摘 要 采用隨機(jī)網(wǎng)捕法和定點(diǎn)觀察法,調(diào)查南充市園藝傳粉昆蟲(chóng)蝶類(lèi)與蜂類(lèi)資源和群落的多樣性,為后續(xù)傳粉昆蟲(chóng)保護(hù)、開(kāi)發(fā)和利用提供數(shù)據(jù)支撐。結(jié)果:共捕獲傳粉蝶類(lèi)和蜂類(lèi)1 104頭,共有64種,隸屬于9科36屬。其中蝶類(lèi)共捕獲579頭,隸屬于6科33屬51種;蜂類(lèi)共捕獲525頭,隸屬于3科3屬13種。蝶類(lèi)的蛺蝶科與蜂類(lèi)的蜜蜂科的個(gè)體數(shù)、物種豐富度和多樣性指數(shù)均為各類(lèi)群最高,分別是相應(yīng)類(lèi)群的優(yōu)勢(shì)種群。查明南充市主要的園藝傳粉昆蟲(chóng)粉蝶類(lèi)和蜂類(lèi)的種類(lèi),為后續(xù)傳粉昆蟲(chóng)在南充市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)授粉系統(tǒng)中的應(yīng)用和生物資源保護(hù)方面提供參考依據(jù)。
關(guān)鍵詞 蝶類(lèi);蜂類(lèi);物種多樣性;四川省南充市
中圖分類(lèi)號(hào):S436.8 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.19.002
由于植物的固著生長(zhǎng),其有性生殖過(guò)程大都需要依賴(lài)生物或非生物媒介輔助授粉[1]。通過(guò)有效授粉能提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì),傳粉昆蟲(chóng)在自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[2-5],它們?yōu)槭澜缟?7.5%的被子植物傳粉[1]。園藝與傳粉昆蟲(chóng)兩者之間關(guān)系緊密,因此保護(hù)傳粉昆蟲(chóng)資源有利于維持農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和野生植物群落穩(wěn)定。
目前,傳粉昆蟲(chóng)已被廣泛應(yīng)用于園藝中,包括果樹(shù)、蔬菜和園林花卉等[6-9]。傳粉昆蟲(chóng)包括鱗翅目、膜翅目、雙翅目和鞘翅目等,而在諸多傳粉昆蟲(chóng)中,蝶類(lèi)和蜂類(lèi)昆蟲(chóng)是最重要的研究群體。鑒于四川省南充市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型過(guò)程中,仍缺少對(duì)園藝傳粉昆蟲(chóng)的系統(tǒng)認(rèn)識(shí)和運(yùn)用,因此急需在南充市內(nèi)開(kāi)展園藝傳粉昆蟲(chóng)方面的研究,完善相關(guān)資料。本文對(duì)蝶類(lèi)和蜂類(lèi)園藝傳粉昆蟲(chóng)在南充地區(qū)的物種多樣性進(jìn)行了初步研究,探討其保護(hù)方法,以期為南充市現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)授粉系統(tǒng)的發(fā)展提供依據(jù)。
1" 材料與方法
1.1" 試驗(yàn)地概況
南充市(30°35′~31°51′N(xiāo),105°27′~106°58′E),總面積約 12 477.2 km2,位于四川盆地東北、嘉陵江中游。南充市屬中亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū),四季分明,雨熱同季;光熱水主要分布在農(nóng)作物生長(zhǎng)區(qū),年平均氣溫17 ℃,年日照時(shí)數(shù)1 355.1 h,年降雨量1 022.3 mm。全市地貌由高丘逐漸變?yōu)榈颓鸹虻颓鹌綁?,適宜各種經(jīng)濟(jì)林木和果樹(shù)栽培生長(zhǎng)。種植園區(qū)多實(shí)行“企業(yè)+合作社+農(nóng)戶(hù)”模式和作物輪作方式,能夠?yàn)閭鞣劾ハx(chóng)提供豐富的食物資源。本研究根據(jù)南充市的園藝授粉作物的種植情況、分布情況及其山脈延展區(qū)概貌等,以3個(gè)市轄區(qū)為主要調(diào)查區(qū),其他5個(gè)縣和1個(gè)縣級(jí)市為補(bǔ)充調(diào)查區(qū),盡可能對(duì)南充市園藝傳粉昆蟲(chóng)進(jìn)行較為全面的采集和調(diào)查(見(jiàn)圖1)。
1.2" 試驗(yàn)方法
