石河子地區(qū)蛾類群落的分布特征

何玉瑩，田奧，王少山，陳劉生*

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

石河子地處瑪納斯河流域中游地帶，位于天山北麓中段，北依準(zhǔn)噶爾盆地，古爾班通古特沙漠南緣；84°58′-86°24′E，43°26′-45°20′N，海拔高度差異較大，蒸發(fā)強(qiáng)烈，風(fēng)大且頻繁，冬春少雨雪且寒冷，夏秋多暴雨而冷暖變化大[1]。鱗翅目昆蟲多數(shù)為農(nóng)林業(yè)害蟲，對其種群動(dòng)態(tài)開展研究，掌握其發(fā)生規(guī)律，為預(yù)測預(yù)報(bào)及科學(xué)防治提供理論指導(dǎo)[2-3]。王鑫、張鑫、黃人鑫等曾分別對阿克蘇地區(qū)農(nóng)田燈下蛾類以及天山東、西部的蝶類垂直分布及多樣性進(jìn)行了研究[4-6]。

本研究通過對石河子地區(qū)的蛾類物種調(diào)查，研究其在該地區(qū)不同季節(jié)的分布及群落變化特點(diǎn)，以期明確該地區(qū)的關(guān)鍵物種分布規(guī)律，為重要農(nóng)業(yè)害蟲的監(jiān)測防治提供科學(xué)依據(jù)，為生產(chǎn)實(shí)踐提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

本研究選取能夠代表石河子地區(qū)綠洲生態(tài)系統(tǒng)的地點(diǎn)，位于大泉溝旁邊的八師林業(yè)站基地，于2014年4月1日開始[l2]用智能測報(bào)燈誘集昆蟲，每7天收集一次蛾類標(biāo)本，并將其裝入自封袋帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分類鑒定、統(tǒng)計(jì)整理，于10月20日結(jié)束。

1.2 方法

本研究所選用的多樣性指數(shù)如下[7]：

（1）物種多樣性（H）采用 Shannon-Wiener指數(shù)

其中Pi指第i種個(gè)體占個(gè)體總數(shù)的比例。

（2）均勻度（J）采用Pielou均勻度指數(shù)：

J=H''max/lnS，

其中Hmax為多樣性指數(shù)理論最大值，S為物種總數(shù)；

（3）豐富度（R）采用Menhinick指數(shù)：

R=(S-1)/lnN，

其中S為物種數(shù)，N為個(gè)體數(shù)。

（4）優(yōu)勢度指數(shù)（D）采用Berger-Parker指數(shù)：

D=Nmax/N；

其中Nmax為優(yōu)勢種種數(shù)，N為物種總數(shù)。

根據(jù)優(yōu)勢度，當(dāng)D≥0.1時(shí)，該物種為優(yōu)勢種；當(dāng)0.05≤D＜0.1時(shí)，該物種為豐盛種；當(dāng)0.01≤D＜0.05時(shí)，該物種為常見種；當(dāng)0.001≤D＜0.01時(shí)，該物種為偶見種；D＜0.001時(shí)，該物種為罕見種[4]。

根據(jù)優(yōu)勢度指數(shù)確定石河子地區(qū)蛾類的優(yōu)勢種（D≥0.1）、豐盛種（0.05≤D＜0.1）和常見種（0.01≤D＜0.05），并進(jìn)行了對應(yīng)分析及系統(tǒng)聚類分析[8-9]。

用 Past、Spss17.0、Origin 8.0軟件進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析[10-11]。

2 結(jié)果與分析

2.1 石河子地區(qū)蛾類物種分布

2.1.1 石河子地區(qū)常見蛾類數(shù)量動(dòng)態(tài)

所有蛾類當(dāng)中個(gè)體數(shù)量≥14頭的物種共有13種，主要發(fā)生季節(jié)集中在5月至8月，多數(shù)種類為一年多代，且為農(nóng)業(yè)害蟲，如棉鈴蟲、黃地老虎、八字地老虎等；4月以蛹越冬的種類楊夢妮夜蛾為主，同時(shí)一年多代的三葉草夜蛾也開始出蟄；9月-10月種類多以卵進(jìn)行越冬種類內(nèi)夜蛾和白點(diǎn)美冬夜蛾為主（表1）。

表1 石河子地區(qū)常見蛾類發(fā)生數(shù)量（2014年）Tab.1 The individuals of common species on each month at Shihezi（頭）

