江蘇省常州市武進區(qū)昆蟲多樣性及區(qū)系特征分析

王倩，錢宏革，蘇日娜，白曉拴*

（1.內(nèi)蒙古師范大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010022；2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410125）

昆蟲是生物界重要的組成部分，種類和類型繁多，昆蟲多樣性是生物多樣性的重要組成部分，生物多樣性是生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的前提[1]。昆蟲多樣性可以反映生態(tài)的多樣性[2]，昆蟲群落的多樣性受到影響，會影響到人類自身的生存和發(fā)展[3]。對昆蟲進行多樣性調(diào)查和區(qū)系組成分析，既有助于保護昆蟲群落的多樣性和維護當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)平衡[4-5]，又為當(dāng)?shù)乩ハx的開發(fā)利用和深入研究其昆蟲群落的起源和演化提供科學(xué)依據(jù)，也可為該地區(qū)及周邊生態(tài)環(huán)境監(jiān)測提供基礎(chǔ)資料和參考[6-7]。

近年來，關(guān)于縣域昆蟲多樣性調(diào)查分析的工作多有報道[8-14]，但目前對江蘇省常州市武進區(qū)內(nèi)的昆蟲多樣性調(diào)查和區(qū)系特征分析的研究還未見報道。

1 研究區(qū)域概況

武進區(qū)為江蘇省常州市轄區(qū)，介于東經(jīng)119°38′～120°12′與北緯31°19′～32°04′之間，總面積約1 066 km2。地處長三角地理中心，位于北亞熱帶過渡區(qū)，屬于北亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，具有明顯的季風(fēng)特征，氣候溫和，四季分明，年平均降雨量1 106.7 mm。無霜期224 d。光溫適宜，全區(qū)平均氣溫17.4 ℃；冬季平均氣溫6.4 ℃；春季（3～5 月）平均氣溫17.1 ℃；夏季（6～8 月）平均氣溫28.5 ℃；秋季（9～11 月）平均氣溫18.0 ℃。武進地區(qū)地勢整體呈西高東低，有平原、圩區(qū)、低山丘陵3 種地貌類型。境內(nèi)河流眾多，河網(wǎng)稠密，是典型的江南水網(wǎng)地區(qū)，主要河流、湖泊有長江、太湖、滆湖。武進區(qū)主要的生境類型有居民地、水域、耕地、草地灌木、森林五大類[15]。區(qū)內(nèi)有8個生態(tài)紅線區(qū)域，分別為：滆湖飲用水水源保護區(qū)、滆湖重要濕地保護區(qū)、滆湖漁業(yè)資源保護區(qū)、淹城森林公園三城三河保護區(qū)、太湖濕地生態(tài)系統(tǒng)保護區(qū)、橫山橋生態(tài)公益林水土保護區(qū)、宋劍湖濕地生態(tài)系統(tǒng)保護區(qū)和新孟河清水通道水源水質(zhì)保護區(qū)[16]。武進區(qū)由于其特殊的地理位置，復(fù)雜的生態(tài)條件，使得該地區(qū)具有豐富的動植物資源，素有“魚米之鄉(xiāng)”之稱。本次調(diào)查工作覆蓋武進區(qū)主要的生態(tài)類型且涵蓋8個生態(tài)紅線區(qū)域。

2 調(diào)整時間與方法

2.1 調(diào)查時間

2018年7～8月期間（昆蟲暴發(fā)期）和2019年4～5月期間（昆蟲發(fā)生期）對武進區(qū)內(nèi)成蟲階段的昆蟲進行調(diào)查采集。調(diào)查選擇晴天或陰天,晴天在08:00～18:00，陰天在10:00～15:00，對于夜行性昆蟲在夜晚20:00～24:00點進行。

