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福建紫薇天然林昆虫群落结构特征及多样性研究



全 文 :福建紫薇天然林昆虫群落结构特征及多样性研究
曹金亮 (福建省将乐县林业局,福建将乐 353300)
摘要 通过对福建紫薇天然林内昆虫种类的调查和鉴定,系统研究了福建紫薇天然林中昆虫主要种类。共记录 16 目 69 科 115 种昆
虫,其中乔木和灌草层的昆虫种类有 73种,隶属 9目 46科;地表层的昆虫种类有 45种,隶属 12目 23科。从群落物特征来看,鞘翅目的
物种丰富度最高( 28. 37% ) ; 从物种种群数量来看,同翅目昆虫的数量最多( 40. 41% )。
关键词 福建紫薇天然林;昆虫群落;种群结构;多样性
中图分类号 S763. 3 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611( 2014) 24 -08183 -02
Study on the Insect Community Structure and Diversity in Lagerstroemia limii Plantations
CAO Jin-liang ( Forestry Bureau of Jiangle,Jiangle,Fujian 353300)
Abstract By the survey and identification of insects in L. linii plantation,69 families,16 orders,115 species of insects were recorded. There
are 73 insect species in the Eucalyptus trees and shrubs,belonging respectively to 46 families,9 orders. And there are 45 insect species in the
Eucalyptus understory,belonging respectively to 23 families,12 orders. Judging from the species of insect community,Coleoptera species is the
highest species richness( 28. 77% ) . And judging from the number of species,Lepidoptera is the largest( 40. 41% ) .
Key words Lagerstroemia limii; Insect community; Population structure; Diversity
作者简介 曹金亮( 1974 - ) ,男,福建将乐人,林业工程师,从事营林和
森林病虫害防治。
收稿日期 2014-07-16
福建紫薇(Lagerstroemia limii Merr.) ,隶属千屈菜科
(Lythraceae)紫薇属植物,是我国夏季重要的观赏花木,近年
来在我国城市绿化和园林景观中被广泛应用[1 -2]。昆虫作
为福建紫薇天然林生物多样性的重要组成部分,其群落结构
和动态变化直接反映了福建紫薇天然林森林生态系统的稳
定性和健康状况,在福建紫薇天然林生态系统中占有十分重
要的地位[3]。笔者通过对福建紫薇天然林分内昆虫种群数
量、结构组成进行调查,研究福建紫薇天然林中的昆虫群落
的稳定性和多样性,以期为保护天然福建紫薇群落、利用生
态调控策略和有效防止福建紫薇天然林中害虫的发生和危
害提供科学依据。
1 材料与方法
1. 1 研究区概况 研究区位于将乐万全乡陇源村际头自然
村,地处 117°05 ~ 117°40E,26°04 ~ 06°26N,海拔 280 ~ 560
m;该区属武夷山中山带长坡下部,四季分明,土壤肥沃,相对
湿度大,林下植被主要有东方乌毛蕨(Blechnum crientale)、桃
金娘(Rhodomytrus amentosa)、芒箕骨(Dicranopteris linecar-
is)、芒草(Miseanthus Dridutus)、枸脊(Woodwardia iaptnica)
