城市化对长治市蚜虫群落多样性的影响研究

武帅楷，金山*，任雄飞，李一慧，李新颖，刘媛媛，苏琳琳，王文祯

（1.长治学院 生命科学系，山西 长治 046011；2.太行山生态与环境研究所，山西 长治 046011）

0 引言

蚜虫隶属于半翅目Hemiptera（原为同翅目Homoptera），包括球蚜总科Adelgoidea和蚜总科Aphidoidea。国外对蚜虫研究的时间较早，而且对蚜虫分类有较深的认识［1］。我国蚜虫的相关研究则起步较晚，朱弘复［2］1957年编著的《蚜虫概论》是我国最早蚜虫研究的专著。张广学和钟铁森［3］建立了蚜虫类13科分类系统，从此我国蚜虫分类研究逐步进入成熟阶段，而对蚜虫分类、地理区系以及利用物理、化学、生物等方法对某一种农林有害蚜虫的防治一直是蚜虫研究和农业、林业生态学等领域的研究热点［4］。随着对昆虫物种多样性认识的不断加深，蚜虫物种多样性的相关研究工作也日趋深入。已有学者从不同空间尺度对蚜虫种质资源、寄生方式、寄生部位、寄主植物及蚜虫区系地理等方面进行了研究。方燕等［5］从蚜虫类科级和属级阶元系统研究了世界范围内蚜虫寄主植物与取食部位的多样性。乔格侠等［6］从分类群的多样性、寄主植物多样性和地理分布多样性3个方面系统研究了中国斑蚜科蚜虫的物种多样性。任珊珊等［7］，冯磊等［8］，姜立云等［9］分别研究了甘肃省、福建省和香港的蚜虫多样性。陈颖等［10］研究了上海地区蚜虫及其寄主植物的多样性。谢寿安等［11］对秦岭不同生境针叶树蚜虫研究发现其物种丰富度、多样性和均匀度均有显著差异。计江峰［12］研究发现贡嘎山东坡蚜虫β多样性垂直分布格局表现为随海拔升高呈递减模式。卜志国等［13］对河北武安国家森林公园蚜虫的物种多样性、区系成分和寄主植物多样性进行了相关的分析研究。近年来，随着科学技术的发展，许多学者将新型技术手段应用到蚜虫研究中，如利用地理信息系统和Maxent模型预测蚜虫的适生分布区［14］；利用微生物技术研究蚜虫共生菌群对蚜虫生存的作用［15］；利用分子标记法等检测手段研究蚜虫及其天敌的种间关系［16］等。

目前对蚜虫的研究多为对某种农林有害蚜虫的防治，缺少将蚜虫作为生物资源，从生态系统角度对城市绿地中蚜虫的物种组成、多样性、群落结构进行系统性研究。而蚜虫作为城市绿地生态系统中较为关键的生物类群，既可以影响其寄主植物的生长，同时也与城市绿地中蚂蚁、食蚜蝇、瓢虫等其他生物间存在互利共生、捕食等种间关系。由此可见，蚜虫对城市绿地生物多样性的维育具有重要作用，同时也可为城市绿地发挥生态保护、科普宣教等文化服务功能提供良好素材［17］。本研究采用样地法和样方方法，旨在调查清楚研究区城市绿地蚜虫种类，并进一步研究城市化对蚜虫群落多样性的影响，积累城市绿地蚜虫多样性及其寄主植物的生态学基础数据，为城市绿地蚜虫的生物防治以及挖掘与保育城市绿地生物多样性资源等提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

长治市位于黄土高原东南部，太行山与太岳山之间，地理坐标：111°59′—113°44′E，35°49′—37°07′N。区内地貌复杂，整体为盆地，主要包含黄土丘陵、土石山地和河流谷地等地貌，平均海拔约1000 m。属暖温带大陆性气候，年均温约9.7℃，年降水量约600 mm，无霜期约220 d。植被类型主要为针阔混交林和灌丛。本文选择长治市主城区为研究区（图1），其面积约65 km2，对研究区内不同城市化程度区域中城市绿地蚜虫多样性进行研究。

1.2 研究方法

1.2.1 采样方法

将长治市主城区按照距离市中心由近及远划分为3个城市化程度区域（Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型），在每个区域内设置3个绿地类型：公园绿地（P）、居住区绿地（R）和防护绿地（G），其面积分别约 4.1 km2、1.2 km2、0.7 km2，各绿地内植物主要为人工栽培植物和杂草。在每个绿地类型内选择3个样地，其中公园绿地和居住区绿地设置3个10 m×10 m的样方，防护绿地设置3个1 m×100 m的样方（图1），共计27个样地、81个样方，调查并记录样方内蚜虫的种类、数量、寄生部位及寄主植物种类等信息，同时记录各样地的绿地面积、植被覆盖率、植物丰度、建筑面积和道路面积等环境因子。

