上海环城绿带华泾公园段蛾类昆虫多样性

严 明

(上海市公共绿地建设事务中心，上海 202155)

城市森林中的生物多样性是其生态系统功能得 以维持的生物基础，也是生态系统抗干扰能力、恢复能力及适应环境变化能力的物质基础[1]。蛾类昆虫是生态系统中一个重要的组成部分，其多样性大小不仅反映其群落本身的状况，也能反映栖息生境的优良程度，蛾类多样性对其栖息地的生态平衡和环境质量能起到较好的指示作用[2]。蛾类大多是植食性昆虫，其中又有许多是暴食性的，对农作物及森林植被损害极大。蛾类具有很强的繁殖能力和适应外界环境的能力，因此成为植物保护学、昆虫生理学、生态学、毒理学等学科的重要研究对象[3]。

上海市环城绿带始建于20 世纪90 年代初，是为提升上海市生态环境质量而实施的一项重大工程，规划总面积6 208 hm2，共涉及浦东新区、徐汇区、闵行区、长宁区、嘉定区、普陀区和宝山区等外环沿线7 个区，经过20 余年的规划建设，目前已基本建成平均宽度500 m，长98 km，面积约4 000 hm2的环城绿化带。这条绿化带的实施加快了上海市绿化建设的步伐，为改善上海市空气质量、提升广大市民的生活品质起到了举足轻重的作用[4]。近年来，一些学者针对上海环城绿带进行了森林结构、植被群落及土壤动物多样性调查研究[5]，蛾类多样性的研究尚未见报道。本研究以上海环城绿带华泾公园段为样带，分析其蛾类多样性，以期掌握蛾类发生变化规律，为环城绿带有害生物综合防治提供依据。

1 材料与方法

1.1 主要仪器

JDA0-Ⅲ型自动虫情测报灯(主波长365 nm，20 w黑光灯管)，河南省汤阴县佳多科工贸有限责任公司研制生产。自动虫情测报灯使用时要求灯管距离地面约1 m，利用灯光诱集昆虫，再利用红外加热处理害虫，活虫落入后3～5 min 内即被杀死，收虫盒每天自动转动1 格，共计有8 个收虫盒。

1.2 试验地点

自动虫情测报灯放置于上海环城绿带华泾公园段百慕达草坪上。

上海环城绿带华泾公园段位于上海环城绿带中部，经纬度30°59′～31°16′N，120°53′～121°17′E；样带内优势植被主要有香樟(Cinnamomum camphora)、全缘叶栾树(Koelreuteria integrifoliola)、水杉(glyp-tostroboides)、女贞(Ligustrum lucidum)、乌桕(Sapium sebiferum)、山樱花(Cerasus serrulata)、桧柏(Sabina chinensis)、紫荆(Cercis chinensis)等乔木，金森女贞(Ligustrum japonicum)、绣线菊(Spiraea salicifolia)、夹竹桃(Nerium indicum)、瓜子黄杨(Buxus sinica)、紫花海棠(Malus Purple)、木芙蓉(Hibiscus mutabilis)、红叶石楠(Photinia fraseri)等灌木，红花酢浆草(Oxalis corymbosa)、百慕大草(Cynodon dactylon)、白花三叶草(Trifolium repens)、大吴风草(Farfugrium japonicum)等地被植物。

1.3 标本收集和鉴定

收集时间为2014-2019 年间每年4 月至11 月，每周收集1 次，并按照顺序将每天诱集到的蛾类标本按日期进行标注，然后带回室内进行分类。常见蛾类主要参考行业内普遍使用的专著进行分类[6-10]。一些鉴定不了的蛾类发送照片或标本请有关专家协助鉴定。

