閆創(chuàng)，阮小玉，王穩(wěn)穩(wěn)，胡路偉，李想，王懿祥，張?jiān)苹郏瑥埛矫?

(1.信陽農(nóng)林學(xué)院 農(nóng)學(xué)院,河南省豫南農(nóng)作物有害生物綠色防控院士工作站, 河南 信陽 464000;2. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所, 植物病蟲害生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100193)

信陽位于淮河以南，氣候?qū)儆趤啛釒Ъ撅L(fēng)類型，經(jīng)常性降雨，空氣比較濕潤。信陽河流眾多，屬于長江、淮河水系。其中，淮河水域面積占據(jù)總面積較大，而長江水系的流域面積所占甚微。昆蟲在地球生物圈中占有重要地位，在世界生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)行中有著基礎(chǔ)功能[1]。信陽地區(qū)生態(tài)環(huán)境多樣，植被很多，空氣濕潤，特殊的地理位置及環(huán)境條件為多種不同昆蟲的生存和繁殖提供了良好的條件，大大提升了信陽地區(qū)生物資源的多樣性與豐富性。

生物多樣性是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，是生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性發(fā)展的前提[2]。世界上絕大多數(shù)生物多樣性都由昆蟲種群構(gòu)成。因此，昆蟲是生物多樣性的重要組成部分，龐雜的昆蟲種群在自然生態(tài)平衡中起著非常重要的作用[3-5]。當(dāng)前，生物多樣性管理研究中最緊迫的任務(wù)就是保護(hù)和利用生物多樣性，在環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)林業(yè)及綠化指導(dǎo)方面的研究，對昆蟲群落的物種組成和多樣性特征具有重要的參考意義，對害蟲防治具有重要的指導(dǎo)意義。本試驗(yàn)是在信陽農(nóng)林學(xué)院校內(nèi)設(shè)置高空探照燈，通過每日對高空探照燈下昆蟲的種類、數(shù)量進(jìn)行鑒定和統(tǒng)計(jì)，分析種群的相對多度、物種豐富度、群落生態(tài)優(yōu)勢度及群落多樣性等多樣性指數(shù)，期望能為信陽地區(qū)燈下昆蟲的生物多樣性提供重要的基礎(chǔ)材料。

1 材料與方法

1.1 燈誘地點(diǎn)與時(shí)間

高空探照燈設(shè)置在信陽農(nóng)林學(xué)院實(shí)驗(yàn)樓2A513的外陽臺，型號為GT75，光源為ZJD1000W。開燈時(shí)間為2020年5月～11月(夏季：20:00～6:00，冬季：18:00～8:00)。

1.2 試驗(yàn)燈具

將探照燈放在白色鐵皮制成的大型漏斗中，漏斗置于四方體的支架上，漏斗下方是一個(gè)收集昆蟲的口(直徑是10cm)。集蟲袋由40目尼龍紗網(wǎng)制成，頂部有一圓形開口。該集蟲袋側(cè)面有拉鏈，方便取蟲。

1.3 試驗(yàn)方法

高空探照燈下的網(wǎng)袋需要每日進(jìn)行更換，將換下來的網(wǎng)袋放入冰箱中，冷凍7～8h后，從冰箱中取出，根據(jù)昆蟲鑒定相關(guān)的參考書和昆蟲分類相關(guān)的文獻(xiàn)，結(jié)合昆蟲的外部特征如翅、口器、觸角、足等特征進(jìn)行鑒定。對高空探照燈下昆蟲的種類進(jìn)行鑒定，并記錄各昆蟲種類的數(shù)量。

