嚴 明

(上海市公共綠地建設事務中心，上海 202155)

城市森林中的生物多樣性是其生態(tài)系統(tǒng)功能得 以維持的生物基礎，也是生態(tài)系統(tǒng)抗干擾能力、恢復能力及適應環(huán)境變化能力的物質(zhì)基礎[1]。蛾類昆蟲是生態(tài)系統(tǒng)中一個重要的組成部分，其多樣性大小不僅反映其群落本身的狀況，也能反映棲息生境的優(yōu)良程度，蛾類多樣性對其棲息地的生態(tài)平衡和環(huán)境質(zhì)量能起到較好的指示作用[2]。蛾類大多是植食性昆蟲，其中又有許多是暴食性的，對農(nóng)作物及森林植被損害極大。蛾類具有很強的繁殖能力和適應外界環(huán)境的能力，因此成為植物保護學、昆蟲生理學、生態(tài)學、毒理學等學科的重要研究對象[3]。

上海市環(huán)城綠帶始建于20 世紀90 年代初，是為提升上海市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量而實施的一項重大工程，規(guī)劃總面積6 208 hm2，共涉及浦東新區(qū)、徐匯區(qū)、閔行區(qū)、長寧區(qū)、嘉定區(qū)、普陀區(qū)和寶山區(qū)等外環(huán)沿線7 個區(qū)，經(jīng)過20 余年的規(guī)劃建設，目前已基本建成平均寬度500 m，長98 km，面積約4 000 hm2的環(huán)城綠化帶。這條綠化帶的實施加快了上海市綠化建設的步伐，為改善上海市空氣質(zhì)量、提升廣大市民的生活品質(zhì)起到了舉足輕重的作用[4]。近年來，一些學者針對上海環(huán)城綠帶進行了森林結構、植被群落及土壤動物多樣性調(diào)查研究[5]，蛾類多樣性的研究尚未見報道。本研究以上海環(huán)城綠帶華涇公園段為樣帶，分析其蛾類多樣性，以期掌握蛾類發(fā)生變化規(guī)律，為環(huán)城綠帶有害生物綜合防治提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 主要儀器

JDA0-Ⅲ型自動蟲情測報燈(主波長365 nm，20 w黑光燈管)，河南省湯陰縣佳多科工貿(mào)有限責任公司研制生產(chǎn)。自動蟲情測報燈使用時要求燈管距離地面約1 m，利用燈光誘集昆蟲，再利用紅外加熱處理害蟲，活蟲落入后3～5 min 內(nèi)即被殺死，收蟲盒每天自動轉(zhuǎn)動1 格，共計有8 個收蟲盒。

1.2 試驗地點

自動蟲情測報燈放置于上海環(huán)城綠帶華涇公園段百慕達草坪上。

上海環(huán)城綠帶華涇公園段位于上海環(huán)城綠帶中部，經(jīng)緯度30°59′～31°16′N，120°53′～121°17′E；樣帶內(nèi)優(yōu)勢植被主要有香樟(Cinnamomum camphora)、全緣葉欒樹(Koelreuteria integrifoliola)、水杉(glyp-tostroboides)、女貞(Ligustrum lucidum)、烏桕(Sapium sebiferum)、山櫻花(Cerasus serrulata)、檜柏(Sabina chinensis)、紫荊(Cercis chinensis)等喬木，金森女貞(Ligustrum japonicum)、繡線菊(Spiraea salicifolia)、夾竹桃(Nerium indicum)、瓜子黃楊(Buxus sinica)、紫花海棠(Malus Purple)、木芙蓉(Hibiscus mutabilis)、紅葉石楠(Photinia fraseri)等灌木，紅花酢漿草(Oxalis corymbosa)、百慕大草(Cynodon dactylon)、白花三葉草(Trifolium repens)、大吳風草(Farfugrium japonicum)等地被植物。

1.3 標本收集和鑒定

收集時間為2014-2019 年間每年4 月至11 月，每周收集1 次，并按照順序?qū)⒚刻煺T集到的蛾類標本按日期進行標注，然后帶回室內(nèi)進行分類。常見蛾類主要參考行業(yè)內(nèi)普遍使用的專著進行分類[6-10]。一些鑒定不了的蛾類發(fā)送照片或標本請有關專家協(xié)助鑒定。

1.4 分析方法

利用優(yōu)勢度指數(shù)、多樣性指數(shù)、均勻度、物種豐富度等來分析群落特征[11]，具體公式如下：

⑴ 優(yōu)勢度分析采用Simpson 優(yōu)勢度指數(shù)：

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

⑵ 物種多樣性分析采用Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)：

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

⑶ 均勻度分析采用Pielou 指數(shù)：

式中：Hmax=lnS，S為群落中總的物種數(shù)。H＇為Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)，J為均勻度指數(shù)。

