古爾班通古特沙漠梭梭林象甲科昆蟲分布及其動態(tài)研究

李婷，蘇杰，許照強(qiáng)，李興龍，韓國棟，張建萍*

（石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院，新疆 石河子 832003）

古爾班通古特沙漠梭梭林象甲科昆蟲分布及其動態(tài)研究

李婷，蘇杰，許照強(qiáng)，李興龍，韓國棟，張建萍*

（石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院，新疆 石河子 832003）

為了研究古爾班通古特沙漠自然梭梭林、生態(tài)恢復(fù)梭梭林和人工梭梭林3種不同生境梭梭林內(nèi)象甲科昆蟲分布及發(fā)生情況，本研究采用陷阱法對不同生境的梭梭樹東南西北四個方向定時定點收集的象甲科昆蟲進(jìn)行研究。結(jié)果顯示：3種梭梭林共收集到象甲科昆蟲標(biāo)本6屬8種492頭，其中數(shù)量最多的是粉紅錐喙象(C.conirostris(Gebl.))，占總個體數(shù)的55.08%。人工梭梭林象甲科數(shù)量與自然梭梭林差異不顯著，而生態(tài)恢復(fù)梭梭林象甲科數(shù)量與人工梭梭林、自然梭梭林差異顯著。此外，不同方向象甲科數(shù)量差異不顯著。自然梭梭林象甲數(shù)量最多的時期在7月下旬，生態(tài)恢復(fù)梭梭林象甲數(shù)量最多的時期在7月下旬，而人工梭梭林象甲數(shù)量有兩個高峰期，分別在5月中旬和7月中旬。象甲作為梭梭重要的植食性昆蟲，不利于梭梭的正常生長。本研究通過調(diào)查研究象甲科昆蟲的分布與動態(tài)，可為保護(hù)梭梭林提供一定的理論依據(jù)。

梭梭林；象甲；沙漠

古爾班通古特沙漠位于我國西北部的新疆準(zhǔn)噶爾盆地腹地，是我國最大的固定與半固定沙漠[1-2]。隨著人口的增長，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的濫砍濫伐，造成大面積梭梭林銳減，沙漠化日趨嚴(yán)重[3]。近年來，荒漠化等環(huán)境問題已經(jīng)引起全世界學(xué)者廣泛關(guān)注，目前適生植物的篩選已成為全國防沙治沙工程建設(shè)中亟待解決的關(guān)鍵問題之一[4]。

梭梭（Haloxylon ammodendron）不僅是我國西北極干旱和干旱地區(qū)廣泛分布的優(yōu)良沙生植物，也是古爾班通古特沙漠的建群種，具有抗旱、抗寒、耐瘠薄、喜干燥，對風(fēng)蝕沙埋的生態(tài)適應(yīng)性強(qiáng)等特點[5-6]。為了防止荒漠化進(jìn)一步惡化，各地陸續(xù)開展了梭梭引種以及人工繁育和造林工程，極大緩解了梭梭的瀕危程度[7]。

有關(guān)新疆荒漠梭梭林植被恢復(fù)研究也有較大進(jìn)展。賈志清等[4]對新疆烏蘇市古爾圖西部荒漠區(qū)的人工梭梭林的生態(tài)功能進(jìn)行了評價，結(jié)果表明，人工梭梭灌草林帶越寬，降低近地層風(fēng)速的作用愈顯著。雷春英等[8]研究了古爾班通古特沙漠南緣不同密度人工梭梭林改善小氣候效應(yīng)，結(jié)果表明，當(dāng)保留密度為500株/hm2時，改善小氣候效應(yīng)略有降低，但土壤含水量顯著提高；當(dāng)保留密度為278株/hm2時，改善小氣候效應(yīng)嚴(yán)重降低，而土壤含水量提高不顯著。

