张争光,匡东东,涂 汉,杨艳敏,林晓秋
校园不同生境昆虫物种多样性比较
*张争光1,2,匡东东1,涂 汉1,杨艳敏1,林晓秋1
(1.井冈山大学生命科学学院,江西,吉安 343009;2. 江西省生物多样性与生态工程重点实验室,江西,吉安 343009)
为了探讨不同生境中昆虫物种多样性的差异,对井冈山大学校园内3种生境(A区:灌木-杂草混生区、B区:乔木区、C区:杂草三种生境)的昆虫进行了系统调查,共捕获昆虫567头,隶属于9目76种,其中鳞翅目、直翅目、同翅目为校园内的优势类群。不同生境中,A区(灌木-杂草混生区)昆虫多样性最高,C区最低(杂草区)。 A、B、C三区的昆虫多样性指数分别为2.00,1.99和1.94,丰富度指数D分别为12.75,9.09和4.51。区域A与区域B昆虫相似性最高。结果表明,不同生境的昆虫群落相似性与植被类型有关。人类活动通过影响昆虫生境,进而影响昆虫群落的组成和分布格局。
昆虫;多样性;相似性
生物多样性是人类生存和发展的基础,是生态系统可持续性的前提,有关我国生物多样性现状与进展已有大量综述文献[1-2]。昆虫对生境变化敏感,具有广谱的生物地理学和生态学探针功能[3-4]。由于昆虫种类繁多,数量庞大,蕴含着极大的生物资源量,对自然界的生态平衡发挥着重要作用,但昆虫多样性是一个长期被忽视的重要问题[5]。昆虫群落结构及组成与其所处环境如地貌、植被、土壤等因素关系密切,不同生境下植被类型和人类活动均会对境内昆虫多样性造成影响[6-8]。昆虫多样性在农田、林地、果园、自然保护区等已有大量研究[9-14],但生物多样性研究具有显著的地域性,井冈山大学校园内昆虫多样性研究尚未见报道,其不同生境下昆虫群落组成尚不明确。为了准确认识校园内昆虫多样性现状和生态影响因素,我们调查了校园内植物分布情况,根据植被类型和分布特点,本文选取了三处典型的生境(灌木丛、乔木林和荒草地),调查不同生境内昆虫群落结构、多样性及丰富度指标,探讨昆虫多样性变化对生境类型的生态响应,旨在为我校生物多样性保护提供参考。
井冈山大学校园位于江西省吉安市青原区境内,位于东经115°01′北纬27°06′,平均海拔84.5米,校园占地面积2554亩,院内绿树成荫,环境优美,属于典型的亚热带气候。根据植被类型和分布我们选取校园内三个地点(如图1所示区域A、B、C)作为调查对象,分别布设5 m × 5 m的样方,调查其中的昆虫种类和数量。三种生境类型分别如下:A区为矮小灌木林和杂草混生类型,包含较多显花植物;B区为高大乔木林为主,林间密度较大;C区为杂草平地。
昆虫调查采用白天网捕的方法,分别在上午10:00、中午13:00、下午16:00三个时段采集,每次采集30分钟,每周采集一次;采集的昆虫毒杀后带到实验室解剖鉴定,主要鉴定参考资料:《普通昆虫学》[15]、《中国昆虫生态大图鉴》[16]、《中国经济昆虫志第九册膜翅目蜜蜂总科》[17]、《中国经济昆虫志第四十六册鞘翅目:花金龟科、斑金龟科、弯腿金龟科》[18]。
图1 井冈山大学校园取样点(A、B、C)分布图
将采集的数据录入Excel表格,然后在Spss13.0中进行计算多样性指标和统计分析。
昆虫群落相似性的测定采用Jaecard相似系数(J):= c/(a+b-c),c为2 种生境中共有的物种数,a,b 分别为生境类型A 、B 所具有的物种数[20-21]。
通过野外调查、采集、鉴定,共收集昆虫标本567头76种(见附录),隶属于9个目,其中鳞翅目、直翅目、同翅目为校园内的优势类群。A区共采集74种307头,分别占总数的93.4%和54.1%,B区共采集48种176头,分别占63.2%和31.0%,C区共采集21种84头,分别占27.6%和14.8%。在井大校园三种生境下分别采集的昆虫种类整理见表1,根据表1可以得出三个区内各目昆虫种类与数量的差异,从总体上看,不管是物种种类还是物种数量上A区> B区> C区。
表1 三种生境昆虫多样性比较
三个区域昆虫各多样性指数及相似性系数见表2。A区的指数和D指数均最高,分别为2.0和12.75,B区与C区指数较为接近,分别为1.99和1.94,D指数B区(9.09)明显高于C区(4.51)。三种生境下昆虫物种多样性的相似性关系可以从相似性系统得出:其中A区与B区间昆虫多样性相似度最高,相似系数达到0.61,其次是B区与C区,相似系数为0.44,相似性最低的是A区和C区,仅有0.28。
表2 三种生境下昆虫多样性及相似性系数
