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        武威地區(qū)苗圃地?zé)粝露觐惱ハx多樣性及時序動態(tài)分析

        2022-08-22 09:37:40來錫福焦旭東王多文任學(xué)花屠麗芳
        中國農(nóng)學(xué)通報 2022年22期
        關(guān)鍵詞:蛾類苗圃夜蛾

        來錫福,焦旭東,王多文,任學(xué)花,屠麗芳

        (武威市林業(yè)綜合服務(wù)中心,甘肅 武威 733000)

        0 引言

        武威地處河西走廊東端,是西北地區(qū)重要的農(nóng)業(yè)城市。進(jìn)入21世紀(jì)以來,隨著全國苗木市場行情的轉(zhuǎn)好,武威逐漸成為西北地區(qū)重要的綠化苗木生產(chǎn)基地。截至2020年底,武威全市林木育苗苗圃有2631處,育苗面積達(dá)2653 hm2,生產(chǎn)儲備的苗木除保證本地造林用苗外,還供應(yīng)蘭州、張掖等周邊縣、市,以及青海、內(nèi)蒙、寧夏、西藏、新疆、四川等省區(qū)市場,實現(xiàn)了生態(tài)建設(shè)產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)化。

        利用昆蟲的趨光性是對昆蟲群落開展多樣性調(diào)查和對害蟲進(jìn)行監(jiān)測的主要手段之一[1-2]。目前,國內(nèi)利用誘蟲燈調(diào)查并分析林區(qū)昆蟲種類和群落特征已進(jìn)行了大量研究[3-9]。蛾類昆蟲作為昆蟲群落中的重要組成部分,與其生境內(nèi)植物群落功能關(guān)系密切,一些學(xué)者研究指出,蛾類種類和數(shù)量可以預(yù)示森林的環(huán)境質(zhì)量,蛾類有望成為森林中指示物種多樣性的指示類群[10-12]。

        蛾類昆蟲多為農(nóng)林生產(chǎn)中的重要害蟲,對其開展群落特征及多樣性分析研究,不僅有助于了解和掌握區(qū)域生物多樣性信息,對農(nóng)林生產(chǎn)中有害生物防治也具有重要的指導(dǎo)意義[13-14]。目前,有關(guān)苗圃地蛾類昆蟲多樣性的研究尚未有相關(guān)報道。筆者以武威市國家楊樹樟子松良種基地為調(diào)查監(jiān)測地,對該區(qū)域苗圃地?zé)粝露觐惱ハx種類及多樣性進(jìn)行研究,旨在探討武威綠洲區(qū)苗圃地蛾類昆蟲群落結(jié)構(gòu)以及多樣性變化規(guī)律,為該區(qū)域鱗翅目以及其他類群昆蟲的進(jìn)一步研究,和誘蟲燈的應(yīng)用以及苗圃地有害生物的科學(xué)防控提供理論依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 試驗地點

        試驗地點位于甘肅省武威市國家楊樹樟子松良種基地,地處武威市涼州區(qū)下雙鎮(zhèn)七架沙灘,地理坐標(biāo)為102°43′E、38°02′N,海拔1480 m,年均氣溫7.8℃,極端最高氣溫38.5℃,極限低溫-32℃,無霜期平均155天?;貎?nèi)主要育有樟子松(Pinus sylvestrisvar.mongolica)、油 松 (Pinus tabuliformis)、云 杉 (Picea asperata)等 針 葉 樹 苗 及 楊 (Populus)、柳 (Salix)、榆(Ulmus pumila)、槐(Sophora japonica)等北方常用闊葉樹苗。1~10年樹齡的苗木均有。苗圃地管理屬常規(guī)管理。該苗圃基地基本能代表武威乃至整個河西地區(qū)綠洲區(qū)苗圃地生境。

