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STUDY ON INSECT COMMUNITY DYNAMICS OF SECONDARY SUCCESSION IN XISHUANGBANNA

西双版纳热带雨林次生演替中昆虫群落的动态研究



全 文 : 7 一了7 7
第 15卷 第 4期
l g 9 5年 1 2月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
]
Vo】.1 5.N o.4
Dec ,1 9 9 5
西双版纳热带雨林次生演替中
昆虫群落的动态研究
.陶 滔 扈克明 5 7/ · 叫
(中国科学院昆嘲生态研究所 .昆明.650223)
s }8 7
摘 要 通过对西双版纳热带雨林,砍伐后4块处于攻生性演替恢复阶殷.不同年代林中,所谨固定样地 ,
中昆虫群落的定时、定点和定量采集理锟I,对群落中昆虫的数量、种娄、群落的多样性 、优势虚和稳定性进
行 了分析比较.从年度空化看 :昆虫十体数和植食性昆虫数在雨季是最大的。优势度在演替阶段后期是雨
季大于旱季·而在前期则是旱季大于雨季 多样性和均匀性在演替后期是旱季大于雨季.而谊替前期则是
雨季太于旱季。从演替年代变化看 :随着演替年代的递增,昆虫群落的多样性、均匀性和稳定性有增加的
荫 势 ,厕 昆虫数 量干口植宦性 昆 虫敦董 减少 的趋势 .对 昆虫群 落穗定性 的 讨论 ·试 I^ 变异 系数 进 行讨
论 。 一


关键 兰 皇塑堕:舞 _学
热带雨林的破坏是一个严重的全球性问题。在我目的西双版纳,由于农林生产、人口增加
等诸多原因,使得有限的热带原始雨林面积也在不断地减少(森林覆盖率 由原来的 60 减少
到 27 ) ,怎样缩短大片次生性森林的演替时间,使之恢复往日的生态景观 ,已经成为一个
急待解决的课题。研究热带雨林的自然次生演替规律将对这一问题的解决有指导作用.昆虫群
落演替规律的研究是其中的一个重要组成部分
最早有关 昆虫群落演替的研究报道是 Chievin.1 966年在法国北方西海岸对沙丘上植杉
群落和昆虫群落组成进行的研究,此后几十年中 Martin,l966、Coomhs&+Woo&ofre,1973和
Neumann,1971等。 世界各国的科学家做了大量有关昆虫群落演替方面的研究,而国内有关
昆虫群落演替方面的研究进行的较少,尤其是有关西双版纳热带昆虫群落演替方面的研究.还
未见报道。
1 研究样地与方法
作者于 1990年 4月.在西双版纳小勐仑的 4片处于恢 复阶段不同年代的次生林中.选取
了 4块昆虫研究样地.4块样地都是经人为砍伐后 ,处于自然次生性演替状态。海拔 700m,属
于低山地貌,周围的原生林为热带季节性雨林 ” 4块样地的植被情况为:1号样地为白背
桐、浆果乌桕群落(Malotus apelta、Sapium[)acca~s Community),为进行人为控制试验及优势
种的利用研究.种植了一些喜阳的树种.如JIl檩(Mdia toose*adFH)、红椿(n 口cilintⅡ)、云南
石梓(Gmenlina arbore).山乌柏 (Sapium discolor)等 主要植物有白背桐 、浆果乌桕、大叶藤黄
(Gurcinia xanthoc )等;l号样地为 白背桐、假海桐群落 (MaEotus apelta、Pittosp。top
kerri Community),主要植被有自背桐、假海桐、滇银柴(Apo~usa n㈣c Ⅲ )等;Ⅱ号样地为
国家 自然科学基金资助项 目、3897~)188
虹稿日期 19931118,修改璃收到日期:1994 0711
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生 态 学 报 15卷
山桂花、印度栲群落(Paramichdia baitlon、Castanopsis indica Community),主要植被有山桂
花、印度栲、鸡血藤(MiUetia putchm ),蒲桃(Syzygium jambos)等;~号样地为箭毒木、白背
桐群落(Antiaris toxicaria、Maltotus apdtu Community),主要植被有箭毒木、白背桐,滇银柴、
木姜子(Litsea pungens)等 。
4块样地演替年代由大至小的服序是:I号、I号、Ⅲ号、Ⅳ号。每块昆虫固定样地面积为 50m
×50m ,采虫高度从地面至 4m高处,地面进行 lm×lm 面积 多点随机手工捕虫 ,地面以上空间进
行随机连片网捕,网直径 30era,网深60cm.网长 2.4m,定800网次每块地每次。每年雨季(8月),
旱季(4月.旱季最高温;1月,旱季最低温),进行 3次采虫,标本带回室内进行整理鉴定。
昆虫群落结构指标选取:Pielou(1 975)等级多样性指数公式“ :H (SGF)一Ⅳ ( )一Ⅳ
(G)+H (F),在生态调查中,通常不强求必须鉴定出种名,仅需区分为不同种 ,种名用符号代
替,此 时 可 除 去 H (G)这 一 级。’ ,各 级 多样 性 指 数 用 Shannon—Wienner公 式 :H 一
一 P loP,计算~Pielou(1 966)均匀性公式。 :J=H /lns计算;Berger—Parker优势度指数 :
d—N⋯/N 计算;在对多样性与稳定性的讨论中,引A变异系数的相对量化指标进行讨论。
2 研究结果与分析
2.1 昆虫群落结构年度变化
通过两年 6次采虫 .共获得昆虫标本 4987头,分属 19个目。详细在各样地的分布结果见
表 L
表 1 4块样地类群数与 昆虫量季节查化情况
Table 1 The s~~onal variation Of insect species and individ岫 Is in f0ur plols
样 地号
Nutuber o plot
4月 8月 1月
Apr Aug. Jun.