群落多样性是群落生态组织水平独特的反映群落功能的重要特征,由于多样性涉及群落的稳定性和生产力,与人类的生存和发展紧密相关,因而备受现代生态学重视[23-25]。研究昆虫群落多样性将有助于掌握昆虫群落的组成和结构,对阐明结构域功能的相互关系,评价生态系统,进而了解昆虫分布的影响因素及预测群落演替具有重要意义[2,4,10]。从统计表2中可以看出,区域A和区域B的前两个指标均明显高于区域C,说明区域A和区域B在昆虫种类和数量上大多数均比后者要高。从3种生境内昆虫目级阶元的比较可知,区域C除了直翅目蝗虫类的数量最高外,其余种类均较低,这与三者的生境类型、植被种类的差异有明显关系,区域A与区域B植被类型多样,既有草本也有灌木林和高大乔木,区域C主要以杂草为主,因此从植被类型的多样性来看,区域A和区域B的植物物种丰富度明显高于区域C,这也是前两者昆虫多样性显著高于后者的主要原因;由于直翅目蝗虫更倾向于杂草群居取食,因此区域C中蝗虫的数量明显多于A和B。从Jaecard相似性系统()来看,区域A和B的相似性最高,这也说明区域A与B之间植被类群的近似程度,但两者之间在不同目昆虫间也有明显差异,比如膜翅目和鳞翅目昆虫A区明显多于B区,其主要原因在于A区内植物密度较为疏松,植株高度普遍较低,且显花植物较多,因此更易于吸引膜翅目及鳞翅目类群前来访花,而B区植物较为茂密,且主要以高大的松树及构树为主,其内显花植物较少。而区域B与C由于距离较近,C物种在B区大多有分布,另外三种生境内昆虫多样性还受到人为因素的影响,其中区域C受影响最为显著,因其间有一条附近村民进出校园的小道,人为活动干扰较为明显。
附录 井冈山大学校园昆虫名录
Appendix Catalogue of insects in Jinggangshan University
编号目科种 1蜻蜓目Odonata蜻科Libellulidae异色灰蜻Orthetrum melania 2蜻蜓目Odonata蜻科Libellulidae红蜻Crocothemis servilia 3蜻蜓目Odonata蜻科Libellulidae黄蜻Pantala flaescens 4蜚蠊目Blattodea蜚蠊科Blattidae德国小蠊Blattella germanica 5蜚蠊目Blattodea蜚蠊科Blattidae美洲家蠊 Periplaneta americana 6直翅目Orthoptera蝗科Acrididae中华稻蝗Oxya chinensis 7直翅目Orthoptera蝗科Acrididae云斑车蝗Gastrimargus marmoratus 8直翅目Orthoptera蝗科Acrididae中华负蝗Atractomorpha sinensis 9同翅目Homoptera蛾蜡蝉科Flatidae碧蛾蜡蝉Geisha distinctissima 10同翅目Homoptera广翅蜡蝉科Ricania眼纹疏广蜡蝉Euricania ocellus 11同翅目Homoptera广翅蜡蝉科Ricania八点广翅蜡蝉Ricania speculum 12同翅目Homoptera飞虱科Delphacidae白背飞虱Sogatella furcifera 13同翅目Homoptera飞虱科Delphacidae褐飞虱Nilaparvata lugens 14同翅目Homoptera象蜡蝉科Dictyopharidae中华象蜡蝉Dictyophara sinica 15同翅目Homoptera蝉科Cicadidae蟪蛄Platypleura kaempferi 16同翅目Homoptera叶蝉科Cicadellidae大青叶蝉Cicadella viridis 17同翅目Homoptera沫蝉科Cercopidae白带尖胸沫蝉Aphrophora intermedia 18半翅目Hemiptera蝽科Pentatomidae麻皮蝽 Erthesina fullo 19半翅目Hemiptera猎蝽科Reduviidae齿緣刺猎蝽Sclomina erinaceus 20半翅目Hemiptera猎蝽科Reduviidae六刺素猎蝽Epidaus sexspinus 21半翅目Hemiptera缘蝽科Coreidae稻棘缘蝽Cletus punctiger 22半翅目Hemiptera缘蝽科Coreidae大稻缘蝽Leptocorisa acuta 23半翅目Hemiptera负子蝽科Belostomatidae大负子蝽Diplonychus rustica 24鞘翅目Coleoptera瓢虫科Coccinellidae赤星瓢虫 Lemnia saucia 25鞘翅目Coleoptera瓢虫科Coccinellidae异色瓢虫Harmonia axyridis 26鞘翅目Coleoptera瓢虫科Coccinellidae七星瓢虫Coccinella septempunctata 27鞘翅目Coleoptera瓢虫科Coccinellidae六斑月瓢虫Menochilus sexmaculatus 28鞘翅目Coleoptera铁甲科Hispidae甘薯梳龟甲Aspidomorpha furcata 29鞘翅目Coleoptera丽金龟科Rutelidae铜绿丽金龟 Anomala corpulenta 30鞘翅目Coleoptera丽金龟科Rutelidae琉璃弧丽金龟Popillia flavosellata 31鞘翅目Coleoptera花金龟科Cetoniidae小青花金龟Oxycetonia jucunda 32鞘翅目Coleoptera花金龟科Cetoniidae斑青花金龟Oxycetonia bealiae 33鞘翅目Coleoptera天牛科Cerambycidae光肩星天牛Anoplophora