訪海棠花昆蟲群落多樣性及優(yōu)勢(shì)物種時(shí)間動(dòng)態(tài)

杜秀娟，張 靜，吉國(guó)強(qiáng)，杞 杰，武新琴，張 芳

(山西林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院林學(xué)系，山西 太原 030009)

海棠Malusspectabilis主干筆直向上，樹形優(yōu)美，觀賞價(jià)值極高，其壽命長(zhǎng)達(dá)十幾年，既是經(jīng)濟(jì)林樹種，又是美化風(fēng)景的觀賞樹，有極高的觀賞價(jià)值，常見于城市綠化、城市公園和生態(tài)園。近幾年，在山西省城市道路綠化、城市公園和生態(tài)園綠化應(yīng)用較多。

訪海棠花昆蟲指頻繁活動(dòng)于海棠花上的昆蟲，包括傳粉昆蟲、取食花朵昆蟲和天敵昆蟲，屬訪花昆蟲類群[1-5]。訪山楂海棠Maluskomarovii花昆蟲主要為鞘翅目Coleoptera、膜翅目Hymenoptera、雙翅目Diptera和鱗翅目Lepidoptera[4]，而昆明山海棠Tripterygiumhypoglaucum的傳粉昆蟲是東方蜜蜂Apiscerana[5]。

相關(guān)學(xué)者也曾對(duì)垂絲海棠花中多糖及其抗氧化性、垂絲海棠花蕾和花揮發(fā)性成分進(jìn)行了研究[6,7]。

昆蟲多樣性研究多采用豐富度指數(shù)、多度指數(shù)、香農(nóng)-威納多樣性指數(shù)、辛普森多樣性指數(shù)等統(tǒng)計(jì)方法[8,9]，也可采用Shannon-Wiener信息多樣性指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)、Berger-Parker優(yōu)勢(shì)度指數(shù)和Jaccard相似性分析方法統(tǒng)計(jì)訪花昆蟲群落多樣性[8]。有關(guān)訪花昆蟲多樣性及優(yōu)勢(shì)種類時(shí)間動(dòng)態(tài)方面，筆者曾進(jìn)行了桃花Prunuspersica訪顯花昆蟲豐富度、多度、香農(nóng)-威納多樣性指數(shù)分析及訪桃花昆蟲優(yōu)勢(shì)物種的時(shí)間動(dòng)態(tài)研究[10]。截至目前，未見有訪海棠花昆蟲多樣性及優(yōu)勢(shì)物種時(shí)間動(dòng)態(tài)方面的研究報(bào)道。

1研究地概況與調(diào)查方法

1.1研究地概況

生態(tài)園位于太原市西部的萬柏林區(qū)，地理位置37°44′40″N，112°21′53″E，海拔800～1 498 m，面積大約948 hm2。溫度8～24 ℃，相對(duì)濕度26 %～48 %。栽植綠地植物約76種，有銀杏GinkgobilobaL.、油松PinustabuliformisCarr.等喬木。

汾河公園，地理位置37°27′33″N，112°53′30″E，海拔788～800 m。溫度0～20 ℃，相對(duì)濕度36 %～68 %。是具有中國(guó)北方園林風(fēng)格和太原汾河地域文化的山水園，共栽植180余種喬灌木。

森林公園,地理位置37°33′51″N，112°52′13″E，海拔793 m。溫度8～24 ℃，相對(duì)濕度33 %～58 %。森林景觀區(qū)主環(huán)路兩側(cè)栽植針闊葉樹112余種，65 000余株，門區(qū)鋪設(shè)草坪75 800 m2，栽植喬灌木2 000余株。

1.2調(diào)查采樣方法

2019年4—5月，隨機(jī)選取5棵盛花期采樣樹，拍照方式采樣。多樣性的調(diào)查采用拍照方式，有蟲飛?；ㄉ匣虿煞邸⒉擅奂磁恼?。每株樣樹調(diào)查時(shí)間30 min，每株樣樹采3個(gè)花枝。采用觀察照片、參照相關(guān)文獻(xiàn)鑒別物種。