2.2 樣線設(shè)置

調(diào)查主要采取樣線法，根據(jù)全國陸域網(wǎng)格，選取與武進區(qū)有共同區(qū)域的網(wǎng)格，共18 個，樣線布設(shè)在調(diào)查網(wǎng)格內(nèi)，覆蓋了武進區(qū)主要的生境類型（林地、草地灌木、水域、耕地和居民地）。按照每個網(wǎng)格至少設(shè)置1 條樣線的原則，在武進區(qū)共設(shè)置了42條樣線，每條樣線長度為2 000 m。區(qū)域大的網(wǎng)格設(shè)置樣線2～3 條，每條樣線的布設(shè)按比例涵蓋到網(wǎng)格內(nèi)不同的生境類型。調(diào)查范圍見圖1。

圖1 武進區(qū)昆蟲多樣性調(diào)查范圍圖

2.3 調(diào)查方法

用網(wǎng)捕法和燈誘法，輔助以陷阱法對樣線內(nèi)的昆蟲進行采集。每次調(diào)查工作，沿設(shè)置好的樣線前行，人工勻速沿樣線掃網(wǎng)，速度保持在1～1.5 km·h-1左右[17]，每4個往復(fù)收集1次昆蟲[18]。燈誘法采集時間為20:00～24:00，燈誘采集法采集夜出性的趨光昆蟲，在5種生境類型均有布置[19]。陷阱法，根據(jù)生境類型和海拔高度的不同在樣線內(nèi)選取樣點放置糖醋液陷阱，在部分樣線內(nèi)選點進行，作為調(diào)查補充手段[9]。標本存放于無水乙醇和三角紙袋內(nèi)，同時拍攝生境圖片，記錄采集人、采集地點、海拔高度、經(jīng)緯度和采集時間等信息。將標本帶回實驗室，依據(jù)《昆蟲分類學(xué)》《普通昆蟲學(xué)》《中國昆蟲圖鑒》《中國蝴蝶原色圖鑒》《江蘇飛虱志》《昆蟲博物館》等進行分類與鑒定[20-25]，不能確定的請相關(guān)專家進行了鑒定。區(qū)系特征分析根據(jù)鑒定結(jié)果及Wallace 的世界動物地理區(qū)劃和章士美的中國動物地理區(qū)劃[26-27]，統(tǒng)計其在中國地理區(qū)劃和世界地理區(qū)劃中的分布類型并計算比重。

2.4 分析方法

所有數(shù)據(jù)均使用Excel軟件進行處理[28]，相關(guān)指標包括Shannon多樣性指數(shù)（H′）、Pielou均勻度指數(shù)（J）、Berger-Parker 優(yōu)勢度指數(shù)（D）和Margalef 豐富度指數(shù)（R），相關(guān)計算公式如下:

式中：pi是第i 種在總體中的個體比例，Ni是物種i的個體數(shù)，N 是全部物種的總個體數(shù)。

式中：J為均勻度，H為多樣性指數(shù)，S為種數(shù)。

式中：Nmax為優(yōu)勢種的種群數(shù)量，Nt為全部物種的種群數(shù)量。

式中：S為物種數(shù)，N為所有類群的個體總數(shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 武進區(qū)昆蟲群落組成

此次調(diào)查共采集昆蟲標本3 745 頭，隸屬于11目85 科193 屬，共計231 種。由表1 可知，在科級、屬級、種級水平上，半翅目（Hemiptera）昆蟲數(shù)目都是最多的，分別為21 科（24.71%）、52 屬（26.94%）、57種（24.68%）；鞘翅目（Coleoptera）昆蟲次之，為19科（22.35%）、43 屬（22.28%）、49 種（21.21%）。可見該地區(qū)半翅目和鞘翅目昆蟲在科級、屬級和種級階元中占很大優(yōu)勢；而蜚蠊目（Blattaria）和革翅目（Dermaptera）最 少，勻 為1 科（1.18 %）、1 屬（0.52%）、1 種（0.43%）。在個體數(shù)目上，半翅目昆蟲最多，為1 372 頭（36.64%）；鱗翅目（Lepidoptera）昆蟲次之，為1 311頭（35.01%）；而蜚蠊目僅采集到2頭（0.05%），革翅目有5頭（0.13%）?？梢娢溥M區(qū)蜚蠊目和革翅目昆蟲相對比較稀缺。