梭梭上植食性昆蟲的活動會影響梭梭的正常生長。象甲科（Curculionidae）是鞘翅目中最大的科，種類多，分布廣，直接以寄主植物為食，其群落組成強(qiáng)烈依賴于植被[9-10]。象甲科也是盆地荒漠種類最多、最為常見的荒漠昆蟲類群之一[11]。國內(nèi)對于象甲科昆蟲造成的危害相關(guān)研究很多。

綠鱗象甲（Hypomeces squamosusFabrieius）主要以成蟲取食植物嫩芽、嫩葉及嫩枝，對樹木的生長造成了嚴(yán)重影響[12]。松梢象甲(Pissodes nitidusRoelofs)幼蟲破壞疏導(dǎo)組織造成主梢枯死，引起幼樹分杈[13]。食芽象甲(Scythropus yasumatsuiKono et Morimoto)主要食害嫩芽、葉片，影響棗樹的產(chǎn)量和品質(zhì)[14-15]。而有關(guān)荒漠梭梭植被上象甲科昆蟲的相關(guān)研究較少，尤其對于古爾班通古特沙漠自然梭梭林、生態(tài)恢復(fù)梭梭林以及人工梭梭林的象甲科發(fā)生情況則鮮有報道。

本研究以古爾班通古特沙漠3種梭梭林內(nèi)象甲類群作為研究對象，通過調(diào)查自然梭梭林，生態(tài)恢復(fù)梭梭林及人工梭梭林象甲的分布及發(fā)生情況，以期為當(dāng)?shù)厮笏罅謨?nèi)植食性昆蟲的防治及象甲分布提供一些資料，對沙漠脆弱生態(tài)區(qū)植被恢復(fù)與保護(hù)具有一定參考意義。

1 材料與方法

1 材料與方法

1.1.1 研究區(qū)域概況

古爾班通古特沙漠屬于溫帶大陸性荒漠氣候，年平均溫度5.0–5.7℃，極端最高氣溫40℃以上，極端最低氣溫低于–40℃，年降雨量80–160 mm，年蒸發(fā)量2000–2800 mm[16]。古爾班通古特沙漠的植物種類較為豐富，沙漠內(nèi)部植被覆蓋率20%-30%[17]。沙漠邊緣擁有種類較多、數(shù)量較大的短命植物和類短命植物[18]。

1.1.2 樣地概況

本研究選擇的3種梭梭林均位于新疆石河子市莫索灣墾區(qū)沙漠南緣，其為古爾班通古特沙漠向南延伸的一個支脈[19]。

（1）自然梭梭林生境（N44°51′23.9″；E086°04′08.8″）。該區(qū)域為自然生長梭梭，樹勢大小不一，呈片狀不均勻分布，地勢起伏，存在一定的荒漠植被，較好的保持了自然原始狀態(tài)。

（2） 生態(tài)恢復(fù)梭梭林生境 （N44°98′55.3″；E86°23′92.2″）。為 2009 年建設(shè)，建設(shè)面積 1334 hm2。該區(qū)域為自然生長的梭梭，并有人工補(bǔ)充梭梭，地勢不平坦，可見人工鋪設(shè)滴灌帶，定期灌溉，林內(nèi)其它植被較多。

（3）人工林生境（N45°01′90.4″；E86°24′02.3″）。于2008年建設(shè)，面積為12718 hm2。該區(qū)域為人工種植梭梭，地勢平坦，種植順序整齊，樹勢均勻，有人工鋪設(shè)滴管定期澆水，人為管理痕跡明顯，帶林內(nèi)其它植被很少。

1.2 方法

1.2.1 調(diào)查方法

象甲采集：運(yùn)用陷阱法進(jìn)行采集，以口徑 8cm、高 10 cm的 1次性塑料杯作為陷阱（為防止降雨積水，每個杯底打1個小孔）。在每個樣點東南西北4個方向設(shè)置杯子（距樣點0.5 m處），將杯子埋于地下，杯口與地面水平。其中每個生境隨機(jī)選取梭梭10株（樹冠直徑為2.3±0.2 m），每次定點調(diào)查，3個生境共計30株，每株4個陷阱，合計120個陷阱。由于象甲科昆蟲多數(shù)種類不具有飛行能力或飛行能力弱[20-21]，故杯中未加任何引誘劑、酒精等化學(xué)物質(zhì)。

