千山風(fēng)景區(qū)蛾類多樣性調(diào)查

陳明聰，王 珍，田思琪，張滿蕊，張麗娟

（鞍山師范學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，遼寧 鞍山 114000）

千山風(fēng)景區(qū)蛾類多樣性調(diào)查

陳明聰，王 珍，田思琪，張滿蕊，張麗娟

（鞍山師范學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，遼寧 鞍山 114000）

在林內(nèi)設(shè)置黑光燈，對(duì)千山風(fēng)景區(qū)蛾類昆蟲(chóng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)誘捕，統(tǒng)計(jì)其物種數(shù)和個(gè)體數(shù)，計(jì)算Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)和Berger-Parker 優(yōu)勢(shì)度指數(shù)，并估計(jì)該地區(qū)潛在蛾類物種數(shù)。結(jié)果表明：在千山風(fēng)景區(qū)共獲得25科180屬 251 種蛾類，優(yōu)勢(shì)科是夜蛾科、螟蛾科和卷蛾科。千山風(fēng)景區(qū)蛾類Shannon-Wiener多樣性指數(shù)較高，均勻度較大，而優(yōu)勢(shì)度則較低。千山風(fēng)景區(qū)的蛾類種-多度分布為對(duì)數(shù)正態(tài)分布，蛾類估計(jì)種數(shù)為519種，優(yōu)勢(shì)種為三環(huán)須水螟（Mabra charonialis）。

蛾類；多樣性；優(yōu)勢(shì)種；千山

森林是人類賴以生存和發(fā)展的重要資源。但是，隨著社會(huì)的發(fā)展，全球各地的森林不斷遭到各種方式的人為破壞，以至于在局部地區(qū)形成復(fù)雜的植被格局和多種森林類型。連續(xù)的自然林景觀已由次生林和人工林組成的斑塊所代替。這種人為破壞對(duì)森林生物多樣性產(chǎn)生了不利影響，例如物種數(shù)減少、物種多樣性降低和特有種瀕危等[1-3]。因此，保護(hù)及監(jiān)測(cè)森林生物多樣性成為當(dāng)前的一項(xiàng)重要任務(wù)。

植食性昆蟲(chóng)在生物多樣性中占很大比例。植食的甲蟲(chóng)和鱗翅目昆蟲(chóng)是地球上兩個(gè)種群較大的昆蟲(chóng)類群。植食性甲蟲(chóng)通常用殺蟲(chóng)劑的方法取樣，而鱗翅目群落可以用樣帶法和誘捕陷阱（日行蝴蝶）或燈誘法（夜行蛾類）取樣。其中，燈誘法是一種以最少勞動(dòng)獲得大量昆蟲(chóng)樣本的方法，在評(píng)價(jià)人類干擾對(duì)昆蟲(chóng)群落影響時(shí)廣泛應(yīng)用。蛾類是鱗翅目昆蟲(chóng)中的一大類，幾乎在所有地區(qū)和各種生境中都能生存。一直以來(lái)，蛾類都被當(dāng)成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的害蟲(chóng)，但是作為生態(tài)系統(tǒng)中的一員，其多樣性與植物多樣性、鳥(niǎo)類多樣性以及其他昆蟲(chóng)類群多樣性均有較大相關(guān)性；同時(shí)，該種群還具有傳粉、食腐等功能，并可以作為鳥(niǎo)類、嚙齒類動(dòng)物和蝙蝠等的食餌，在森林生態(tài)系統(tǒng)中有著不可或缺的作用。有研究表明，蛾類昆蟲(chóng)的特定類群對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)可能具有指示作用[4]。

千山風(fēng)景區(qū)位于遼寧省鞍山市東南17 km處，總面積125 km2，為國(guó)家級(jí)重點(diǎn)風(fēng)景區(qū)。千山是長(zhǎng)白山支脈，為丘陵低山地貌，按自然地形由北往南可劃分為北溝、中溝、南溝和西溝；最高山峰通明山，海拔775.3 m；植被包括次生林和人工林，次生林有油松林、油松-落葉闊葉混交林、闊葉林和草木群落；人工林包括落葉松林、板栗林和梨樹(shù)林。

