浙江遂昌縣毛竹林節(jié)肢動物群落多樣性分析

溫從育 付紅梅 吳友軍 黃 琳 毛達(dá)民

(1 浙江省遂昌縣林業(yè)生態(tài)發(fā)展中心 浙江遂昌 323300；2 遂昌縣自然資源和規(guī)劃局 浙江遂昌 323300)

竹子與樹木等其他植物相比，具有生長快、產(chǎn)量高、強(qiáng)度大、纖維性能好等優(yōu)勢，在材用、食用、工業(yè)、園林及生態(tài)等方面有著極為廣泛的應(yīng)用[1]。竹產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為南方部分竹產(chǎn)區(qū)的支柱產(chǎn)業(yè)，在助力農(nóng)村脫貧致富、促進(jìn)林業(yè)可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著不可替代的作用[2]。浙江省遂昌縣20個鄉(xiāng)鎮(zhèn)均有毛竹分布，竹林是遂昌縣森林資源的重要組成部分[3]。竹產(chǎn)業(yè)是遂昌農(nóng)村經(jīng)濟(jì)兩大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一，竹業(yè)收入占毛竹主產(chǎn)區(qū)農(nóng)民收入的50%以上，在地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

長期以來，在竹林經(jīng)營中竹農(nóng)多輕管護(hù)、重利用，導(dǎo)致竹林整體質(zhì)量較差，為病蟲為害創(chuàng)造了條件[4-6]。隨著耕作、種植方式等生產(chǎn)形式的變化，竹子病蟲害的優(yōu)勢種也在發(fā)生變化，并開始不斷適應(yīng)新的環(huán)境，一些重大害蟲仍在局部地區(qū)頻繁發(fā)生，一些次要害蟲又上升為主要害蟲，特別是近年來單一竹種大面積的栽培，加大了竹林病蟲害大規(guī)模爆發(fā)的風(fēng)險[7-8]。因此，加深對有關(guān)竹子病蟲害的認(rèn)識，對于保障竹產(chǎn)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)展意義重大。本文以浙江省遂昌縣毛竹林內(nèi)節(jié)肢動物(昆蟲和葉螨)為研究對象，通過比較主要毛竹分布區(qū)域物種組成及多度和多樣性指數(shù)，揭示各區(qū)域竹林節(jié)肢動物多樣性狀況，為遂昌縣毛竹林害蟲的有效防控提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

遂昌縣隸屬浙江省麗水市，位于錢塘江、甌江兩江源頭，地處浙江省西南部(28°13′N—28°49′ N，118°41′ E—119°30′ E)，是浙江省西南部的關(guān)鍵生態(tài)屏障區(qū)，也是“九山半水半分田”的山區(qū)縣，山地資源和林木種質(zhì)資源豐富，森林覆蓋率達(dá)83.47%。屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，雨量充沛。年降水量1 510 mm，年蒸發(fā)量1 295 mm，年平均氣溫16.9 ℃，極端最低氣溫-9.7 ℃，極端最高氣溫40.1 ℃，年均日照時數(shù)為1 848 h，年均無霜期250 d，比較適宜毛竹生長。

2 研究方法

2.1 調(diào)查對象

遂昌縣三仁鄉(xiāng)、妙高街道、安口鄉(xiāng)、高坪鄉(xiāng)、應(yīng)村鄉(xiāng)、北界鎮(zhèn)6個毛竹主要分布區(qū)的典型毛竹林(種植年限>10年)節(jié)肢動物群落。各個區(qū)域選擇一塊樣地，面積均超過3 000 m2。

2.2 調(diào)查方法

1) 竹冠層調(diào)查。調(diào)查時間為2017年3—11月，收集頻率為每月1次。每次取樣時，在樣地內(nèi)以“S”型路線進(jìn)行調(diào)查，隨機(jī)取樣毛竹株數(shù)為20株。在進(jìn)行竹冠層網(wǎng)捕調(diào)查的同時進(jìn)行剪枝調(diào)查。具體操作為：制作鋁合金套筒式竹冠層捕蟲網(wǎng)(直徑30 cm，網(wǎng)深70 cm)，用捕蟲網(wǎng)在樣株竹冠層的東、南、西、北4個方位各隨機(jī)套住一竹枝，連續(xù)向下抖動5次，在抖動過程中將捕蟲網(wǎng)輕輕退出；然后立即在竹冠層各個方位迅速分別掃網(wǎng)2次，隨即將網(wǎng)的末端塞入毒瓶進(jìn)行毒殺，并用袋子收集捕獲的節(jié)肢動物(包括枝葉)，做好標(biāo)記帶回。網(wǎng)捕結(jié)束后，用高枝剪于同一樣株竹冠層的東、南、西、北4個方位各隨機(jī)剪取1個竹枝，另外裝袋，做好標(biāo)記帶回。于實驗室對帶回的樣品進(jìn)行鏡檢，經(jīng)整理、鑒定、統(tǒng)計后，記錄節(jié)肢動物種類和數(shù)量[9]。