        1.2 試驗材料

        試驗采用燈誘法進(jìn)行誘集調(diào)查。在透光較好、四周苗木種類豐富、周邊相對較為開放的場地邊選擇1個固定樣地安裝誘蟲燈。試驗所用誘蟲燈為河南佳多公司生產(chǎn)的JDTC-9型太陽能自動蟲情測報燈,誘集光源為主波長365 nm的20 W黑光燈管,測報燈晚上自動開燈,白天自動關(guān)燈,具自動排水裝置,可避免誘集昆蟲遭雨水浸泡。所誘昆蟲經(jīng)遠(yuǎn)紅外烘干處理,保持了昆蟲的原始形態(tài),1周內(nèi)每天誘集到的昆蟲可單獨收集保存。

        1.3 調(diào)查方法

        試驗2016年3月28日開始,2016年9月30日結(jié)束。每7天收集1次,每次將每天所誘昆蟲分別收集到自封袋,編號后帶回室內(nèi)及時整理統(tǒng)計并參考文獻(xiàn)進(jìn)行鑒定。草地螟、玉米螟等部分體型較小昆蟲未列入統(tǒng)計。

        1.4 標(biāo)本鑒定

        參照《中國經(jīng)濟(jì)昆蟲志》、《中國動物志》(昆蟲綱)、《中國蛾類圖鑒Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ》、《北京蛾類圖譜》等分類參考書、文獻(xiàn)對收集到的昆蟲標(biāo)本進(jìn)行鑒定。

        1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

        采用Microsoft Excel 2016和Past 4.08進(jìn)行數(shù)據(jù)整理分析和曲線圖繪制。相對豐盛度(Pi)、Shannon-Winner多樣性指數(shù)(H′)、Berger-Parker優(yōu)勢度指數(shù)(D)、Margalef豐富度指數(shù)(R)、Pielou均勻度(J′)按式(1)~(5)計算[15]。

        式中,Ni為i物種的個體數(shù),N為群落的總個體數(shù),S為群落中的物種數(shù)。Pi≥0.1時,該種為優(yōu)勢種(++++),0.05≤Pi<0.1 時,該物種為豐盛種(+++);0.01≤Pi<0.05時,該物種為常見種(++);Pi<0.01時,該物種為偶見種(+)[15-16]。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 苗圃地蛾類昆蟲群落物種組成

        調(diào)查期間共誘集到蛾類昆蟲5154頭,分屬于鱗翅目9個科,分別是尺蛾科、燈蛾科、毒蛾科、天蛾科、舟蛾科、木蠹蛾科、螟蛾科、卷蛾科和夜蛾科(表1)。其中夜蛾科為主要類群,種類數(shù)為38種(70.37%),個體數(shù)為3781頭(73.36%);其次是天蛾科,共5種(9.26%)445頭(8.63%);燈蛾科、尺蛾科、螟蛾科和舟蛾科的種類數(shù)均為2種(3.7%),個體數(shù)分別為249頭(4.83%)、235頭(4.56%)、68頭(1.32%)和36頭(0.70%),毒蛾科、卷蛾科和木蠹蛾科物種均比較單一,但毒蛾科的個體數(shù)量較多,為335頭(6.50%)。各科所誘蟲量的百分比依次為夜蛾科(73.36%)>天蛾科(8.63%)>毒蛾科(6.50%)>燈蛾科(4.83%)>尺蛾科(4.56%)>螟蛾科(1.32%)>舟蛾科(0.70%)>卷蛾科(0.08%)>木蠹蛾科(0.02%)。