調(diào)查時間為2016年5-8月，每7 d進(jìn)行1次（由于天氣等原因會有調(diào)整），將所有采集的標(biāo)本，帶回實驗室，用95%酒精保存，整理。

1.2.2 數(shù)據(jù)處理

用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，用Origin 8.5對數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析，用SPSS 19.0進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 3種生境梭梭林象甲科昆蟲群落組成

由表1可見：自然梭梭林、生態(tài)恢復(fù)梭梭林和人工梭梭林共收集象甲科昆蟲標(biāo)本6屬8種492頭，鑒定到種的有7種，其中數(shù)量最多的是粉紅錐喙象(C.conirostris(Gebl.))，共 271頭，占總數(shù)量的 55.08%，其次為裸結(jié)甜菜象(B.obsoletefasciatus(Men))，共84頭，占總數(shù)量的17.07%。列式渾圓象(E.lehmanni(Men))、大甜菜象(S.verrucosus(Gebl.))、東方甜菜象(B.foveicollis(Gebl.))、憂敏象(M.anxius(Gvll))和黑斜紋象(C.declivis(OL.))這5個物種占總個體數(shù)的比例在1%-10%，合計占象甲科總個數(shù)的27.45%。此外，有少量象甲Curculio sp.未能鑒定到種，僅占總數(shù)量0.41%。在種的水平上，將數(shù)量不小于5% 的種定義為優(yōu)勢種，數(shù)量不小于2% 的定義為主要種，小于2% 的定義為稀有種。因此，粉紅錐喙象、裸結(jié)甜菜象、大甜菜象和列式渾圓象為優(yōu)勢種，黑斜紋象和東方甜菜象為主要種，憂敏象為稀有種。

表1 3種梭梭林象甲科昆蟲名錄Tab.1 List of Curculionidae in three habitat ofHaloxylon ammodendron

2.2 不同生境和方向?qū)?種梭梭林象甲科昆蟲數(shù)量的影響

由表2可見：人工梭梭林與自然梭梭林差異不顯著，但是生態(tài)恢復(fù)梭梭林與人工梭梭林、自然梭梭林差異顯著。人工梭梭林平均每株象甲數(shù)量為1.5±0.23頭/次，自然梭梭林平均每株象甲數(shù)量為1.1±0.19頭/次，生態(tài)恢復(fù)梭梭林平均每株象甲科數(shù)量為0.5±0.12頭/次。但是，不同方向象甲科數(shù)量差異不顯著。其中方向東平均每株象甲科數(shù)量為0.3±0.07頭/次，方向北為0.3±0.03頭 /次，方向西為0.2±0.04頭/次，方向南為0.2±0.04頭/次。生境與方向的交互作用不顯著（df=6，F(xiàn)=0.452，P=0.842）。

表2 單個因子對3種梭梭林象甲科昆蟲數(shù)量的影響Tab.2 One-way analysis of Curculionidae numbers in habitat and direction

2.3 3種梭梭林不同月份象甲個體數(shù)所占百分比

由圖1可見：自然梭梭林象甲個體數(shù)不同月份由高到低排序為7月＞6月＞8月＞5月，所占比例分別為 54%、20%、16%、10%（圖 1A）。生態(tài)恢復(fù)梭梭林象甲個體數(shù)不同月份由大到小排序為7月＞8月＞5月＞6月，所占比例分別為44%、29%、25%、5%（圖1B）。人工梭梭林象甲個體數(shù)不同月份由高到低排序為5月＞7月＞6月＞8月，所占比例分別為 49%、33%、12%、6%（圖 1C）。

圖1 3種梭梭林不同月份象甲個體數(shù)變化Fig.1 Monthly dynamic of Curculionidae numbers in three habitat ofHaloxylon ammodendron

