抚顺市龙岗山自然保护区步甲科昆虫种类的调查初报

2017-11-08 09:19张旭臣刘佩旋郑雅楠
辽宁农业科学 2017年5期
关键词:红松林胡桃生境

张旭臣,刘佩旋,辛 蓓,黄 燕,郑雅楠

抚顺市龙岗山自然保护区步甲科昆虫种类的调查初报

张旭臣1,刘佩旋2,辛 蓓2,黄 燕2,郑雅楠2

(1.大连市甘井子区风景林管理处,辽宁 大连 116031; 2.沈阳农业大学林学院,辽宁 沈阳 110866)

采用随机抽样调查法,利用糖醋液引诱法、黑光灯诱捕法和人工捕捉法调查了龙岗山的6种不同的生境中步甲科昆虫,以明确该地区不同生境步甲科昆虫多样性的差异,为龙岗山地区的森林保护和害虫防治提供一定的理论依据。共采集鉴定步甲科昆虫15种,在不同生境中步甲科昆虫种类丰富度依次是蒙古栎林(2.32)>胡桃楸林(2.07)>落叶松林(1.81)>杂木林(1.49)>红松林(1.47)>林缘(0.93)。初步掌握了抚顺市龙岗山省级自然保护区步甲科昆虫的种类,可为后期龙岗山地区害虫防治提供了基础数据。

龙岗山省级自然保护区;昆虫;调查;步甲科

步甲科(Carabidae)属鞘翅目(Coleoptera)肉食亚目(Adephaga),俗称步行虫。步甲科昆虫分布极广,各类群间分化比较明显,是研究动物地理的理想对象[1]。此外,步甲科昆虫大多为捕食性,是多种农林业害虫如鳞翅目幼虫和粘虫的重要捕食性天敌[2~5],这对维护生态平衡和害虫防治起着重要作用。

抚顺龙岗山省级自然保护区,地处辽宁东部林区,位于辽宁、吉林两省交界龙岗山脉北坡,属长白山系龙岗山脉,规划区总面积达4 495 hm2[6]。该保护区属中温带湿润大陆性季风气候区,自然植被丰富,土壤类型为棕壤土和暗棕壤土,有野生动物 53科 176种[7]。王立明等(2012)已对龙岗山地区的植被分布和地理情况以及药用植物的生境进行了调查研究,但是关于龙岗山地区的昆虫多样性的研究尚未见报道[6,8]。

本研究于2016年5月至8月对抚顺市龙岗山省级自然保护区的鞘翅目步甲科昆虫进行了初步调查,为该保护区鞘翅目昆虫多样性的进一步研究以及对其森林保护和害虫防治工作的开展提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 样地设置

根据龙岗山省级自然保护区的植被特点,选取6种代表性的生境,分别为落叶松、红松、胡桃楸、蒙古栎、杂木林和林缘群落,具体环境特征如表1。在每种生境中选择2块代表该生境类型的样地作为研究对象,每块样地面积约为0.06 hm2。

1.2 调查方法

因步甲科成虫不善飞翔,地栖性,多在地表活动,行动敏捷,或在土中挖掘隧道,喜潮湿土壤或靠近水源的地方。白天一般隐藏于木下、落叶层、树皮下、苔藓下或洞穴中;有趋光性和假死现象。所以本次调查采用随机抽样调查法,通过糖醋液诱捕法、人工捕捉法和黑光灯诱捕法对龙岗山地区步甲科昆虫展开调查。

在6个不同生境的样地中,每隔20 m放置糖醋液诱捕陷阱,每隔3 d更换1次,糖醋液配方为糖∶醋∶酒∶水=1∶4∶1∶16的糖醋液及少量的清洁剂;在更换当天对样地进行踏查人工捕捉步甲科昆虫;在林缘地附近设置黑光灯诱集装置,诱虫灯放置位置尽量选择林缘地的开阔区域。在傍晚18:00开灯,次日凌晨4:00关灯,每隔 1 h进行一次害虫收集。将不同生境获得的步甲科昆虫分别收集至75%酒精中,注明采集时间和地点,并带回实验室制成标本后进行分类与鉴定。

1.3 标本鉴定

标本鉴定主要依据赵养昌主编的《经济昆虫志:鞘翅目拟步行虫科》,王小奇等主编的《辽宁甲虫原色图鉴》,何振昌主编的《中国北方农业害虫原色图鉴》及张治良等主编的《沈阳昆虫原色图鉴》等检索工具书进行鉴定[9~11]。