glabriennis 34鞘翅目Coleoptera卷叶象鼻虫科 Attelabidae卷叶象鼻虫Paratracheloph sp. 35鞘翅目Coleoptera锹甲科Lucanidae扁锹Dorcus titanus sika 36鞘翅目Coleoptera锹甲科Lucanidae巨锯陶锹甲Dorcus titanus 37鞘翅目Coleoptera叩甲科Elateridae霉纹斑叩头虫 Cryptalaus berus 38鞘翅目Coleoptera吉丁虫科Bupresidae日本脊吉丁Chalcophora japonica 39鞘翅目Coleoptera隐翅虫科Staphylinidae束毛隐翅虫Dianous sp. 40鞘翅目Coleoptera埋葬甲科Silphidae亚洲尸葬甲Necrodes asiaticus 41鞘翅目Coleoptera埋葬甲科Silphidae黑负葬甲Necrohorus concolor
续附录 井冈山大学校园昆虫名录
Appendix Catalogue of insects in Jinggangshan University
编号目科种 42鞘翅目Coleoptera粪金龟科Geotrupidae华武粪金龟Enoplotrupes sinensis 43鞘翅目Coleoptera金龟科Scarabaeidae侧裸蜣螂Gymnopleurus sp. 44鞘翅目Coleoptera斑金龟科Trichiidae短毛斑金龟Lasiotrichius succinctus 45鞘翅目Coleoptera步甲科Carabidae中华星步甲Calosoma chinense 46鞘翅目Coleoptera步甲科Carabidae中国心步甲Nebria livida 47鞘翅目Coleoptera步甲科Carabidae单齿蝼步甲Scarites terricola 48双翅目Diptera麻蝇科Sarcophagidae肉蝇Sarcophaga peregrina 49双翅目Diptera蚜蝇科Syrhidae短刺刺腿蚜蝇Ischiodon scutellaris 50双翅目Diptera麻蝇科Sarcophagidae麻蝇Sarcophaga naemorrhoidalis 51双翅目Diptera丽蝇科Calliphoridae红头丽蝇Calliphora vicina 52双翅目Diptera蚜蝇科Syrhidae细腹食蚜蝇Sphaerophoria sp. 53膜翅目Hymenoptera蜜蜂科Apidae意大利蜂Apis mellifera 54膜翅目Hymenoptera蜜蜂科Apidae青条花蜂 Amegilla calceifera 55膜翅目Hymenoptera蜜蜂科Apidae熊蜂Bombus eximius 56膜翅目Hymenoptera马蜂科Polistidae陆马蜂Polistes rothneyi 57膜翅目Hymenoptera异腹胡蜂科Polybiidae变侧异腹胡蜂Parapolybia varia 58膜翅目Hymenoptera叶蜂科Tenthredinidae黄胫白端叶锋Tenthreda lagidina 59膜翅目Hymenoptera叶蜂科Tenthredinidae黑叶锋Tenthredo sp. 60膜翅目Hymenoptera三节叶蜂科Argidae杜鹃黑毛三节叶锋Arge similis 61鳞翅目Lepidoptera草螟科Crambidae豆野螟Maruca vitrata 62鳞翅目Lepidoptera尺蛾科Geometridae锚尺蛾Archiearis notha 63鳞翅目Lepidoptera钩蛾科Drepanidae三线钩蛾Pseudalbara parvula 64鳞翅目Lepidoptera天蚕蛾科Saturniidae绿尾天蚕蛾Actias ningpoana 65鳞翅目Lepidoptera鹿蛾科Ctenuchidae红带新鹿蛾Caeneressa rubrozonata 66鳞翅目Lepidoptera弄蝶科Hesperiidae直纹稻弄蝶Parnara guttata 67鳞翅目Lepidoptera凤蝶科Papilionidae碧凤蝶Papilio bianor 68鳞翅目Lepidoptera粉蝶科Pieridae菜粉蝶Pieris rapae 69鳞翅目Lepidoptera粉蝶科Pieridae斑缘豆粉蝶Colias erate 70鳞翅目Lepidoptera眼蝶科Satyridae眼蝶Ypthima balda 71鳞翅目Lepidoptera蛱蝶科Nymphalidae斐豹蛱蝶Argyreus hyperbius 72鳞翅目Lepidoptera蛱蝶科Nymphalidae网丝蛱蝶Cyrestis thyodamas 73鳞翅目Lepidoptera蛱蝶科Nymphalidae黑脉蛱蝶Hestina assimilis 74鳞翅目Lepidoptera蛱蝶科Nymphalidae翠蓝眼蛱蝶Junonia orithya 75鳞翅目Lepidoptera蛱蝶科Nymphalidae琉璃蛱蝶Kaniska canace 76鳞翅目Lepidoptera灰蝶科Lycaenidae曲纹紫灰蝶Chilades pandava