等。该区现存天然福建紫薇群落面积达 17 hm2,群落中有 1
株巨大“紫薇王”,树高 35 m,胸径 2. 45 m,最大冠幅为 20 m,
树龄约 1 500多年。
1. 2 昆虫采集方法
1. 2. 1 林下。采用“五点法”在福建紫薇天然林下选取 5个
样方,每个样方面积 100 m2,在林下植被层近地面随机扫网,
各点内以“S”型路线扫网 20次,左右来回扫网算 1次,共 100
次。每 10 网毒杀并收集标本 1 次,以样地为单位将标本分
袋装好,带回实验室制作成标本进行统计分析。
1. 2. 2 空中。使用捕虫网在选取的 5 个样方内随机捕捉空
中飞行的昆虫(如蝶类、蛾类、蜻蜓类、鞘翅类、脉翅类、蚊蝇
等) ,采样和处理方法同前。
1. 2. 3 树冠。在福建紫薇天然林内,采用“五点法”选取 5
株福建紫薇植株,作为观测对象。每株按东、南、西、北 4 个
方向采样调查,每个方位按上层、中层、下层 3 个林层,各选
取 1 枝条,共计 12条枝,系统调查统计 60 枝条;记录下每条
枝条及叶片上,寄生或栖息的昆虫种类和数量,将昆虫进行
分类和系统鉴定;有些昆虫还未发育成熟,难以鉴定,则将其
进行饲养,待发育成成虫后鉴定。采集的幼虫和成虫可分别
使用卡氏液浸泡和毒瓶毒杀,备用。
1. 3 群落指数分析[2 -5] 群落多样性指数:选用常用的
Shannon-Wiener 多样性指数,按照以下公式计算:H =

s
i =1
Pi lnPi。式中,H表示昆虫物种多样性指标;Pi 为昆虫群落
中第 i昆虫个体占总昆虫个体数的比例;Pi = Ni /N,其中 Ni
为 i昆虫种类个体数,N为昆虫群落所包含总的昆虫个体数;
S为昆虫群落中昆虫物种数。
均匀性指数:指昆虫群落多样性指数的实际测试值和该
昆虫群落潜在的最大多样性值之间比值。用 Shannon-Wiener
指数表示,均匀性指数 E =H/Hmax。式中,H为实际测试的多
样性数值;Hmax为昆虫群落潜在的最大多样性值。在无限环
境中,Hmcx = lnS。
物种丰富度(S)指构成昆虫群落的昆虫物种数量。
物种多度(Ni) :指各昆虫种类所具有的个体数。有时用
相对多度(Pi)表示,即每一昆虫种类的个体数占昆虫群落内
总个体数的比例,Pi =Ni /N(N为昆虫群落内总个体数)。
2 结果与分析
2. 1 福建紫薇天然林不同部位昆虫的群落组成 经林间昆
虫采集调查,共采集到 1 131 个标本,并进行分类与鉴定[6]。
由表 1可知,福建紫薇天然林内乔灌层的昆虫种类共有 73
种,分属 9目 46科;其中,螳螂目 2种,脉翅目 2种,蜻蜓目 4
种,膜翅目 6种,双翅目 7 种,半翅目 11 种,鞘翅目 12 种,鳞
翅目 17种,同翅目 12种。福建紫薇天然林地表层的昆虫种
类有 45种,分属 12目 23科;其中,脉翅目 1种,纺足目 1种,
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2014,42(24):8183 - 8184,8187 责任编辑 陈玉敏 责任校对 况玲玲
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2014.24.038
革翅目 1种,弹尾目 2种,蜚蠊目 2种,等翅目 2 种,缨尾目 2
种,半翅目 5种,膜翅目 5种,直翅目 6 种,双翅目 8 种,鞘翅
目 10种。由此可见,福建紫薇天然林中昆虫群落的主要类
群是同翅目、鳞翅目和鞘翅目;鳞翅目所属科的数最多,其中
以蛾类为主;同翅目所属科以蚧虫和蚜虫为主。
表 1 福建紫薇天然林昆虫群落物种组成
昆虫群落 目名 科数 种数 个体数
乔木及灌草 螳螂目 Mantodea 2 2 5
层亚群落 蜻蜓目 Odonata 2 4 16
脉翅目 Neuroptera 1 2 16
膜翅目 Hymenoptera 3 6 24
双翅目 Diptera 4 7 25
半翅目 Hemiptera 5 11 20
鞘翅目 Coleoptera 6 12 89
同翅目 Homoptera 9 12 457
鳞翅目 Lepidoptera 14 17 250
地表层亚群落 脉翅目 Neuroptera 1 1 3