1.4 数据处理

试验数据均使用Excel(2003版)统计分析软件处理。

物种丰富度(dm)采用 Margalef(1958)指数按照以下公式计算:dm=(S-1)/ln N,其中 S为物种数,N为全部种的个体总数;多样性指数采用Shannon-W iener(1949)公 式 计 算:(Piln Pi),其中 Pi是指第 i物种的多度比例(Pi=Ni/N);优势集中性采用 Simpson的公式计算:C。均匀度指数(J)采用 Pielou(1975)均匀度指数计算:J=H′/ln S;种间相遇几率 PIE=∑[(Ni/N)(N-Ni)/(N-1)](i=1,2,3……)

2 结果与分析

2.1 龙岗山自然保护区鞘翅目昆虫的群落组成

经过调查研究发现,在龙岗山自然保护区共获得步甲科昆虫标本418头,隶属步甲科15种。

由表2可以看出,龙岗山自然保护区次生林鞘翅目昆虫各科中步甲科的种数最多,占所有科种数之和的41.03%;埋葬甲科和锹甲科种数次之,占所有科种数之和的7.69%;其他各科种数相对较少。

2.1.1 龙岗山自然保护区不同生境区域步甲科昆虫的种类组成

从表3中可以看出,不同生境中步甲科昆虫的分布情况不同,这主要是由于昆虫生长所需的寄主和环境的不同。我们可以发现,通过灯诱法在林缘生境中取样所得的步甲科昆虫样品种类最多,而且与采用陷阱法在其他5种生境中取样所得的步甲科昆虫种类完全不同。在除林缘之外的生境中,赤条棘步甲、拟暗黑步甲和相似松步甲,3种步甲科昆虫在5种生境中均有分布;瓦纹链步甲在非松树林的胡桃楸林、杂木林和蒙古栎林均有分布;伊步甲只出现在杂木林和蒙古栎林中;其余种类仅出现在单一的一种生境中。

2.1.2 龙岗山自然保护区不同生境鞘翅目昆虫群落优势种比较

优势种是指群落中占优势的种类,包括群落每层中在数量和体积上最大、对生境影响最大的种类。不同生境中鞘翅目昆虫优势种依据其所占百分比来确定,其中大于10%为优势种,1% ~10%为常见种,小于1%为稀有种[12]。在龙岗山自然保护区中,不同生境的步甲科昆虫优势种略有不同,落叶松林的优势种相似松步甲所占百分比最高,达38.30%;红松林的优势种拟暗黑步甲所占百分比最高,达10.26%;胡桃秋林的优势种拟暗黑步甲所占百分比最高,达53.57%;蒙古栎林的优势种拟暗黑步甲所占百分比最高,达38.18%。其中,拟暗黑步甲在落叶松林、红松林、胡桃楸林、蒙古栎林和杂木林均属于优势种(表4)。

2.2 不同生境步甲科昆虫群落多样性研究

2.2.1 不同生境步甲科昆虫多样性分析

由表5可以看出,龙岗山自然保护区次生林不同生境内步甲科昆虫的群落多样性指数存在一定的差异。辛普森多样性指数(D)由高到低依次为胡桃楸林(0.88)>蒙古栎林(0.83)>落叶松林(0.53)>红松林(0.49)>杂木林(0.43)>林缘(0.37);优势度指数(H′)由高到低依次为蒙古栎林(2.32)>胡桃楸林(2.07)>落叶松林(1.81)>杂木林(1.47)>红松林(1.47)>林缘(0.93);均匀性指数(J)由高到低依次为蒙古栎林(1.12)>胡桃楸林(1.06)>落叶松林(1.01)>红松林(0.96)>杂木林(0.76)>林缘(0.58);种间相遇率(PIE)由高到低依次为蒙古栎林(0.88)>胡桃楸林(0.83)>落叶松林(0.79)>杂木林(0.72)>红松林(0.67)>林缘(0.44)。

2.2.2 不同生境鞘翅目昆虫相似性分析

从表6的结果可以看出,落叶松林和胡桃楸林、落叶松林和杂木林、落叶松林和蒙古栎、胡桃楸林与杂木林、胡桃楸林与蒙古栎林、杂木林和蒙古栎林、红松林和蒙古栎林、红松林和胡桃楸林的相似性系数分别为 0.83、0.83、0.83、0.86、0.86、0.86、0.75、0.75,达到极相似的水平。落叶松林与红松林、红松林与杂木林的相似性系数分别为0.33和0.50,达到了中等相似的水平。除此之外,其余各生境之间的相似性系数都较低,处在中等不相似的水平。

表1 龙岗山省级自然保护区生境类型Table 1 A variety of habitat types in Longgang m ou tain nature reserve