备注:同翅目现已并入半翅目中,此表为统计方便仍将其按目级阶元统计。
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Comparative Study on the Diversity of Insct in three different areas in Jinggangshan University
*ZHANG Zheng-guang1,2, KUANG Dong-dong1, TU Han1, YANG Yan-min1, LIN Xiao-qiu1
(1. School of life Sciences, Jinggangshan University, Ji’an, Jiangxi 343009, China; 2. Key Laboratory for Biodiversity Science and Ecological Engineering, Jiangxi Province, Ji’an, Jiangxi 343009, China)
In order to approach the differences of insect diversity of different habitat types in Jinggangshan University campus, an investigation was conducted on the insects in three types of habitats in Jinggangshan University campus. A total of 567 insects were collected, belonging to 76 species, 9 orders, among which, Lepidoptera, Homoptera and Orhoptera were the dominant taxa. The species diversity was the highest in A type area, and the lowest in C type area. Theindex of three areas was 2.00, 1.99 and 1.94, and theDindex was 12.75, 9.09 and 4.51 respectively. The A and B is the most similar in three areas according to Jaecard coefficient. The results showed that the similarity of the insect community in the habitats was related to the plant types and people activities. Rich plants and poor people activities contribute to the strongest insect community stability. It indicated that habitat plants could affect insect survival, and further, affect the species composition and distribution pattern of insect community.
insect; diversity; similarity; campus; habitats
1674-8085(2013)05-0097-06
Q968
A
10.3969/j.issn.1674-8085.2013.05.022
2013-05-12;
2013-06-22
国家自然科学基金项目(31160423;31260088);江西省自然科学基金项目(20114BAB214013);江西省教育厅青年基金项目(GJJ12484); 井冈山大学博士启动基金项目[JZ10039]
*张争光(1979-),男,山东济宁人,讲师,博士,主要从事昆虫系统学研究(Email: zhzhg0537@163.com);
匡东东(1990-),男,江西吉安人,井冈山大学生命科学学院本科生(Email:Kuangdongdong@163.com);
涂 汉(1990-),男,江西南昌人,井冈山大学生命科学学院本科生(Email:Tuhang90@126.com);
杨艳敏(1992-),女,江西吉安人,井冈山大学生命科学学院本科生(Email:Yangyq1992@163.com);
林晓秋(1993-),女,江西吉安人,江西井冈山大学生命科学学院本科生(Email:Linxiaoqiu93@126.com).