賈立軍

摘要：為查明定邊縣荒漠草原蝗蟲區(qū)系及物種多樣性，采用α和β多樣性方法進行研究。結果表明，該區(qū)域蝗蟲區(qū)系由7 科、17 屬、19 種組成，單種屬和寡種屬多是各蝗蟲群落組成的共同特點；各蝗蟲群落種的豐富度、均勻度及多樣性指數(shù)變化趨勢相同，自大至小排序為：農(nóng)田蝗蟲群落>平沙地荒漠草原蝗蟲群落>半流動半固定沙丘荒漠草原蝗蟲群落，3 個蝗蟲群落的生境差異性比較大。

關鍵詞：定邊；荒漠草原；蝗蟲群落；多樣性

蝗蟲是世界農(nóng)、林、牧業(yè)生產(chǎn)的一類重要害蟲[1-2]，長期以來，科技工作者為探索蝗蟲的生物學特性，尋求蝗災的防治對策，對蝗蟲進行了許多深入研究，其中，康樂等[3，4 ]、賀達漢等[5-7]、黃春梅等[8]、金翠霞等[9]、李亞妮等 [10]和常罡等[11]學者先后對草原蝗蟲群落及其物種多樣性都作過大量研究，但定邊地區(qū)的同類研究報道很少。

2011年6月29日，陜西定邊縣植保植檢站進行病蟲普查，在紅柳溝鎮(zhèn)王窯村的草地上發(fā)現(xiàn)大面積土蝗（笨蝗、短星翅蝗、黑背蝗、尖翅蝗等），多數(shù)蝗蝻處于1～2 齡期，平均蟲口密度為18 頭/m2，最高密度為45 頭/m2，并且正在向農(nóng)田擴散，發(fā)生面積達2000 hm2。由于發(fā)現(xiàn)及時，采取得力措施，未能釀成更大災害。

2012年7～8 月，在陜西定邊縣海子梁鄉(xiāng)的張羅坑村、十家莊和敖包疙瘩幾個村子對蝗蟲物種多樣性做了調查，期望加深對該區(qū)域蝗蟲群落的認識，為今后防災減災提供技術資料。

1 調查研究方法

1.1 研究區(qū)域概況

定邊縣地處陜西省西北角、榆林市最西端，是黃土高原與內蒙古鄂爾多斯荒漠草原過渡地帶[12]，地理位置N 36°49′～37°53′，E 107°15′～108°22′。東和東南與陜西省靖邊縣、吳旗縣相連，南和西南與甘肅省華池縣、環(huán)縣相接，西與寧夏回族自治區(qū)鹽池縣毗鄰，北和東北與內蒙古鄂托克前旗、烏審旗相鄰，居陜、甘、寧、蒙4省區(qū)交界位置。境內土地總面積69.20×104 hm2，有兩大地貌類型即南部丘陵溝壑區(qū)，占總面積的52.78%；北部風沙灘區(qū)，占47.22%。海拔1 303～1 907 m。

境內屬暖溫帶半干旱大陸性季風氣候向中溫帶干旱氣候過渡地帶。春多風、夏干旱、秋陰雨、冬嚴寒，日照充足，風沙頻繁，雨季遲且雨量年際變化大；年平均氣溫7.9 ℃，1月平均氣溫-8.8 ℃ ，7 月平均氣溫22.4 ℃，年極端最高溫度為37.7 ℃，極端最低溫度-27.7 ℃，年均日照2 743.3 h，年均降水量316.9 mm，平均無霜期141 d，絕對無霜期110 d ；自然災害頻繁，以干旱、風沙和霜凍影響最大。

