王章訓(xùn)，王鳳，吳時(shí)英，吳華，張麗萍，繆瑋

（1.上海市園林科學(xué)規(guī)劃研究院，上海 200232；2.上海城市困難立地綠化工程技術(shù)研究中心，上海 200232；3.上海市浦東新區(qū)林業(yè)站，上海 201203；4.上海樂(lè)知農(nóng)林科技有限公司，上海 201302；5.鎮(zhèn)江市城市綠化管理站，江蘇 鎮(zhèn)江 212000）

節(jié)肢動(dòng)物是生物界的一個(gè)主要類群，是動(dòng)物界中物種最豐富的集合[1]。無(wú)論是個(gè)體數(shù)量、生物量、種數(shù)與基因數(shù)，它們?cè)谏锒鄻有灾卸颊加惺种匾牡匚弧９?jié)肢動(dòng)物對(duì)生境的變化敏感，具有廣譜的生物地理學(xué)和生態(tài)學(xué)探針功能[2]，昆蟲(chóng)群落的物種多樣性，是生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的組成因素，對(duì)維持自然界的生態(tài)平衡發(fā)揮著重要作用。不同生境對(duì)昆蟲(chóng)多樣性產(chǎn)生一定的影響，因此某種生境下的昆蟲(chóng)多樣性可以作為評(píng)價(jià)該地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的一種有效手段[3]。許多地區(qū)開(kāi)展了區(qū)域內(nèi)節(jié)肢動(dòng)物多樣性和群落結(jié)構(gòu)相關(guān)的研究，通過(guò)對(duì)昆蟲(chóng)多樣性的調(diào)查，對(duì)評(píng)價(jià)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)提供了參考數(shù)據(jù)。

老港固廢物綜合利用基地位于上海市浦東新區(qū)老港鎮(zhèn)境內(nèi)[4]，包括再生能源利用中心（垃圾焚燒發(fā)電廠）、綜合填埋場(chǎng)（含滲濾液處理廠）等功能區(qū)，其中再生能源利用中心規(guī)劃垃圾處理總規(guī)模為6 000 t·d-1；垃圾填埋區(qū)占地320萬(wàn)m2，庫(kù)容約為8 000萬(wàn)t，設(shè)計(jì)日處理垃圾4 900 t·d-1，是目前國(guó)內(nèi)最大的灘涂型城市生活垃圾填埋場(chǎng)。該基地自1989年建成以來(lái)，承擔(dān)了上海市70%以上的生活垃圾的利用和消納任務(wù)，為上海市城市安全運(yùn)營(yíng)保障、城市環(huán)境質(zhì)量提升起到了顯著的推動(dòng)作用。綜合填埋場(chǎng)處理規(guī)模大、物料來(lái)源多、污染物產(chǎn)生量大，填埋場(chǎng)對(duì)周邊地區(qū)存在“二次”污染現(xiàn)象，與民生訴求和高標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境需求之間存在較大的矛盾。為減少垃圾填埋對(duì)環(huán)境和土壤的污染，上海市政府對(duì)該基地啟動(dòng)了生態(tài)恢復(fù)工程：2008年采用垃圾上覆蓋土壤的方式進(jìn)行封場(chǎng)、2011年開(kāi)始對(duì)該片區(qū)域進(jìn)行植物造林。2016年，浦東新區(qū)發(fā)改委又批復(fù)了在基地南側(cè)、西側(cè)及北側(cè)部分地區(qū)，建造生態(tài)防護(hù)林。但隨著林地面積的增加，對(duì)該林地有害生物的監(jiān)測(cè)與防控卻相對(duì)滯后，對(duì)其主要病蟲(chóng)害的種類及發(fā)生情況尚未開(kāi)展過(guò)相關(guān)調(diào)查，對(duì)林地內(nèi)主要天敵種類及發(fā)生情況也尚不清楚。

為了解老港固廢物綜合利用基地防護(hù)林的節(jié)肢動(dòng)物多樣性及群落結(jié)構(gòu)，本研究于2018年4-11月對(duì)老港固廢物綜合利用基地防護(hù)林昆蟲(chóng)資源及其多樣性進(jìn)行了初步調(diào)查研究。運(yùn)用多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)、豐富度指數(shù)等不同指標(biāo)討論了不同功能團(tuán)節(jié)肢動(dòng)物群落特征，并統(tǒng)計(jì)了區(qū)域內(nèi)優(yōu)勢(shì)種群的季節(jié)變化動(dòng)態(tài)，以期為上海城市綠地生態(tài)建設(shè)和無(wú)公害防治技術(shù)推廣提供基礎(chǔ)資料。