2021年3月至2022年10月,選擇晴朗溫暖無(wú)風(fēng)的天氣,于9:00—17:00使用隨機(jī)網(wǎng)捕法和定點(diǎn)觀察法在15個(gè)授粉作物種植園區(qū)內(nèi)對(duì)傳粉昆蟲(chóng)進(jìn)行觀察記錄。當(dāng)昆蟲(chóng)接觸花藥或柱頭時(shí)才被認(rèn)定為傳粉昆蟲(chóng)[10]?,F(xiàn)場(chǎng)記錄觀察到的昆蟲(chóng)種類(lèi),對(duì)部分肉眼無(wú)法確定種類(lèi)的物種,使用捕蟲(chóng)網(wǎng)進(jìn)行捕捉、鑒定和記錄后將其釋放。若不能直接確定昆蟲(chóng)種類(lèi),先用相機(jī)拍照或錄像,用網(wǎng)捕后對(duì)照昆蟲(chóng)圖鑒確定到科或種。若不能確定時(shí),則按《生物遺傳資源采集技術(shù)規(guī)范(HJ628-2011)》進(jìn)行少量網(wǎng)捕、編號(hào)和帶回實(shí)驗(yàn)室再次鑒定。為便于后續(xù)標(biāo)本鑒定,針對(duì)不同類(lèi)別的昆蟲(chóng)采取不同的處理及制作方法。蝶類(lèi)昆蟲(chóng)放入三角紙袋包裝帶回實(shí)驗(yàn)室,在樣本尚未干燥的情況下及時(shí)展翅,如果標(biāo)本已經(jīng)干燥則將其放入還軟缸中還軟,再進(jìn)行展翅,最后放入標(biāo)本盒中干燥保存。蜂類(lèi)昆蟲(chóng)則放入裝有蘸取過(guò)乙酸乙酯棉團(tuán)的離心管中,編號(hào)記錄帶回實(shí)驗(yàn)室鑒定后再用昆蟲(chóng)針針插后放進(jìn)標(biāo)本盒中干燥保存。
昆蟲(chóng)鑒定主要參考《中國(guó)蝴蝶圖鑒》《中國(guó)經(jīng)濟(jì)昆蟲(chóng)志》和《中國(guó)昆蟲(chóng)生態(tài)大圖鑒》等書(shū)籍。
1.3" 數(shù)據(jù)分析
對(duì)收集到的昆蟲(chóng)進(jìn)行歸類(lèi)統(tǒng)計(jì),如科、屬、物種數(shù)、個(gè)體數(shù)、Margalef物種豐富度指數(shù)(R)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H')、Simpson多樣性指數(shù)(D)、Pielou均勻度指數(shù)(J)和Berger-Parker優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(D')等,并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,各指數(shù)計(jì)算公式為:
Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H')
Simpson多樣性指數(shù)(D)
Berger-Parker優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(D')
[D'=Nmax/N]" "(4)
Pielou均勻度指數(shù)(J)
[J=H'/lnS]" " (5)
Margalef物種豐富度指數(shù)(R)
[R=(S?1)/lnN]" "(6)
式中,Pi表示第i個(gè)種的個(gè)體數(shù)與樣本總個(gè)體數(shù)的比值;Ni表示第i個(gè)物種的個(gè)體數(shù);S表示群落中的物種數(shù);N表示群落中所有物種數(shù)的個(gè)體總和;Nmax表示優(yōu)勢(shì)種的個(gè)體數(shù)。
使用Excel 2021軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì),Past 4.11軟件進(jìn)行生物多樣性分析。
2" 結(jié)果與分析
2.1" 蝶類(lèi)傳粉昆蟲(chóng)資源及多樣性
蝶類(lèi)傳粉昆蟲(chóng)在南充的群落組成見(jiàn)表1。本次共捕捉蝶類(lèi)昆蟲(chóng)579頭51種,隸屬于6科33屬,分別為:鳳蝶科Papilionidae、蛺蝶科Nymphalidae、粉蝶科Pieridae、弄蝶科Hesperiidae、灰蝶科Lycaenidae、蜆蝶科Riodinidae。其中,蜆蝶科僅有1屬1種,占總屬數(shù)的3.03%,是科級(jí)水平的稀有類(lèi)群;灰蝶科有5屬5種87頭,占總屬數(shù)的15.15%;鳳蝶科(4屬10種106頭)、粉蝶科(4屬7種293頭)和弄蝶科(4屬4種22頭)屬數(shù)相同,均有4屬,占總屬數(shù)的12.12%,鳳蝶科的物種數(shù)最多,粉蝶科次之;蛺蝶科的屬、種數(shù)最多,共計(jì)15屬24種70頭,占總屬數(shù)的45.45%,為南充市蝶類(lèi)昆蟲(chóng)的科級(jí)優(yōu)勢(shì)類(lèi)群。