全 文 :第 25 卷第 11 期
2005 年 11 月
生 态 学 报
A CTA ECOLO G ICA S IN ICA
V o l. 25,N o. 11
N ov. , 2005
多样化松林中昆虫群落多样性特征
刘兴平1, 2, 刘向辉1, 王国红3, 韩瑞东1, 戈 峰13
(11 中国科学院动物研究所 农业虫鼠害综合治理国家重点实验室, 北京 100080; 21 江西农业大学园林与艺术学院, 南昌 330045;
31 福建师范大学生物工程学院, 福州 350007)
基金项目: 国家自然科学基金重点资助项目 (30330490)
收稿日期: 2004204213; 修订日期: 2005205210
作者简介: 刘兴平 (1975~ ) , 男, 江西万安人, 硕士, 主要从事昆虫生态学研究. E2m ail: liuxp88@eyou. com3 通迅作者 A utho r fo r co rrespondence. E2m ail: Gef@panda. ioz. ac. cn
Foundation item: Suppo rted by Key P rogram of the N ational N atural Science Foundation of Ch ina (N o. 30330490)
Rece ived date: 2004204213; Accepted date: 2005205210
Biography: L IU X ing2P ing, M aster, m ain ly engaged in insect eco logy. E2m ail: liuxp88@eyou. com
摘要: 马尾松和湿地松是我国南方的 2 种主要松树。通过对 6 种不同林分结构下的马尾松林和湿地松林内昆虫群落调查与多样
性指数分析, 表明 2 种松树内的昆虫种类和数量无显著差异, 混交林中的昆虫群落的种类和数量比纯林多, 尤其以捕食天敌类
群的种类和数量更为明显。整个昆虫群落和植食类群多样性指数以湿地松林内较大, 而天敌 (捕食类群和寄生类群)多样性指数
则以马尾松林较高。从不同林分结构下昆虫多样性的比较来看, 混交林内昆虫群落多样性指数波动较小, 明显地高于纯林。但不
同林分结构下昆虫多样性随水平分布和垂直分层格局而变化, 松树北面和东面各样地之间的昆虫群落多样性指数差异显著, 而
南、西面之间差异较小; 树冠层各样地之间的差异达极显著水平, 而枯枝落叶层和树干层之间差异不显著。由此, 还进一步讨论
了混交林中昆虫群落稳定性问题。
关键词: 多样性; 稳定性; 昆虫群落; 混交松林
文章编号: 100020933 (2005) 1122976207 中图分类号: Q 968 文献标识码: A
In sect comm un ity d ivers ity and abundance in d ivers if ied p ine forests
L IU X ing2P ing1, 2, L IU X iang2H u i1, W AN G Guo2Hong3, HAN R u i2Dong1, GE Feng13 (1. S ta te K ey L abora tory
of In teg ra ted M anag em en t of P est insects and R od en ts, Institu te of Z oology , Ch inese A cad emy of S cience, B eij ing 100080, Ch ina; 2. Colleg e of
Gard en ing and A rt D esig n ing , J iang x i A g ricu ltu re U niversity , N anchang , J iang x i 330045; Ch ina; 3. Colleg e of B iolog ica l E ng ineering ,
F uj ian N orm al U niversity , F uz hou , F uj ian 350007, Ch ina). A cta Ecolog ica S in ica , 2005, 25 (11) : 2976~ 2982.
Abstract:M assion p ine, P inus m asson iana L am b, and slash p ine, P inus elliottii Engelm , are the m ain p ines in sou thern Ch ina.
T he in sect species compo sit ion and comm unity diversity index w ere exam ined in six types of p ines fo rests at 15 d in terval. T he
p ine fo rests include: pu re p ine fo rest; m ixed p ine fo rest w ith cogon grass, Im p era ta cy lind rica l (L. ) ; m ixed p ine fo rest w ith
Ch inese fir, Cunn ing ham ia lanceola ta (L am b. ) Hook; m ixed p ine fo rest w ith tea2o il cam ellia, Cam ellia o leifera A bel; m ixed
p ine fo rest w ith campho r tree, C innam om um cam p hora (L. ) P resl and Fo rmo san sw eetgum , L iqu idam bar fo rmo sana H ance;
and m ixed p ine fo rest w ith C. oleif era and L . f orm osana from m ason p ine fo rest and slash p ine fo rest. O ur resu lts show that
there w ere no sign ifican t difference in in sect species and abundance betw een the m assion p ine fo rest and the slash p ine fo rest.