全縣天然草地29.23×104 hm2，人工草地6.33×104 hm2。天然草地和人工草地占全縣總面積51.40%。草地主要為荒漠草原、草原化荒漠，間有少量沙地、荒灘地。除少數(shù)荒灘地植被較茂密外，大部分草地植被蓋度<50，高度<10 cm。優(yōu)勢種牧草為短花針茅（Stipa brexiflora）、克氏針茅（S.capillata）、羊草（Leymus chinensis）、糙隱子草（Cleistogenes squarrosa）、賴草（Leymus secalinus）、牛枝子（Lespedeza potaninii）、銀白旋花（Convolvulus arnmanii）、貓頭刺（Oxyiropis aciphylla）、錦雞兒（Caragana microphylla）、芪狀亞菊（Ajuanis aotulleoides）、灌木亞菊（Ajania fruticulosa）、白刺（Nitraria sibirica）、沙蒿（Artemisia oxycephala）、豬毛菜（Salsola collina）、檸條（C.korshinskii）、沙米（S.ruthenica）、冷蒿（A.frigida）等。

1.2 方法

分別以農(nóng)田、平沙地荒漠草原和半流動半固定沙丘荒漠草原為調查樣地（即棲息地類型或蝗蟲群落），用羅馬數(shù)字依次編號為群落Ⅰ、群落Ⅱ和群落Ⅲ，每一樣地面積不小于100 hm2。

自2009年7月5日～7月30日，每間隔5 d進行調查1 次，共調查6 次，每次調查1 d，每天早晨8∶00～11∶00、下午3∶00～6∶00各調查1次。每次調查分3 組各樣地同時進行 [12-14] 。

用昆蟲取樣框100 cm×100 cm×30 cm抽樣15 次，逐樣方收集蝗蟲標本，并帶回室內檢索，按樣地（群落）統(tǒng)計樣方數(shù)、種類和數(shù)量。統(tǒng)計過程中剔除個體數(shù)為零的樣本。

調查蝗蟲種類和數(shù)量組成，通過數(shù)理統(tǒng)計與分析，測算各蝗蟲群落種的豐富度、均勻度和多樣性指數(shù)，對調查區(qū)域蝗蟲的生物多樣性作出綜合評價。

用Excel軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與計算。

1.3 采用的生物多樣性指數(shù)及數(shù)據(jù)處理

1.3.1 a多樣性計算方法[15]

2.1 區(qū)系組成

海子梁鄉(xiāng)蝗蟲由3個基本群落組成，農(nóng)田蝗蟲群落（Ⅰ）、平沙地荒漠草原蝗蟲群落（Ⅱ）和半流動半固定沙丘荒漠草原蝗蟲群落（Ⅲ）。比較3個蝗蟲群落的種類組成可以看出區(qū)系組成的主要特點（表2）。

（1）群落I比群落Ⅱ和群落Ⅲ的科、屬、種數(shù)都多，而群落Ⅱ又比群落Ⅲ的科、屬、種數(shù)多，說明該縣荒漠區(qū)域的農(nóng)田是蝗蟲的棲息地。

（2）3個群落中蝗蟲共有種比例比較小，其中，Ⅰ、Ⅱ兩群落間共有6種，共有種占群落Ⅰ總種數(shù)的42.86%，占群落Ⅱ總種數(shù)的75.0%；Ⅰ、Ⅲ兩群落間有2個共有種，占群落Ⅰ和群落Ⅲ總種數(shù)的14.29%和33.3%；Ⅱ、Ⅲ 兩群落有3個共有種，分別占群落Ⅱ和群落Ⅲ總種數(shù)的37.5%和50%。據(jù)此，可見當?shù)?個蝗蟲群落彼此間差異性較大。

（3）3個群落的優(yōu)勢種各不相同，其中，群落Ⅰ的優(yōu)勢種有輪紋異痂蝗和大墊尖翅蝗，群落Ⅱ的優(yōu)勢種有黃脛小車蝗和黑翅皺蝗，群落Ⅲ的優(yōu)勢種有中華蚱蜢和短星翅蝗。