目数 技量 密度 目描 数量 密度 目数 数 量 密度
O NI D NL) NI D 0 NI D
音计
T01al
NO 一 ⋯ b T af order NI= rl~mber of individuals D— d ensity
从表 l叮看出 8月虫量最大,4月次之.1月最小。这与热带的气候和植被生长情况有关 .
8月是热带地区降雨量和温湿度最大 .植被生长最茂盛的时鞠,这为昆虫提供了适宜的环境和
充足的食物来源。
表 2 4块样地昆虫群落组成比较
T曲 J e 2 。[he comparasion of insect community composition in four plots
Ⅲ⋯
0 0 0 0
虬 醯 弛
¨ ” 儿 ¨
㈨㈣ Ⅲ
三 Ⅲ
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4期 陶 滔等:西双版纳热带雨林次生演替中昆虫群落的动态研究 375
表 2表 明,在垒年 昆虫群落的组成 中双翅 目(Diptera)是数量 最大的 目.其次 是 鞘翅 目
(Coleptera)和膜翅目(Hymenoptera),这 3个目的数量占整个昆虫群落量的 6O 以上。
表 3 4块样地植食性昆虫数量比较
Table 3 The eomptr‘ oⅡ0f p-ytoP-‘|帆ls imec1
in four sample plots
表 4 4块样地优势度指数年度变化
Table 4 The dom inunee Index of yearly variation
in four plots
样地号 4月 8月 1月
Number plot Apr. Aug. Jun.
表 3表明 8月份的植食性昆虫数是最高的,这是因为 8月份具有丰富的植物和适宜的温
湿度,为植食性 昆虫提供了最适的生存条件。
表 4示出,4块样地优势度指数年度变化:I号和目号样地的是 8月>1月>4月,I号和
Ⅳ号样地的是 4月>1月>8月。
表 s 4块样地均匀性指数年度变化
Table 5 The eveaRess index of yea rly vartotiotl
in tour plots
仉 5
掸培号Number t岫
图 1 4块样地檀禽性昆虫 比较
Fig.1 The comparasion of phytophsgou~insects
jnfour plots
表 6 4块样地 Shannon-Wienner多样性指数
年度变化
Table 6 The Shannon-W lenner diversity index of
yearly v~ latlon In four plots
—— 面 ———■ 百———i ———
堡 兰 ——— ——— L———j 兀l
T 2.828 2 58 2.637
I 2 396 2.687 2.()1 7
T 2.701 2.575 2 368
17 2 382 2 623 2.415
表 5表明 4块样地均匀性的年度变化:I
和 I号样地是 4月>1月>8月,Ⅳ号样 地是 8
月>1月>4月 ,I号样地是 8月>4月>1月。
从表 6可见 4块样地多样性指数的年度变
化规律是:I和 Ⅱ号样地是 4月最大,Ⅱ和Ⅳ号
是 8月最大 。
2.2 不同演替年代昆虫群落结构比较
从表 1各 样地全年虫量 比较来看 .各样
地虫量由大到小的规律是:I> Ⅳ> I> Ⅲ,可
见昆虫量并不随其演替年代的增大而增长,反
而是随其演替年代的增加而减少井趋于稳定的
趋势,I号样地由于人为种植了一些树种,造成
植物品种单一,使昆虫群落受到影响。
前 人的大量研 究 (Chevin 1966;Shelford
191 3;Martin 1966等)表明 ,植食性昆虫在生物群落的演替中起着很大的作用。植食性昆虫通
过植物的利用,从而降低植物的活力来影响植物之问的竞争平衡。 。作者对植食性昆虫数
目薯置 _ 墨
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生 态 学 报 l5卷
量在 4块样地中所占比重进行计算.结果见图 1
从图 1可以看 出在演替前期植食性昆虫在整个群落中占的比例较高 ,随着演替年代的增
加,植食性昆虫在群落中占的比例有下降的趋势a
由于 I号和 I号、I号和 Ⅳ号样地的年代较接近,各类指数变化不明显 ,所以选取年代差
异较大的 Ⅱ和Ⅳ号样地均匀性指数进行方差分析 ,结果见表 7。
表 7 I,Ⅳ号样地均匀性指数比较
样地号 4月 8月 1月 平均值 t值
Nurabtr of plot Apr. Aug. Jun Average t test
0 836 0 859 0.786 0 75 0.801 0.795 0 804 2.355
0 774 0.s8 0 749 0 786 O.719 0 734 0.724
图 2 4块样 地 Shannon w⋯ er指 瓠 比较
Fig.2 The~omparasion。 Shannon—W ienner diversily
index in four plot~
=2.355> =2.228,所 从演替年代
看均匀性 由大到小的顺序是 m> iv,即均匀性
随演替年代的增加而增加。
Shannon—Wienner指数反应的是系统中信
息量的大小,因此具可累加性。将每块样地全年
的 指数进行累加比较,结果见图 2。
从图 2可看出,各样地多样性指数 由大到
小的顺序是 I> Ⅲ> Ⅳ> I,即随着演替年代