How ever, sign ifican tly h igher comm un ity diversity index of to tal in sects and phytophagous group and low er comm unity
diversity index of p redato ry and parasit ic natu ral enem ies w ere observed in slash p ine fo rest. In sect species and abundance,
especially the p redato ry natu ral enem ies, from the m ixed fo rests are sign ifican t h igher than tho se from the pu re fo rests. T he
comm unity diversity indices of to tal in sects, p redato ry and parasit ic natu ral enem ies in the m ixed fo rests w ere relat ively stab le
du ring the year, and w ere sign ifican tly h igher than tho se in the pu re fo rests. How ever, the in sect comm un ity diversity indices
varied among locat ions and vert ical layers of the trees. Sign ifican t differences in diversity index of in sect comm un ity w ere
observed in the direct ion of the no rthern and eastern parts of the canopy of the p ine trees, bu t no such differences in the
sou thern and w estern parts of the tree canopy. Sim ilarly, sign ifican t difference in diversity index of in sect comm un ity occu rred
on trunk bu t no t on canopy and lit ter layer of trees. T he stab ility of in sect comm un ity in the m ixed p ine fo rest w as discussed.
Key words: d iversity; stab ility; in sect comm un ity; m ixed p ine fo rests
昆虫与植物的关系是昆虫生态学领域研究的热点问题, 其中, 植物的多样性对害虫种群动态的影响在近年来受到广泛关
注。在农田生态系统中, 关于植物多样性与害虫种群数量动态已有较多的研究, 结果表明, 多样化的种植系统可减少寄主植物上
的植食性昆虫的数量, 甚至影响特定的害虫种类。同时多样化的农田生态系统比单作系统具有更为丰富和多样的害虫天敌, 因
而具有更强的控害能力[1~ 3 ]。
由于森林生态系统比农田生态系统植被相对较稳定和复杂, 因而有关不同植被组成的森林昆虫群落的组成及多样化变化
已有一些报道。莫建初对丘陵区湿地松林昆虫的群落结构研究表明, 纯林内昆虫群落结构简单, 大多处于不稳定状态且控害能
力差, 因此通过封山育林、营造湿交林可促进昆虫群落稳定[4 ]。高宝嘉等进一步研究了封山育林对昆虫群落结构及多样性稳定
性的影响, 认为封山育林可以使林内昆虫群落的种类和数量尤其是天敌类群的显著增加[5 ]。张真等对马尾松林昆虫群落动态及
稳定性研究, 说明了森林内昆虫群落的多样性与稳定性的关系[6, 15 ]。从已有的研究报道来看, 主要是研究某一种松林 (马尾松抑
或湿地松) 内的昆虫群落特征, 考虑的也只是某一种混交状态下的昆虫群落特征, 而对多种不同松树及不同的混交状态下昆虫
群落的多样性特征分析较少。
本文通过对马尾松与湿地松 2 种类型松树, 纯林、草本林、针叶林、灌木林、阔叶林以及针阔灌等 6 种混交类型松林内的昆
虫多样性研究, 分析和比较不同生境松林下的昆虫群落结构、时空动态及昆虫多样性与稳定性的关系, 从生态学的角度出发, 以
探讨植物多样性与昆虫群落间的生态关系, 为科学营林和森林害虫的自然生态调控提供参考。
1 材料与方法
111 试验地概况