1.4 分析方法

利用优势度指数、多样性指数、均匀度、物种丰富度等来分析群落特征[11]，具体公式如下：

⑴ 优势度分析采用Simpson 优势度指数：

式中：ni为样地内第i个物种的个体数，N为样地内所有物种的个体数，S为物种数。

⑵ 物种多样性分析采用Shannon-Wiener 多样性指数：

式中：Pi为第i种个体数占总个体数N的比率，N为全部物种的个体总数，S为物种数。

⑶ 均匀度分析采用Pielou 指数：

式中：Hmax=lnS，S为群落中总的物种数。H＇为Shannon-Wiener 多样性指数，J为均匀度指数。

⑷ 物种丰富度分析采用Margalef 指数：

式中：S为物种数，N为全部物种的个体总数。

⑸ 用Jacard 相似性系数来衡量不同年度间蛾类群落的相似程度，其公式为：

式中：Sj为相似性系数，c 为2 种生境共有种数，a、b 表示不同山体中的物种数。根据Jaccard 的相似性系数原理，当 0＜Sj≤0.25 时，为极不相似；0.25＜Sj≤0.50 时，为中等不相似；0.50＜Sj≤0.75 时，为中等相似；0.75＜Sj≤1 时，为极相似。

采用Excel 2010 软件进行多样性、均匀度以及优势度计算。

2 结果与分析

持续6 年的监测结果显示，共诱集并鉴定出蛾类92 种，分属18 科69 属，合计23 522 头。其中，数量最多的为淡剑灰翅夜蛾，有4 238 头，占蛾类总数18.02%，其次为斜纹夜蛾，数量达3 385 头，占蛾类总数14.39%。除此以外，黄杨绢野螟数量也较多，达1 818 头，占蛾类总数的7.73%。早熟禾拟茎草螟、樟翠尺蛾、地老虎、甜菜夜蛾等蛾类数量均超过600 头，属于数量较多的种类，而石榴巾夜蛾、夹竹桃白腰天蛾、楸螟、桑螟、苎麻夜蛾、一点金刚钻等种类数量较少，仅在个别年份诱到1～2 头，属于稀有种类。具体种类及数量情况如表1 所示。

表1 上海环城绿带华泾公园段蛾类多样性名录

续表1

2014-2019 年上海环城绿带华泾公园段蛾类组成如表2 所示。从诱集到的个体数来看，数量最多的为2017 年，共诱集到5 260 头，该年度诱集到的 物种数及物种属数也最多，分别为75 种和60 属，但2017 年度诱集到的蛾类科数最少，为12 科。诱集到个体数最少的为2016 年，仅有2 987 头。2014 年和2015 年诱集到的蛾类数量相近，均为3 500 头左右，2018 年与2019 年诱集到的蛾类数量相近，均为4 000 头左右。2014 年诱集到的蛾类种数和属数均为最少。

表2 2014-2019 年上海环城绿带华泾公园段蛾类组成

2014-2019年上海环城绿带华泾公园段蛾类组成多样性分析如表3 所示。Simpson 优势度指数(D)最高的为2018 年，达0.931 4；其次为2016 年，达0.926 6；最低的是2015 年，为0.892 4。Shannon-Wiener 多样性指数(H)最高的为2018 年，达3.381 5；其次为2016年，达3.225 1；最低为2015 年，仅达2.887 5。Pielou均匀度指数(J)最高的为2018 年，达0.788 2；其次为2019 年，达0.775 1；最低为2015 年，仅为0.702 4。Margalef 丰富度指数最高为2016 年，达8.872 8；其次为2018 年，达8.670 0；最低为2014 年，仅有5.885 5。综合来看，2018 年各种多样性指数均较高，而2015年各项指数均处于较低水平。

表3 2014-2019 年上海环城绿带华泾公园段蛾类多样性分析

2014-2019 年上海环城绿带华泾公园段蛾类相似性分析结果如表4 所示。根据 Jaccard 的相似性系数原理，2016 年与2018 年蛾类种类具有最高的相似性系数，达0.933 3，属极相似水平；2015 年与2016 年、2018 年、2019 年的相似度水平也较高；2014 年与2017 年蛾类组成的相似度水平较低，相似性系数为0.476 2；其余各个年份间蛾类种类间均为中等相似水平，相似性系数为0.50～0.75。