        表1 苗圃地?zé)粝露觐惱ハx群落物種組成

        由表2可知,苗圃地所誘蛾類昆蟲中夜蛾科為優(yōu)勢科,共有38個種,其中旋幽夜蛾(Scotogramma trifolii)和警紋地老虎(Agrotis exclamationis)為優(yōu)勢種,粘蟲(Mythimna separata)和黃地老虎(Agrotis segetum)為豐盛種,常見種有波莽夜蛾(Raphia peusteria)、小地老虎(Agrotis ipsilon)、銀錠夜蛾(Macdunnoughia crassisigna)、棉鈴蟲(Helicoverpa armigera)、甘藍(lán)夜蛾(Mamestra brassicae)、白杖粘夜蛾(Leucania lalbum)和諧夜蛾(Acontia trabealis);天蛾科次之,有5個種,優(yōu)勢種為藍(lán)目天蛾(Smerinthus planus)和榆綠天蛾(Callambulyx tatarinovi);毒蛾科的楊毒蛾(Stilpnotia candida)為豐盛種;燈蛾科有2個種,分別為亞麻籬燈蛾(Phragmatobia fuliginosa)和黃臀黑燈蛾(Epatolmis caesarea);尺蛾科有2個種,為春尺蠖(Apocheima cinerarius)和槐尺蠖(Semiothisa cinerearia);舟蛾科為楊二尾舟蛾(Cerura menciana)和楊扇舟蛾(Clostera anachoreta);卷蛾科為白鉤小卷蛾(Epiblema foenella);木蠹蛾科為芳香木蠹蛾東方亞種(Cossus cossus orientalis);螟蛾科為云杉梢斑螟(Dioryctria reniculelloides)和四斑絹野螟(Diaphania quadrimaculalis)。

        表2 苗圃地?zé)粝露觐惱ハx名錄

        續(xù)表2

        2.2 苗圃地?zé)粝露觐惱ハx群落多樣性時序動態(tài)

        苗圃地?zé)粝露觐惱ハx群落多樣性指數(shù)隨時間的變化如圖1~6所示。調(diào)查期間,群落物種數(shù)(圖1)和個體數(shù)(圖2)變化趨勢基本一致。物種數(shù)從4月開始逐漸增加,至7月達(dá)到峰值,為32種,之后逐漸減少,個體數(shù)在6、7月出現(xiàn)2個峰值,分別達(dá)618、558頭,7月下旬受連續(xù)降雨影響,群落物種數(shù)和個體數(shù)均迅速下降,之后又有所回升。多樣性指數(shù)(圖3)在4月最低,5月中旬后隨著物種數(shù)的增加多樣性指數(shù)迅速上升,并在之后的幾個月保持平穩(wěn)趨勢,進(jìn)入9月后隨著物種數(shù)的減少多樣性指數(shù)迅速下降,之后受物種數(shù)變化影響又有所增加。豐富度指數(shù)(圖4)整體變化趨勢與物種數(shù)保持一致,從調(diào)查日開始持續(xù)增加,至7月上旬達(dá)到最大,后逐漸降低。均勻度指數(shù)(圖5)在4—5月波動較大,之后隨著物種數(shù)和個體數(shù)的增加,6—8月保持相對穩(wěn)定狀態(tài),9月受物種數(shù)和個體數(shù)減少的影響再次出現(xiàn)較大波動。優(yōu)勢度指數(shù)(圖6)在4月和5月最高,之后隨著物種數(shù)的增加優(yōu)勢度指數(shù)不斷下降,在7月中下旬達(dá)到最低,之后逐漸上升。

        圖1 苗圃地?zé)粝露觐惱ハx群落物種數(shù)時序變化

        圖2 苗圃地?zé)粝露觐惱ハx群落個體數(shù)時序變化

        圖3 苗圃地?zé)粝露觐惱ハx群落Shannon-Winner多樣性指數(shù)時序變化

        圖4 苗圃地?zé)粝露觐惱ハx群落Margalef豐富度指數(shù)時序變化

        圖5 苗圃地?zé)粝露觐惱ハx群落Pielou均勻度指數(shù)時序變化

        圖6 苗圃地?zé)粝露觐惱ハx群落Berger-Parker優(yōu)勢度指數(shù)時序變化

        3 結(jié)論

        (1)本次調(diào)查共誘集到蛾類昆蟲5154頭,分屬于鱗翅目9科54種,所誘集到的蛾類昆蟲中,夜蛾科為優(yōu)勢類群,共有38種3781頭,占昆蟲群落總量的73.36%。

