高格斯台罕乌拉自然保护区膜翅目昆虫多样性调查

李少鹏，丛 林，姜海燕，史东明

（内蒙古农业大学林学院，呼和浩特 010019）

昆虫是自然生态系统中的重要组成部分，在维持生态平衡方面发挥着重要作用[1]。物种多样性是衡量一个地区生物资源丰富程度的指标，主要用物种的多度、丰富度和均匀度等指标衡量物种多样性。膜翅目（Hymenoptera）昆虫是昆虫纲中第三大目，是进化程度最高的一个种类，也是一个生物丰富的类群，包括各种蜂和蚁[2]。只有少数种类的膜翅目是食草性的，大多数种类是捕食性或寄生性的，并具有快速捕食、广泛摄食、大量摄入食物等特点。目前，专家学者对该保护区膜翅目昆虫并没有展开全面、深入的调查研究，故在2020 年7－9 月对该地的膜翅目昆虫进行了调查，明确该地膜翅目昆虫种类并对多样性进行研究，以期为保护区膜翅目昆虫资源的保护和研究提供科学依据。

1 研究区概况及研究方法

1.1 研究区概况

高格斯台罕乌拉自然保护区位于内蒙古赤峰市阿鲁科尔沁旗北部，地处大兴安岭南端支脉；地理坐标介于东经119°03′～119°39′、北纬44°41′～45°08′之间；总面积106284hm2，其中核心区面积35594hm2，占保护区总面积的33.4%[3]。保护区内山势起伏、河网密布、森林茂密，具有森林、草原、草甸、湿地和荒漠等多种生态系统，是大兴安岭南部山脉保存下来具有代表性的森林-草原过渡地区；地势总体为西北高、东南低；属于典型的大陆性气候。

1.2 植被类型

根据实际情况选取6种主要植被类型，分别为：

（1）落叶松林主要植物：落叶松（Larix gmelinii var.principis-rupprechtii）、榆树（Ulmus pumila）、五角枫（Acer pictum subsp.Mono）、土 庄 绣 线 菊（Spiraea pubescens Turcz.）、野艾蒿（Artemisia lavandulifolia Candolle）、荨麻（Urtica cannabina L.）、车前草（Plantago depressa Willd.）、龙牙草（Agrimonia pilosa Ldb.）。

（2）蒙古栎林：蒙古栎（Quercus mongolica Fischer ex Ledebour）、土庄绣线菊（Spiraea pubescens Turcz.）、芍药（Paeonia lactiflora Pall.）、大麻（Cannabis sativa L.）。

（3）针茅草原：针茅（Stipa capillata L.）、叉分蓼（Polygonum divaricatum L.）、三叶委陵菜（Potentilla freyniana Bornm.）、芨芨草（Achnatherum splendens）、菖蒲（Acorus calamus L.）、胡枝子（Lespedeza bicolor Turca）。

（4）黑桦-蒙古栎-山杨混交林：黑桦（Betula dahurica Pall.）、蒙古栎（Quercus mongolica Fischer ex Ledebour）、山杨（Populus davidiana Dode）、榆（Ulmus pumila）、土庄绣线菊（Spiraea pubescens Turcz.）、三叶委陵菜（Potentilla freyniana Bornm.）、龙牙草（Agrimonia pilosa Ldb.）、羊茅（Festuca ovina L.）。

（5）黑桦-白桦混交林：黑桦（Betula dahurica Pall.）、白桦（Betula platyphylla Suk.）、绣线菊（Spiraea salicifolia L.）、山刺玫（Rosa davurica Pall.）、羊茅（Festuca ovina L.）、白茅（Imperata cylindrica）、披碱草（Elymus dauricus Turcz.）。

（6）柳灌丛：细叶沼柳（Salix rosmarinifolia）、艾（Artemisia argyi Lévl.et Van.)、路边青（Geum aleppicum Jacq.）、穗花（Pedicularis spicata Pall.）、菖蒲（Acorus calamus L.）、苔参（Sophora flavescens Alt.）、唐松草（Thalictrum aquileqifolium）。

1.3 标本采集鉴定

2020 年7－9 月，于昆虫活动频繁的9：00～15：00对阿鲁科尔沁旗膜翅目昆虫进行采集，每个生境选取3 个20m×20m 的样方，样方间隔大于100m；使用捕虫网捕捉，并放入毒瓶将其杀死，用酒精棉层保存，带回实验室回软，针插展翅制成标本。

本次主要采用形态特征分类法对标本进行鉴定，通过标本与照片进行仔细对照，发现相似的标本，然后通过主要的形态特征进一步确定其分类地位和生活习性。主要鉴定书有《中国昆虫生态大图鉴》和《沈阳昆虫原色图鉴》等[4-5]。

