叩甲科昆虫物种丰富度与3种非生物因子的关系

赵红蕊

（北华大学林学院，吉林吉林 132013）

叩甲科（Elateridae）隶属于节肢动物门昆虫纲（Insecta）鞘翅目（Coleoptera），个体一般小至中型，触角锯齿状。前胸与中胸结合不紧密，能上下活动。前胸背板后侧角突出，前胸腹板后缘中央有一强大的突起向后延伸到中胸腹板的深凹窝内，可弹跳。跗节5节。幼虫体细长略扁，坚硬光滑，黄色或黄褐色，大多生活在土中，以植物的地下部分为食，统称为金针虫。叩甲科昆虫中大部分都是有负面经济影响的种类，为重要的地下害虫，但也有一些是有害生物的有效捕食者，部分种类已应用于害虫的生物防治工作，还有一些是传粉昆虫。北方地区常见种类有细胸锥尾叩甲（Agriotes fuscicollis Miwa）、泥红槽缝叩甲〔Agrypnus argillaceus（Solsky）〕、双瘤槽缝叩甲〔Agrypnus bipapulatus（Candeze）〕和宽背金叩甲〔Selatosomus latus（F.）〕等。

叩甲科昆虫是具有生态重要性的一类甲虫，金针虫食性是多食性的，并且常见于大多数类型的土壤，全世界有超过10000种植物被金针虫所取食（Laibner，2000）。金针虫多数以萌发的种子和植物的根为食，导致幼苗和玉米幼株枯萎以及死亡。调查马铃薯田地的金针虫，发现金针虫咬食马铃薯块茎，在表面上留下小圆孔，并在狭窄的孔道中活动，虽然对马铃薯的产量影响不大，但会严重降低马铃薯的质量。在欧洲，威胁农作物的叩甲主要属于Agriotes属。叩甲对环境变化具有重要的指示作用，而且可以使用其物种组成来评估林地的生物多样性。

影响昆虫个体生长发育和种群变动的非生物因素主要有温度、湿度、光、风、土壤等。本文主要从温度、湿度和光照3个方面探讨其与叩甲丰富度之间的关系。

1 温度与叩甲丰富度

温度是对昆虫影响最显著的一个因子。昆虫是变温动物，在生理上缺乏调节体温的机能，其体温基本取决于周围环境的温度变化，因此它们的新陈代谢强弱和生命活动，在极大程度上受外界温度的支配，昆虫的发育进度及世代的多少都受温度的影响。因此温度对昆虫发育速度的影响是比较明显的。Sverdrup-Thygeson对叩甲物种进行调查发现，叩甲物种出现在温暖的场所高于出现在凉爽场所的物种。更多的研究结果显示，绝大多数的叩甲种类适应于温暖的环境。联合国环境规划署和世界气象组织支持的政府间气候变化专门委员会（IPCC）2014年发布的最新评估认为，气候变化已经对许多地区产生了负面影响。从1901年到2012年，平均地表温度上升了0.89℃。虽然大多数的叩甲种类是一些潜在的危险性害虫，但是由于其喜温的习性和气候变化情况，未来仍存在较大的风险。

2 湿度与叩甲丰富度

湿度问题从广义的范围来说，就是水的问题，水是一切生理化学反应的介质，是一切生命活动所必需的内在条件。昆虫经常从环境中获得水分，又经常失去水分，如水分蒸发和湿度关系密切。湿度对昆虫的生长发育和繁殖、存活、产卵都有影响。湿度对昆虫的生长发育，也和温度一样有适宜的和不适宜的范围。研究发现,叩甲物种指数与总降雨量之间存在显著的负相关关系，尽管该研究确定了与丰富度和湿度相关的关系或模式，但这种关系可能不是因果，还需要更多的不同实验设计和数据统计分析来建立因果关系。通过研究，支持总降雨量＞848 mm时，叩甲物种丰富度增加。

3 光照与叩甲丰富度

光可以直接影响昆虫的生长、发育、生殖、存在、活动、取食和迁飞。其中最主要的是影响昆虫的活动和行为，协调昆虫的生活周期。叩甲成虫通常在中午、下午和晚上进行活动，大多数飞行良好，因此可以收集在各种类型的陷阱里。采用拦截陷阱采集叩甲，这种拦截陷阱挂在老的孤树旁，拦截陷阱窗格是由3个透明塑料组成，陷阱的底部有一个收集器，收集器内加入水和盐与少量洗涤剂溶液，以降低液体的表面张力。该陷阱在5月中旬悬挂至8月末，每两周取样一次，共取样8次。研究结果显示，大多数叩甲物种喜欢选择暴露在阳光下的孤树作为栖息地，暴露在阳光下的叩甲物种比半阴影下和全阴影下的叩甲物种更丰富。因此对暴露在阳光下的孤树的叩甲物种进行调查，可能是一个很好的森林管理可持续预测指标。