（4）以單種屬和寡種屬為主是3個群落組成的共同特征。

（5）斑翅蝗科和網(wǎng)翅蝗科是各群落的優(yōu)勢類群。

2.2 各群落蝗蟲種的豐富度、均勻度和多樣性分析

2.2.1 α多樣性指數(shù)

依據(jù)前述α多樣性計算公式計算結果如圖1。

3個蝗蟲群落種的豐富度、均勻度和物種多樣性（含S、D和H′）的排序趨勢完全相同， 即群落Ⅰ>群落Ⅱ>群落Ⅲ（圖1）。試驗表明，在相對意義上，農(nóng)田蝗蟲群落種類組成最豐富，分布最均勻，多樣性最高；其次是平沙地荒漠草原蝗蟲群落；半流動半固定沙丘荒漠草原蝗蟲群落4項指標最低。

2.2.2 β多樣性指數(shù)

依據(jù)前述β多樣性計算式計算結果（表3）。

β多樣性測定結果表明，（1）在定邊北部荒漠草原區(qū)域的生境被物種隔離的程度較大，這是因為蝗蟲種類組成與寄主植物有緊密的關聯(lián)性，蝗蟲種類組成的差異代表了植物種類組成差異，而植物種類組成的差異又反映了各項生境條件綜合影響的差異；（2）β多樣性指數(shù)反映該區(qū)域生境多樣性較低；（3）β多樣性與α 多樣性一起構成了該區(qū)域總體多樣性及荒漠草原地段的生物異質性特點。

3 討論與結論

3.1 討論

對定邊北部荒漠草原蝗蟲群落多樣性調查研究結果表明，α多樣性指數(shù)和β多樣性指數(shù)都比較高。α多樣性指數(shù)比較高說明3個蝗蟲群落的種類組成相對比較豐富，結構、功能和動態(tài)變化相對比較穩(wěn)定；β多樣性比較高說明各蝗蟲群落的生境相似性比較低，尤以農(nóng)田與半流動半固定沙丘之間差異最大。這是因為這兩個生境是當?shù)貎蓚€極端生境的代表[17-18]。

從種的豐富度、均勻度及多樣性看，農(nóng)田無疑是當?shù)鼗认x的最適棲息地，說明農(nóng)田有可能是某些蝗蟲的儲備地，具有儲存、保留和發(fā)源地的作用，當條件適宜時蝗蟲災害突發(fā)的機率也比較高[19-20]。因此，為有效預防蝗災發(fā)生，在耕作方式上有必要采取一些對應的預防措施。

在Shannon指數(shù)中，只有當Pi>1時，種i才可能在大小為n的樣本中出現(xiàn)[21，22]。因此，我們實際觀察到的蝗蟲種數(shù)有可能低估了真實的蝗蟲種數(shù)S，因為即使抽取相當大的樣本，稀有種也常常不會在其中出現(xiàn)。據(jù)此，估計研究區(qū)域草地蝗蟲實際種數(shù)應不少于19種，因此有必要再作進一步的深入研究。

3.2 結論

（1）定邊縣北部荒漠草原蝗蟲區(qū)系由7科、15屬、19種組成，其中，農(nóng)田蝗蟲群落有7科、13屬、14種，平沙地荒漠草原蝗蟲群落有5科、7屬、8種，半流動半固定沙丘荒漠草原蝗蟲群落有有4科、5屬、6種。斑翅蝗科和網(wǎng)翅蝗科是各群落的優(yōu)勢類群，單種屬和寡種屬多是各群落組成的共同特點。

（2）α多樣性指數(shù)分析結果證明，3個蝗蟲群落種的豐富度、均勻度及多樣性指數(shù)變化趨勢相同，即農(nóng)田蝗蟲群落>平沙地荒漠草原蝗蟲群落>半流動半固定沙丘荒漠草原蝗蟲群落。

（3）β多樣性指數(shù)分析結果證明，3個群落生境之間的差異性比較大。

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