2.2.2 石河子地區(qū)蛾類月動(dòng)態(tài)

圖1顯示：全年共誘集蛾類76種，1399頭，其物種數(shù)在7月達(dá)到最大值42種187頭，而個(gè)體數(shù)則表現(xiàn)為8月最多，共種595頭。4月屬于早春時(shí)節(jié)，天氣逐漸轉(zhuǎn)暖，大量以蛹越冬的蛾類開始出土，因此呈現(xiàn)出物種數(shù)較少，個(gè)體數(shù)很多的狀態(tài)，共誘集到7種161頭蛾子。與之相對應(yīng)的是10月，天氣轉(zhuǎn)冷大量物種開始結(jié)繭越冬，個(gè)體數(shù)和物種數(shù)明顯減少，僅6種32頭。

圖1 石河子地區(qū)蛾類各月份分布動(dòng)態(tài)[18]Fig.1 Seasonal dynamics of moth in different months at Shihezi

2.2.2 石河子地區(qū)各科蛾類的時(shí)間動(dòng)態(tài)

由表2可知：石河子地區(qū)常見蛾類分屬于6個(gè)科，其中，各月份夜蛾科的物種數(shù)和個(gè)體數(shù)均最高，每個(gè)月都能誘集到夜蛾科種類；木蠹蛾科主要分布在5、6月份；尺蛾科多分布于6、7月份；燈蛾科7月份分布較多，這三個(gè)科的種類都不是很多，但有些種類在6月和7月的個(gè)體數(shù)量較多；其余各科分布不集中。

表2 石河子蛾類各月份分布Tab.2 Distribution of different moth family in months at Shihezi

2.2 石河子地區(qū)蛾類多樣性比較

由表3可知：將各月及全年的蛾類總誘集量進(jìn)行多樣性指數(shù)的分析發(fā)現(xiàn)，無論是多樣性指數(shù)，豐富度指數(shù)，還是均勻度指數(shù)，7月份均具最高值，而與之表征相反意義的優(yōu)勢度指數(shù)則為最小值，具體如下：多樣性指數(shù)7月＞5月＞9月＞6月＞8月＞10月＞4月；豐富度指數(shù)：7月＞5月＞6月＞9月＞10月＞4月＞8月；均勻度指數(shù)7月＞9月＞5月＞10月＞6月＞8月＞4月；優(yōu)勢度指數(shù)：4月＞8月＞10月＞6月＞5月＞9月＞7月。

表3 石河子地區(qū)蛾類各月份多樣性指數(shù)Tab.3 Monthly diversity index of moths at Shihezi

2.3 石河子地區(qū)蛾類常見種分布的時(shí)間動(dòng)態(tài)[12]

圖2顯示：4月最常見的蛾類是楊夢尼夜蛾Orthosia incerta；5-6月常見的蛾類為三葉草夜蛾 Discestra trifolii、跡歧夜蛾Discestra stigmosa、麗木蠹蛾Holcocerus nobilis；7-8月的常見物種有黃地老虎Agrotis segetum、棉鈴蟲Helicoverpaarmigera、八字地老虎 Xestia c-nigrum、諧夜蛾 Emmelia trabealis、亞麻籬燈蛾P(guān)hragmatobia fuliginosa、朽木夜蛾Axylia putris；10月的常見種為白點(diǎn)美冬夜蛾Xanthia ocellaris和內(nèi)夜蛾Rhizedra lutosa。穗逸夜蛾Caradrina clavipalpis作為較為特殊的點(diǎn)，雖然距離5月6月的點(diǎn)較遠(yuǎn)，聯(lián)系并不是很緊密，但將6月與9月的點(diǎn)相連，剛好穿過穗逸夜蛾的點(diǎn)，表明穗逸夜蛾在6月與9月均有較多分布，并且6月數(shù)量更多共21頭，9月較少共9頭。