试验地设在江西省高安市相城垦殖场的自然或人工林区。2002 年 5~ 10 月, 在试验地选择具有代表性的由不同植物种类
组成的混交松林作为试验样地。各样地的林分结构、树龄、树高、林下植被、坡度、坡向等基本情况如表 1 所示。
表 1 试验地概况
Table 1 The situation of exper imen ta l f ield
样地类型
P lo ts
林相
Fo rest type
林分组成3
Species compo sit ion
坡度 (°)
Gradien t
坡向
D irection
松树树龄 (a)
A ge of fo rest
(一) 马尾松林 1. 纯林 Pure p ine fo rest 马尾松 15 东南 10
2. 草本林M ixed p ine fo rest w ith cogon grass 马尾松、白茅 15 北 8
3. 针叶林M ixed p ine fo rest w ith Ch inese fir 马尾松、杉树 15 东南 12
4. 灌木林M ixed p ine fo rest w ith tea2o il cam ellia 马尾松、油茶 25 东 14
5. 阔叶林M ixed p ine fo rest w ith campho r tree 马尾松、枫、木荷 20 西北 11
6. 针阔灌混交林M ixed p ine fo rest w ith
C. oleif era and L . f orm osana 马尾松、油茶、枫、樟、木荷等 15 东西 11
(二)湿地松林 7. 纯林 Pure p ine fo rest 湿地松 5 西 7
8. 草本林M ixed p ine fo rest w ith cogon grass 湿地松、茅草 5 北 13
9. 针叶林M ixed p ine fo rest w ith Ch inese fir 湿地松、杉木 15 东 11
10. 灌木林M ixed p ine fo rest w ith tea2o il
cam ellia
湿地松、油茶 5 东南 10
11. 阔叶林M ixed p ine fo rest w ith campho r tree 湿地松、枫香、樟树 5 东南 8
12. 针阔灌混交林M ixed p ine fo rest w ith
C. oleif era and L . f orm osana 湿地松、油茶、枫香、樟、木荷等 30 北 8
3 纯林 pure p ine fo rest; 混交林m ixed p ine fo rest; 马尾松 P inus m asson iana L am b; 湿地松 P inus elliottii Engelm; 杉木 Cunn ing ham ia
lanceola ta (L am b. )Hook; 樟树 C innam om um camp hora (L. ) P resl; 油茶 Cam ellia oleif era A bel; 枫香 L iqu id am bar f orm osana; 白茅 Imp era ta
cy lind rica l var. m ajo r; 木荷 S ch im a sup erba Ggardn et Champ
112 调查方法
在 12 个不同林型的林地中, 每一样地面积设置为 10×13m 2 的标准地, 重复 3 次。以单株松树为取样单位采用棋盘式取样,
每样地调查 10 株, 分别调查样地内林冠层、树干层、枯枝落叶层昆虫的种类和数量, 自 5 月 15 日开始, 每 15d 调查 1 次, 共调查
10 次。各样地、样株的调查参照莫建初等[4114 ]的方法进行调查。
11211 昆虫群落的水平结构 在各样地、样株上采用高枝套袋剪枝的方法进行调查。套袋规格为 35cm (袋口直径)×55cm (袋
深) , 每样株在树冠层分东、南、西、北 4 个方位, 各抽查 2 个样枝, 记载其中各种昆虫的种类和数量。
779211 期 刘兴平 等: 多样化松林中昆虫群落多样性特征
11212 昆虫群落的空间结构
(1)林冠层昆虫调查 在样地、样株上采用上述方法进行抽样调查。每样株分上、下两层, 记载其中各种昆虫及蜘蛛的种类
和数量。
(2)树干层昆虫调查 在样树中, 用工具刀削取离地 015~ 115m 高度处的树干的半边表皮, 然后统计收集到的昆虫种类和
数量。
(3)落叶层昆虫调查 在样地中土均匀设置 015×015m 2 的样点, 采集样点内枯枝落叶及地表上的所有昆虫, 并统计其种类
和数量。
113 数据统计及分析方法[1~ 13 ]
由于测定群落结构的指数较多, 本文仅采用 Shannon2W iener 的多样性指数公式进行群落多样性测定, 即:
H ′= - ∑P i lnP i
式中, H ′为多样性指数, S 为群落的物种数, P i 为第 i 个种的数量与群落内昆虫总数的比。同时, 按照其营养阶层, 分别计
算群落中的植食性昆虫 (H ′1)、捕食性昆虫 (H ′2)和寄生性昆虫 (H ′3)的多样性指数。
群落相对稳定性测定采用群落的种数与总个体数之比 (S öN )和天敌类群种数与植食性昆虫种数之比 (nsönp )表示群落的相
对稳定程度。利用物种数与个体数之比 (stösi) 及天敌类群种数与植食类群种数之比 (snösp ) 可表示群落的相对稳定程度, stösi主
要反映种类间数量上的制约作用, snösp 则反映内部食物网络关系的复杂程度和相互制约程度[6 ]。
统计方法用D PS 数据处理软件来进行数据分析。
2 结果与分析
211 昆虫群落组成的变化
通过对 6 种不同林分结构下的马尾松林和湿地松林内的昆虫进行的系统调查, 共查明各样地昆虫 (包括蜘蛛类群, 下同) 13
目 74 科 97 种昆虫。从表 2 中各类型林分昆虫群落种类组成比较可以看出, 无论是在种群数量还是在类群构成上, 不同类型林
分内的昆虫群落出现明显差异。从昆虫类群来看, 各样地植食性类群的种类和数量占绝对优势, 其次是捕食类群; 从各样地内各
类群数量来看, 依次为植食类群> 捕食类群> 寄生类群。其中, 蜘蛛在森林生态系统中是一个重要的类群, 其种类和数量占相当
大的比例。
表 2 各类型林分昆虫群落种类、数量组成百分比 (% )
Table 2 The compar ison of the number and spec ies composition of in sect commun ity in var ious forest stands(% )
林分类型
T ype of
stands
植食类群
Phytophagous group
捕食类群
P redato ry group
寄生类群
Parasit ic group
蜘蛛类群
Sp ider group
其它类群
E lse group
种类N S
(% )
数量N I
(% )
种类N S
(% )
数量N I
(% )
种类N S
(% )
数量 N I
(% )
种类N S
(% )
数量 N I
(% )
种类N S
(% )
数量 N I
(% )
1 64. 29 52. 24 8. 04 9. 41 13. 39 4 8. 04 32. 47 6. 25 1. 88
2 64. 84 51. 54 11. 72 22. 37 10. 16 1. 67 10. 94 24. 04 2. 34 0. 39
3 66. 42 69. 56 12. 69 17. 74 10. 45 2. 01 5. 87 9. 84 4. 48 0. 75
4 67. 86 64. 09 12. 14 19. 01 9. 29 1. 77 7. 86 14. 59 3. 86 0. 55
5 67. 24 60. 43 10. 92 16. 64 13. 79 10. 53 4. 02 12. 15 1. 72 0. 35
6 63. 25 56. 70 15. 97 18. 96 15. 38 10. 84 8. 97 15. 16 3. 42 1. 54
7 49. 04 49. 33 8. 65 14. 83 23. 08 9. 16 8. 65 23. 72 10. 58 2. 97
8 52. 81 48. 09 12. 36 25. 16 12. 66 5. 73 8. 99 15. 61 13. 48 5. 41
9 64. 49 51. 96 12. 15 17. 17 8. 41 2. 39 5. 16 18. 48 9. 35 3. 04
10 60. 58 51. 81 9. 62 17. 83 10. 58 3. 13 0. 96 22. 65 12. 50 4. 58
11 63. 11 55. 36 10. 66 15. 02 9. 84 6. 23 6. 56 18. 72 9. 84 4. 57
12 56. 79 57. 29 11. 11 13. 61 15. 43 11. 00 6. 17 13. 96 10. 49 4. 14
就马尾松林与湿地松林相比较可知, 马尾松林内的昆虫种类与湿地松相比无明显差异, 但在数量上略多于湿地松林。其中,
植食类群在马尾松林内的数量占总群落的 59109% , 而在湿地松林内只占 52131% ; 天敌群落即捕食类群、寄生类群以及部分蜘
蛛的数量也有类似的结果, 经 F 测定表明, 两松林内昆虫种类和数量上无差异 (F = 461475, p = 014237)。从不同混交类型松林
中昆虫和数量的比较来看, 混交林中的昆虫群落的种类和数量一般要比纯林多, 其中天敌类群特别是捕食类群的种类和数量更