本文把各科物種個(gè)體數(shù)目最多的種作為優(yōu)勢(shì)種,蝶類(lèi)各科優(yōu)勢(shì)種分別為:青鳳蝶 Graphium sarpedon(31頭,占鳳蝶科個(gè)體總數(shù)的29.245%)、東方菜粉蝶 Pieris canidia(125頭,占粉蝶科個(gè)體總數(shù)的46.662%)、白鉤蛺蝶 Polygonia c-album(20頭,占蛺蝶科個(gè)體總數(shù)的28.571%)、琉璃灰蝶 Celastrina argiolus(47頭,占灰蝶科個(gè)體總數(shù)的54.023%)、直紋稻弄蝶 Parnara guttata(19頭,占弄蝶科個(gè)體總數(shù)的86.364%);其中蜆蝶科目前僅有彩斑尾蜆蝶 Dodona maculosa這一物種記錄,本研究暫將其定義為稀有種。
南充市蝴蝶群落的多樣性結(jié)果表明,蛺蝶科的優(yōu)勢(shì)度指數(shù)最低,個(gè)體數(shù)、多樣性指數(shù)和物種豐富度最高,表明生境中蛺蝶科物種豐富,多樣性高。鳳蝶的物種豐富度和多樣性指數(shù)都高,但是其均勻度較低,表明在南充市生境中的鳳蝶種類(lèi)較多、種群個(gè)體數(shù)量差異較大。粉蝶科種數(shù)、多樣性指數(shù)和物種豐富度比鳳蝶科都要低,處于居中位置。弄蝶科有最高的優(yōu)勢(shì)度指數(shù),但該科的物種豐富度、多樣性指數(shù)和均勻度都較低,說(shuō)明生境中弄蝶科物種稀少,種群個(gè)體數(shù)量差異大,優(yōu)勢(shì)種比較突出?;业瞥齼?yōu)勢(shì)度外,其個(gè)體數(shù)、多樣性指數(shù)與均勻度都高于弄蝶科,表明生境中灰蝶科物種比弄蝶科較多,種群個(gè)體數(shù)量差異很大,沒(méi)有特別突出的優(yōu)勢(shì)物種。
2.2" 蜂類(lèi)傳粉昆蟲(chóng)資源及多樣性
蝶類(lèi)傳粉昆蟲(chóng)在南充的群落組成見(jiàn)表2。本次共捕捉蜂類(lèi)昆蟲(chóng)525頭13種,隸屬于3科3屬,分別是蜜蜂科Apidae、胡蜂科Vespidae和葉蜂科Tenthredinidae。蜜蜂科有523頭,占蜂類(lèi)物種總數(shù)的99.62%;葉蜂科和胡蜂科各有1頭,各占0.19%。蜜蜂科中優(yōu)勢(shì)種為:短頭熊蜂 Bombus (Alpigenobombus) breviceps(162頭,占蜜蜂科個(gè)體總數(shù)的30.975%),其次是西方蜜蜂Apis mellifera(116頭,占蜜蜂科個(gè)體總數(shù)的22.180%)和東方蜜蜂Apis cerana(105頭,占蜜蜂科個(gè)體總數(shù)的20.076%)。
南充市蜂類(lèi)傳粉昆蟲(chóng)生物多樣性結(jié)果顯示,豐富度從高到低依次為蜜蜂科(1.598)、葉蜂科(0)、胡蜂科(0)。從Shannon-wiener多樣性指數(shù)來(lái)看,蜜蜂科多樣性指數(shù)最高,從高到低依次為蜜蜂科(1.789)、葉蜂科(0)、胡蜂科(0)。從Pielou均勻度指數(shù)來(lái)看,蜜蜂科均勻度指數(shù)最高(0.745 9),胡蜂科和葉蜂科均為0。從Berger-Parker優(yōu)勢(shì)度指數(shù)來(lái)看,蜜蜂科優(yōu)勢(shì)度指數(shù)最高(0.309 8),胡蜂科和葉蜂科均為0。結(jié)果表明在南充市農(nóng)業(yè)傳粉昆蟲(chóng)系統(tǒng)中,蜜蜂科屬于蜂類(lèi)中較為常見(jiàn)的一類(lèi)傳粉媒介類(lèi)群,生境中的蜜蜂科物種豐富,多樣性高。
3" 結(jié)論與討論
采用網(wǎng)捕法和觀察法對(duì)南充市內(nèi)主要園藝傳粉昆蟲(chóng)資源進(jìn)行調(diào)查,結(jié)論如下:本次調(diào)查共記錄64種傳粉昆蟲(chóng),表明四川南充區(qū)域內(nèi)有豐富的傳粉昆蟲(chóng)資源,這為當(dāng)?shù)氐幕ɑ?、油料作物、水果和蔬菜的有性繁殖和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了充足的傳粉媒介資源。蜂類(lèi)中,蜜蜂科為優(yōu)勢(shì)類(lèi)群,表明蜜蜂科昆蟲(chóng)在南充市分布范圍較廣,是優(yōu)質(zhì)的傳粉類(lèi)群;蝶類(lèi)中,蛺蝶科物種數(shù)最多,豐富度指數(shù)最高,表明蛺蝶科是蝴蝶類(lèi)群中的優(yōu)勢(shì)類(lèi)群。昆蟲(chóng)物種多樣性受自身的生物學(xué)特性、寄主植物、非生物因素和人類(lèi)活動(dòng)等多重因素影響[11-14],以蜜蜂類(lèi)為代表的傳粉昆蟲(chóng)在全球生物多樣性的組成中占有重要地位,對(duì)維持生態(tài)系統(tǒng)平衡具有重要作用和意義,在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)發(fā)揮重要作用的同時(shí)也為人類(lèi)帶來(lái)直接和間接利益[15]。