蜚蠊目 Blattaria 1 2 5
革翅目 Dermaptera 1 1 3
纺足目 Embioptera 1 1 5
弹尾目 Collembola 1 2 6
等翅目 Isoptera 1 2 112
缨尾目 Thysanura 1 2 9
膜翅目 Hymenoptera 2 5 16
半翅目 Hemiptera 2 5 10
直翅目 Orthoptera 4 6 25
双翅目 Diptera 3 8 21
鞘翅目 Coleoptera 5 10 14
林冠层昆虫群落主要有同翅目绒蚧科和蚜总科等叶片
刺吸危害类昆虫,其中紫薇绒蚧(Eriococcus legerstroemiae Ku-
wana) (Pi =0. 101 2)和紫薇长斑蚜(Tinocallia kahawalukalani
(Kirkaldy) (Pi =0. 096 1)2种昆虫种类个体数量最多,说明
在福建紫薇天然林的林冠层,这 2种昆虫群落所占的比例比
大,对福建紫薇的危害也较严重。福建紫薇林下层的昆虫群
落主要是以双翅目、直翅目、鞘翅目和等翅目种群昆虫的数
量居多,其中鞘翅目和双翅目的昆虫种类个体数最多。等翅
目中黑翅土白蚁(Odontotermes formosanus (Shiraki) ) (Pi =
0. 101 2)数量最多,为优势种,可对福建紫薇天然林的生长
构成威胁。
2. 2 群落指数
2. 2. 1 物种丰富度。从表 2 可以看出,福建紫薇天然林内
的昆虫种类还是比较丰富的,共有种数 115个,昆虫物种个
体总数量达 1 131个。从福建紫薇天然林昆虫群落的物种数
来看,鞘翅目物种丰富度最高,达 28. 37%;其次为同翅目
(20. 92%) ,鳞翅目为 15. 92%,其他各目的昆虫物种丰富度
较低。从昆虫物种的个体数量来看,同翅目昆虫个体数量
占总数量的 40. 41%,明显多于其他昆虫类群,其次是鳞翅
目(占22. 10%) ,等翅目9. 90%,而蜚蠊目占0. 44%,革翅目
占 0. 27%,数量相对少。从表 2可以看出,等翅目昆虫的种
类只有 2种,但该目的昆虫物种个体的数量很大,表明等翅
目昆虫的黑翅土白蚁为福建紫薇天然林的主要害虫。
表 2 福建紫薇天然林昆虫群落特征指数
目名
群落物
种数 S
物种个体
数量∥只
多样性
指数 H
均匀性
指数 E
革翅目 Dermaptera 1 3 0. 002 5 -
纺足目 Embioptera 1 5 0. 001 5 -
等翅目 Isoptera 2 112 0. 103 5 -
蜚蠊目 Blattaria 2 5 0. 001 4 -
弹尾目 Collembola 2 6 0. 009 7 -
螳螂目 Mantodea 2 5 0. 008 2 -
蜻蜓目 Odonata 4 16 0. 019 5 -
缨尾目 Thysanura 2 9 0. 053 3 -
脉翅目 Neuroptera 3 19 0. 023 5 -
直翅目 Orthoptera 3 25 0. 034 9 0. 019 7
膜翅目 Hymenoptera 11 40 0. 136 4 0. 112 3
双翅目 Diptera 15 46 0. 143 4 0. 187 0
半翅目 Hemiptera 16 30 0. 128 5 0. 069 3
鳞翅目 Lepidoptera 17 250 0. 159 2 0. 134 2
鞘翅目 Coleoptera 22 103 0. 283 7 0. 171 2
同翅目 Homoptera 12 457 0. 209 2 0. 210 8
合计 115 1 131 1. 318 4 0. 904 5
2. 2. 2 昆虫群落多样性指数和均匀性指数分析。从表 2 可
以看出,鞘翅目的昆虫群落多样性指数最大,为 0. 283 7;其
次为同翅目(0. 209 2)和鳞翅目(0. 159 2)。福建紫薇天然林
内昆虫群落多样性指数为 1. 318 4。从群落的均匀性指数来
看,同翅目昆虫的均匀性指数最大,为 0. 210 8,其次为双翅
目(0. 187 0)和鞘翅目(0. 171 2)。福建紫薇天然林昆虫均匀
性指数为 0. 904 5。此外,由于等翅目、纺足目、螳螂目、蜚蠊