⑷ 物種豐富度分析采用Margalef 指數(shù)：

式中：S為物種數(shù)，N為全部物種的個體總數(shù)。

⑸ 用Jacard 相似性系數(shù)來衡量不同年度間蛾類群落的相似程度，其公式為：

式中：Sj為相似性系數(shù)，c 為2 種生境共有種數(shù)，a、b 表示不同山體中的物種數(shù)。根據(jù)Jaccard 的相似性系數(shù)原理，當 0＜Sj≤0.25 時，為極不相似；0.25＜Sj≤0.50 時，為中等不相似；0.50＜Sj≤0.75 時，為中等相似；0.75＜Sj≤1 時，為極相似。

采用Excel 2010 軟件進行多樣性、均勻度以及優(yōu)勢度計算。

2 結果與分析

持續(xù)6 年的監(jiān)測結果顯示，共誘集并鑒定出蛾類92 種，分屬18 科69 屬，合計23 522 頭。其中，數(shù)量最多的為淡劍灰翅夜蛾，有4 238 頭，占蛾類總數(shù)18.02%，其次為斜紋夜蛾，數(shù)量達3 385 頭，占蛾類總數(shù)14.39%。除此以外，黃楊絹野螟數(shù)量也較多，達1 818 頭，占蛾類總數(shù)的7.73%。早熟禾擬莖草螟、樟翠尺蛾、地老虎、甜菜夜蛾等蛾類數(shù)量均超過600 頭，屬于數(shù)量較多的種類，而石榴巾夜蛾、夾竹桃白腰天蛾、楸螟、桑螟、苧麻夜蛾、一點金剛鉆等種類數(shù)量較少，僅在個別年份誘到1～2 頭，屬于稀有種類。具體種類及數(shù)量情況如表1 所示。

表1 上海環(huán)城綠帶華涇公園段蛾類多樣性名錄

續(xù)表1

2014-2019 年上海環(huán)城綠帶華涇公園段蛾類組成如表2 所示。從誘集到的個體數(shù)來看，數(shù)量最多的為2017 年，共誘集到5 260 頭，該年度誘集到的 物種數(shù)及物種屬數(shù)也最多，分別為75 種和60 屬，但2017 年度誘集到的蛾類科數(shù)最少，為12 科。誘集到個體數(shù)最少的為2016 年，僅有2 987 頭。2014 年和2015 年誘集到的蛾類數(shù)量相近，均為3 500 頭左右，2018 年與2019 年誘集到的蛾類數(shù)量相近，均為4 000 頭左右。2014 年誘集到的蛾類種數(shù)和屬數(shù)均為最少。

表2 2014-2019 年上海環(huán)城綠帶華涇公園段蛾類組成

2014-2019年上海環(huán)城綠帶華涇公園段蛾類組成多樣性分析如表3 所示。Simpson 優(yōu)勢度指數(shù)(D)最高的為2018 年，達0.931 4；其次為2016 年，達0.926 6；最低的是2015 年，為0.892 4。Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)(H)最高的為2018 年，達3.381 5；其次為2016年，達3.225 1；最低為2015 年，僅達2.887 5。Pielou均勻度指數(shù)(J)最高的為2018 年，達0.788 2；其次為2019 年，達0.775 1；最低為2015 年，僅為0.702 4。Margalef 豐富度指數(shù)最高為2016 年，達8.872 8；其次為2018 年，達8.670 0；最低為2014 年，僅有5.885 5。綜合來看，2018 年各種多樣性指數(shù)均較高，而2015年各項指數(shù)均處于較低水平。

表3 2014-2019 年上海環(huán)城綠帶華涇公園段蛾類多樣性分析

2014-2019 年上海環(huán)城綠帶華涇公園段蛾類相似性分析結果如表4 所示。根據(jù) Jaccard 的相似性系數(shù)原理，2016 年與2018 年蛾類種類具有最高的相似性系數(shù)，達0.933 3，屬極相似水平；2015 年與2016 年、2018 年、2019 年的相似度水平也較高；2014 年與2017 年蛾類組成的相似度水平較低，相似性系數(shù)為0.476 2；其余各個年份間蛾類種類間均為中等相似水平，相似性系數(shù)為0.50～0.75。

表4 2014-2019 年上海環(huán)城綠帶華涇公園段蛾類相似性分析

通過對區(qū)域內(nèi)數(shù)量最多的斜紋夜蛾、淡劍灰翅夜蛾、黃楊絹野螟3 種蛾類進行種群動態(tài)年度統(tǒng)計分析，3 種蛾類年度數(shù)據(jù)變化結果見圖1。

圖1 上海環(huán)城綠帶華涇公園段2014-2019 年3 種蛾類的 種群動態(tài)