为明显。在混交马尾松林中, 捕食类群的种类和数量分别是纯林的 1157 倍和 2101 倍; 在纯湿地松林中, 其种类和数量只有混交
湿地松林的 77137% 和 83151%。
8792 生 态 学 报 25 卷
212 昆虫群落多样性变化
各样地昆虫群落的多样性指数比较 (表 3)可以看出, 马尾松林内的昆虫群落多样性指数平均为 218211, 而在湿地松林内的
多样性指数平均值为 310851, 是前者的 1109 倍, 两者之间差异显著 (F = 181849, p = 010015)。不同的林分类型对昆虫群落的多
样性指数也有影响。在马尾松林中, 样地 1 (纯林)中的昆虫多样性指数为 213529, 而样地 6 (针阔灌混交林)中的昆虫多样性指数
为 316513, 两者相差 1155 倍; 在湿地松林中的样地 7 (纯林)和样地 12 (针阔灌混交林)也相差 1136 倍。同时, 不同树种的混交也
影响群落的多样性, 其多样性指数大小依次呈现出纯林< 草本林< 针叶林< 灌木林< 阔叶林< 针阔灌混交林的趋势。
表 3 各样地昆虫群落的多样性指数比较
Table 3 The diversity index of in sect commun ities in differen t plots
样地
P lo ts
总群落
To tal comm unity
植食类群
Phytophagous group
捕食类群
P redato ry group
寄生类群
Parasit ic group
蜘蛛类群
Sp ider group
1 2. 3529±0. 6008c 1. 1021±0. 1228bcde 0. 9652±0. 3019b 1. 1762±0. 5672abcd 1. 6382±0. 5402ab
2 2. 5547±0. 6512c 0. 6389±0. 2254f 0. 9915±0. 6191b 1. 2143±0. 3442abcd 1. 8462±0. 156ab
3 2. 7296±0. 3894bc 1. 1267±0. 3289bcde 1. 4517±0. 503ab 1. 1654±0. 2707abcd 1. 456±0. 9145ab
4 2. 8839±0. 9714bc 0. 9016±0. 5512def 1. 2895±0. 5492b 1. 4303±0. 2509abc 1. 7887±0. 4381ab
5 2. 7542±0. 3061bc 0. 9857±0. 246cdef 1. 2317±0. 2675b 1. 5872±0. 0928ab 1. 2793±0. 3641b
6 3. 6513±0. 6978a 0. 7918±0. 2533ef 1. 9361±0. 1167a 1. 6847±0. 2068a 2. 2306±0. 4325a
7 2. 5049±0. 8704c 1. 2808±0. 3825abcd 0. 9833±0. 7004b 0. 8835±0. 2507d 1. 5121±0. 866ab
8 2. 6621±0. 7326c 1. 4801±0. 1953ab 1. 1025±0. 3942b 1. 2101±0. 3557abcd 1. 8033±0. 2227ab
9 3. 1437±0. 614ab 1. 3172±0. 2979abc 1. 2381±0. 4293b 1. 0791±0. 4115bcd 1. 3223±0. 5079b
10 3. 1175±0. 4475ab 1. 5739±0. 0874a 1. 103±0. 3868b 1. 0287±0. 6102cd 1. 8085±0. 5138ab
11 3. 6735±0. 6548a 1. 3721±0. 0719abc 0. 8903±0. 2636b 1. 1183±0. 4162bcd 1. 9044±0. 1762ab
12 3. 4088±0. 5757a 1. 2612±0. 2749abcd 1. 3741±0. 2129ab 1. 5825±0. 1825ab 1. 4749±0. 8368ab
3 表中数据为平均值±标准误 (M ±SE) , 数据后不同字母者表示差异显著 (p < 0105, D uncan’s 新复极差法检验) , 下同 T he data in the
tab le are m ean±SE, m eans fo llow ed by the sam e letter w ith in a co lum n w ere no t sign ifican tly differen t (p < 0105, D uncan’s m ultip le range