1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法

豐富度指數(shù)(Richness)：R=S

式中：S為物種數(shù)。

多度指數(shù)(Abundance)：A=N

式中：N為個(gè)體數(shù)。

目級(jí)多度指數(shù)：AO=NO

式中：NO為同目的個(gè)體數(shù)。

屬級(jí)豐富度：RG=SG

式中：SG為同屬物種數(shù)。

Shannon-Wiener多樣性指數(shù)：H′=-ΣPilnPi

式中：Pi=Ni/N；Ni為第i物種個(gè)體數(shù)；N為所有物種個(gè)體數(shù)。

采用SPSS23.0的Tukey方法分析訪顯花昆蟲多樣性指數(shù)差異。

2結(jié)果與分析

2.1訪海棠花昆蟲多樣性

2.1.1訪海棠花昆蟲豐富度與多度

訪海棠花的昆蟲豐富度指數(shù)是12，目豐富度指數(shù)是4，屬豐富度指數(shù)是11(見表1)。生態(tài)園有膜翅目、鞘翅目、雙翅目訪海棠花，多度指數(shù)是71、18、15；在汾河公園雙翅目和脈翅目Neuroptera訪海棠花，多度指數(shù)是2、7；森林公園有膜翅目和雙翅目訪海棠花，多度指數(shù)是41、8。生態(tài)園有壁蜂屬Osmia、蜜蜂屬Apis、蚜蠅姬蜂屬Diplazon、花蚤屬M(fèi)ordellistena、管蚜蠅屬Eristalis、細(xì)腹蚜蠅屬Sphaerophoria、蜂虻屬Bombylius、花蠅屬Anthomyia共8個(gè)屬；汾河公園有大蚊屬Tipula、草蛉屬Chrysopa共2個(gè)屬；森林公園有蜜蜂屬Apis、鼓額食蚜蠅屬Scaeva共2個(gè)屬。

訪海棠花昆蟲生境特有物種較多，生態(tài)園特有物種有角額壁蜂Osmiacornifrons(Rodoszkowski)、花脛蚜蠅姬蜂Diplazonlaetatorius(Fabricius)、亞麻花蚤MordellistenacannabisiMatsumura、短腹管蚜蠅EristalisarbustorumLinnaeus、印度細(xì)腹食蚜蠅SphaerophoriaIndianaBigot、大蜂虻Bombyliusmajor(Linnaeus)、小花蠅Anthomyiinisp.。汾河公園的特有物種有大蚊TipulasimplexDoane和中華大草蛉Chrysopapallens(Rambur)。

森林公園特有物種有月斑鼓額食蚜蠅Scaevaselenitica(Meigen)。

優(yōu)勢(shì)物種為中華蜜蜂和意大利蜜蜂，分布于生態(tài)園和森林公園。

表1 訪海棠花昆蟲豐富度與多度

2.1.2訪海棠花昆蟲多樣性差異

生態(tài)園訪海棠花昆蟲豐富度顯著且極顯著高于汾河公園(P=0.004，P≤0.05，P≤0.01)，而且多度極顯著高于汾河公園(P=0.004，P≤0.01)，與森林公園多度差異不顯著(P=0.104，P≥0.05)。生態(tài)園訪海棠花昆蟲的香農(nóng)-威納多樣性指數(shù)極顯著高于汾河公園(P=0.006，P≤0.01)，與森林公園訪海棠花昆蟲的香農(nóng)-威納多樣性指數(shù)差異不顯著(P=0.114，P≥0.05)。生態(tài)園的辛普森多樣性指數(shù)顯著高于汾河公園(P=0.026，P≤0.05)。見表2。