表1 武進區(qū)昆蟲群落組成

3.2 武進區(qū)昆蟲群落多樣性

常州市武進區(qū)昆蟲物種多樣性特征，如表2 所示。結(jié)果顯示，武進區(qū)半翅目昆蟲的多樣性指數(shù)（4.013 2）和均勻度指數(shù)（0.992 6）是最高的，豐富度指數(shù)（7.751 9）僅次于鞘翅目（8.455 5），而優(yōu)勢度指數(shù)最低（0.024 8），為武進區(qū)昆蟲優(yōu)勢目；鞘翅目昆蟲的豐富度指數(shù)（8.455 5）最高，多樣性指數(shù)（3.825 4）僅次于半翅目，表明武進區(qū)鞘翅目昆蟲物種較為豐富；而蜚蠊目和革翅目昆蟲在調(diào)查中都只采到1種，表明這兩目昆蟲在武進區(qū)為稀有類群。

表2 武進區(qū)昆蟲群落多樣性分析

3.3 武進區(qū)不同生境的昆蟲多樣性

由表3 可知，5 種不同生境類型中昆蟲的科、屬、種及個體數(shù)都表現(xiàn)為:草地灌木＞森林＞水域＞耕地＞居民地。各生境多樣性指數(shù)和豐富度指數(shù)都表現(xiàn)為：草地灌木＞森林＞水域＞耕地＞居民地；優(yōu)勢度指數(shù)為：居民地＞耕地＞水域＞森林＞草地灌木；而均勻度指數(shù)為：森林＞草地灌木＞水域＞耕地＞居民地。草地灌木生境中昆蟲的多樣性指數(shù)、豐富度指數(shù)及優(yōu)勢度指數(shù)表明該生境中的昆蟲物種豐富，昆蟲群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，其環(huán)境質(zhì)量較好；而居民區(qū)昆蟲的多樣性指數(shù)、豐富度指數(shù)和優(yōu)勢度指數(shù)表明該生境昆蟲物種數(shù)量少，分布不均勻，多樣性較低，受人為干擾程度高。

表3 武進區(qū)不同生境的昆蟲多樣性

3.4 武進區(qū)昆蟲區(qū)系特征

3.4.1 在世界動物地理區(qū)劃中的分布特點

武進區(qū)昆蟲在世界動物地理區(qū)系的分布類型（見表4），計有13 種。其中分布于東洋界—古北界的昆蟲最多，有135種，占58.44%；而僅分布于東洋界的昆蟲，有58 種，占25.11%。由此可見，該區(qū)昆蟲區(qū)系具有典型的東洋界特征，與古北界關(guān)系最緊密。

表4 武進區(qū)昆蟲物種在世界動物地理界的分布類型及所占比例

3.4.2 在中國動物地理區(qū)劃中的分布特點

武進區(qū)昆蟲物種在我國動物地理區(qū)系的分布類型（見表5）有37種。從武進區(qū)昆蟲物種在中國7大動物地理亞區(qū)的歸屬來看，武進區(qū)昆蟲物種的分布類型以全國分布型昆蟲最多，有30 種，占12.99%；其次是華中區(qū)分布型有25 種，占10.82%；然后依次為華中區(qū)—華南區(qū)—西南區(qū)分布型有22種，占9.52%；華中區(qū)—華南區(qū)—西南區(qū)—華北區(qū)分布型22 種，占9.52%；華中區(qū)—華南區(qū)分布型有20種，占8.66 %。其余32 種分布型物種數(shù)均少于20種。由此可見，武進區(qū)昆蟲物種主要以上述5 種分布型為主。