2.4 3種梭梭林象甲科昆蟲時間動態(tài)變化

由圖2可見：3種梭梭林象甲科昆蟲數(shù)量在不同時間的變化趨勢基本一致。自然梭梭林象甲科昆蟲5-6月中旬基本呈增長趨勢，6月下旬?dāng)?shù)量下降，隨后數(shù)量增多，7月下旬?dāng)?shù)量達(dá)到最多，8月數(shù)量一直下降至最低。生態(tài)恢復(fù)梭梭林象甲科昆蟲數(shù)量變化不大，7月下旬?dāng)?shù)量達(dá)到最多，之后逐漸減少。人工梭梭林象甲數(shù)量在5月中旬達(dá)到最大，5月下旬?dāng)?shù)量急劇減少，至5月底有所上升，6月中旬?dāng)?shù)量迅速下降，之后逐漸上升，至7月中旬達(dá)到第2個高峰期，隨后數(shù)量逐漸下降。

圖2 3種梭梭林象甲科昆蟲時間動態(tài)變化Fig.2 Temporal dynamic of Curculionidae numbers in three habitats ofHaloxylon ammodendron

3 討論

本研究中，共收集到象甲科昆蟲8種492頭6屬，均為方喙象亞科昆蟲。其中數(shù)量最多的是粉紅錐喙象，共271頭，其次為裸結(jié)甜菜象，共84頭。本研究在自然梭梭林、生態(tài)恢復(fù)梭梭林和人工梭梭林中進(jìn)行的，共收集到了粉紅錐喙象、裸結(jié)甜菜象、列式渾圓象、大甜菜象、東方甜菜象、憂敏象和黑斜紋象7種，與黃人鑫等[11]報道中以梭梭、白梭梭、多枝檉柳、細(xì)穗檉柳等荒漠林建群的粉紅錐喙象、列氏渾圓象、黑斜紋象、裸結(jié)甜菜象和黑甜菜象等9種方喙象這一結(jié)果相似。

本研究顯示，3種生境中，人工梭梭林與自然梭梭林差異不顯著，但是生態(tài)恢復(fù)梭梭林與人工梭梭林、自然梭梭林差異顯著。這與婁巧哲等[20]報道的象甲科數(shù)量在沙漠腹地多于沙漠邊緣這一結(jié)論相似。在調(diào)查過程中我們觀察到人工梭梭林內(nèi)梭梭為人工統(tǒng)一種植，樹間距一致，長勢均勻，人工干擾明顯，林內(nèi)其他植被較少。自然林梭梭林保持原始狀態(tài)，人為干擾少，梭梭分布稀疏且梭梭長勢不一致，林內(nèi)其它植物分布較廣且數(shù)量較少。由于這2種生境中其它植被較少，因此象甲的主要食物來源為梭梭，故陷阱中收集到的象甲數(shù)量較多。而生態(tài)恢復(fù)梭梭林內(nèi)的梭梭主要為自然生長梭梭，存在一定的人工修復(fù)，林內(nèi)其它植被較另2種梭梭林豐富，象甲的取食對象為梭梭及林內(nèi)其他植被，因此陷阱中收集到的象甲數(shù)量較少。

在時間動態(tài)上，經(jīng)調(diào)查，5和6月生態(tài)恢復(fù)梭梭林內(nèi)短命、類短命植被比自然梭梭林內(nèi)豐富，象甲的食物來源充足，因此陷阱收集到象甲科昆蟲的數(shù)量少于自然梭梭林，而人工梭梭林內(nèi)短命、類短命植被稀少，象甲主要以梭梭為食物，故陷阱收集到的象甲數(shù)量最多。至7月，大多數(shù)短命、類短命植物生長周期結(jié)束[21]，象甲主要取食梭梭，因此在7月3種梭梭林內(nèi)陷阱收集到的象甲數(shù)量較多。8月，新疆進(jìn)入秋季，天氣逐漸轉(zhuǎn)冷，溫度降低，梭梭開花結(jié)實后逐漸枯萎[22]，象甲等昆蟲開始準(zhǔn)備越冬，故3種梭梭林內(nèi)象甲數(shù)量下降。此外，于曉東等[23]研究發(fā)現(xiàn)，甲蟲的個體數(shù)量與降水相關(guān)，降水量的增加會導(dǎo)致甲蟲個體數(shù)的減少。根據(jù)在調(diào)查過程中記錄的降雨天數(shù)發(fā)現(xiàn)，降水對象甲科昆蟲的活動有影響，所以這3種梭梭林內(nèi)象甲數(shù)量在各月內(nèi)均有波動。