表2 訪海棠花昆蟲多樣性差異

2.2優(yōu)勢(shì)訪海棠花昆蟲群落時(shí)間動(dòng)態(tài)

生態(tài)園中意大利蜜蜂具有3個(gè)訪花高峰時(shí)間，分別是13：43、15：59和16：07(見圖1)。中華蜜蜂具有2個(gè)訪花高峰時(shí)間，分別是13：48和16：02(見圖2)。森林公園中意大利蜜蜂訪花具有4個(gè)高峰，分別是11：50、11：53、11：55和12：08(見圖3)。中華蜜蜂的訪海棠花具有2個(gè)高峰時(shí)間，分別是12：09和12：12(見圖4)。同一調(diào)查樣地，訪海棠花昆蟲意大利蜜蜂與中華蜜蜂訪花時(shí)間具有互補(bǔ)性。

圖1 生態(tài)園意大利蜜蜂的訪花時(shí)間動(dòng)態(tài)

圖2 生態(tài)園中華蜜蜂的訪花時(shí)間動(dòng)態(tài)

圖3 森林公園意大利蜜蜂的訪花時(shí)間動(dòng)態(tài)

圖4 森林公園中華蜜蜂的訪花時(shí)間動(dòng)態(tài)

3結(jié)論

三公園內(nèi)有訪海棠花昆蟲12種，分屬于膜翅目的壁蜂屬、蜜蜂屬，鞘翅目的花蚤屬，雙翅目的蚜蠅姬蜂屬、鼓額食蚜蠅屬、管蚜蠅屬、細(xì)腹蚜蠅屬、蜂虻屬、花蠅屬、大蚊屬和脈翅目的草蛉屬。目豐富度指數(shù)是4，屬豐富度指數(shù)是11。與訪桃花昆蟲物種有所不同[1,10]。

訪海棠花特有物種，在生態(tài)園有角額壁蜂、花脛蚜蠅姬蜂、亞麻花蚤、短腹管蚜蠅、印度細(xì)腹食蚜蠅、大蜂虻和小花蠅，汾河公園的特有物種有大蚊和中華大草蛉，森林公園特有物種有月斑鼓額食蚜蠅。訪桃花昆蟲也具有生境指示物種[1]。這些物種可以指示所訪問生境的特征[4,11,12]。

生態(tài)園訪海棠花昆蟲的豐富度、多度、香農(nóng)-威納多樣性指數(shù)和辛普森多樣性指數(shù)都最高，可能與生態(tài)園海棠花的栽植面積較大有關(guān)[4,9]。也與生態(tài)園中海棠盛花期時(shí)，桃花和蘋果花的盛花期已過有關(guān)。汾河公園，海棠盛花期是桃花物種盛花期。森林公園中，海棠花盛花期時(shí)，也是桃花的盛花期。

優(yōu)勢(shì)物種意大利蜜蜂和中華蜜蜂訪海棠花的高峰時(shí)間不同，而且在不同樣地，訪海棠花的中華蜜蜂和意大利蜜蜂的訪花高峰時(shí)間也不同。意大利蜜蜂的訪海棠花高峰數(shù)與中華蜜蜂的訪海棠花高峰數(shù)不同，而且意大利蜜蜂在不同樣地中訪海棠花高峰數(shù)不同，生態(tài)園是3，而森林公園是4；但中華蜜蜂的訪海棠花的高峰數(shù)相同，生態(tài)園和森林公園都是2。相同調(diào)查地，意大利蜜蜂與中華蜜蜂的訪海棠花高峰時(shí)間具有互補(bǔ)性，訪花昆蟲的活動(dòng)具有互補(bǔ)性[4], 而且訪桃花優(yōu)勢(shì)物種訪花時(shí)間也具有互補(bǔ)性[10]。可以利用這一互補(bǔ)特性，選擇單一物種或兩物種為海棠傳粉授粉，促進(jìn)結(jié)實(shí)。