1.4 昆蟲群落特征的分析

將誘集到的昆蟲進(jìn)行鑒定后，統(tǒng)計(jì)其種類和數(shù)量，利用Excel 2010計(jì)算以下物種多樣性指數(shù)。

相對多度分析(%)：Ra=100Ni/N，即各類群個(gè)體數(shù)量占群落調(diào)查個(gè)體數(shù)量的比例。

群落生態(tài)優(yōu)勢度分析以Simpson集中性指數(shù)(C)表示：C=∑pi2。

群落多樣性分析按下列指數(shù)計(jì)算：

Simpson多樣性指數(shù)(D)：D=1-∑pi2=1-C。

Shannon-Winner多樣性指數(shù)(H')：H'=-∑piInpi。

群落均勻度指數(shù)(J)計(jì)算：J=H′/Hmax。

2 結(jié)果與分析

2.1 燈下昆蟲的群落組成

2020年5月底～11月初，信陽地區(qū)探照燈下共誘集到昆蟲11目70科29131頭(表1)。其中，鱗翅目昆蟲誘集到的數(shù)量最多，共有8971頭，占總數(shù)量的30.80%，為優(yōu)勢種群；其次是鞘翅目、半翅目和直翅目，其中鞘翅目有6542頭、半翅目有6062頭、直翅目有5896頭，分別占總數(shù)量的22.46%、20.81%和20.24%。其余目誘集到數(shù)量相對來說均較少：脈翅目有948頭，占總數(shù)量的3.25%；膜翅目有196頭，占總數(shù)量的0.67%；同翅目有184頭，占總數(shù)量的0.63%；革翅目有145頭，占總數(shù)量的0.50%；螳螂目有75頭，占總數(shù)量的0.26%；蜻蜓目有71頭，占總數(shù)量的0.24%；雙翅目有41頭，占總數(shù)量的0.14%。

表1 信陽地區(qū)高空燈下昆蟲的相對多度

2.2 燈下昆蟲種群發(fā)生量和物種豐富度

由圖2可知，2020年誘集到的昆蟲種群數(shù)量與其物種豐富度趨勢基本一致。本年度昆蟲的種群發(fā)生量有3個(gè)高峰，分別在8月22日、9月2日和9月9日，當(dāng)日誘集到的物種數(shù)量分別達(dá)1769頭、1202頭和1520頭。物種豐富度有兩個(gè)高峰，分別在8月7日和8月29日，當(dāng)日誘集到的物種數(shù)分別達(dá)到了43種和44種。在其它時(shí)間，誘集到的昆蟲種群數(shù)量和物種豐富度在不同水平上出現(xiàn)了一定的波動(dòng)。

2.3 燈下昆蟲群落特征指數(shù)分析

由圖3可知，由于本次試驗(yàn)所誘集到的昆蟲種類較多，優(yōu)勢度(C)顯示的值較小并且不是特別明顯，導(dǎo)致Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(D)無限趨近于1。Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H')從6月底到7月初呈下降趨勢，從7月中旬到8月呈上升趨勢。Simpson-Wiener多樣性指數(shù)(H')和均勻度指數(shù)(J)在7月31日均出現(xiàn)了一個(gè)高峰。表明信陽地區(qū)的昆蟲多樣性在此時(shí)最為豐富。也就是說，在這個(gè)時(shí)間段里所誘集到的昆蟲種類最為豐富、數(shù)量也最多。進(jìn)入10月份之后，天氣漸漸變冷，昆蟲數(shù)量越來越少。這一結(jié)果與圖2中的種群發(fā)生量變化趨勢基本一致?？傮w而言，生態(tài)優(yōu)勢度指數(shù)(C)和Shannon-Wiener多樣性指數(shù)的變化相對較穩(wěn)定。

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)多樣性分析和群落優(yōu)勢度結(jié)果表明，鱗翅目、半翅目和鞘翅目是信陽地區(qū)燈下昆蟲群落多樣性最高的3大目，同時(shí)也是信陽地區(qū)的3大主要優(yōu)勢目。張智等[6]、付曉偉等[7]和高麗娜等[8]對我國北方地區(qū)的燈下昆蟲群落的研究結(jié)果表明，昆蟲的物種組成均是以鱗翅目、半翅目和鞘翅目為主。周先涌等[9]對我國南海地區(qū)的昆蟲多樣性調(diào)查也顯示，南繁基地夜間空中昆蟲群落也以鱗翅目、半翅目和鞘翅目為主，以上研究結(jié)果均與本試驗(yàn)結(jié)果一致，反映了在自然界中燈下昆蟲的種群群落構(gòu)成情況基本一致。

昆蟲多樣性研究是生物多樣性研究的重要組成部分，昆蟲的多樣性在一定程度上可以代表本地區(qū)的環(huán)境條件[10]。根據(jù)信陽地區(qū)(5月至11月)的氣象數(shù)據(jù)，該地區(qū)的降雨量為1100 mm，空氣比較濕潤，相對濕度每年為77%。六月的降雨量最大。信陽地區(qū)昆蟲種群、物種豐富度和群落特征指數(shù)隨時(shí)間的變化與氣象條件的變化而變化。昆蟲群落結(jié)構(gòu)可以反映出昆蟲種群之間、昆蟲與環(huán)境之間的影響。近年來，研究昆蟲工具的應(yīng)用對揭示地區(qū)性空中昆蟲的優(yōu)勢種群、區(qū)域性昆蟲種群消長規(guī)律以及季節(jié)性遷飛規(guī)律發(fā)揮了重要作用[11]。本研究的內(nèi)容也為信陽地區(qū)生物多樣性的保護(hù)和昆蟲的種群消長規(guī)律提供了基礎(chǔ)材料。