象甲作為梭梭重要的植食性昆蟲，不利于梭梭的正常生長。由于本研究初步分析了3種生境梭梭林內(nèi)象甲科昆蟲的種類及動態(tài)，在以后的調(diào)查研究中還應(yīng)進(jìn)一步完善降水、溫度等對象甲科昆蟲活動的影響，以便更好的掌握其動態(tài)規(guī)律，以保護(hù)梭梭林及沙漠脆弱生態(tài)區(qū)的植被恢復(fù)。

4 結(jié)論

3種梭梭林中，共收集到象甲科昆蟲標(biāo)本6屬8種492頭，其中數(shù)量最多的是粉紅錐喙象，其次為裸結(jié)甜菜象。人工梭梭林與自然梭梭林差異不顯著，但是生態(tài)恢復(fù)梭梭林與人工梭梭林、自然梭梭林差異顯著。自然梭梭林象甲數(shù)量最多的時期在7月下旬，生態(tài)恢復(fù)梭梭林象甲數(shù)量最多的時期在7月中旬，而人工梭梭林象甲數(shù)量在5月中旬最多，7月中旬達(dá)到第2個高峰期。

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The distribution and dynamic of Curculionidae onHaloxylon ammodendron in Gurbantünggüt Desert

Li Ting,Su Jie,Xu Zhaoqiang,Li Xinglong,Han Guodong,Zhang Jianping*
(Agricultural College,Shihezi University,Shihezi,Xinjiang 832003,China)

In order to know the distribution and dynamic of Curculiondate in natural,ecological restoring and artificial Haloxylon ammodendron， Gurbantünggüt Desert,we here investigated the number of Curculionidae fixedly on four directions(east,south,west and north)underHaloxylon ammodendronby pitfall traps.The results showed that a total of 492 specimens of six genera and eight species were collected,and all belonged to Curculionidae.C.conirostris (Gebl.)was maximum species in three different habitats,accounting for 55.08%of the total number of individuals.The number of Curculionidae had no significantdifference between artificialHaloxylon ammodendron and naturalHaloxylon ammodendron,howeverecological restorationHaloxylon ammodendronhad significant differrence among three habitats.In addition,the number of Curculionidae was not significantly different on four directions.There was one peak of Curculionidae numbers in late July in natural Haloxylon ammodendron,aswellasecologicalrestoring Haloxylon ammodendron.However,therewere two peaksof Curculionidae numbers in artificialHaloxylon ammodendron,respectively in mid-May and mid-August.Curculionidae was an important herbivore insect,and it was harmful toHaloxylon ammodendron.This paper could provide a theoretical basis for the conservation ofHaloxylon ammodendronthrough studying the distribution and dynamic of the Curculionidae.

Haloxylon ammodendron;Curculionidae;desert

S433；S718.7；S793.9

A

10.13880/j.cnki.65-1174/n.2017.02.012

1007-7383(2017)02-0201-06

2015-12-31

國家自然科學(xué)基金項目（31460472）

李婷（1991-），女，碩士研究生，研究方向為植物保護(hù)，e-mail:1243345813@qq.com。

*通信作者：張建萍（1971-），女，教授，從事植物保護(hù)研究，e-mail:zhjp_agr@shzu.edu.cn。