1.4 多样性分析

多样性指数Shannon-Wiener 公式[6-7]：

式中，Pi为第i个物种个体占群落个体总数的比例，Ni为第i种的个体数量，N为全部个体总数。

均匀度指数Pielou 公式[6-7]：

式中，J 为均匀度，H 为多样性指数，S 为物种数。

优势度指数Simpson 公式[6-7]：

物种丰富度Margalef 公式[6-7]：

式中，S 为样方中物种数，N 为样方中个体数。

1.5 群落相似性

采用Jaccard 相似性公式[6-7]：

式中，a 为A 生境的物种数，b 为B 生境的物种数，c 为A、B 2 个生境共有的物种数。

2 结果分析

2.1 高格斯台罕乌拉自然保护区膜翅目昆虫物种组成及数量

经调查，共采集到膜翅目昆虫548 头，隶属于16科39种。从不同生境的膜翅目昆虫物种组成来看，昆虫数量较多的生境为蒙古栎林、针茅草原和柳灌丛。蒙古栎林采集到昆虫13 科26种147 头，占总数量的26.82%；针茅草原采集到昆虫10 科20种111 头，占总数量的20.25%；柳灌丛采集到昆虫12 科24种102头，占总数量的18.61%。

从科级水平上看，蜜蜂科昆虫物种数量最高，有12种175 头，占昆虫总数的31.93%，在6 个生境中均有分布；准蜂科数量最少，仅有1种5 头，占昆虫总数的0.91%。

从种级水平看，优势种有日本弓背蚁（28 头，占总数量的5.1%）、敏捷扁头猛蚁（34 头，占总数量的6.2%）和密林熊蜂（55 头，占总数量的10.03%）。物种组成具体见表1。

表1 高格斯台罕乌拉自然保护区膜翅目昆虫组成及数量

2.2 不同植被类型膜翅目昆虫群落多样性

对高格斯台罕乌拉自然保护区6种生境中膜翅目昆虫群落多样性数值进行分析比较，结果如表2。Shannon-Wiener 指数排序为：蒙古栎林＞柳灌丛＞针茅草原＞黑桦-蒙古栎-山杨混交林＞黑桦-白桦混交林＞落叶松林；Pielou 指数排序为：蒙古栎林＞柳灌丛＞针茅草原＞黑桦-蒙古栎-山杨混交林＞黑桦-白桦混交林＞落叶松林；Simpson 指数排序：落叶松林＞黑桦-白桦混交林＞黑桦-蒙古栎-山杨混交林＞针茅草原＞蒙古栎林＞柳灌丛；丰富度指数排序：蒙古栎林＞柳灌丛＞针茅草原＞黑桦-蒙古栎-山杨混交林＞落叶松林＞黑桦-白桦混交林。

表2 不同植被类型膜翅目昆虫群落多样性

由此可见，蒙古栎林均匀度、多样性指数和丰富度均为最大，但优势度较小，仅大于柳灌丛。黑桦-蒙古栎-山杨混交林均匀度、丰富度和优势度均大于黑桦白桦混交林，而优势度小于黑桦-白桦混交林。落叶松林多样性指数和均匀度均最小，丰富度仅高于黑桦白桦混交林，但优势度最大。

2.3 高格斯台罕乌拉自然保护区膜翅目昆虫群落相似性比较

根据Jaccard 相似性原理，当相似性系数为1.0～0.75 时，为极相似；0.75～0.5 时，为中等相似；0.5～0.25 时，为中等不相似；0.25～0 时，为极不相似。

不同植被类型之间的相似性系数见表3。结果显示，高格斯台罕乌拉自然保护区不同植被群落内膜翅目昆虫群落相似性最高的是蒙古栎林和黑桦-蒙古栎-山杨混交林（0.44），在0.25～0.5 之间，说明为中等不相似。群落间相似性系数最小的是草原、黑桦-白桦林混交林、黑桦-蒙古栎-山杨混交林和柳灌丛均为0.21，在0.25～0 之间，说明为极不相似。其它植被类型群落之间相似性均在0.5～0.25 之间，为中等不相似。研究结果表明，不同植被类型的昆虫群落差异较大。

表3 高格斯台罕乌拉自然保护区膜翅目昆虫群落相似性比较

3 结论与讨论

本次研究共采集鉴定出膜翅目昆虫16 科39种，优势科为蜜蜂科和胡蜂科，分别占总种数的31.93%和21.17%。根据膜翅目多样性指数可以看出，蒙古栎林和柳灌丛多样性指数、丰富度指数和均匀度指数都较高，而优势度指数低，可见物种丰富且群落稳定。根据群落相似性分析，可以看出不同植被群落下昆虫群落差异较大。

优势科为蜜蜂科和胡蜂科，与高格斯台罕乌拉气候及海拔等因素相符合，而扁叶蜂科、准蜂科和叶蜂科种类较少，保护区可加强对这三科昆虫的保护。蒙古栎林和柳灌丛这种生境类型多样性指数更大，物种丰富度更高，保护区应该注意对柳灌丛等湿地环境及蒙古栎林的保护。对比分析落叶松林、黑桦-蒙古栎-山杨混交林及黑桦-白桦混交林可以看出，混交林相比于纯林具有更多的物种多样性及更高的丰富度，与混交林丰富的植物种类密切相关。因此，在保护现有生态环境的同时，发展混交林、适当抚育间伐、改善林内环境等措施，对于维持生态平衡，丰富物种多样性及提高森林抗病虫害能力都有显著效果。