表2 龙岗山自然保护区步甲科昆虫种类Tab le 2 Species of carabidae in longgang m ountain nature reserve

表3 龙岗山自然保护区次生林步甲科昆虫种类Table 3 Species of coleop tera insects in the secondary forests of longgang m ountain nature reserve

表4 不同生境步甲类昆虫群落优势种的比较Tab le 4 Com parision of dom inan t of species of Coleop tera insects comm unity in d ifferen t habitats

表5 龙岗山自然保护区次生林不同生境内步甲科昆虫的群落多样性指数Tab le 5 The diversity’s ind ices of Coleop tera insects comm unity in different habitats

表6 不同生境步甲科昆虫种类相似性系数Tab le 6 The resem b le coefficients of Coleop tera’s species in differen t habitats

3 结论

通过对龙岗山自然保护区次生林不同生境鞘翅目昆虫多样性的研究,得出以下结论:

3.1 在龙岗山自然保护区的6种生境类型中共采集到鞘翅目昆虫标本418头,隶属鞘翅目15种。

3.2 从种数水平上分析,拟暗黑步甲最多,占所有科种数之和的18.18%;其次是相似松步甲、棕通缘步甲和赤条棘步甲,分占所有科种数之和的12.44%、11.48%、10.29% ,其余科所占的比例较小,不足10%。

3.3 辛普森多样性指数(D)由高到低依次为胡桃楸林>蒙古栎林>落叶松林>红松林>杂木林>林缘;优势度指数(H′)由高到低依次为蒙古栎林>胡桃楸林>落叶松林>杂木林>红松林>林缘;均匀性指数(J)由高到低依次为蒙古栎林 >胡桃楸林>落叶松林 >红松林 >杂木林 >林缘;种间相遇率(PIE)由高到低依次为蒙古栎林>胡桃楸林>落叶松林>杂木林>红松林>林缘,结果发现这几种指数林缘最低,蒙古栎林和胡桃楸林的指数均较高。

本文通过糖醋液诱捕法、人工捕捉法和黑光灯诱捕法对龙岗山地区步甲科昆虫展开调查,并采用 Shannon-W iener多样性指数(H′)、Pielou均匀性指数(J)、Simpson优势度集中性指数(D)、种间相遇率(PIE)这4种常用的群落多样性指数,对龙岗山自然保护区步甲科昆虫群落进行了多样性分析。结果发现拟暗黑步、相似松步甲、棕通缘步甲和赤条棘步甲为该地区步甲类昆虫的优势种,而且该种群在胡桃楸林、蒙古栎林发现较多,而在林缘地区没有发现,说明步甲类昆虫喜欢选择林地内部生存捕食。本研究仅对龙岗山地区的步甲类昆虫进行了初步调查,后期应对该地区其他种类鞘翅目昆虫进行全面系统调查,为龙岗山林区的害虫防治和森林保护提供帮助。

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The Preliminary Investigation of Carabidae in Longgang Mountain Nature Reserve of Fushun

ZHANG Xu-chen1,LIU Pei-xuan2,XIN Bei2,HUANG Yan2,ZHENG Ya-nan2
(1.Dalian Ganjingzi Scenic Forest Management Office,Dalian,Liaoning 116031; 2.Forestry College of Shenyang Agricultural Uinversity,Shenyang,Liaoning 110866)

The aim of this study was to prelim inarily investigate the species of Carabidae in Longgangmountain nature reserve of Fushun,Northeast China.This research adopts the random sampling survey method,using the sugar-sour-bait trap and the black light lamp trap investigated Carabidae in six different habitats of Long Gangshan.[Results]The results showed that the habitat species diversity from high to low as follow:Quercus mongolica forest(2.32)> Juglans mandshurica forest(2.07)> Larix gmelinii forest(1.81)> shaw(1.49)>Pinus koraiensis forest(1.47)>forest edge(0.90).This study preliminarymastered the species of Carabidae in Longgang mountain nature reserve of Fushun,Northeast China,and to provide basic data for the pest control in Longgang mountain nature reserve of Fushun.

Longgang Mountain Provincial Nature Reserve;Insects;Investigation;Carabidae

S186

A

1002-1728(2017)05-0006-05

10.3969/j.issn.1002-1728.2017.05.002

2017-09-13

辽宁省高等学校杰出青年学者成长计划(LJQ2014074);沈阳市国家级科技思想库决策咨询课题(Sxk-201471P)

张旭臣(1980-),男,中级农艺师,从事风景林及公园病虫害调查和防治工作。

E-mail:michael_fly1980@126.com

郑雅楠(1980-),女,讲师,博士,从事害虫综合防治研究。E-mail:rockyya@163.com

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