為了研究千山風(fēng)景區(qū)中鱗翅目蛾類昆蟲(chóng)種類及其豐富度，于2014～2015年的夏季在千山丁香峪和大黑峪景區(qū)調(diào)查取樣，鑒定樣品中蛾類所屬的科、屬、種等分類信息，并計(jì)算各級(jí)水平的豐富度、多度、均勻度指數(shù)、多樣性指數(shù)、優(yōu)勢(shì)度指數(shù)等。

1 研究地區(qū)與方法

1.1 研究區(qū)概況

千山風(fēng)景區(qū)為溫帶濕潤(rùn)氣候區(qū)，適于植物生長(zhǎng)，年平均氣溫為8.7℃，最熱月8月平均氣溫33.9℃，最冷月1月平均氣溫-10.3℃；全年無(wú)霜期165 d，年平均降水量729.5 mm，相對(duì)濕度76.4%；風(fēng)景區(qū)無(wú)原始植被，絕大部分為次生林，地帶性植被為油松落葉闊葉混交林；全區(qū)約有106科426屬872種植物，屬于華北植物區(qū)系千山地段，主要喬木有油松（Pinus tabulaeformis）、大葉松（Celtis Koraiensis）、小葉松（C. bungeana）、遼東櫟（Quercus liotungensjs）、山皂角（Gleditsia japonica）、裂葉榆（Ulmus propinqua）等，也有少量天女木蘭（Magnolia siebordii）分布[5]。研究在千山風(fēng)景區(qū)典型的地帶性次生林——油松混交林中調(diào)查取樣。

1.2 調(diào)查方法

于2014年和2015年夏，在千山丁香峪和大黑峪景區(qū)林內(nèi)各布設(shè)3個(gè)樣點(diǎn)，在樣點(diǎn)中心放一盞LED黑光燈。黑光燈懸掛于林內(nèi)搭起的支架上，到地面的垂直距離為1.5 m。每天晚上18:00～19:00打開(kāi)開(kāi)關(guān)，放好接蟲(chóng)袋。次日清晨5:00取回蟲(chóng)袋，毒殺捕到的昆蟲(chóng)。記錄采樣點(diǎn)的溫濕度、海拔高度、坡度等；收集蟲(chóng)體，針插固定并干燥，暫時(shí)收藏在昆蟲(chóng)盒內(nèi)，按科分類整理后帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)一步鑒定。

1.3 數(shù)據(jù)分析

統(tǒng)計(jì)蛾類的物種數(shù)以及同物種的個(gè)體數(shù)。計(jì)算Shannon-Wiener多樣性指數(shù)H'=-∑Piln(Pi)，式中：Pi為第i個(gè)物種的多度比例。均勻度采用Pielou指數(shù)：E=H'/lnS ，式中：H′為實(shí)際觀察的物種多樣性指數(shù)，S為物種數(shù)。優(yōu)勢(shì)度采用Berger-Parker指數(shù)：B=Nmax/N ，Nmax為優(yōu)勢(shì)種的個(gè)體數(shù)，N為全部物種的個(gè)體數(shù)。物種估計(jì)使用Chao-1指數(shù)：S1為估計(jì)的物種數(shù)，Sobs為樣本物種數(shù)，a為樣本中只有1個(gè)個(gè)體的物種數(shù)，b為樣本中只有2個(gè)個(gè)體的物種數(shù)。依照Preston的倍頻程方法，將個(gè)體數(shù)分為以2為底的冪次方，即2的倍程，統(tǒng)計(jì)每個(gè)倍程中的物種數(shù)，擬合多度曲線。

