张家港市3种林型昆虫群落结构的研究

更新时间:2023-07-04 08:53:48 阅读: 评论:0

第45卷第1期
江㊀苏㊀林㊀业㊀科㊀技Vol.45No.1
2018年2月
JournalofJiangsuForestryScience&Technology
Feb.2018
文章编号:1001-7380(2018)01-0023-05
张家港市3种林型昆虫群落结构的研究
试验员岗位职责程颖怡1,谈家金1,甘祺锋2,郝德君1∗
(1.南京林业大学林学院,江苏㊀南京㊀210037;2.张家港林业站,江苏㊀苏州㊀215600)
㊀㊀收稿日期:2017⁃11⁃03;修回日期:2017⁃11⁃19
㊀㊀基金项目:江苏省高等优势学科建设工程资助项目(PAPD)㊀㊀作者简介:程颖怡(1994-),女,江苏常熟人,硕士㊂研究方向:林木昆虫㊂E⁃mail:2205035535@qq.com㊂
㊀㊀
通信作者:郝德君(1971-),男,内蒙古宁城人,教授,博士㊂从事森林昆虫学研究㊂E⁃mail:dejunhao@163.com㊂
摘要:为了解张家港市的林木昆虫种类和群落组成,于2015年7月至2016年7月对全市范围内的防护林㊁经济林和特种用途林3种林型的昆虫资源进行了调查研究,并运用物种丰富度㊁均匀度㊁优势集中度和多样性指数等分析了昆虫群落的结构和时序动态㊂共采集到昆虫标本7803号,经鉴定隶属于9目58科135种㊂研究表明:不同林分内昆虫种类的Shannon⁃Wiener多样性指数(Hᶄ)㊁Pielou均匀度指数(Jᶄ)和Margalef丰富度指数(D)均表现为特种用途林>经济林>防护林,而Simpson优势集中度指数(C)则表现为防护林<经济林<特种用途林;昆虫群落结构的时间动态研究显示,6 9月昆虫群落的目数㊁科数㊁种数㊁个体数及多样性指数最高,2月的均匀度指数最高,优势集中度指数则在1月最高㊂
关键词:生物多样性;特种用途林;经济林;防护林;群落结构;时间动态;张家港
中图分类号:S763 302㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀doi:10.3969/j.issn.1001-7380.2018.01.006
Researchonthecommunitystructureoftheinsects
inthreestandtypesinZhangjiagangCity
CHENGYing⁃yi1,TANJia⁃jin1,GANQi⁃feng2,HAODe⁃jun1∗
(1.CollageofForestry,NanjingForestryUniversity,Nanjing210037,China;
2.ForestryStationofZhangjiagang,Zhangjiagang215600,China)
Abstract:InordertoclarifythespeciesandcommunitystructureofforestinsectsinZhangjiagangCit
y,3typesofstandwereinvestigatedtoanalysisthestructureandtemporaldynamicsofinsectcommunitiesfromJuly2015toJuly2016byu⁃singtherichness,dominance,similarityindexanddiversityindex.Totally7803insectswerecollected,belongingto135species,58familiesand9orders.Bycontrast,diversityindex(Hᶄ),evennessindex(Jᶄ)andspeciesindex(D)werefoundallinsuchadecreasingorderasspecialpurposeforest>economicforest>shelterforestwhileSimpsondominanceindex(C)insuchaorderasshelterforest>economicforest>specialpurposeforest.Thetemporaldynamicsofcommunitystructureofinsectpopulationsshowedthatthefamilynumber,speciesnumber,individualnumberanddiversitywerethehighestfromJunetoSeptember,JᶄwashighestinFebruaryandCwashighestinJanuary.Keywords:Biodiversity;Specialpurposeforest;Economic
forest;Shelterforest;Communitystructure;Temporal
dynamics;Zhangjiagang
㊀㊀昆虫是森林生态系统的重要组成部分,林型㊁植物群落和季节等因素均可影响昆虫多样性[1]㊂研究发现,马尾松和湿地松2种松林内的昆虫种类和数量虽无显著差异,但是其混交林昆虫群落内的种类和数量较纯林多,且以捕食天敌的种类和数量更为明显㊂混交林内昆虫群落多样性指数波动较小,明显高于纯林[2];樟子松人工混交林内的昆虫
物种数和个体数均高于纯林,但昆虫群落特征指数在不同林分类型之间并无显著差异[3];在亚马逊流域热带雨林5种不同生态系统中,天然林的昆虫种类和丰度最高,农林生态系统其次,可可纯林和退化的草原昆虫多样性指数最低㊂不同植被带功能群的组成㊁多样性及时间变化特征存在一定差异,进而对昆虫多样性产生不同的影响[4]㊂
为了解张家港市昆虫资源现状,掌握不同林地类型昆虫多样性及其群落结构,2015年7月至2016年7月对3种典型林地类型的昆虫种类进行了系统调查,从物种组成㊁季节变化规律和群落多样性等方面进行了分析,以期为张家港市林木昆虫资源的保护和利用以及害虫的防治提供科学依据㊂
1㊀材料与方法
1.1㊀研究区域自然概况
张家港地处长江下游东岸(120ʎ21ᶄ57ᵡ 120ʎ52ᶄE,31ʎ43ᶄ12ᵡ 32ʎ02ᶄN),属北亚热带南部湿润性气候区,气候温和,雨水充沛㊂年平均气温为16 1ħ,最冷月是1月,平均气温为4 90ħ,极端最低气温-9 10ħ;年平均降水量1200mm以上,全年的降水量主要集中在5 9月,年日照时间在1600h以上,年无霜期在230d左右㊂1.2㊀样地选择
在张家港市选取防护林,经济林和特种用途林为代表的3种林型为调查地点,进行昆虫资源的普查(见表1)㊂
表1㊀张家港市各调查样地的基本情况
主要树种次要树种及灌木地点
防护林女贞㊁杨树㊁香樟等无患子㊁紫薇㊁桂花树等张家港疏港高速护路林㊁张家港凤恬路护路林等㊂经济林葡萄树㊁梨树㊁垂丝海棠等香樟㊁枇杷树㊁杨树等张家港澳洋苗圃㊁张家港利民果园等㊂
特种用途林香樟树㊁杨树㊁柳树㊁红叶李等含笑㊁木瓜树㊁栀子花㊁白玉兰等张家港香山风景区㊁张家港凤凰山景区㊁张家港暨阳湖公园㊁张家港镜湖生态园等㊂
1.3㊀调查方法
根据昆虫的类群和行为习性采用网捕法㊁微小型昆虫刷取法㊁诱集法相结合的方法㊂按照样地选择中划分的3种林型,于2016年7月至2017年7月进行连续采集㊂采用样线法,在上述3个林型区域内分别设置2条样线,每条样线长10km;每次调查对所有样线进行1次采集,每条样线有4人负责,每天完成1条样线;采用网捕法采集,将采集到的鳞翅目和蜻蜓目等大型昆虫存放在三角纸袋内,其他昆虫使用装有乙酸乙酯的毒瓶杀死后,转移至三角袋或大型塑料管中保存,并注明采集时间㊁地点及采集人,带回试验室内进行标本制作㊂对于体型微小的昆虫用毛笔蘸取直接放入装有70%乙醇的塑料管中,标记后带回实验室㊂同时,分别于3种林型中各设置黑光灯1盏㊂每天19ʒ00开灯,次日7:00关灯,收集所诱集的昆虫,每次调查连续诱集3晚㊂1.4㊀标本制作与鉴定
