劉江偉，汪小越，陳 希，居 峰　(中山陵園管理局森林管理處，江蘇南京 210014)

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南京市主要植被群系毒蛾科昆蟲群落結(jié)構(gòu)及其多樣性

劉江偉，汪小越，陳 希，居 峰*(中山陵園管理局森林管理處，江蘇南京 210014)

摘要[目的]明確南京市主要植被群系毒蛾科昆蟲群落結(jié)構(gòu)及其多樣性，以更好地保護南京市森林生態(tài)及植樹造林成果。[方法]研究了南京市主要植被群系植物種類及毒蛾科昆蟲種類、種群密度、分布及發(fā)生規(guī)律，并進(jìn)行了多樣性分析。[結(jié)果]南京市5種主要植被群系共有毒蛾科昆蟲15屬32種，優(yōu)勢種為楓毒蛾、條毒蛾、綠點足毒蛾、鵝點足毒蛾、華竹毒蛾；昆蟲本身的生物學(xué)特征、氣候條件、生態(tài)環(huán)境是影響蛾類群落結(jié)構(gòu)及動態(tài)的主要因素；毒蛾科昆蟲種群動態(tài)有明顯的時序變化，這種變化在很大程度上與季節(jié)性的溫度變化有關(guān)。[結(jié)論]研究結(jié)果為有害生物的預(yù)測預(yù)報和防治提供了理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞植被群系；毒蛾科；群落結(jié)構(gòu)；多樣性

Community Structure and Diversity of Insects of Lymantriidae in Main Vegetation Formation of Nanjing

LIU Jiang-wei, WANG Xiao-yue, CHEN Xi, JU Feng*

(Forest Management Office, Administrative Bureau of Dr.Sun Yat-sen’s Mausoleum, Nanjing, Jiangsu 210014)

Abstract[Objective] The aim was to study the community structure and diversity of insects of Lymantriidae in main vegetation formation in Nanjing City, so as to better protect forest eco-system and afforestation achievements in Nanjing. [Method] The plant species and insect species of Lymantriidae, population density, distribution and occurrence regularity in the main vegetation formation of Nanjing were investigated and analyzed by the diversity analysis method. [Result] The results showed that there were 15 genera, 32 species of insects of Lymantriidae in the five kinds of main plant formation of Nanjing;Lymantriaumbrifera(Wileman),Lymantriadissoluta(Swinhoe),RedoaleucoscelaCollenette,RedoaanserCollenette,PantanasinicaMoore were dominant species. Insect biology characteristics, climatic conditions, the ecological environment were the major factors that impacted the community structure and dynamic of the moth. Insect population dynamics of Lymantriidae had obvious temporal changes, the change was largely related to the seasonal temperature changes. [Conclusion] The study results can provide theoretical basis for forecasting and prevention of harmful organisms.

Key wordsVegetation formation; Lymantriidae; Community structure; Diversity

毒蛾科昆蟲是農(nóng)林牧業(yè)的重要害蟲，全世界有2 500種，我國統(tǒng)計文獻(xiàn)資料有360種[1]。這些種類中有的是世界著名的大害蟲，如廣泛分布在歐、亞、北美大陸的舞毒蛾(LymantriadisparLinnaeus)、模毒蛾(LymantriamonachaLinnaeus)，有的種類在我國由過去的零星分布發(fā)展到擴散蔓延成災(zāi)，成為危害農(nóng)、林業(yè)的猖獗種，如條毒蛾(LymantriadissolutaSwinhoe)、木毒蛾(LymantriaxylinaSwinhoe)等。許多毒蛾科昆蟲以其繁殖力強、分布廣泛、食性復(fù)雜、破壞性大而成為昆蟲學(xué)家研究和防治的重點對象[2]。南京市由于新造林面積大，部分中齡以上的松林受到松材線蟲病的危害，加上森林經(jīng)營工作比較薄弱，森林綜合效益還不高，抗有害生物的能力較弱[3]。鑒于此，筆者研究了南京市主要植被群系內(nèi)毒蛾科昆蟲的群落結(jié)構(gòu)及物種多樣性，旨在為有害生物的預(yù)測預(yù)報和防治提供理論依據(jù)。