目和弹尾目革翅目的昆虫群落物种数都为 1,所以不能统计
均匀性指数。
3 结论与讨论
通过对将乐县万全乡陇源村际头自然村福建紫薇天然
林内的昆虫种类系统的调查,发现该福建紫薇天然林群落中
主要昆虫有 115种,分别隶属 16目 69科。研究发现,在福建
紫薇天然林垂直空间中分布的昆虫群落的科数量、种数量和
个体数量均不同,表明在福建紫薇天然林中不同垂直空间内
昆虫群落主要类群所占的比例不同。
物种多样性是森林生态系统的基本特征之一,也是森林
生态系统结构与功能的重要特征指标[4 -5]。研究表明分布
福建紫薇天然林中的昆虫群落,主要群落特征表现在种类较
丰富的昆虫种类种群数量占的比例较小(如鞘翅目) ,而少数
昆虫优势种或普通种种类较少,但个体数量却占较多比例,
如同翅目紫薇绒蚧、紫薇长斑蚜和等翅目黑翅土白蚁 3 个
种,个体数量明显较多,对福建紫薇天然林的生长可构成较
大的威胁,因此在福建紫薇的保护和经营中必须密切注意这
3类昆虫。
研究表明,提高森林中乔灌木本植物构成和林地中草本
植物的覆盖度,将有利于林中昆虫群落多样性的提高[6 -8],
并可以有效保持森林生态系统的稳定性,将害虫控制在经济
(下转第 8187页)
4818 安徽农业科学 2014 年
Ca(H2PO4)2的在鲫鱼饲料添加是可行。
3. 2 植酸酶替代磷酸二氢钙的适宜比例 植酸磷是植物性
饲料中磷的主要存在形式,无法被无胃鱼直接分解利用,只
有先分解为无机磷(Pi)后才能被鱼体吸收利用。这可能是
由于植酸酶提高了植酸磷的利用率,因此添加适量植酸酶可
以减少水产饲料中无机磷的添加量,在某些富含植酸磷的饲
料中添加植酸酶甚至可完全代替无机磷[8]。Rodehustscord
和 Pfeffer[9]以虹鳟为对象,饲料以大豆为基础,在饲料中添
加植酸酶1 000 U /kg日粮,结果表明磷的利用率从17%提高
到 49%。阮成旭[10]等认为在点带石斑鱼的配合饲料中添加
植酸酶能更好促进鱼体的生长,提高饵料的转化,降低饵料
系数。该试验结果表明在试验组Ⅲ中异育银鲫的饵料系数
最低且蛋白质效率最高,进一步说明植酸酶可以提高磷的利
用率,取代部分无机磷。从生产上来看,建议日粮中植酸酶
的添加量以 1 000 U /kg 饲料为宜,其作用相当于 8 g /kg 的
Ca(H2PO4)2。
3. 3 植酸酶替代磷酸二氢钙对肠道排空速度的影响 肠道
食糜排空速度是指肠道中食糜由前向后移动的速度,影响鱼
类肠道排空速度的因素很多,水温、饲料形态、营养物质和饲
料黏度等都影响鱼的排空速度。适宜的肠道排空速度是衡
量动物消化道机能的主要指标之一。该试验中除添加植酸
酶外,其他饲养条件一致,在这种情况下饲料原料的粘度是
影响食糜消化排空的主要因素,在所加的基础原料中有菜
粕、豆粕、次粉等,其粘性大,影响异育银鲫肠道排空速度,在
日粮中添加植酸酶后,由于植酸酶中含有纤维素酶,有利于
降低食糜粘度。该试验中在其他条件一致的情况下,试验组
比对照组的鱼体肠道排空速度明显加快,而且与对照组差异
显著(P <0. 05) ,说明添加植酸酶可以促进异育银鲫的食糜
排空速度,加快肠道对饲料的消化,这与王爱民等[11]的研究
结果基本一致。从生产上来看,建议日粮中植酸酶的添加量
以 500 ~1 000 U /kg饲料为宜,过量添加植酸酶会增加肠道
排空速度,影响营养物质的消化吸收。
因此,饲料中用植酸酶替代一定量的 Ca(H2PO4)2 异育
银鲫的生长无显著影响,添加植酸酶能够显著提高肠道食糜
排空率。从生产上来看,植酸酶的添加量以 1 000 U /kg饲料
为宜。
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46 -50.
( 上接第 8184页)
阈值内,这对于抑制害虫发生危害,实现害虫生态调控和促
进天然林的健康发展具有积极的意义[9 -12]。福建紫薇天然
林生态系统是一个比较特殊的森林生态系统,对该森林生态
系统中的昆虫群落结构及多样性的研究,有助于从理论上阐
明森林生态系统的各因素对福建紫薇天然林昆虫群落的影
响,从而为运用生态调控策略来有效控制福建紫薇害虫的发
生和危害提供科学的依据。
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