        (2)對昆蟲群落的多樣性時序動態(tài)分析結(jié)果顯示,群落物種數(shù)和個體數(shù)在溫度較低的4月均處于較低水平,此時多樣性指數(shù)、豐富度指數(shù)也較低,而優(yōu)勢度指數(shù)最高,且受群落結(jié)構(gòu)影響,均勻度指數(shù)波動較大;之后隨著溫度的升高,植物群落發(fā)生變化,蛾類昆蟲也逐漸增多,物種數(shù)、個體數(shù)在6—8月均達(dá)到較高水平,此時蛾類昆蟲群落的多樣性指數(shù)、物種豐富度指數(shù)達(dá)到最高,優(yōu)勢度指數(shù)達(dá)最低,均勻度指數(shù)保持穩(wěn)定;9月溫度逐漸降低,植被資源減少,昆蟲生長發(fā)育受限,物種數(shù)、個體數(shù)以及多樣性指數(shù)、豐富度指數(shù)均下降,而因物種減少,優(yōu)勢度指數(shù)回升,均勻度指數(shù)再次表現(xiàn)出較大的波動。

        (3)旋幽夜蛾、警紋地老虎、粘蟲、黃地老虎等為苗圃地蛾類昆蟲群落的優(yōu)勢種群,這些類群數(shù)量較多,對林木生長具有一定的危害性,因此在苗圃生產(chǎn)中應(yīng)做好監(jiān)測,同時開展生物學(xué)、生態(tài)學(xué)研究,了解掌握其發(fā)生動態(tài)及規(guī)律,適期防治,以有效避免、減輕其林業(yè)危害。

        4 討論

        鱗翅目蛾類昆蟲中的許多種類都是重要的林業(yè)害蟲,其中夜蛾科具有食性雜、適應(yīng)性強(qiáng)的特點,主要以幼蟲危害林木的葉片、根莖等,是目前林業(yè)生產(chǎn)中的重要害蟲。本研究結(jié)果與多數(shù)有關(guān)蛾類昆蟲群落的研究結(jié)果一致[17-20]。

        蛾類昆蟲對環(huán)境的變化具有較強(qiáng)的敏感性,當(dāng)所處的環(huán)境條件發(fā)生微弱變化時,其群落組成結(jié)構(gòu)即可表現(xiàn)出現(xiàn)較高的差異[21-22]。該研究對蛾類昆蟲群落的多樣性時序動態(tài)分析顯示,苗圃地?zé)粝露觐惱ハx的群落結(jié)構(gòu)隨季節(jié)的變化而表現(xiàn)出不同,特別是在6—8月,物種數(shù)、個體數(shù)均達(dá)到較高水平,均勻度指數(shù)保持穩(wěn)定[23]。這表明該區(qū)域夏季蛾類昆蟲群落更為豐富。由此說明,溫度較高、降雨較多的夏季更適宜蛾類昆蟲的生長[24]。

        在昆蟲群落物種組成分析中,旋幽夜蛾、警紋地老虎、粘蟲、黃地老虎等為優(yōu)勢種群,也是農(nóng)林生產(chǎn)經(jīng)營過程中主要的防治對象[25-26],在苗圃生產(chǎn)中應(yīng)做好監(jiān)測,科學(xué)開展防治。

        本研究僅對苗圃地?zé)粝露觐惱ハx群落結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行了調(diào)查與分析,受試驗調(diào)查區(qū)域、調(diào)查方法及調(diào)查時間限制,尚不能全面反映出武威地區(qū)苗圃地蛾類昆蟲群落結(jié)構(gòu)特征,對苗圃地其他類群昆蟲群落結(jié)構(gòu)特征也有待更進(jìn)一步研究,以便于更準(zhǔn)確地了解武威地區(qū)蛾類乃至整個昆蟲群落結(jié)構(gòu)。

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