1研究區(qū)概況與方法

1.1研究區(qū)概況南京市地處我國東南部的長江下游，東接富饒的長江三角洲，南靠寧鎮(zhèn)丘陵，西倚皖贛山區(qū)，北連江淮平原，地理位置十分優(yōu)越，地理坐標(biāo)為118°22′～119°14′ E，31°14′～32°36′ N。屬北亞熱帶濕潤氣候，溫暖宜人，四季分明，年平均氣溫為15.4 ℃，年均降水量達(dá)1 106 mm，全年無霜期達(dá)200～300 d。在植物區(qū)系上，南京屬暖溫帶落葉闊葉林與中亞熱帶常綠闊葉林的過渡地帶，植被成分具有明顯的過渡性，植物種類豐富，南京地區(qū)共有高等植物1 823種。南京市土地面積達(dá)65.82萬hm2，全市有林地面積達(dá)14.00萬hm2[3]。20世紀(jì)末，南京市森林面積近8.00萬hm2[4]。經(jīng)過多年的建設(shè)，全市森林面積超過11.00萬hm2。其中喬木林9.80萬hm2，竹林5 511 hm2。喬木林面積按優(yōu)勢種所占比重大小依次為楊樹(23.01%)、闊葉混交(21.02%)、國外松(濕地松、火炬松)(8.41%)、馬尾松(8.20%)、杉木(7.28%)、針闊混交(4.49%)[3]。

根據(jù)南京市森林優(yōu)勢植物種類現(xiàn)狀，按優(yōu)勢種所占面積選出南京市森林植被的5個主要群系：楊樹林、闊葉混交林(楓香與麻櫟)、馬尾松林、針闊混交林(馬尾松、國外松與楓香、麻櫟等)以及竹林。采樣點主要為紫金山國家森林公園、江寧區(qū)境內(nèi)的南京曉莊學(xué)院、江寧區(qū)東善橋林場。

1.2方法

1.2.1調(diào)查方法。調(diào)查時間為2011～2012年，每年的3月25日至11月25日每隔10 d調(diào)查一次(因特殊情況或陰雨天而錯過采集時期的，則于第2年同時期進(jìn)行補充，同時期上年未采集到，后用采集到的種類進(jìn)行適當(dāng)補充，2a同一時間段均采集到的種類數(shù)量采用2011年的記錄)，每樣方(每種植被群系)取時間段不重復(fù)的調(diào)查25次。調(diào)查方法為燈誘與網(wǎng)捕相結(jié)合，誘集燈為25 W汞燈，將采集的所有鱗翅目昆蟲標(biāo)本帶回室內(nèi)進(jìn)行鑒定和數(shù)量統(tǒng)計，其中部分標(biāo)本由江蘇省林業(yè)科學(xué)院席客研究員、南京林業(yè)大學(xué)湯進(jìn)根教授、南京曉莊學(xué)院李朝暉教授鑒定。標(biāo)本均保存于中山陵園管理局森林管理處昆蟲標(biāo)本室。

1.2.2樣地設(shè)置。在紫金山國家森林公園、江寧區(qū)境內(nèi)的南京曉莊學(xué)院、江寧區(qū)東善橋林場，根據(jù)各地域的實際情況選擇15個植被類型特征明顯、具有較強代表性的生境為調(diào)查區(qū)(每種植被群系3種生境)，每個調(diào)查區(qū)設(shè)1塊樣地，每塊樣地為20 m×20 m，為便于比較，將同種植被群系植物種類合并統(tǒng)計，各植被類型樣地喬、灌、草等基本情況見表1。在5種植被群系15個樣方中共有植物種類191種，其中闊葉混交林植物種類最多(112種)，其次為針闊混交林(85種)、竹林(75種)、針葉林(68種)和楊樹林(20種)。

