率較高;此外,由于燈誘、馬氏網等調查方法,使得鱗翅目和膜翅目的標本更易獲得,所以優(yōu)勢類群主要集中在以上昆蟲目。但由于本次調查的次數和時間以及研究范圍的關系,標本采集的概率存在一定的差異,相信隨著昆蟲調查以及研究的深入,昆蟲種類及其數量將會進一步增加。
本次調查發(fā)現(xiàn)兩個保護區(qū)昆蟲物種多樣性豐富、種群結構穩(wěn)定。資源昆蟲豐富,擁有天敵昆蟲、藥用昆蟲、食用昆蟲和觀賞昆蟲共計113 科556 種,占保護區(qū)昆蟲物種總種數的25.3%。此外,保護區(qū)還分布著陽彩臂金龜、黑紫蛺蝶等珍稀瀕危物種。因此,建議保護區(qū)進一步加強濕地資源保護,為昆蟲的繁衍生息營造良好的生態(tài)環(huán)境。同時,加大科普宣傳力度,增強人們保護昆蟲資源的自覺性。并且還應加強昆蟲基礎研究,進一步組織昆蟲分類專家對未知類群和研究薄弱的類群進行調查與鑒定,探明保護區(qū)昆蟲種類,了解保護區(qū)珍稀瀕危昆蟲的致危機理,為保護區(qū)昆蟲資源的保護與管理提供科學依據。