表5 武進區(qū)昆蟲物種在中國動物地理區(qū)的分布類型及所占比例

4 結(jié)論與討論

本研究表明，在科級、屬級、種級水平上，武進區(qū)半翅目都是最多的，而鞘翅目次之，蜚蠊目和革翅目都是最少的。利用物種多樣性指數(shù)分析表明：武進區(qū)半翅目昆蟲的多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)是最高的，優(yōu)勢度指數(shù)最低，表明該目昆蟲物種分布較均勻，個體數(shù)多，且無明顯優(yōu)勢類群，在武進區(qū)為優(yōu)勢目；而鞘翅目昆蟲的豐富度指數(shù)最高，多樣性指數(shù)僅次于半翅目，表明武進區(qū)該目昆蟲物種相對豐富，分布平衡，所占比例較大。蜚蠊目和革翅目昆蟲各只采到1 種，為該地區(qū)稀有類群，應(yīng)加強保護。按照不同生境類型進行武進區(qū)昆蟲多樣性特征分析表明，草地灌木生境中具有最高的多樣性指數(shù)和豐富度指數(shù)，而優(yōu)勢度指數(shù)最低。這表明草地灌木生境中的昆蟲物種豐富，昆蟲群落結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，其環(huán)境質(zhì)量較好。相反，居民區(qū)生境中昆蟲多樣性指數(shù)和豐富度指數(shù)最低，優(yōu)勢度指數(shù)最高，表明該生境昆蟲物種多樣性較低，優(yōu)勢種突出，受人為干擾程度高。昆蟲對于不同生境有相應(yīng)的選擇傾向[29-30]，不同生境類型的昆蟲多樣性特征分析表明：受人為干擾程度小的草地灌木和森林中，昆蟲物種豐富，多樣性高，群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；而人為干擾程度高的居民區(qū)和耕地生境類型，昆蟲多樣性低且群落穩(wěn)定性差，武進區(qū)應(yīng)更注重居民區(qū)和耕地的昆蟲多樣性保護。

武進區(qū)昆蟲的區(qū)系分析表明，武進區(qū)昆蟲在世界動物地理分布類型中具有典型東洋界分布型，且與古北界關(guān)系最緊密；在中國動物地理分布中，武進區(qū)昆蟲分布類型以全國、華中區(qū)、華中區(qū)—華南區(qū)、華中區(qū)—華南區(qū)—西南區(qū)、華中區(qū)—華南區(qū)—西南區(qū)—華北區(qū)5種分布型為主。武進區(qū)位于江蘇省西南部，地跨沿江平原和太湖平原，且江蘇整體以平原為主，東洋界和古北界之間地形較平坦，沒有太大的地理阻隔，因此，容易形成中部昆蟲物種和南、北以及西南物種混雜共存的情況。

調(diào)查過程中，看到人為對環(huán)境的干擾情況較嚴重，比如為減少有害昆蟲對農(nóng)作物和園林果實的破壞，人們大量使用殺蟲劑和捕蟲網(wǎng)，并且隨意丟棄農(nóng)藥瓶、塑料袋等。這些行為在消滅害蟲的同時，也會殺死害蟲的天敵，反而會引起主要害蟲由于失去天敵的控制而更加猖獗發(fā)生的情況。建議減少化肥、農(nóng)藥等化學(xué)藥劑的使用，減少白色垃圾的丟棄，保護好當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，提高武進區(qū)昆蟲物種的多樣性，維護當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)平衡。

文章雖采取了多種調(diào)查方式，且分不同時間段對武進區(qū)昆蟲進行了調(diào)查，但昆蟲種類繁多，各類昆蟲羽化時間不盡相同，食性、行為多樣，對其種類調(diào)查未必詳盡，加上生態(tài)紅線保護區(qū)自然環(huán)境復(fù)雜，以至于某些特殊生境無法抵達，因此，可能未能記錄到該地區(qū)昆蟲的所有種類，未來仍需要繼續(xù)監(jiān)測調(diào)查。