采回的成虫整姿展翅,于40ħ烘箱中烘干,放入标本盒中待鉴定,幼虫用75%酒精浸泡㊂通过观察昆虫的形态特征,结合‘周尧昆虫图集“[5]㊁‘中国昆虫生态大图鉴“[6]和‘昆虫百科全书“[7]等书籍以及求助相关专家对标本进行鉴定㊂
1.5㊀数据处理及分析
昆虫群落特征指数计算方法参考[8⁃11]:(1)Margalef丰富度指数:Dm=(S-1)/lnN(2)Shannon⁃Wiener多样性指数:Hᶄ=-ðPilnPi
(3)Pielou均匀度指数:Jᶄ=(-ðPilnPi)/lnS(4)Simpson优势集
中度指数:C=ðPi2
式中,S为总种数,Pi为种i的个体数占总个体数的比例,N为所有种的个体总数,Ni为种i的个体数㊂
2㊀结果与分析
你好李焕英剧本2.1㊀3种林型中调查所获昆虫所属目㊁科及其种㊁个体的数量
㊀㊀通过对张家港市防护林㊁经济林㊁特种用途林3种林地的昆虫群落调查,共采集昆虫标本7803个,隶属9目8科135种(见表2)㊂其中,鳞翅目昆虫有20科62种,占群落种类总数的45 93%,鞘翅目昆虫有10科26种,占种类总数的19 26%㊂采集到的昆虫隶属58科,平均每科有2 33种㊂优势种包括柳蓝叶甲[Plagioderaversicolora(Laicharting)]和星天牛(AnoplophorachinensisForster),个体数量分别为26和18,占群落个体总数的0 33%和0 23%;玉带凤蝶(PapiliopolytesLinnaeus)和麻皮蝽[Er⁃thesinafullo(Thunberg)]的个体数量均为16,均占群落个体总数的0 21%㊂
2.2㊀3种不同林型昆虫群落的数量特征2.2.1㊀3种不同林型昆虫群落组成的数量特征㊀如表3所示,3种不同林型昆虫群落组成的数量特征存在差异㊂防护林昆虫群落中,鳞翅目的个体数量
42江㊀苏㊀林㊀业㊀科㊀技第45卷
表2㊀3种林型昆虫群落组成为什么会喜欢一个人
目名科数种数比例/%个体数比例/%蜻蜓目375.191121.44
螳螂目121.48240.31
直翅目8128.8995812.28
蜚蠊目110.74210.27
苏辙代表作
半翅目91914.07153419.66
脉翅目110.74170.22
鳞翅目206245.93343844.06
鞘翅目102619.26132416.97
膜翅目553.703754.81
总计581351007803100
最大,占该林型昆虫群落个体总数的42 74%,其次是半翅目,占21 71%;经济林中,鳞翅目个体数量亦很大,占40 03%,鞘翅目与半翅目的个体数量相近,分别占个体总数的19%和21 08%;特种用途林中,鳞翅目个体数量所占比例最大㊂
表3㊀3种不同林型昆虫群落各目的个体数量目名防护林经济林特种用途林
蜻蜓目113863
螳螂目4911
直翅目289246423
蜚蠊目0912
半翅目507424603
脉翅目0017
鳞翅目9988051637
终点英文
鞘翅目345382597
膜翅目1819896
总个体数233520113457
在3种林型中,蜚蠊目和脉翅目的个体数量较少,脉翅目仅存在于特种用途林中㊂螳螂目的个体数量在3种林型中均较少,蜻蜓目的个体数量也较少尤其是在防护林中,直翅目在3种林型中比例相近,均为12%左右㊂其他目在各个林型中数量差异也相对较大,可能是由于各个林型中寄主植物种类多样性和人为活动干预所致㊂
