江西九江市庐山风景区天牛科昆虫种类及分布

2021-04-09 07:04吴宗仁徐琴张林平张嘉敏
生物灾害科学 2021年1期
关键词:亚科区系种数

周 杨,吴宗仁,徐琴,张林平,张嘉敏,张 扬

江西九江市庐山风景区天牛科昆虫种类及分布

周 杨1,2,吴宗仁3,徐琴3,张林平1,张嘉敏1,张 扬1*

(1. 江西农业大学 国家林业和草原局鄱阳湖流域森林生态系统保护与修复重点实验室,江西 南昌 330045;2. 南京林业大学 南方现代林业协同创新中心,江苏 南京 210037;3. 江西林业有害生物防治检疫局,江西 南昌 330045)

【目的】为了解江西庐山风景区天牛昆虫的种类。【方法】采用诱捕器诱集和样木解剖等调查法,对庐山风景区海拔0~1 200 m处天牛种类进行了调查研究。【结果】庐山风景区天牛种类13种,隶属于5亚科12属,其中沟胫天牛亚科8种最多,占总种数的61.54%;天牛亚科2种,占总种数的15.38%;花天牛亚科、椎天牛亚科和幽天牛亚科均只有1种最少,占总种数的7.69%。对庐山风景区天牛昆虫进行区系分析发现该地区天牛均为跨区分布种,以华中区和华南区占主要成分。该地区共有9种分布区类型,其中4区系类型最多,物种数量以一种5区型和一种6区型最占优势。【结论】研究为庐山风景区今后防控天牛昆虫提供参考。

庐山风景区;天牛;种类;防控

【研究意义】天牛(Longhorn beetle)为天牛科(Cerambycoidea)昆虫的总称,隶属于昆虫纲(Insecta)鞘翅目(Coleoptera)。目前全世界天牛约有45 000种,其中中国估计在5 000种以上[1-3]。天牛是植食性昆虫,大部分危害木本植物,一部分危害草本植物,少数危害木材、建筑、房屋和家具等,是林业、农业、作物栽培和建筑木材上的重要害虫。天牛直接危害以幼虫蛀干为主,间接危害主要是作为病原物的传播媒介,如:墨天牛属(spp.)天牛由于具有携带松材线虫()为害松树的特性,被世界各国列为检疫对象[4-6]。因此,有关天牛的调查研究在昆虫学和林业生态保护建设上具有重要意义。

【前人的研究进展】庐山风景区位于江西省九江市,北濒长江,南傍鄱阳湖,为鄱阳湖生物多样性保护优先区域一部分,生态环境优美,物种多样性特别丰富,素有“匡庐奇秀甲天下山”之美称[7]。目前关于庐山风景区的天牛种类调查研究较少,早期较为详细的记录仅见于庐山国家级自然保护区管理局的考察集中[8]。【本研究的切入点及拟解决的关键问题】本研究对庐山风景区的天牛种类和分布情况做了较为系统的调查和研究,并进行了地理区系分析,便于为庐山风景区的生态环境保护和天牛防治工作提供科学依据。

1 研究方法

1.1 标本采集

于2017—2020年5—10月份天牛成虫羽化期内,利用网捕法和诱捕器诱集调查法等方法对庐山风景区松林天牛成虫进行收集;其他非羽化期时段通过室内饲养观察法和样木解剖调查法等方法对幼虫和蛹进行收集饲养,并在羽化后鉴定。

1.2 标本鉴定

在实验室内借用体式显微镜,采用形态分类方法对采集回来的天牛成虫进行形态观察,参考《中国经济昆虫志》[9-10]、《中国天牛图志》[3,11]和《中国天牛(1 406种)彩色图鉴》[2]等书籍进行物种鉴定,并结合《江西省庐山自然保护区生物多样性考察与研究》[8]和《江西昆虫名录》[12]等书籍进行进一步对比确认;对于剩下的仍然存在疑问的种类寻求相关分类专家进行确定。鉴定完成的天牛物种按照GBIF Backbone Taxonomy[13]进行确定和统一。

2 结果与分析

2.1 庐山风景区天牛科昆虫属种组成及形态特征

初步调查结果显示,分布在庐山风景区的天牛种类仅包括天牛科(Cerambycidae)1科,共计5亚科,12属,13种,形态特征见图1。其中幽天牛亚科(Aseminae)、椎天牛亚科(Spondylinae)和花天牛亚科(Lepturinae)类群含量最少,分别含1属1种,分别占风景区天牛总属数和总种数的8.33%和7.69%;天牛亚科(Cerambycinae)次之,含2属2种,占风景区天牛总属数和总种数的16.67%和15.38%;沟胫天牛亚科(Lamiinae)含量最多,达7属8种,占风景区天牛总属数和总种数的58.33%和61.54%(表1)。