據(jù)報(bào)道,我國(guó)農(nóng)業(yè)種植面積在未來(lái)仍呈增長(zhǎng)的趨勢(shì),水果、蔬菜和經(jīng)濟(jì)作物等的種植面積仍會(huì)不斷擴(kuò)大,需要更多的傳粉昆蟲(chóng)為其提供生態(tài)服務(wù)[16]。南充市積極踐行國(guó)家堅(jiān)持農(nóng)業(yè)農(nóng)村優(yōu)先發(fā)展的策略,大力發(fā)展第一產(chǎn)業(yè),但隨著農(nóng)作物(尤其是柑橘類(lèi)作物)和觀賞花卉種植面積的增加,傳粉昆蟲(chóng)數(shù)量不足的缺點(diǎn)也日漸顯現(xiàn)。為了促進(jìn)南充市主要授粉作物的增長(zhǎng),在保護(hù)和利用傳粉昆蟲(chóng)方面有以下幾點(diǎn)建議:
1)科學(xué)使用農(nóng)藥。農(nóng)藥作為農(nóng)作物病蟲(chóng)害防治的一種重要手段,適宜的使用劑量能夠在保證作物健康生長(zhǎng)的同時(shí)還能提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì),但不合理地使用農(nóng)藥則會(huì)對(duì)現(xiàn)代植物保護(hù)體系產(chǎn)生一定的沖擊[17]。農(nóng)藥使用不當(dāng)會(huì)對(duì)傳粉昆蟲(chóng)產(chǎn)生毒害作用,如大多數(shù)新煙堿類(lèi)殺蟲(chóng)劑(吡蟲(chóng)啉等)對(duì)意大利蜜蜂高毒[18],除草劑中使用量最大的草甘膦等對(duì)蜜蜂在內(nèi)的動(dòng)物也存在不良影響[19]。
2)注重養(yǎng)蜂業(yè),增加人工養(yǎng)蜂。蜜蜂傳粉能夠顯著提高作物產(chǎn)量、改善果實(shí)品質(zhì),是一項(xiàng)不占耕地、不增投資的重要農(nóng)業(yè)增產(chǎn)措施[20]。鑒于授粉蜂具有較高的授粉能力和對(duì)人工繁殖的適應(yīng)能力,它們是農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中非常重要的一類(lèi)主要傳粉昆蟲(chóng)類(lèi)群。蜜蜂授粉已被認(rèn)為是保證糧食生產(chǎn)安全的一項(xiàng)不可或缺的措施。人工養(yǎng)蜂能彌補(bǔ)野生蜜蜂不足的問(wèn)題,是授粉系統(tǒng)的一個(gè)重要補(bǔ)充[17]。南充市作物種植區(qū)和花卉種植基地內(nèi)可以增加放蜂等措施,以增加蜂群數(shù)量,提升蜜蜂傳粉服務(wù)能力。
3)適當(dāng)引入功能植物,開(kāi)展生態(tài)調(diào)控。功能植物作為生態(tài)調(diào)控的一項(xiàng)重要手段,可以為傳粉昆蟲(chóng)提供適宜的生存條件,但不會(huì)為害蟲(chóng)提供合適的服務(wù),并且部分功能植物會(huì)為農(nóng)作物和園林花卉害蟲(chóng)的天敵提供合適的棲息場(chǎng)所,是一種有效的生物防治手段[21]。功能植物在提供豐富的“食物報(bào)酬”吸引更多種類(lèi)傳粉昆蟲(chóng)的同時(shí)也能達(dá)到高質(zhì)量授粉目的,這對(duì)于維持南充市植物多樣性和作物授粉系統(tǒng)穩(wěn)定性同樣重要。
本次調(diào)查結(jié)果有利于豐富南充市主要園藝傳粉昆蟲(chóng)資源記錄,促進(jìn)傳粉昆蟲(chóng)多樣性保護(hù)和相關(guān)農(nóng)林政策的制定和實(shí)施,為后續(xù)南充市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中授粉系統(tǒng)的完善和植物、昆蟲(chóng)資源的保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。
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