1 研究地概況

老港固廢物綜合利用基地位于上海市浦東新區(qū)老港鎮(zhèn)境內(nèi)（30°59′～31°16′N，120°53′～121°17′E），地處中緯度東亞季風(fēng)盛行區(qū)域，年平均氣溫為15.0～15.8℃，最低氣溫在1月，月平均氣溫在3.3～3.6℃，最高氣溫在8月，月平均氣溫在26.8℃；全年總?cè)照諘r(shí)數(shù)為2 000～2 200 h，年降水量為900～1 050 mm。土壤主要為吹填土，pH值在7.80～8.24，全鹽量為2.0～3.0 g·kg-1?；孛娣e約15.3 km2，總規(guī)劃范圍為29.5 km2，其中垃圾填埋場(chǎng)占地320萬(wàn)m2，日處理垃圾4 900 t·d-1，約可使用45年。

植被主要有樟Cinnamomum c amphora、女貞Ligustrum l ucidum、弗吉尼亞櫟Quercus v irginaiana、七葉樹(shù)Aesculus chinensis、烏桕Sapium sebiferum、墨西哥落羽杉Taxodium mucronatum、棕櫚Trachycarpus fortunei、圓柏Sabina chinensis、紫荊Cercis chinensis等85種喬木3萬(wàn)余株，有日本女貞Ligustrum japonicum、繡線菊Spiraea salicifolia、夾竹桃Nerium indicum、大花秋葵Hibiscus grandiflorus、大花醉魚(yú)草Buddleja colvilei、‘紫色王子’海棠Malus‘Purple Prince’、海濱木槿Hibiscus hamabo、木芙蓉H.mutabilis、紅葉石楠Photinia×fraseri、傘房決明Cassia corymbosa等灌木35種6萬(wàn)余株，造林總面積約800 hm2，其中2011年造林350 hm2，2016年造林450 hm2，采用混交造林方式，造林時(shí)喬木間行距為3 m，喬木胸徑在8～10 cm，至2018年防護(hù)林的郁閉度均已達(dá)85%以上。

2 研究方法

2.1 采集方法

2018年4-11月，使用馬氏網(wǎng)定期采集昆蟲(chóng)，馬氏網(wǎng)采購(gòu)自淘寶，主要材質(zhì)為100目尼龍絲網(wǎng)。馬氏網(wǎng)整體構(gòu)造像一座尖項(xiàng)房屋，底部為長(zhǎng)方形，頂部一端較高，另一端較低，在較高一端裝有一個(gè)收集頭，收集頭由兩個(gè)塑料瓶和一個(gè)鐵質(zhì)接口組成，靠下面一個(gè)塑料瓶中裝有酒精。在調(diào)查地南側(cè)和北側(cè)隨機(jī)設(shè)置2個(gè)固定馬氏網(wǎng)，兩個(gè)馬氏網(wǎng)間距約為2 000 m，基本能覆蓋調(diào)查的所有區(qū)域。每隔15天收集一次采集瓶中的昆蟲(chóng)并更換采集瓶中的酒精，將標(biāo)本放入寫(xiě)好標(biāo)簽的小瓶中，帶回實(shí)驗(yàn)室鑒定及統(tǒng)計(jì)。采集的標(biāo)本用75%乙醇保存，依據(jù)《昆蟲(chóng)分類學(xué)》《中國(guó)動(dòng)物志》《王家園昆蟲(chóng)》等[5-9]鑒定標(biāo)本。本研究采集到的節(jié)肢動(dòng)物均鑒定到科級(jí)階元。

2.2 分析方法

利用Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、均勻度、物種豐富度等來(lái)分析節(jié)肢動(dòng)物群落特征[10]。

（1）優(yōu)勢(shì)度分析采用Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)（D）：

式中，ni為樣地內(nèi)第i個(gè)物種的個(gè)體數(shù)，N為樣地內(nèi)所有物種的個(gè)體數(shù)，S為物種數(shù)。

（2）物種多樣性分析采用Shannon-Wiener多樣性指數(shù)（H'）：

式中，Pi為第i種個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)N的比率，N為全部物種的個(gè)體總數(shù)，S為物種數(shù)。