表1 庐山风景区天牛属种组成分析

图1 成虫背面形状图

根据各亚科包含天牛种数,将亚科分为单种亚科(1种),寡种亚科(2种)和少种亚科(8种)。从表2可以得知,庐山风景区单种亚科所占总亚科比最高,达60.00%,其次是寡种亚科和少种亚科,各占20.00%,但是少种亚科占总种比61.54%,仅沟胫天牛亚科一亚科种类,含7属8种,是庐山风景区优势天牛亚科,同时也是我国最大天牛亚科。根据各属包含种数的实际情况,将庐山风景区天牛划分为单属种(1种)和寡属种(2种)。从表3得知,该风景区单种属最多,占总属数的91.67%,占总种比的84.62%,寡种属仅一属,占总属数的8.33%,占总种比的15.38%。

表2 庐山风景区天牛亚科内种的数量分析

表3 庐山风景区天牛属内种的数量分析

2.2 庐山风景区天牛科昆虫分布及寄主信息

根据Base de données Titan sur les Cerambycidés ou Longicornes[1]提供的天牛地理分布信息,以及EPPO Global Database[14]提供的地理分布和寄主信息情况,结合我国学者调查的结果对从庐山风景区采集到的13种天牛进行了地理分布和寄主信息的分析(表4)[2-3,8,12]。

表4 庐山风景区天牛分布及寄主信息

续表4 庐山风景区天牛分布及寄主信息

中文名学名分布寄主 国内分布世界分布 双斑锦 天牛Ac. sublusca(Thomson, 1857)陕西、辽宁、江苏、内蒙古、北京、天津、山西、河北、山东、河南、湖北、江西、四川、福建、湖南、广东、海南、广西、贵州、浙江柬辅寨,老挝,新加坡,越南, 日本,马来西亚大叶黄杨、算盘子、榆、桑 星天牛An. chinensis(Forster, 1771)吉林、辽宁、北京、河北、山西、山东、河南、陕西、甘肃、江苏、安徽、浙江、湖北、江西、湖南、福建、台湾、广东、海南、香港、广西、四川、贵州、云南朝鲜,韩国,日本,阿富汗,缅甸,越南,印度尼西亚,菲律宾,马来西亚,法国,意大利,澳大利亚,土耳其,北美树豆、柠檬、橙、柑桔、悬铃木、乌柏臼、梨、无花果、苦楝、油茶、樱桃、桤木、花红、油桐、枇杷、木芙蓉、柳豆、冬青、洋槐、闽粤石楠、麻栎、核桃、杏、栎、榆、柳、白杨、苹果、桑、木荷、柚木、冬瓜木 瘤胸天牛Ari.hispida(Saunders, 1853)河北、河南、陕西、湖北、安徽、江苏、江西、浙江、福建、台湾、广东、香港、海南、湖南、广西、贵州、四川、云南、西藏越南,印度,新加坡,日本桔类、金合欢类 橙斑白条天牛Ba. davidisDeyrolle, 1878河南、陕西、湖北、浙江、福建、台湾、广东、海南、香港、湖南、广西、贵州、四川、云南越南,老挝,印度,日本,夏威夷油桐、苹果 云斑白条天牛Ba. horsfieldi(Hope, 1839)河北、陕西、湖北、安徽、江苏、江西、浙江、福建、台湾、广东、海南、广西、贵州、四川、云南、上海、山西、辽宁、吉林、西藏、山东、湖南韩国,日本,老挝,不丹,印度,越南,朝鲜榕、榆、桑、柳、柑桔、栗、大官杨、栎、枇杷、乌相、山麻黄、泡桐、山毛榉、档木、女贞、胡桃、核桃、油橄榄、梨、梓、青杨、法桐、滇杨、响叶杨、欧美杨、苹果 松墨 天牛M. alternatusHope, 1843山东、河北、陕西、河南、湖北、安徽、江苏、江西、浙江、福建、台湾、广东、香港、湖南、广西、贵州、四川、云南、西藏韩国,日本,越南,老挝,澳大利亚,朝鲜,美国马尾松、鸡眼藤、桧属、日本冷杉、杉松、雪松、日本柳杉、赤松、红松、刚松、北美乔松、黑松、落叶松属和云杉属的一些物种 云纹 灰天牛Bl. infelix(Pascoe, 1857)江西、浙江、福建、广东、湖南、广西、四川、重庆韩国未知 桑坡 天牛P. annulata(Chevrolat, 1845)河北、河南、湖北、陕西、江苏、江西、浙江、福建、台湾、广东、香港、澳门、海南、湖南、湖北、广西、贵州、四川、西藏、云南、广州、上海、吉林、辽宁、黑龙江越南,缅甸,日本,韩国,印度,泰国,尼泊尔,朝鲜马尾松、桃、桑