2 結(jié)果與分析

2.1 千山風(fēng)景區(qū)蛾類群落的物種組成

調(diào)查結(jié)果顯示，共收集到633只蛾類昆蟲(chóng)，分屬25科180屬 251 種蛾類；所捕蛾類種類中，單頭有251種，雙頭有150種。由此估計(jì)，千山地區(qū)蛾類種數(shù)約為519種，調(diào)查采樣效率為48%。由表1可知，千山風(fēng)景區(qū)蛾類昆蟲(chóng)的優(yōu)勢(shì)科是夜蛾科、螟蛾科和卷蛾科；其中，夜蛾科物種數(shù)和個(gè)體數(shù)最多，物種數(shù)為85，個(gè)體數(shù)為180，分別占總種數(shù)和總個(gè)體數(shù)的33.86%和28.44%；其次是螟蛾科，分別占總種數(shù)和總個(gè)體數(shù)的15.94% 和27.65%；第三是卷蛾科的物種數(shù)和個(gè)體數(shù)各占13.94%和15.80%；部分科只有個(gè)別物種出現(xiàn)，如籮紋蛾科、刺蛾科、斑蛾科、虎蛾科、草螟科、波紋蛾科、網(wǎng)蛾科、羽蛾科等。

表1 千山風(fēng)景區(qū)鱗翅目蛾類的豐富度與多度

2.2 千山風(fēng)景區(qū)蛾類的優(yōu)勢(shì)種

在闊葉林中，優(yōu)勢(shì)種為螟蛾科的三環(huán)須水螟（Mabra charonialis），占總數(shù)量的5.37%；亞優(yōu)勢(shì)種是草蛾科密云草蛾（Ethmia cirrhocnemia）、螟蛾科的尖錐額野螟（Loxostege verticalis）和卷蛾科的忍冬雙斜卷蛾（Clepsis semialbana），分別占總數(shù)量的3.48%、3.32%和3.16%。

2.3 千山風(fēng)景區(qū)蛾類的多樣性

根據(jù)Shannon-Wiener多樣性指數(shù)公式，所獲蛾類科的多樣性指數(shù)為2.923，屬的多樣性指數(shù)為4.620，種的多樣性指數(shù)為5.008，Pielou均勻度為0.907，Berger-Parker優(yōu)勢(shì)度為0.054。

2.4 千山風(fēng)景區(qū)蛾類種-多度分布

如圖1所示，千山風(fēng)景區(qū)的蛾類服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布，擬合方程為n(r)=55.664 exp[-0.488(r-2)2]。式中：r為倍程，n(r)指第r個(gè)倍程中的物種數(shù)。

3 結(jié)論與討論

圖1 千山風(fēng)景區(qū)蛾類種-多度分布曲線

調(diào)查結(jié)果顯示，在千山風(fēng)景區(qū)共獲得25科180屬251種蛾類，優(yōu)勢(shì)科是夜蛾科、螟蛾科和卷蛾科。生態(tài)系統(tǒng)中蛾類種群的變化是指示棲息地質(zhì)量變化的有力指標(biāo)。千山風(fēng)景區(qū)溫度適應(yīng)，氣候濕潤(rùn)，植物生長(zhǎng)茂盛，森林覆蓋率達(dá)95%以上，為昆蟲(chóng)提供了較好的棲息場(chǎng)所。因而，蛾類種類較為豐富，多樣性高；均勻度較大，而優(yōu)勢(shì)度相對(duì)較低。該風(fēng)景區(qū)蛾類的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)較高，可能是由于昆蟲(chóng)的分布較為均勻，沒(méi)有出現(xiàn)少數(shù)幾種極為優(yōu)勢(shì)、而大部分種類極少的情況。相比于種類較多，而優(yōu)勢(shì)度較高的昆蟲(chóng)群落，個(gè)體數(shù)量均勻的群落更容易保持穩(wěn)定[6]。另外，根據(jù)preston倍頻程方法得到，千山風(fēng)景區(qū)的蛾類種—多度分布曲線為對(duì)數(shù)正態(tài)分布，說(shuō)明景區(qū)的環(huán)境質(zhì)量較好。