的增加,Shannon—Wienner多样性指数量有增
大的趋势
长期 来,生态学家们对生物群落多样性
与稳定性 的关系一直有争议。 ,主要是缺乏一
定的数量指标。稳定性是指生态系统对抗外界
干扰的能力.它包括两个方面 ,一是指抵抗偏离初始态的能力,二是指受扰动之后返回初始态
的能力 这里试引入统计学中“变异系数”对 4块样地的 Shannon Wienner的年度变化进行测
定,结果见表 8。
表 8 不同演替年代 $hannon-Wienner多样性指数年度变化
Table 8 The yearly Yarition Shannou—W ieuner diversity iudex in four plots
变异系数反映的是数据变异程度,它不受平均数大小影响,可以用来进行多组数据间的变
异程度的比较。从表 8可得出 4块样地变异系数由大到小的顺序是 :Ⅳ> l> I> Ⅲ,在 4块
样地每年度受同样的外界干扰的情况下,是否可以认为 4块样地对抗外界干扰的能力,即 4块
样地相对稳定性 由大 IJd"的顺序是:Ⅲ> I> l> Ⅳ。这一结果与Odum,1969的预测结果。
是一致的。
3 结论与讨论
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4期 陶 滔等:西双版纳热带雨林次生滇替中昆虫群落的动态研究
3.1 从昆虫群落年度的变化上 ,可以知道 :昆虫的数量在雨季比旱季大 ,而从群落的结构上
看,在演替恢复阶段的前期,优势度指数是旱季 比雨季大 ,而均匀性和 Shannon—Wienner多样
性则是雨季比旱季大 ;在演替阶段的后期 ,昆虫群落的优势度指数是雨季要比旱季大 ,而均匀
性和 Shannon—Wienner多样性指数则是旱季比雨季大 。
3.2 从昆虫群落的次生演替变化情况看:昆虫的个体数量和植食性昆虫数随演替年代的增加
而减少;群落的均匀性和 Shannon—Wienner多样性指数随演替年代的增加而增大的趋势。这
一 研究结果与 Odum,1969年的预测结果 是一致的。
3.3 群落的稳定性是群落结构的主要特征之一 ,它反映了群落对外界干扰的抵抗能力 ,在 目
前不可能对群落的结构瑰能做到完全了解的情况下,选择一些能够反映群落内部变化的指标,
是比较可行的。用变异系数来比较群落之间相对稳定性的大小,只是一种尝试 ,有待进一步的
研究资料来论证检验。
参 考 文 献
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STUDY oN INSECT CoM M UNITY DYNAM ICS
oF SECoNDARY SUCCESSION IN XIsHUANGBANNA
Tao Tao Hu Keming
(Kunming Institute口,Ecology,Academia Siaica,Kunming·CMaa,6502韶 )
Four different successional plots were set up in Menglun ofⅪshuangbanna in 1989,the
total area was 2500m .Insects were collected in the same way(800 nets for every plot).The
dominance·homegeneity,stability and diversity of the insects community were analysed.
They were compared one another in d[ferent plots.Four plots shared samilar characteristics
in annual change.The number of insects in rain season is more than that in dry season.In
early successionaI stage,the insect dominance in the rain season is smaller than that of dry
sea~on,but the evenness,stability and diversity of rain season are larger than those of dry
season.In the later successional stage,the change of these index are quite contrary.
The diversity,evenness and stability get higher with the increase of successional stage,
but the number of insects and phytophages decreases with the increase of successional stage.
The coefficient of variation was used in discussing the stability of insect community.
Key words{tropical rain f0rest,secondary Suecession.insect community.
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