表1　南京市主要植被群系植被比較

1.2.3數(shù)據(jù)分析。

(1)相對多度(Ra)[5-6]：Ra=100Ni/N。其中，Ni為第i種的個體數(shù)，N為群落中的總個體數(shù)。

(2)Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H′)[5-6]：H′=-∑PilnPi。其中，Pi=Ni/N，Pi是第i種的個體比例，Ni是第i物種的個體數(shù)，N是全部物種的個體總數(shù)。

(4)Margalef物種豐富度(S1)[5-6]：dma=S1=(S-1)/lnN。其中，S為物種數(shù)，N為全部物種的種群數(shù)量。

2結(jié)果與分析

2.1蛾類名錄與分類系統(tǒng)自2011～2012年3月下旬至11月下旬，在5種植被群系15個樣方中共采集毒蛾科昆蟲1 711頭，按照Common分類系統(tǒng)分類[8]，鑒定統(tǒng)計南京市5種主要植被群系毒蛾科昆蟲15屬32種(表2)，名錄中種類按拉丁字母順序排列。名錄學(xué)名及中文名主要依據(jù)《中國蛾類圖鑒》、《中國經(jīng)濟昆蟲志》、《中國動物志》等[1-2，9-15]相關(guān)資料鑒定與定名。

2.2各植被群系毒蛾科昆蟲群落結(jié)構(gòu)組成與優(yōu)勢類群比較根據(jù)統(tǒng)計匯總，個體數(shù)量最多的依次為楓毒蛾、條毒蛾、綠點足毒蛾、鵝點足毒蛾、華竹毒蛾。各植被群系毒蛾科昆蟲群落結(jié)構(gòu)組成不同，種類數(shù)量大小順序為針闊混交林(24)、闊葉混交林(22)、馬尾松林(18)、竹林(13)、楊樹林(5)；個體數(shù)量大小順序為闊葉混交林(755)、竹林(411)、針闊混交林(347)、馬尾松林(119)、楊樹林(79)(表3)。各植被群系優(yōu)勢種各有不同，楊樹林的優(yōu)勢種為楊雪毒蛾、榆黃足毒蛾、腎毒蛾；闊葉混交林的優(yōu)勢種為楓毒蛾；馬尾松林的優(yōu)勢種為楓毒蛾、條毒蛾、鵝點足毒蛾；針闊混交林的優(yōu)勢種為楓毒蛾、條毒蛾；竹林的優(yōu)勢種為楓毒蛾。在闊葉混交林、馬尾松林、針闊混交林及竹林中，楓毒蛾均為最多，并于2011年在紫金山林區(qū)造成危害[16]。筆者認(rèn)為這是由于上述植被群系中均有楓香樹存在，條件適合從而造成種群密度過大。

表2　南京市主要植被群系毒蛾科昆蟲名錄

表3　各植被群系蛾類群落結(jié)構(gòu)組成

接下表

2.3各植被群系多樣性比較通過多樣性統(tǒng)計分析，南京市不同植被群系物種數(shù)、個體數(shù)、多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)、豐富度指數(shù)差異較大(表4)。在種類數(shù)上，最多的為針闊混交林，最少的為楊樹林。在個體數(shù)量上，最多的為闊葉混交林，最少的為楊樹林。在多樣性指數(shù)上，最大的為馬尾松林，最小的為竹林。在均勻度指數(shù)上，最大的為馬尾松林，最小的為竹林。在豐富度指數(shù)上，最大的為針闊混交林，最小的為楊樹林。一般來說，α-多樣性中的多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)、物種豐富度存在著一定的相關(guān)性，即生境類型中物種豐富度高，其多樣性指數(shù)一般較高，均勻度指數(shù)也較高[17]。但南京市主要植被群系中毒蛾科的物種豐富度最高的為針闊混交林，但其多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)并非最高，筆者認(rèn)為僅就某一物種群落并不能代表或是完全代表該森林群落是否穩(wěn)定，也可能是南京市各主要植被群系由于人為因素的影響，加上森林的自然演替，現(xiàn)處于一個演替的中間階段，多樣性指數(shù)不受均勻度影響。