2) 竹林地面調(diào)查。采用“五點(diǎn)取樣法”，在樣地內(nèi)按梅花形取5個樣方，每個樣方的長和寬要求一致。用捕蟲網(wǎng)在各個樣方內(nèi)貼近地面隨機(jī)掃網(wǎng)60次，每20網(wǎng)對捕獲的節(jié)肢動物毒殺1次，將毒殺的節(jié)肢動物分別裝袋，并記錄好標(biāo)準(zhǔn)地和取樣時間，帶回實驗室進(jìn)行處理，以備鑒定并統(tǒng)計數(shù)量。

3) 竹稈調(diào)查。在調(diào)查樣地內(nèi)，利用望遠(yuǎn)鏡隨機(jī)選取毛竹30株，以地表至4 m處的竹稈為調(diào)查范圍，收集停留在竹稈上的節(jié)肢動物，帶回實驗室鑒定并統(tǒng)計數(shù)量。

2.3 鑒定標(biāo)本

詳細(xì)記錄每次收集標(biāo)本的時間、樣地、方位、層次，并分類保存。依據(jù)分類參考書、文獻(xiàn)及比對中國林科院亞熱帶林業(yè)研究所昆蟲標(biāo)本室館藏標(biāo)本對各竹林樣地內(nèi)采集標(biāo)本進(jìn)行鑒定；對于存在疑問、不易鑒定的標(biāo)本，妥善保存，編號記錄后寄送有關(guān)專家鑒定。標(biāo)本鑒定時，盡量確定到種，不能確定到種或?qū)俚?，鑒定到科。

2.4 分析方法與數(shù)據(jù)處理

分析不同物種個體數(shù)量分布，記錄統(tǒng)計遂昌縣毛竹林節(jié)肢動物組成。以主要節(jié)肢動物個體數(shù)衡量多度，以物種數(shù)、個體數(shù)、Simpson優(yōu)勢集中性指數(shù)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Fisher’s-α指數(shù)來衡量各調(diào)查樣地地表昆蟲多樣性[10]。

相對豐盛度Pi=Ni/N，i=1、2、3…..S，S為物種，Ni指類群第i物種的個體數(shù)，N指類群總個體數(shù)量。

Shannon-Wiener多樣性指數(shù)：H=-∑Pi×lnPi，Pi指第i物種的相對豐盛度。

Simpson優(yōu)勢集中性指數(shù)：D=1-∑Pi2。

Fisher’s-α指數(shù)利用ast4.01軟件進(jìn)行計算，導(dǎo)出公式：s=αln(1+n/α)，s為調(diào)查的樹種數(shù)，n為個體數(shù)。

數(shù)據(jù)運(yùn)算通過Excel 2010、Past 4.01、DPS8.05等軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 竹林節(jié)肢動物結(jié)構(gòu)組成

在調(diào)查中共采集竹林昆蟲(包括螨蟲)標(biāo)本2 739號，隸屬于10目、43科、98屬、111種。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在遂昌縣竹林節(jié)肢動物群落結(jié)構(gòu)構(gòu)成中，鱗翅目昆蟲物種最為豐富，超過查獲種類的1/3(占34.23%)；其次為同翅目(占18.02%)和鞘翅目(占16.22%)昆蟲；纓翅目種類最少，僅發(fā)現(xiàn)1種(表1)。在各科中，種數(shù)較多的分別為夜蛾科(Noctuidae)10種、螟蛾科(Pyralididae)6種、尺蛾科(Geometridae)6種、舟蛾科(Notodontidae)4種、燈蛾科(Arctiidae)4種及蝽科(Pentatomidae)7種。

3.2 毛竹林節(jié)肢動物主要種類及其相對豐度

調(diào)查結(jié)果顯示，樣地內(nèi)采集的個體數(shù)量>10頭的主要節(jié)肢動物(昆蟲和葉螨)有28種，其個體數(shù)量及其相對豐度見表2?？梢钥闯?，不同物種的個體數(shù)量存在明顯差異，這可能與林間該昆蟲種群數(shù)量、采集時間及調(diào)查時樣本收集困難程度有關(guān)。所采集的昆蟲及螨蟲中個體數(shù)量較多的是竹螟(包括竹織葉野螟等4種，P=0.116 1)、葉蟬(包括黑尾大葉蟬等2種，P=0.102 6)、乳黃竹飛虱(P=0.086 5)、竹裂爪螨(P=0.069 7)及竹卵圓蝽(P=0.047 1)等，此類昆蟲均是遂昌縣近年來發(fā)生較為頻繁的毛竹害蟲。