不同蛾類選擇的生境不同，表現(xiàn)出整個(gè)蛾類群落組成和多樣性的變化[7]。生境的選擇和偏好與蛾類不同的生活史密切相關(guān)。如夜蛾趨光性強(qiáng)，飛行能力強(qiáng)，通常是森林中的優(yōu)勢(shì)類群；螟蛾科的成蟲(chóng)雖有趨光性但不強(qiáng)，喜白天在草叢中潛伏，天氣晴朗的傍晚進(jìn)行短距離遷飛；尺蛾是鱗翅目中的較小型種類，與夜蛾科的許多能夠定向快速飛行的種類相比，尺蛾的主要特征就是飛行速度慢、距離較短。曾有報(bào)道，在演替早期的森林中，最先占領(lǐng)生境的是夜蛾科的一些種類，晚一些才是尺蛾科昆蟲(chóng)。因此，尺蛾科昆蟲(chóng)可能很少有擴(kuò)散種類，所以是能代表研究林分的蛾類類群。

[1] 劉濱凡，呂任濤. 森林生態(tài)采伐與森林生物多樣性保護(hù)[J]. 森林工程，2004，20（3）：5-9.

[2] 郝占慶，陶大立，趙士洞. 長(zhǎng)白山北坡闊葉紅松林及其次生白樺林高等植物物種多樣性比較[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，1994，5（1）：16-23.

[3] 姜云壘，高 瑋，王海濤，等. 長(zhǎng)白山北坡鳥(niǎo)類多樣性研究[J]. 東北師大學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2006，38（2）：105-108.

[4] 賈玉珍，張春雨，趙秀海，等. 長(zhǎng)白山闊葉紅松林不同恢復(fù)階段蛾類組成和多樣性研究[J]. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào)，2008，14（5）：630-634.

[5] 趙長(zhǎng)忠，劉玉光，王廣業(yè)，等. 千山植物考察[J]. 遼寧師院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），1981，（2）：11-52.

[6] 尤 平，李后魂，王淑霞. 天津北大港濕地自然保護(hù)區(qū)蛾類的多樣性[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)，2006，26（4）：999-1004.

[7] 王 珍，姬蘭柱，張 悅，等. 長(zhǎng)白山三種林型對(duì)蛾類群落結(jié)構(gòu)和多樣性的影響[J]. 生態(tài)學(xué)雜志，2012，31（5）：1214-1220.

（責(zé)任編輯：成 平）

MothDiversityofQianshanScenicAreas

CHEN Ming-cong，WANG Zhen，TIAN Si-qi，ZHANG Man-rui，ZHANG Li-juan
（College of Chemistry and Life Science, Anshan Normal University, Anshan 114000, PRC）

This study was conducted to investigate moth diversity in the forest of Qianshan Scenic Areas by setting up light trap there to monitor the moth, counting the species and individual numbers, calculating the Shannon-Wiener diversity index, Pielou evenness and Berger-Parker dominance indexes, and then estimating the potential total moth species number there by Chao-1estimator. The results indicate that a total of 633 moths were trapped, which belonged to 251 species of 180 genera of 25 families in the forest, in which the dominant families were Noctuidae, Pyralidae and Tortricidae. Moth’s Shannon-Wiener diversity index and evenness were very high, while the degree of dominance was low. The estimated species of Qianshan Mountains were 519, in which the dominant species was Mabra charonialis.

moth; diversity; dominant species; Qianshan

Q968.1

A

1006-060X（2017）05-0072-03

10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.005.020

2016-12-26

遼寧省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目（201310169003）；鞍山師范學(xué)院博士啟動(dòng)項(xiàng)目（2013b04）

陳明聰（1995-），女，遼寧本溪市人，本科生，專業(yè)：生物技術(shù)。

王 珍