test) , the sam e below
从各昆虫类群之间的比较来看, 植食类群多样性指数在马尾松林内平均为 019245, 仅为湿地松林内的群落多样性指数的
66195% , 两者差异极显著 (F = 241854, p = 010005) ; 在各林型样地之间, 马尾松林内多样性指数大小依次为草本林< 针阔灌混
交林< 灌木林< 阔叶林< 纯林< 针叶林的趋势。而湿地松林内多样性指数大小依次呈现出针阔灌混交林< 纯林< 针叶林< 阔
叶林< 草本林< 灌木林的趋势。两种林地中的天敌 (捕食类群和寄生类群)多样性指数比较得出, 马尾松林内的天敌类群的多样
性指数明显大于湿地松林, 其中两林地内的捕食类群多样性指数平均为 113109 和 111152, 两者相差 1118 倍, 寄生类群的多样
性指数分别平均为 113764 和 111504, 两者相差 1120 倍。蜘蛛是森林中的一个较大群落, 在各样地间的多样性指数均较高, 但也
有一定的差异, 其中马尾松林内的多样性指数较湿地松林内大 1104 倍; 在马尾松林中以样地 6 的多样性指数最大, 样地 3 最
小, 两者相差 1153 倍; 湿地松林中以样地 11 的多样性指数最大, 样地 9 最小, 相差 1144 倍。其多样性指数大小依次呈现出针叶
林< 针阔灌混交林< 纯林< 草本林< 灌木林< 阔叶林的趋势。
213 昆虫群落多样性的空间格局
21311 昆虫群落多样性的水平分布格局 不同方位对昆虫的种类和数量也有一定的影响, 表 4 列出了不同样地中 4 个方位上
的昆虫多样性指数。结果表明, 在马尾松林各样地中昆虫群落的多样性指数平均大小依次为南> 东> 北> 西, 而在湿地松林中
的大小依次为北> 东> 西> 南。在不同林分样地上其排列有所不同, 在纯林 (样地 1 和 7)中, 由于通风透光条件较好, 各个方位
上的昆虫群落多样性指数差异较小, 而以朝北方位的多样性指数居多, 朝东方位的多样性指数最小。在马尾松纯林中北向的多
样性指数是东向的 1126 倍; 湿地松纯林中北向的多样性指数是东向的 1187 倍。在林分结构较为复杂的样地 6 和样地 12 中则
相反, 以朝东的昆虫多样性指数为高, 且与最小值差异较大。样地 6 中东向的多样性指数是南向的 1115 倍, 样地 12 中东向的多
样性指数是南向的 1191 倍。其它林型中各方位的差异程度不一。可能是不同的林型结构中, 由于光照条件不一致以及小生境中
温湿度的差异, 造成各方位上的昆虫多样性指数的差异。各样地类型中不同方位的昆虫群落多样性指数的差异如表 4 所示, 只
有北面各样地的差异较显著 (F = 21923, p = 010039) , 其次是东向各样地之间的差异 (F = 21306, p = 010204) , 南、西向差异水平
不大。
21312 昆虫群落多样性的垂直分层格局 在地上部, 昆虫群落在不同层次间的种类和数量各不相同, 但各样地间都表现为树
979211 期 刘兴平 等: 多样化松林中昆虫群落多样性特征
冠层的昆虫种类和数量居多, 其次为枯枝落叶层, 树干层的昆虫种类和数量最少。其多样性指数的差异在同一样地间, 大都表现
为树冠层> 枯枝落叶层> 树干层。就各层次而言, 在树冠层中, 纯林中的昆虫多样性指数最小, 混交林中以针阔灌混交林中的昆
虫多样性指数最大, 其中样地 6 的多样性指数是样地 1 的 2139 倍, 样地 7 是样地 12 的 75199%。枯枝落叶层和树干层的昆虫群
落多样性也以混交林中最大, 纯林中的多样性指数最小。从各层次之间的差异来看, 树冠层各样地之间的差异达极显著水平 (F
= 21845, p = 010156) ; 枯枝落叶层和树干层之间差异不显著 (F = 11833, p = 011039; F = 11713, p = 011306)。同时, 不同树种的
混交也影响不同层次上的昆虫群落多样性, 特别是在马尾松林的树冠层中, 其多样性指数大小依次呈现出纯林< 针叶林< 草本
林< 灌木林< 阔叶林< 针阔灌混交林的趋势。在湿地松林树冠层中的多样性指数排列也基本相似, 仅草本林和灌木林的位置
对换。
表 4 不同方位上昆虫群落多样性指数分析
Table 4 In sect commun ity diversity index in differen t direction
样地
P lo ts
东
East
南
South
西
W est
北
N o rth
1 2. 1777±0. 7158bc 2. 5718±0. 5139a 2. 6093±0. 4529ab 2. 7495±0. 5414a
2 2. 0733±0. 5649bc 1. 9378±0. 5889ab 1. 8895±0. 6944b 1. 755±0. 5653c