依據(jù)昆蟲的取食對象及其對林分的影響將毛竹林內(nèi)的節(jié)肢動物類群劃分為植食性集團(tuán)、中性集團(tuán)、天敵集團(tuán)3個功能集團(tuán)，根據(jù)調(diào)查結(jié)果，在遂昌毛竹林相對豐度占優(yōu)勢的28種節(jié)肢動物中有25種屬于植食性集團(tuán)(竹織葉野螟、竹絨野螟及竹卵圓蝽等)，2種為中性集團(tuán)(中華按蚊和伊蚊)，1種為天敵集團(tuán)(絨繭蜂)。

3.3 毛竹林節(jié)肢動物多樣性

由表3可見，不同調(diào)查區(qū)域竹林節(jié)肢動物物種數(shù)及個體數(shù)量變化呈現(xiàn)出三仁鄉(xiāng)>妙高街道>安口鄉(xiāng)>高坪鄉(xiāng)>應(yīng)村鄉(xiāng)>北界鎮(zhèn)的規(guī)律性；三仁鄉(xiāng)毛竹林昆蟲種類及個體數(shù)量均最高，多樣性指數(shù)也較其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)為高。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，竹卵圓蝽在三仁鄉(xiāng)毛竹中收集的數(shù)量最多，且相對集中，因此Simpson指數(shù)也最高(0.96)；北界鎮(zhèn)毛竹林內(nèi)采集到的物種數(shù)僅為33種，以鱗翅目最為豐富，各物種個體數(shù)量分布明顯不均衡，集中性指數(shù)最低。

研究選取的毛竹樣地(6個鄉(xiāng)鎮(zhèn)及街道)均極少進(jìn)行病蟲害防治，但因經(jīng)營方式不同，人為干擾的強(qiáng)度也不同。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，精細(xì)耕作的毛竹林Fisher’s-α指數(shù)顯著高于粗放經(jīng)營的毛竹林。三仁鄉(xiāng)、妙高街道和安口鄉(xiāng)的毛竹林地以精細(xì)式經(jīng)營為主，每年進(jìn)行施肥挖筍、伐竹等林地管理，植物豐富度相對高；而高坪鄉(xiāng)、應(yīng)村鄉(xiāng)及北界鎮(zhèn)的毛竹林地經(jīng)營粗放，處于拋荒狀態(tài)，每年挖筍，林地衰敗，植物多樣性相對低。

4 結(jié)論與討論

毛竹是中國南方最重要的可自然再生森林資源之一[11]。為了提高毛竹林經(jīng)濟(jì)效益，很多竹林經(jīng)營戶都將天然竹木混交林改造成毛竹純林。這項舉措雖然為竹林的集約經(jīng)營、豐產(chǎn)培育創(chuàng)造了有利條件，但隨著挖筍、除草及墾復(fù)等高強(qiáng)度經(jīng)營活動的開展，經(jīng)營干擾程度的日益加深，毛竹林內(nèi)的生境也發(fā)生巨大變化。植物結(jié)構(gòu)的單一化勢必直接影響林內(nèi)昆蟲群落的組成及結(jié)構(gòu)，近年來，多種葉部害蟲的頻繁發(fā)生與純林化密切相關(guān)[12-13]。

不同生境中，昆蟲賴以生存的植物群落組成不同，其昆蟲群落組成也相應(yīng)不同[14]。生境的異質(zhì)程度對群落多樣性和穩(wěn)定性有著重要影響，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、異質(zhì)程度高的生境群落其穩(wěn)定性明顯高于單一生境[15-16]。對遂昌不同毛竹分布區(qū)域調(diào)查結(jié)果顯示，在現(xiàn)階段竹林害蟲類群豐富度較高的是螟蛾科、蚜科、蝽科、叩甲科、夜蛾科、舟蛾科、麗金龜科等，這些害蟲也是竹林危害的主要類群。由于毛竹林經(jīng)營干擾程度的不同，林內(nèi)節(jié)肢動物群落多樣性呈現(xiàn)明顯差異，各物種的個體數(shù)量分布也存在顯著不均衡的狀況。竹林病蟲害的優(yōu)勢種已經(jīng)隨著經(jīng)營干擾程度的不同在悄然變化，而精細(xì)式經(jīng)營又極少進(jìn)行病蟲害防治的現(xiàn)狀增加了竹林病蟲害大規(guī)模爆發(fā)的風(fēng)險。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，要高效經(jīng)營毛竹林，應(yīng)當(dāng)充分考慮生境干擾對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。另外，對物種群落的研究是一個長期的、動態(tài)的監(jiān)測過程，本文雖著力于揭示遂昌縣主要毛竹分布區(qū)域的節(jié)肢動物群落及其多樣性變化規(guī)律，但要全面、準(zhǔn)確地了解毛竹林內(nèi)節(jié)肢動物群落結(jié)構(gòu)動態(tài)，仍需更為長期持續(xù)、細(xì)致深入的研究。