图1 不同城市化程度区域、绿地类型及样方设置Fig.1 Location of different urbanized areas，green space types and quadrats

1.2.2 物种鉴定

将蚜虫及其寄主植物同时采集放入采集袋，或者用软毛刷将蚜虫轻轻扫入盛有体积分数75.00%乙醇溶液的收集瓶中，做好标记，带回实验室。采用张广学和钟铁森［3］建立的13科蚜虫分类系统，借助《中国经济昆虫志.第二十五册：同翅目，蚜虫类》［3］、《西北农林蚜虫志：昆虫纲，同翅目，蚜虫类》［18］、《东北农林蚜虫志：昆虫纲，半翅目，蚜虫类》［19］、《常见蚜虫生态图鉴》［20］、《北京蚜虫生态图谱》［21］等资料，通过显微镜对蚜虫进行鉴定。

1.2.3 多样性指数

蚜虫群落多样性分析指数如下：

其中S为总种数，N为所有种的个体总数，Pi为种i的个体数占总个体数的比例，A，B分别为生境（绿地类型或不同城市化程度区域）A，B中的种类数，C为A，B两个生境共有种类数。将蚜虫及寄主植物的数量大于总数量10.00%的物种作为优势种［5］。

使用SPSS 25.0进行数据统计分析，Origin2019b绘制多样性指数图，利用ggtern、pheatmap等R软件包绘制三元相图和热图，用Canoco5软件进行DCCA分析制图。在做不同城市化程度区域（绿地类型）相关数据处理时，将绿地类型（不同城市化程度区域）视为哑变量，再将哑变量视为样地处理，这样每个不同城市化程度区域（绿地类型）各9个样地，然后做相应的分析。

2 研究结果

2.1 群落组成

2.1.1 科的组成

研究区蚜虫共63种（表1），分属5科、36属，其中蚜科（Aphididae）种类最多，有25属、47种，分别占总属数和总种数的69.44%和74.60%；斑蚜科（Drepanosiphidae）次之，有4属、6种，分别占11.11%和9.52%；大蚜科（Lachnidae）和瘿绵蚜科（Pemphiggidae）物种较少，分别为3属3种和2属2种。蚜虫在各绿地类型和各不同城市化程度区域间的分布不均匀（图2），防护绿地（G）中的蚜虫种类相对较少，但数量较大；而3个城市化程度区域中的蚜虫种类和数量相差较小。

图2 不同绿地类型间和不同城市化程度区域间蚜虫科的分布Fig.2 Distribution of aphid families in different green space types and different urbanized areas

表1 不同绿地类型间和不同城市化程度区域间蚜虫科的组成Table 1 Composition of aphid families in different green space types and different urbanized areas

2.1.2 属的组成

由图3可知，在3级分类水平上将不同绿地类型内的蚜虫属划分为4个蚜虫群落类型，分别为小长管蚜属（Macrosiphoniella）群落、蚜属（Aphis）群落、长足大蚜属（Cinara）+指管蚜属（Uroleucon）+毛蚜属（Chaitophorus）群落、长斑蚜属（Tinocallis）+多态毛蚜属（Periphyllus）+藜蚜属（Hayhurstia）群落；同样在3级分类水平上将不同城市化程度区域内的蚜虫属划分为4个蚜虫群落类型，分别为小长管蚜属群落、蚜属群落、指管蚜属+荚蒾蚜属（Viburnaphis）群落、瘤蚜属（Myzus）+长足大蚜属+毛蚜属群落。其中小长管蚜属和蚜属分别单独形成一个蚜虫群落类型，小长管蚜属群落主要分布在公园绿地（P8）和第III城市化程度区域（III2）中，分布区受到干扰较小，植被覆盖率较高，主要寄生于蒿属（Artemisia）植物上。蚜属（Aphis）群落则分布较广，主要分布在公园绿地（P4、P7）和居住区绿地（R7），且在3个城市化程度区域（I1、II4、III1、III4）中均有较多分布，寄主植物也非常广泛。长足大蚜属+指管蚜属+毛蚜属群落主要分布在公园绿地（R4），分布区的寄主植物多为人工栽培物种，且多为木本植物，伴生属为瘤蚜属、十字蚜属（Lipaphis）等。长斑蚜属+多态毛蚜属+藜蚜属群落的分布较分散，主要分布于公园绿地（P2、P3、P4、P9），多寄生于草本植物上，伴生属主要为荚蒾蚜属、色蚜属（Melanaphis）等。指管蚜属+荚蒾蚜属群落主要分布在第III城市化程度区域（III2），分布区受到干扰相对较小，植物较丰富。瘤蚜属+长足大蚜属+毛蚜属群落在3个区域均有分布，主要分布在第I和第II城市化程度区域（I4、II2、II4），分布区受到干扰相对较大，寄主植物通常种类较单一且集中分布，伴生属主要为卷叶绵蚜属（Prociphilus）、隐瘤蚜属（Cryptomyzus）和印度修尾蚜属（Indomegoura）等。样方聚类则表明在绿地类型中，公园绿地（P）和防护绿地（G）中的样方相对集中，而居住区绿地（R）中的样方相对分散；而在3个城市化程度区域中的样方均相对分散。