（3）均勻度分析采用Pielou指數(shù)（J）：J=H'/Hmax

式中，Hmax=lnS，S為群落中總的物種數(shù)。

（4）物種豐富度分析采用Margalef指數(shù)（dMa）：

式中，S為物種數(shù)，N為全部物種的個(gè)體總數(shù)。

多樣性、均勻度以及優(yōu)勢(shì)度的計(jì)算用Microsoft Excel 2010完成。

3 結(jié)果與分析

3.1 節(jié)肢動(dòng)物群落多樣性調(diào)查結(jié)果

3.1.1 節(jié)肢動(dòng)物群落數(shù)量調(diào)查 老港固廢物綜合利用基地防護(hù)林節(jié)肢動(dòng)物群落多樣性調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表 1。由表 1表明，老港固廢物綜合利用基地防護(hù)林的節(jié)肢動(dòng)物屬于3綱17目131科，共15 59 9頭，其中，捕食性天敵有32科，以食蚜蠅科的數(shù)量最多，達(dá)336頭，四節(jié)蜉科、蚰蜒科等捕食性天敵的數(shù)量較少，均僅有1頭；寄生性天敵達(dá)22科且數(shù)量最多，共6 337頭，其中又以姬蜂科數(shù)量最多，為2 515頭，占所有總昆蟲(chóng)數(shù)量的16.12%，超過(guò)寄生性天敵總數(shù)的三分之一，小蜂科數(shù)量其次，數(shù)量為1 225頭，占所有昆蟲(chóng)數(shù)量的7.85%；中性昆蟲(chóng)中的蚊科和蟻科數(shù)量也較多，分別為1 1 25頭和862頭，占群落總數(shù)的7.21%和5.53%；害蟲(chóng)群落也有58科。除此之外，還誘集到蝸牛Fruticicolidaesp.、蜥蜴Eublepharidaesp.等非節(jié)肢動(dòng)物種類。

3.1.2 節(jié)肢動(dòng)物群落類群調(diào)查 將采集到的所有昆蟲(chóng)根據(jù)功能團(tuán)，分成捕食性天敵、寄生性天敵、中性昆蟲(chóng)亞群落、害蟲(chóng)亞群落四個(gè)大的類群，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)，科數(shù)最多的是害蟲(chóng)亞群落，共有 58科，其次為捕食性天敵，有32科，寄生性天敵科數(shù)較少，有22科，中性昆蟲(chóng)群落科數(shù)分布最少，有19科；從個(gè)體數(shù)來(lái)看，寄生性天敵數(shù)量最多，有6 337頭之多，中性昆蟲(chóng)數(shù)量其次，達(dá)4 593頭，捕食性天敵個(gè)體數(shù)量最少，僅為1 535頭。由于捕食性天敵處于食物鏈較高的位置，故個(gè)體數(shù)較少，符合生態(tài)系統(tǒng)正常分布狀態(tài)。

表1 老港固廢物綜合利用基地防護(hù)林節(jié)肢動(dòng)物群落種類及功能團(tuán)劃分Table 1 Arthropod community types and functional groups in shelterbelts in Laogang Comprehensive Utilization Base for Solid Waste

表1 續(xù)

3.2 節(jié)肢動(dòng)物的群落結(jié)構(gòu)特征

老港固廢物綜合利用基地防護(hù)林不同功能團(tuán)節(jié)肢動(dòng)物的多樣性指數(shù)如表2。

表2 老港固廢物綜合利用基地防護(hù)林不同功能團(tuán)節(jié)肢動(dòng)物多樣性指數(shù)Table 2 Diversity index of different functional groups of arthropod in shelterbelts in Laogang Comprehensive Utilization Base for Solid Waste

由表2可知，總?cè)郝涞膬?yōu)勢(shì)度指數(shù)（Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)）、多樣性指數(shù)（Shannon-Wiener多樣性指數(shù)）和豐富度指數(shù)均為最高，均勻度指數(shù)最高的為捕食性天敵亞群落，其均勻度指數(shù)為0.822 9，其次為害蟲(chóng)亞群落和中性昆蟲(chóng)亞群落，其均勻度指數(shù)分別為0.774 4和0.773 6；在四種不同功能團(tuán)中，害蟲(chóng)亞群落具有較高的優(yōu)勢(shì)度指數(shù)、多樣性指數(shù)和豐富度指數(shù)，分別達(dá)到了0.924 2、3.144 4和7.080 7；捕食性昆蟲(chóng)的多樣性指數(shù)最低，寄生性天敵亞群落優(yōu)勢(shì)度指數(shù)和均勻度指數(shù)均為最低，中性昆蟲(chóng)亞群落則具有最低的物種豐富度指數(shù)，僅為2.134 7。

選取數(shù)量最多的姬蜂科、小蜂科和蚊科三個(gè)優(yōu)勢(shì)種類，統(tǒng)計(jì)其每月種群數(shù)量變化，統(tǒng)計(jì)的結(jié)果如圖1。由圖1可知，姬蜂科和小蜂科昆蟲(chóng)個(gè)體數(shù)量最多的均為8月，4-8月均呈現(xiàn)逐月遞增的趨勢(shì)，8月后個(gè)體數(shù)均開(kāi)始下降，其中姬蜂科昆蟲(chóng)在10月又出現(xiàn)了一個(gè)發(fā)生高峰；蚊科昆蟲(chóng)出現(xiàn)時(shí)間較晚，5月開(kāi)始出現(xiàn)，9月為數(shù)量最多的月份，10月后數(shù)量大幅降低，維持在一個(gè)較低的水平。