3 2. 2632±0. 1444ab 2. 2386±0. 7433ab 2. 0831±0. 9055ab 1. 7361±0. 6028c
4 1. 9731±0. 6994bc 2. 3786±0. 7588ab 2. 2539±0. 8194ab 2. 4478±0. 5423abc
5 2. 1319±0. 3495bc 2. 1459±0. 5035ab 2. 047±0. 4574ab 1. 7203±0. 4154c
6 2. 3829±0. 6546ab 2. 3423±0. 44ab 2. 1551±0. 579ab 2. 0791±0. 6902abc
7 1. 3936±0. 6645c 2. 5909±0. 9786a 2. 4212±0. 3787ab 2. 6047±0. 6447a
8 2. 3751±0. 2133ab 2. 4217±0. 5828ab 2. 7445±0. 4395a 2. 5464±0. 6553ab
9 2. 3501±0. 7215ab 2. 0384±0. 5363ab 2. 0735±0. 7668ab 2. 3185±0. 4703abc
10 2. 7814±0. 6752ab 2. 7583±0. 5775a 2. 3818±0. 3514ab 2. 649±0. 5133a
11 2. 3958±0. 8961ab 2. 4021±0. 8714ab 2. 7533±0. 2707a 2. 462±0. 483abc
12 3. 0488±0. 5123a 1. 5983±0. 4478b 2. 1096±0. 7784ab 1. 801±0. 5828bc
表 5 不同层次昆虫群落多样性指数分析
Table 5 In sect commun ity diversity analysis in differen t layer
样地
P lo ts
树冠层
Canopy layer
树干层
T runk layer
枯枝落叶层
L itter layer
1 1. 5173±0. 6338c 0. 6122±0. 1359ab 0. 7966±0. 3626bc
2 2. 3756±0. 6496abc 0. 6591±0. 0852ab 1. 1922±0. 3339abc
3 1. 8695±0. 5628bc 0. 7514±0. 2709ab 0. 8061±0. 2427bc
4 2. 3965±0. 1615abc 0. 7567±0. 4482ab 0. 7296±0. 7496bc
5 3. 289±0. 5189ab 0. 7074±0. 2649ab 0. 9529±0. 3573abc
6 3. 6301±0. 4663a 1. 3458±0. 077a 1. 1653±0. 3811abc
7 2. 7193±0. 9386abc 0. 3871±0. 0371b 0. 5804±0. 1305c
8 3. 072±0. 8618abc 0. 5552±0. 179ab 1. 8527±1. 101a
9 2. 5702±0. 3574abc 1. 1427±1. 0247ab 0. 6337±0. 3452c
10 2. 699±0. 6197abc 0. 767±0. 0341ab 1. 6602±0. 7813ab
11 3. 4169±0. 3612ab 0. 8576±0. 028ab 1. 3692±0. 2213abc
214 昆虫群落多样性的时间格局
两种不同的松林各群落的多样性指数时间动态变化见图 1 和图 2。从图 1 可知, 各类型的马尾松林昆虫群落的多样性指数
随时间的变化而变化。从各样地的变化情况来看, 样地 6 中的昆虫群落多样性指数各个时间段均高于其它各林地, 而且随时间
的变化波动不大, 多样性指数较稳定; 样地 1 即纯林中的多样性指数随时间波动较大, 分别在 5 月下旬、6 月下旬以及 8 月下旬
有 3 个高峰期, 在 6 月、8 月的中旬和 9 月下旬其多样性指数均较其它各样地低。各样地之间多样性指数的波动情况分析, 从大
到小分别为样地 1> 样地 2> 样地 3> 样地 4> 样地 5> 样地 6。其差异情况均达到显著水平 (F = 111587, p = 0)。各类型湿地松
林中昆虫群落多样性指数变化与马尾松林相似 (图 2) , 其中样地 12 的多样性指数波动最小, 样地 7 的多样性指数波动最大, 其
它各样地之间的差异均达到显著水平 (F = 141351, p = 0)。
0892 生 态 学 报 25 卷
图 1 各类型马尾松林昆虫群落多样性指数时间动态变化