圖2 石河子蛾類對應(yīng)分析圖Fig.2 Correspondence Analysis of moth at Shihezi

3 討論

3.1 石河子地區(qū)蛾類物種及數(shù)量季節(jié)分布特征

（1）本研究的數(shù)據(jù)整理及多樣性分析僅依據(jù)可以準(zhǔn)確鑒定的物種，對誘集到的個(gè)體較小且數(shù)量較少的卷蛾科及螟蛾科等蛾類物種未做統(tǒng)計(jì)。2014年4-10月期間在石河子地區(qū)共誘集到蛾類共計(jì)6科76種1399頭，7月物種數(shù)量最多，8月個(gè)體數(shù)量最多，這與顧偉等人的研究結(jié)果基本一致[8，12]。石河子蛾類的物種多樣性的最大值在7月出現(xiàn)，8月蛾類個(gè)體數(shù)最高，主要是黃地老虎的個(gè)體數(shù)量的劇增造成，黃地老虎在新疆一年多代，多化性蛾類后期數(shù)量呈指數(shù)增長，從而造成8月個(gè)體數(shù)量最多，這與陳婧、蔡志平[12-17]等的結(jié)果基本一致。楊向東，孟慶繁等通過相似性指數(shù)研究各月份之間蛾類特征的相似性[18-19]，相似性最高的月份是7月與8月，認(rèn)為蛾類相似性程度受溫度和植被生長狀況的影響。

（2）大蛾類隨溫度增長蛾類的消長動(dòng)態(tài)，隨著有效積溫的增加，二化性昆蟲和一化性昆蟲交替出現(xiàn)，第一個(gè)峰值和最后一個(gè)峰值為二化性昆蟲，中間的峰值為一化性昆蟲[20]。石河子地區(qū)每年4月氣溫開始回升，越冬蛾類開始出蟄活動(dòng)；而9月中下旬至10月氣溫開始下降，大部分種類進(jìn)入越冬狀態(tài)，僅少數(shù)種類能見到成蟲。如楊夢尼夜蛾、三葉草夜蛾等[21]，是4月的優(yōu)勢種類，以蛹越冬，所以4月能夠發(fā)現(xiàn)大量個(gè)體；而9月、10月內(nèi)誘集到內(nèi)夜蛾、白點(diǎn)美冬夜蛾成蟲，主要是因?yàn)檫@兩中是以卵越冬，因此在秋季占據(jù)了主要數(shù)量優(yōu)勢。4月和9-10月發(fā)生的種類雖然都是一年一代，但是由于越冬蟲態(tài)的不同，從而造成成蟲發(fā)生季節(jié)截然不同的現(xiàn)象。

（3）大部分昆蟲具有冬季滯育的特點(diǎn)，隨著溫度逐漸升高，越冬代開始出蟄。4月天氣逐漸變暖，一些以蛹越冬的物種開始破蛹出土，而楊夢尼夜蛾屬于一化性昆蟲，每年早春時(shí)節(jié)大量越冬蛹羽化出土并交配產(chǎn)卵直至4月下旬達(dá)到盛期，因此成為四月份的優(yōu)勢種。三葉草夜蛾一年發(fā)生三四代，雖與楊夢尼夜蛾同一時(shí)期出現(xiàn)，但其出土歷期較長，優(yōu)勢度不如夢尼夜蛾明顯。

3.2 石河子常見蛾類多樣性特征

（1）石河子地區(qū)蛾類物種多樣性最高的月份是7月，5月和9月也是多樣性的2個(gè)小高峰，分別是蛾類出土羽化和越冬成蟲產(chǎn)卵時(shí)期。

常見種類黃地老虎、三葉草夜蛾[22]、八字地老虎[16-17，23]持續(xù)從5月發(fā)生到8月，可能與發(fā)生代數(shù)有直接關(guān)系，一年多代，因此能夠連續(xù)發(fā)生。朽木夜蛾、亞麻籬燈蛾發(fā)生在6-8月，其發(fā)生代數(shù)可能少于上三種蛾類。穗逸夜蛾出現(xiàn)于6月及9-10月，可能其中的某個(gè)蟲態(tài)在7月-8月時(shí)的高溫季節(jié)發(fā)生了休眠現(xiàn)象，從而在這2個(gè)月未出現(xiàn)成蟲。

（2）昆蟲多樣性的變化與氣候及環(huán)境干擾都有很大的關(guān)系，本文僅從一年內(nèi)物種多樣性及動(dòng)態(tài)變化初步分析了石河子地區(qū)蛾類的月消長動(dòng)態(tài)來了解其常見物種的分布狀況和不同季節(jié)的分布及群落變化特點(diǎn)，可以為該地區(qū)重要蛾類害蟲的監(jiān)測和防治提供依據(jù)。但是，認(rèn)識該地區(qū)蛾類多樣性長期變化趨勢需要經(jīng)過多年的持續(xù)觀測，并結(jié)合氣候變化及從不同的景觀尺度進(jìn)行研究。