2.3 庐山风景区天牛科昆虫地理区系分析

根据《中国动物地理》[15]和《昆虫分类学修订版》[16]的昆虫区系划分观点,庐山风景区地处东洋界华中区。对庐山风景区天牛昆虫区系的种的地理成分进行统计分析,风景区内13种天牛包含了我国全部7个分布区,其中华中区和华南区物种数量最多,均为13种,占物种总数的100%,青藏区最少,仅2种,占物种总数的15.38%(表5)。

表5 庐山风景区天牛区系组成

对庐山风景区天牛科昆虫在中国动物地理区系中的归属情况及占比进行分析可知:该地区在中国动物地理区划中共有9个分布型,以华中区和华南区占主要成分,以五区型的“华中区+华南区+西南区+华北区+东北区”和六区型的“华中区+华南区+西南区+华北区+东北区+蒙新区”最占优势,均为3种,分别占总数的23.08%,其它分布型的种类较少,均占7.69%。由此可以看出,庐山风景区天牛均为跨区分布种,表明该地区天牛在全国分布较广泛;同时该地区的物种也多为跨界分布种,表明该地区分布天牛在古北界和东洋界分布也较为广泛(表6)。

表6 庐山风景区天牛在中国动物地理区划中的归属及比例

*为未跨界分布

3 结论与讨论

本次调查共在庐山风景区采集到天牛共计13种,隶属于1科5亚科12属。其中沟胫天牛亚科(Lamiinae)含量最多,达7属8种,占风景区天牛总属数的58.33%,占总种数的61.54%,是最大的科;天牛亚科(Cerambycinae)次之,含2属2种,占风景区天牛总属数的16.67%,占总种数的15.38%;幽天牛亚科(Aseminae)、椎天牛亚科(Spondylinae)和花天牛亚科(Lepturinae)类群含量最少,分别含1属1种,分别占风景区天牛总属数8.33%,占总种数的7.69%。尽管本次采集时间较长,但受限于采集措施和采集范围,以及天牛本身寄主复杂多样,幼虫蛀干,成虫行动较为隐蔽等原因,使本次调查的结果存在局限,因此还需要开展更加细致和系统的采集对庐山风景区的天牛物种种类进行调查研究。

本次采集物种中松墨天牛、双斑锦天牛、云斑白条天牛和星天牛位列《全国林业危险性有害生物名单》[6],其中由于松墨天牛具有携带松材线虫传导致松材线虫病的习性更是被列为各国检疫对象,其本身也是我国二级危害性林业有害生物,发生面积超过6.67万hm2[17]。松材线虫被评估为我国一级危害性林业有害生物,是我国最重要的林业检疫性病害,在庐山风景区除了松墨天牛可以携带松材线虫病以外,椎天牛也被部分学者认为可携带松材线虫但不造成有效传播[17,19]。因此,扩大对庐山风景区的天牛调查,控制林业有害生物的扩散极为重要,抑制松材线虫病的扩大甚至减少其在庐山的发生更是重中之重,加强检疫以及严格疫木管理将是防治工作的重点。

庐山风景区天牛物种未跨界分布种较少,仅2种,占总种数的15.38%,仅分布于东洋界,包含2种分布区类型,占总区系型(9种)的22.22%;其余均为跨东洋界-古北界分布物种。在中国地理区系中,该地区天牛均为跨区分布种,以华中区和华南区占主要成分,4区系类型最多,包括3种,占该地区9种区系类型33.33%,但物种数量以五区型的“华中区+华南区+西南区+华北区+东北区”和六区型的“华中区+华南区+西南区+华北区+东北区+蒙新区”最占优势,均为3种,分别占总数的23.08%,其它分布型的种类较少,均占7.69%。由此可见,庐山风景区天牛昆虫区系以东洋界为主,且与古北界联系紧密。

[1] Base de données Titan sur les Cerambycidés ou Longicornes. Cerambycidae (Longicornes)[DS/OL]. (2020-12-10) [2020-12-28]. http: //titan. gbif. fr/index. html.

[2] 华立中, (日)奈良一, (美)塞缪尔森, 等. 中国天牛(1406种)彩色图鉴[M]. 广州: 中山大学出版社, 2009.

[3] 王直诚. 中国天牛图志基础篇·上[M]. 北京: 科学技术文献出版社, 2014.

[4] Департамент санитарных фитосанитарных и ветеринарных мер. Решение Совета ЕЭК № 158 [EB/OL]. (2016-11-30) [2020-12-27]. https://docs.eaeunion.org/docs/ru-ru/01413200/cncd_%2006032017_158.

[5] Bulletin OEPP/EPPO Bulletin. PM 8/2 (3) Coniferae (2018) 48 (3), 463–494[EB/OL]. (2018-12-17) [2020-12-27]. https://gd. eppo.int/download/standard/244/pm8-02-3-en.pdf.