F ig. 1 T he change of insect comm unity diversity index w ith the m easuring date in differen t m assion p ine fo rest stands
图 2 各类型湿地松林昆虫群落多样性指数时间动态变化
F ig. 2 T he change of insect comm unity diversity index w ith the m easuring date in differen t slash p ine fo rest stands
3 讨论
生物多样性一直是生态学研究的热点。而且, 大量的研究也表明, 多样化的植被中昆虫的多样性也增加[8 ]。从本文研究来
看, 不同林分类型的两种松林中, 纯林内的昆虫种类和数量明显少于混交林, 而且随着林分结构的不同, 昆虫的种类和数量也不
同, 从各类群的组成比例来分析, 纯林中的植食性类群与混交林无差异, 而天敌类群的组成比混交林小。由此可见, 混交林内的
植食类群所占比例并不高于纯林, 而天敌类群所占比例则明显高于纯林, 这表明混交林对昆虫群落组成的影响主要是使天敌类
群的种类和数量增加了, 亦即使天敌类群更丰富了。
群落中的物种是与许多自然环境条件如光照、温湿度等相互适应和协同进化的, 群落内各物种在长期的自然选择过程中,
在其生理和生态习性上便与周围环境相适应而产生在时间序列上的周期性季节节律。群落结构在长期的自然适应与选择过程
中, 表现出在空间、时间及水平格局上的分化, 形成在一定环境条件下固有的时空结构, 在各方位的结构特征及在时间序列上的
季节变化[7 ]。本文结果表明, 林分结构也影响昆虫群落多样性的时空动态变化; 纯林中的多样性指数较混交林低, 混交结构复杂
性增加, 使多样性指数逐渐提高, 混交林中的昆虫群落多样性指数沿时间梯度的波动较纯林小。这些均说明混交林特别是针阔
灌混交林具有较强的抗逆性能和维持群落内的种间平衡能力。
表 6 不同样地间昆虫群落相对稳定性比较
Table 6 The relative stabil ity values of in sect commun ities in differen t p ine forest stands
项目 Item 马尾松林
M assion p ine fo rest
湿地松林
Slash p ine fo rest
样地 P lo ts 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
stösi 0. 1314 0. 1738 0. 1227 0. 2734 0. 2872 0. 3928 0. 096 0. 1053 0. 1469 0. 253 0. 2557 0. 2628
平均A verage 0. 2302 0. 1866
snösp 1. 4723 1. 4933 1. 3039 1. 7568 2. 0625 2. 4031 1. 1287 1. 2011 1. 0421 1. 4174 1. 7519 2. 1134
平均A verage 1. 7487 1. 4424
为了更好地分析昆虫群落的特征, 本文用高嘉宝提出的昆虫群落相对稳定性指标 (S öN 和 n iönp )来分析昆虫群落的相对稳
定程度[6 ]。由计算结果 (表 6)可知, 各林地中昆虫群落的相对稳定性存在一定的差异。马尾松林的 stösi 和 snösp 值要高于湿地松
林, 分别高出23. 37% 和21. 24%。不同的林分结构对昆虫群落的相对稳定性也有一定的影响, 纯林中的 stösi 和 snösp 值较小, 而
混交林特别是针、阔、灌混交松林中两者的值较大。在马尾松林中, 样地 6 的 stösi 和 snösp 值分别比样地 1 增加了 198193% 和
189211 期 刘兴平 等: 多样化松林中昆虫群落多样性特征
63142% ; 但从表 6 中可以看出, 在马尾松林中, 样地 3 (针叶林)的 stösi 和 snösp 值最小, 其相对稳定性大小依次为针叶林< 纯林
< 草本林< 灌木林< 阔叶林< 针阔灌混交林; 在湿地松林中, 样地 12 的 stösi 和 snösp 值分别比样地 7 增加了 173175% 和
87124%。各样地中昆虫群落相对稳定性值有如下趋势: 纯林< 草本林< 针叶林< 灌木林< 阔叶林< 针阔灌混交林。这说明纯林
中昆虫群落的物种数少, 优势种突出, 群落的自控能力差, 使群落处于不稳定的状态; 而混交松林中的昆虫种类较多而个体数量
相对较少, 天敌类群所占的比例增加, 从而使得群落增加了对外界扰动的缓冲能力, 有可能使群落稳定性增强。
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