從圖1 可見，2014-2019 年間，黃楊絹野螟是瓜子黃楊上重要的食葉性害蟲，該蟲誘集數(shù)量在2015 年和2019 年最多，為400 頭左右，最少是在2014 年，誘集到154 頭；斜紋夜蛾主要為害白花三葉草等闊葉類草坪及一些花草，該蟲在2018 年發(fā)生最為嚴重，共誘集到723 頭，2014 年數(shù)量最少，為184 頭；2017 年淡劍灰翅夜蛾發(fā)生最重，共誘集到1 171 頭，2016 年誘集到的數(shù)量最少，為321 頭。

3 結論與討論

環(huán)城綠帶是上海市“環(huán)、楔、廊、園、林”生態(tài)空間的重要組成部分，對于上海整體綠地系統(tǒng)功能發(fā)揮具有極其重要的意義。環(huán)城綠帶1995 年始建，至今已20 余年，由于其防護功能所需，早期建設多以片林為主，其林相結構和植物品種較單一，種植密度較高，易引起病蟲為害。歷年來，環(huán)城綠帶內(nèi)曾大面積發(fā)生的蛾類昆蟲有刺蛾、斜紋夜蛾、重陽木帆錦班蛾、地老虎、楊小舟蛾、楊扇舟蛾、黃楊絹野螟等，但消長變化趨勢各有不同，如刺蛾、重陽木錦斑蛾因重點防控，發(fā)生規(guī)模呈逐年下降趨勢，楊小舟蛾、楊扇舟蛾因寄主植物意楊的逐步老化淘汰，發(fā)生量亦逐步減少，斜紋夜蛾、黃楊絹野螟、地老虎等因林地改造過程中草坪、灌木的面積增加，發(fā)生量呈上升趨勢。

上海環(huán)城綠帶華涇公園段蛾類多樣性6 年持續(xù)監(jiān)測結果顯示，夜蛾科昆蟲數(shù)量和種類最多，這與孟慶繁等[12]對長白山北坡林帶中蛾類多樣性種類調(diào)查結果類似，夜蛾科昆蟲中許多種類具有發(fā)生數(shù)量多，容易爆發(fā)成災等特性，如棉鈴蟲、草地貪夜蛾、甜菜夜蛾等重要害蟲均屬于夜蛾科昆蟲，其中數(shù)量最多的為淡劍灰翅夜蛾，這可能和監(jiān)測測報燈放置于該蟲的重要寄主百慕大草坪關系密切。淡劍灰翅夜蛾是上海地區(qū)一種主要的草坪類害蟲。李麗等[13]報道了2013 年至2016 年該蟲在上海辰山植物園燈下消長動態(tài)，其中該地單日誘集到的淡劍灰翅夜蛾數(shù)量多達6 245 頭。

國內(nèi)許多保護區(qū)或特定生境都對蛾類多樣性進行了系統(tǒng)的研究[14-15]，例如尤平等[16]對天津北大港濕地自然保護區(qū)的蛾類多樣性進行了報道，陳明聰?shù)萚17]對千山風景區(qū)蛾類多樣性進行了調(diào)查，說明蛾類多樣性對生境有很好的指示作用。與其他區(qū)域蛾類多樣性研究結果相比，上海環(huán)城綠帶華涇公園段蛾類種類相對較少，這可能與部分不常見種類未能鑒定到種有關。另外，華涇公園面向公眾免費開放，游客較多。許多研究表明，人為干擾過重可減少區(qū)域內(nèi)昆蟲的物種多樣性[18]。許多區(qū)域的蛾類多樣性調(diào)查僅持續(xù)1 年時間，本研究對上海環(huán)城綠帶華涇公園段的蛾類昆蟲進行了持續(xù)6 年的連續(xù)監(jiān)測，能更加準確地評價該地蛾類多樣性組成及年度變化，為科學制定害蟲防治方案奠定堅實基礎。

通過比較2014-2019 年上海環(huán)城綠帶華涇公園段的蛾類昆蟲種類，發(fā)現(xiàn)各年度間相似性系數(shù)大多處于中等相似和極相似水平，說明該區(qū)域經(jīng)過多年建設已經(jīng)形成了一個較為穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，雖然每年蛾類多樣性有所變化，但主要種類基本沒有改變，所以在日常養(yǎng)護中只需針對主要害蟲制定相應防控措施。而對于種群數(shù)量較少的害蟲種類，可增加容忍度，以提高當?shù)厣锒鄻有浴?/p>

昆蟲趨光性是其在進化過程中形成的最主要趨性之一，利用昆蟲趨光性進行害蟲監(jiān)測及誘殺是害蟲測報及行為調(diào)控技術的重要組成部分，也是了解不同生態(tài)區(qū)昆蟲多樣性動態(tài)的重要手段。除了蛾類昆蟲，一些鞘翅目、半翅目、直翅目昆蟲也具有趨光性，利用誘蟲燈對上海環(huán)城綠帶趨光性昆蟲進行持續(xù)監(jiān)測，對了解當?shù)乩ハx多樣性，針對主要害蟲及天敵種類制定相關綜合防治措施具有十分重要的意義。