2.2.2㊀3种不同林型昆虫群落数量特征的时间动态㊀由表4所示,3种林型中昆虫的目㊁科和种的多度在12个月基本符合正态分布,6 9月最大,向前和向后依次减小㊂这是因为6 7月气温相对较高,降雨丰富,植被群落结构相对复杂,是全年中最适宜昆虫繁衍的时间㊂
3种林型昆虫比较得出,目㊁科和种的多度在各个月均呈现特种用途林>经济林>防护林,说明了特种用途林和经济林地比防护林植被群落结构更为复杂,在其中生活的昆虫种类相对更多㊂2.3㊀3种不同林型昆虫群落多样性
如表5所示,3种林型昆虫多样性指数呈现特种用途林>经济林>防护林㊂防护林的昆虫种类多样性
指数明显少于其他2种林地,这是道路旁除了植物资源相对较少,其受人为干扰的因素也相对最大,大大降低其多样性㊂而特种用途林以临近河滨的湿地和以植物为主体的景观拥有更加丰富的植物资源,植物多样性多,也为昆虫提供了更多资源,昆虫多样性自然也高㊂群落的多样性水平高,则此群落越趋于稳定,对于环境的变化或是来自群落内部种群波动的缓冲作用越强㊂
经济林和特种用途林均匀度指数相差不大,可见2种林地的群落结构因生境㊁分布等而差异不大,而防护林相较于上述2种林地更加容易发生变化㊂防护林昆虫群落优势集中度指数(C)要远高于其他2种林型,这是由于防护林的黄刺蛾(幼虫)[Cnidocampaflavescens(Walker)]㊁麻皮蝽和黄杨绢野螟[Diaphaniaperspectalis(Walker)]的数量要远远大于其他种群㊂
2.4㊀3种不同林型昆虫群落多样性特征的时间动态2.4.1㊀丰富度指数变化㊀如图1可知,丰富度指数的变化趋势是6,7,8月和9月最大,其他月较低,1,2月和12月最低㊂主要是因为这几个月气温较低,昆虫基本处于越冬状态㊂防护林的丰富度指数远远低于特种用途林的丰富度指数,这与其植被种类过于单一有关㊂
2.4.2㊀多样性指数变化㊀不同月Shannon⁃Wiener多样性指数的变化趋势是6,8月和9月最大,其他月较低,1,2,11月和12月最低(见图2),这主要是因为这3个月气温较低,昆虫种类较少㊂
Shannon⁃Wiener多样性指数的变化趋势大致是特种用途林大于经济林大于防护林,然而在4月到5月的时候,防护林的黄杨绢野螟㊁国槐尺蛾[Semi⁃othisacinerearia(BremeretGrey)],桃粉大尾蚜[HyalopterusamygdaliBlanchard]等进入爆发期㊂2.4.3㊀均匀度指数变化㊀从图3可以看出,Pielou均匀度指数的变化趋势是2月最大,其他月较低,12
52
第1期程颖怡等:张家港市3种林型昆虫群落结构的研究
表4㊀不同林型内昆虫目㊁科㊁种多度的月变化
月份
目多度科多度种多度
防护林经济林特种用途林防护林经济林特种用途林防护林经济林特种用途林
1月222345811122月2235771717213月43579122421384月5552026343145975月68830324254951026月788364050
69991167月789384352711011238月789364251701001209月788364848689711710月65621303034628911月5447101128435312月34471110202122
表5㊀3种林型多样性指数比较
多样性分析防护林经济林特种用途林
物种数(S)73103125
个体总数(N)233520113457
丰富度(D)9.283413.409815.2181多样性指数(Hᶄ)3.57104.26484.4129
参芪颗粒的功效与作用均匀度指数(Jᶄ)0.83230.92020.9140
优势集中度指数(C)0 02720 01960 019
图1㊀丰富度指数(D)
的月变化
图2㊀多样性性指数(Hᶄ)的月变化