表4　不同植被群系各季節(jié)多樣性比較

2.4時間動態(tài)及特性分析蛾類群落的結(jié)構(gòu)和演替是與環(huán)境相互適應(yīng)和協(xié)調(diào)的結(jié)果。由表5可知，不同時間毒蛾科昆蟲群落的結(jié)構(gòu)組成存在明顯差異。由圖1可知，南京市毒蛾科昆蟲發(fā)生具有3個高峰期，其中第1個高峰期在6月上旬，第2個高峰期在7月下旬，第3個高峰期在9月下旬。從個體數(shù)量上看，第3個高峰期明顯高于第1、2個。由此說明：毒蛾科昆蟲種群動態(tài)有明顯的時序變化，3月下旬開始，隨著氣溫的升高，大部分花草樹木長出嫩葉、開花，有利于蛾類幼蟲的取食與成蟲繁殖，所以毒蛾科昆蟲個體數(shù)有所上升；6月上旬以后，雖然仍屬高溫季節(jié)，但某些害蟲已變態(tài)呈不危害蟲態(tài)，以致發(fā)生危害的害蟲種類和數(shù)量較少；直至7月下旬，個體數(shù)量達(dá)到第2個高峰；9月下旬因氣候影響，導(dǎo)致毒蛾科昆蟲個體數(shù)量變少。上述說明毒蛾科昆蟲個體數(shù)量的變化除了與物種本身的生物學(xué)特性有關(guān)外，在很大程度上與季節(jié)性的溫度變化有密切關(guān)系。

圖1　南京市主要植被群系毒蛾科成蟲時間動態(tài)Fig.1　Dynamics of insect species of Lymantriidae in main vegetation formation in Nanjing City

3結(jié)論與討論

對5種植被類型15個樣方中喬、灌、草植物種類的調(diào)查結(jié)果表明：南京市5種植被群系共有植物種類191種，其中喬木層植物30種、灌木層植物44種、草本層植物129種。南京市5種主要植被群系共有毒蛾科昆蟲15屬32種，最多的依次為楓毒蛾、條毒蛾、綠點足毒蛾、鵝點足毒蛾、華竹毒蛾。南京市主要植被群系中，毒蛾科種類數(shù)最多的為針闊混交林，個體數(shù)量最多的為闊葉混交林，多樣性指數(shù)最大的為馬尾松林，均勻度指數(shù)最大的為馬尾松林，豐富度指數(shù)最高的為針闊混交林，因此，僅就某一物種群落并不能代表或是完全代表這個森林群落是否穩(wěn)定。不同時間毒蛾科昆蟲群落的結(jié)構(gòu)組成存在明顯差異，毒蛾科昆蟲個體數(shù)量的變化除了與物種本身的生物學(xué)特性有關(guān)外，在很大程度上與季節(jié)性的溫度變化有密切關(guān)系。

南京市生態(tài)環(huán)境建設(shè)的重點是森林建設(shè)與保護，因此，森林管理應(yīng)以培育和恢復(fù)健康森林為目標(biāo)，促進(jìn)形成穩(wěn)定的森林生態(tài)系統(tǒng)，這就需要以森林健康監(jiān)測為基礎(chǔ)，加強對優(yōu)勢植被群系的研究，了解森林所發(fā)生的變化，掌握生境類型的自然條件與有害生物的制約關(guān)系，從而獲得不同植被類型的功能情況和動態(tài)變化規(guī)律，有利于對有害生物的預(yù)測預(yù)報及構(gòu)建復(fù)雜穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

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中圖分類號S 763.42

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611(2016)06-007-06

收稿日期2016-02-14

作者簡介劉江偉(1975- )，男，江蘇鎮(zhèn)江人，工程師，從事森林管理及園林規(guī)劃研究。*通訊作者，高級工程師，從事森林植保研究。

基金項目江蘇省南京市建委科研基金項目(200912)。