[6] 国家林业和草原局政府网. 国家林业局公告(2013年第4号)[EB/OL]. (2013-01-14) [2020-12-16]. http://www.forestry. gov.cn/main/3457/20130114/758290.html.

[7] 中华人民共和国生态环境部. 中国生物多样性保护优先区域范围(2015年第94号公告)[EB/OL]. (2015-12-31) [2020-12-30]. http://www.mee.gov.cn/gkml/hbb/bgg/201601/t20160105_321061.htm.

[8] 刘信中, 王琅. 江西省庐山自然保护区生物多样性考察与研究[M]. 北京: 科学出版社, 2010.

[9] 陈世骧, 谢蕴贞, 邓国藩. 中国经济昆虫志·第1册·鞘翅目·天牛科[M]. 北京:科学出版社, 1959.

[10] 蒲富基. 中国经济昆虫志·第19册·鞘翅目·天牛科(二) [M]. 北京:科学出版社, 1980.

[11] 王直诚. 中国天牛图志基础篇·下[M]. 北京: 科学技术文献出版社, 2014b.

[12] 章士美. 江西昆虫名录[M]. 南昌:江西科学技术出版社, 1994.

[13] GBIF Secretariat. GBIF Backbone Taxonomy [DS/OL]. (2019-09-06) [2020-12-02]. https://www.gbif.org/dataset/d7dddbf4- 2cf0-4f 39-9b2a-bb099caae36c.

[14] EPPO (2021) EPPO Global Database (available online) [DS/OL]. [2020-12-02]. https://gd.eppo.int.

[15] 张荣祖. 中国动物地理[M]. 北京:科学出版社, 2011.

[16] 蔡邦华. 昆虫分类学修订版[M]. 北京:化学工业出版社, 2017.

[17] 国家林业和草原局. 国家林业和草原局2019年第20号公告[EB/OL]. (2019-12-12) [2020-12-12]. http://www.forestry.gov. cn/sites/main/main/gov/content.jsp? TID=20191224093036938262455.

[18] 叶建仁. 松材线虫病在中国的流行现状、防治技术与对策分析[J]. 林业科学, 2019, 55(09): 1-10.

[19] 张扬, 饶利军, 何龙喜, 等. 松材线虫病媒介昆虫种类及综合治理技术研究进展[J]. 生物灾害科学, 2019, 42(3): 171-178.

A Study on Species and Distribution of Cerambycidae from Mount Lu Scenic Area in Jiujiang City, Jiangxi Province

ZHOU Yang1, WU Zongren3, XU Qin3, ZHANG Linping1, ZHAGN Jiaming1, ZHANG Yang1*

(1. Key Laboratory of State Forestry Administration on Forest Ecosystem Protection and Restoration of Poyang Lake Watershed, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, China; 2. Co-innovation Center for Sustainable Forestry in Southern China, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China; 3. Jiangxi Forest Pest Control and Quarantine Bureau, Nanchang 330045, China)

[] In order to understand species of Cerambycidae in Mount Lu scenic area of Jiangxi Province. []the species of Cerambycidae at the altitude of 0 ~ 1200 m in Mount Lu scenic area were investigated by means of trapping with traps and dissecting wood samples. []13 species of Cerambycidae, belonging to 12 genera, 5 subfamilies in Mount Lu scenic area were recorded. Among them, 8 species belonging to Lamiinae were the dominant subfamilies in the area, accounting for 61.54% of the total number of species. 2 species belonged to Cerambycinae, accounting for 15.38% of the total number of species. There was only 1 species, accounting for 7.69% of the total number of species, of each of the subfamily Lepturinae, Spondylinae and Aseminae. The fauna analysis of Cerambycidae in Mount Lu scenic area showed that all Cerambycidae in this area were cross-faunal species, and the main components were from Central and Southern of China. There were 9 distribution patterns in this region, of which 4 faunal patterns were the most. One 5 faunal pattern and one 6 faunal pattern had the most species. [] This study provided references for the prevention and control of Cerambycidae in Mount Lu scenic area.

Mount Lu scenic area; Cerambycidae; species; prevention and control

S763.38

A

2095-3704(2021)01-053-07

2021-02-10

国家重点研发计划项目(2018YFC1200400),江西省林业厅创新专项项目(201711)和中央财政推广项目(JXTG(2020)08号)

周杨(1997—),男,硕士生,主要从事森林昆虫方向研究,euphydryas@163.com;*通信作者:张扬,博士,主要从事森林保护研究,zhangyang0558@163.com。

周杨, 吴宗仁, 徐琴, 等. 江西九江市庐山风景区天牛科昆虫种类及分布[J]. 生物灾害科学, 2021, 44(1):53-59.

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