圖1 老港固廢物綜合利用基地防護(hù)林主要昆蟲(chóng)類群年度動(dòng)態(tài)變化Figure 1 Annual changes of main insect groups in shelterbelts in Laogang Comprehensive Utilization Base for Solid Waste

4 結(jié)論與討論

本研究所調(diào)查的老港固廢物綜合利用基地防護(hù)林節(jié)肢動(dòng)物中，膜翅目和雙翅目昆蟲(chóng)所占的比例最大，這與節(jié)肢動(dòng)物的采集方式密切相關(guān)。本研究主要使用馬氏網(wǎng)采集，該種采集方式廣泛應(yīng)用于膜翅目昆蟲(chóng)采集和害蟲(chóng)與天敵昆蟲(chóng)多樣性調(diào)查，與掃網(wǎng)法和陷阱法相比，該方法具有采集連續(xù)性好，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、采集效率高等優(yōu)點(diǎn)[11]，采集結(jié)果更能代表該區(qū)域節(jié)肢動(dòng)物分布的真實(shí)情況。盡管如此，此種采集方法對(duì)于一些鱗翅目幼蟲(chóng)和鞘翅目昆蟲(chóng)的采集效率較低，導(dǎo)致本研究采集的節(jié)肢動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)與多樣性與其他同類型的研究之間存在一定差異[12-14]。

從老港固廢物綜合利用基地防護(hù)林節(jié)肢動(dòng)物種的功能團(tuán)組成來(lái)看，捕食性天敵和寄生性天敵種類和數(shù)量占比較多，說(shuō)明本區(qū)域天敵資源較為豐富。李靜納等研究了湖南三葉崖爬藤Tetrastigma hemsleyanum田間節(jié)肢動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)特征，其結(jié)果顯示寄生性天敵在節(jié)肢動(dòng)物群落中僅有2種[15]，遠(yuǎn)低于害蟲(chóng)群落和捕食性天敵種類數(shù)，造成這種差異的原因除了林地與農(nóng)田植被類型不一樣外，與節(jié)肢動(dòng)物的采集方式也密切相關(guān)。多樣性指數(shù)分析結(jié)果顯示僅捕食性天敵亞群落的均勻度指數(shù)要高于害蟲(chóng)亞群落，兩種天敵亞群落的優(yōu)勢(shì)度指數(shù)、多樣性指數(shù)、物種豐富度指數(shù)均低于害蟲(chóng)亞群落對(duì)應(yīng)的數(shù)值，說(shuō)明天敵亞群落的穩(wěn)定性低于害蟲(chóng)亞群落，在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中可通過(guò)對(duì)害蟲(chóng)實(shí)施無(wú)公害防治，保護(hù)利用天敵，維護(hù)本地節(jié)肢動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。

中性昆蟲(chóng)亞群落在本研究中也占有較高的比例，其個(gè)體數(shù)量比害蟲(chóng)亞群落高，這與其他學(xué)者的研究結(jié)果相似。中性昆蟲(chóng)對(duì)林地中節(jié)肢動(dòng)物群落的多樣性、均勻度等產(chǎn)生著重要的影響。一些學(xué)者認(rèn)為中性昆蟲(chóng)可作為天敵的替代寄主或食物，對(duì)天敵的生長(zhǎng)和繁殖起到十分重要的作用，是生態(tài)系統(tǒng)中重要的組成部分。中性昆蟲(chóng)亞群落的結(jié)構(gòu)特征也可作為評(píng)價(jià)該區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定情況的一個(gè)重要指標(biāo)，例如劉繼亮等認(rèn)為潮蟲(chóng)科Oniscidae可指示梭梭Haloxylon ammodendron林等人工林生境，蠼螋科Chelisochidae可指示檉柳Tamarix chinensis林生境[16]，在進(jìn)行防護(hù)林有害生物防控時(shí)，要特別注意對(duì)中性昆蟲(chóng)和天敵的保護(hù)[17-18]。

老港固廢物綜合利用基地防護(hù)林于2011年和2016年分期造林建設(shè)，建成時(shí)間尚短，后期隨著林分生長(zhǎng)，郁閉度增加，生態(tài)群落結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，節(jié)肢動(dòng)物群落種類和數(shù)量等可能會(huì)發(fā)生變動(dòng)，需作進(jìn)一步的調(diào)查研究，掌握群落動(dòng)態(tài)。