图3 不同绿地类型间和不同城市化程度区域间蚜虫属水平上的群落结构热图Mac：小长管蚜属；Aph：蚜属；Cin：长足大蚜属；Rho：缢管蚜属；Uro：指管蚜属；Cha：毛蚜属；Myz：瘤蚜属；Pte：粉毛蚜属；Tak：凸唇斑蚜属；Lip：十字蚜属；Pro：卷叶绵蚜属；Cry：隐瘤蚜属；Ind：印度修尾蚜属；Mel：色蚜属；Tin：长斑蚜属；Vib：荚蒾蚜属；Amp：忍冬圆尾蚜属；Per：多态毛蚜属；Chr：绿斑蚜属；Bra：短尾蚜属；Tub：瘤头蚜属；Cav：二尾蚜属；Hyp：超瘤蚜属；Lon：长尾蚜属；Met：无网蚜属；Pho：疣蚜属；Hay：藜蚜属；Hya：大尾蚜属；Ova：圆瘤蚜属；Sit：谷网蚜属；Eul：长大蚜属；Sin：中华毛蚜属Fig.3 Heat map of aphid community structures at level of genus in different green space types and different urbanized areasMac：Macrosiphoniella；Aph：Aphis；Cin：Cinara；Rho：Rhopalosiphum；Uro：Uroleucon；Cha：Chaitophorus；Myz：Myzus；Pte：Pterocomma；Tak：Takacallis；Lip：Lipaphis；Pro：Prociphilus；Cry：Cryptomyzus；Ind：Indomegoura；Mel：Melanaphis；Tin：Tinocallis；Vib：Viburnaphis；Amp：Amphicercidus；Per：Periphyllus；Chr：Chromocallis；Bra：Brachycaudus；Tub：Tuberocephalus；Cav：Cavariella；Hyp：Hyperomyzus；Lon：Longicaudus；Met：Metopolophium；Pho：Phorodon；Hay：Hayhurstia；Hya：Hyalopterus；Ova：Ovalus；Sit：Sitobion；Eul：Eulachnus；Sin：Sinochaitophorus

2.2 群落多样性

多样性指数分析显示（图4），在绿地类型中，公园绿地（P）的Shannon-Wiener多样性指数最大，为1.41；居住区绿地（R）的Pielou均匀度指数和Margalef种类丰度最大，分别为0.78和1.06，公园绿地（P）和居住区绿地（R）的这3个指数差异性不显著（P＞0.05），但均显著（P＜0.05）大于防护绿地（G）；而防护绿地（G）的Simpson优势度指数最大，为1.07，且显著（P＜0.05）高于公园绿地（P）和居住区绿地（R）。在3个城市化程度区域中，第I城市化程度区域的Shannon-Wiener多样性指数为1.15，第II城市化程度区域为1.16，第III城市化程度区域为1.32。从Simpson优势度指数来看，第II城市化程度区域蚜虫优势度指数最大，为0.44。从Pielou均匀度指数来看，第III城市化程度区域最大为0.83，第II城市化程度区域最小，Margalef种类丰度在第III城市化程度区域最高，第I城市化程度区域最低。但这4个指数在3个城市化程度区域间的差异性均不显著（P＞0.05）。

图4 不同绿地类型间和不同城市化程度区域间蚜虫多样性Fig.4 Aphid diversity in different green space types and different urbanized areas