绿荫如盖
月最低㊂这主要是因为2月采集到几种昆虫的个体数量差异不大;而12月,则是由于采集到的种类较少所致㊂
特种用途林均匀度指数在3 9月有下降的趋势,主要是因为天气条件比较适宜,去公园风景区的人数增加,相关单位及景区部门就会积极进行病虫害防治,10月之后游客人数会减少,昆虫数量会回升到原来自然不干预情况下的均匀度指数㊂经济林会定期有一批果树或者其他经济作物需要被采摘利用,昆虫会受到食物的影响也呈现一定的波动㊂对防护林一般只在特定的昆虫爆发期或者之前去治理,并不会长期关注治理,所以会像经济林一样呈现波动,但只是原因不同
图3㊀均匀度指数(Jᶄ)的月份变化2.4.4㊀优势集中度指数变化㊀3种典型林地的昆虫群落物种优势集中度指数在不同月的计算结果见图4,可得不同月Simpson优势集中度指数(C)的变化趋势是4 9月较低,向前和向后逐渐增大,1月和12月最高㊂这主要是因为1月和12月的昆虫种类较少㊂
Simpson优势集中度指数(C)的主要变化趋势
62江㊀苏㊀林㊀业㊀科㊀技第45卷
图4㊀优势集中度指数(C)的月份变化
是防护林>经济林>特种用途林,但在8月呈现经济林Simpson优势集中度指数(C)大于防护林和特种用途林的现象,主要是由于在8月经济林有大批的水果正值成熟期,给昆虫提供了大量的食物,采摘之后,食物减少,优势集中度指数随之下降㊂在9月呈现特种用途林Simpson优势集中度指数(C)大于防护林和经济林的现象,主要是此时游客减少,防治频率减少,而且特种用途林土壤肥沃,树种丰富,又有河湖分布,便于昆虫的大量繁殖,此时发现大量的芳香木蠹蛾(CossuscossusorientailsGaede)和日本龟蜡蚧(Ceroplastesjaponicas)等㊂
3㊀结论与讨论
本研究是首次对张家港市进行系统的昆虫资源调查,选取了3种不同林地类型进行昆虫群落结构的研究,共采集和鉴定出的昆虫隶属9目58科153种,其中防护林由于植物种类相对丰富㊁群落结构
相对复杂,因此具有最丰富的昆虫种类和丰度㊂植物群落决定着昆虫群落的组成及变化,同时也会对昆虫群落的时间结构产生深刻的影响[12]㊂Haddad等[13]研究发现植食性昆虫物种数量与植物物种丰富度相关,即植物物种丰富度决定昆虫物种丰富度㊂同时随着植物物种多样性增加,植食性昆虫的数量也随着增加㊂
昆虫群落的时间结构是群落的重要特征之一,反映着群落在时间过程中的变化及植物与昆虫群落相互作用的效应[14]㊂张家港市3种林地类型中的昆虫,其中6 9月昆虫的目数㊁科数㊁种数㊁个体数㊁多样性最高㊂优势集中度指数则在冬季11月至次年1月最高㊂可以看出,昆虫受到不同季节气候的影响,其群落结构也随之发生变化㊂对于同一季节昆虫在不同生境中的情况,昆虫群落结构变化与其生境内植被的构成密切相关,植被结构越丰富的生境其昆虫群落结构也越丰富㊂
本研究中,由于不同林型中特殊的植物种类㊁群落结构及人为影响等原因,昆虫种类和群落结构不同,时间上的动态有所不同㊂防护林由于植物类型相对单一,昆虫群落构成相对简单,Shannon⁃
Wiener多样性指数(Hᶄ)㊁Pielou均匀度指数(Jᶄ)和Margalef丰富度指数(D)均低于多种用途林和经济林,但是Simpson优势集中度指数(C)则与此相反㊂从不同植物类型对昆虫群落时间结构的影响角度分析,可以认为复杂的植物群落可以引起昆虫群落时间动态
的分化,关于昆虫群落及其优势类群在时间过程中变化特点以及内在原因有待进一步研究㊂参考文献:
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移组词72
第1期程颖怡等:张家港市3种林型昆虫群落结构的研究

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