表4 2014-2019 年上海环城绿带华泾公园段蛾类相似性分析

通过对区域内数量最多的斜纹夜蛾、淡剑灰翅夜蛾、黄杨绢野螟3 种蛾类进行种群动态年度统计分析，3 种蛾类年度数据变化结果见图1。

图1 上海环城绿带华泾公园段2014-2019 年3 种蛾类的 种群动态

从图1 可见，2014-2019 年间，黄杨绢野螟是瓜子黄杨上重要的食叶性害虫，该虫诱集数量在2015 年和2019 年最多，为400 头左右，最少是在2014 年，诱集到154 头；斜纹夜蛾主要为害白花三叶草等阔叶类草坪及一些花草，该虫在2018 年发生最为严重，共诱集到723 头，2014 年数量最少，为184 头；2017 年淡剑灰翅夜蛾发生最重，共诱集到1 171 头，2016 年诱集到的数量最少，为321 头。

3 结论与讨论

环城绿带是上海市“环、楔、廊、园、林”生态空间的重要组成部分，对于上海整体绿地系统功能发挥具有极其重要的意义。环城绿带1995 年始建，至今已20 余年，由于其防护功能所需，早期建设多以片林为主，其林相结构和植物品种较单一，种植密度较高，易引起病虫为害。历年来，环城绿带内曾大面积发生的蛾类昆虫有刺蛾、斜纹夜蛾、重阳木帆锦班蛾、地老虎、杨小舟蛾、杨扇舟蛾、黄杨绢野螟等，但消长变化趋势各有不同，如刺蛾、重阳木锦斑蛾因重点防控，发生规模呈逐年下降趋势，杨小舟蛾、杨扇舟蛾因寄主植物意杨的逐步老化淘汰，发生量亦逐步减少，斜纹夜蛾、黄杨绢野螟、地老虎等因林地改造过程中草坪、灌木的面积增加，发生量呈上升趋势。

上海环城绿带华泾公园段蛾类多样性6 年持续监测结果显示，夜蛾科昆虫数量和种类最多，这与孟庆繁等[12]对长白山北坡林带中蛾类多样性种类调查结果类似，夜蛾科昆虫中许多种类具有发生数量多，容易爆发成灾等特性，如棉铃虫、草地贪夜蛾、甜菜夜蛾等重要害虫均属于夜蛾科昆虫，其中数量最多的为淡剑灰翅夜蛾，这可能和监测测报灯放置于该虫的重要寄主百慕大草坪关系密切。淡剑灰翅夜蛾是上海地区一种主要的草坪类害虫。李丽等[13]报道了2013 年至2016 年该虫在上海辰山植物园灯下消长动态，其中该地单日诱集到的淡剑灰翅夜蛾数量多达6 245 头。

国内许多保护区或特定生境都对蛾类多样性进行了系统的研究[14-15]，例如尤平等[16]对天津北大港湿地自然保护区的蛾类多样性进行了报道，陈明聪等[17]对千山风景区蛾类多样性进行了调查，说明蛾类多样性对生境有很好的指示作用。与其他区域蛾类多样性研究结果相比，上海环城绿带华泾公园段蛾类种类相对较少，这可能与部分不常见种类未能鉴定到种有关。另外，华泾公园面向公众免费开放，游客较多。许多研究表明，人为干扰过重可减少区域内昆虫的物种多样性[18]。许多区域的蛾类多样性调查仅持续1 年时间，本研究对上海环城绿带华泾公园段的蛾类昆虫进行了持续6 年的连续监测，能更加准确地评价该地蛾类多样性组成及年度变化，为科学制定害虫防治方案奠定坚实基础。

通过比较2014-2019 年上海环城绿带华泾公园段的蛾类昆虫种类，发现各年度间相似性系数大多处于中等相似和极相似水平，说明该区域经过多年建设已经形成了一个较为稳定的生态系统，虽然每年蛾类多样性有所变化，但主要种类基本没有改变，所以在日常养护中只需针对主要害虫制定相应防控措施。而对于种群数量较少的害虫种类，可增加容忍度，以提高当地生物多样性。

昆虫趋光性是其在进化过程中形成的最主要趋性之一，利用昆虫趋光性进行害虫监测及诱杀是害虫测报及行为调控技术的重要组成部分，也是了解不同生态区昆虫多样性动态的重要手段。除了蛾类昆虫，一些鞘翅目、半翅目、直翅目昆虫也具有趋光性，利用诱虫灯对上海环城绿带趋光性昆虫进行持续监测，对了解当地昆虫多样性，针对主要害虫及天敌种类制定相关综合防治措施具有十分重要的意义。