2.3 群落DCCA排序

DCCA排序图（图5）从整体上反映了27个样地与5种环境因子间的关系，同时也反映出各样地间的相似程度。沿第1轴（横轴）从左向右基本反映了植被覆盖率逐渐增大的趋势，其在绿地类型和不同城市化程度区域上的解释度分别为29.91%和30.17%。沿第2轴（竖轴）从下到上基本反映了寄主植物丰富度逐渐增加的趋势，其在绿地类型和不同城市化程度区域上的解释度分别为21.38%和20.56%。

图5 不同绿地类型间和不同城市化程度区域间蚜虫群落组成的DCCA结果Fig.5 Detrended canonical correspondence analysis（DCCA）of aphid community composition in different green space types and different urbanized areas

2.4 群落相似性

采用Sørenson相似性系数分析，结果显示（表2）：S2P/S2R=0.74，S2P/S2G=0.46，S2R/S2G=0.45；S2I/S2II=0.79，S2I/S2III=0.73，S2II/S2III=0.68。可见，公园绿地与居住区绿地相似性系数最高，但二者与防护绿地相似性系数接近且均较低；虽然在第I城市化程度区域和第II城市化程度区域的相似性系数最大、第II城市化程度区域和第III城市化程度区域的相似性系数最小，但3个城市化程度区域间的相似性系数较大且三者相差较小。

表2 不同绿地类型间和不同城市化程度的区域间的蚜虫群落相似性Table 2 Aphid community similarity in different green space types and different urbanized areas

2.5 蚜虫与植物的关系

2.5.1 优势种对应关系

研究区蚜虫的寄主植物包括32科、70属，其中蚜科寄主植物涉及28科63属，分别占寄主植物科、属总数的87.50%和90.00%，主要为菊科（Asteraceae）、禾 本 科（Poaceae）和 蔷 薇 科（Rosaceae）等科植物；其次为斑蚜科，寄主植物涉及4科2属，分别占12.50%和2.86%，主要以榆科（Ulmaceae）为主；毛蚜科和瘿绵蚜科寄主植物均涉及2科；大蚜科则仅涉及1科3属植物。从蚜虫优势种组成来看，公园绿地（P）内有 桃 粉 大 尾 蚜（Hyalopterus pruni）、甜 菜 蚜（Aphis fabae）、麦长管蚜（Macrosiphum avenae）、蔷薇长管蚜（Macrosiphum rosae）4个优势种；居住区绿地（R）内优势种为麦长管蚜、蔷薇长管蚜、棉蚜（Aphis gossypii）、绣线菊蚜（Aphis citricola）；防护绿地（G）内优势种为夹竹桃蚜（Aphis nerii）、白杨毛蚜（Chaitophorus populeti）、槐蚜（Aphis cytisorum）。第I城市化程度区域有槐蚜、甜菜蚜、麦长管蚜3个优势种；第II城市化程度区域的优势种为白杨毛蚜、蔷薇长管蚜、桃粉大尾蚜等；第III城市化程度区域的优势种为甜菜蚜、马铃薯长管蚜（Macrosiphoniella euphorbiae）、蔷薇长管蚜等（图6）。

图6 不同绿地类型间和不同城市化程度区域间蚜虫优势种与寄主植物优势种的对应关系A：绣线菊蚜；B：槐蚜；C：甜菜蚜；D：棉蚜；E：夹竹桃蚜；F：白杨毛蚜；G：桃粉大尾蚜；H：蔷薇长管蚜；I：麦长管蚜；J：马铃薯长管蚜；a：桃（P）；b：刺儿菜（P）；c：早熟禾（P）；d：月季花（P）；e：荠（R）；f：鹅绒藤（R）；g：早熟禾（R）；h：月季花（R）；i：茜草（R）；j：小蓬草（G）；k：萝藦（G）；l：毛白杨（G）；m：月季花（G）；n：龙葵（G）；o：槐（G）；p：早熟禾（Ⅰ）；q：龙葵（Ⅰ）；r：槐（Ⅰ）；s：桃（Ⅱ）；t：荠（Ⅱ）；u：早熟禾（Ⅱ）；v：毛白杨（Ⅱ）；w：月季花（Ⅱ）；x：刺儿菜（Ⅲ）；y：鹅绒藤（Ⅲ）；z：小蓬草（Ⅲ）；α：早熟禾（Ⅲ）；β：月季花（Ⅲ）；γ：苦苣菜（Ⅲ）Fig.6 Correspondence between dominant species of aphids host plants in different green space types and different urbanized areasA：Aphis citricola；B：Aphis cytisorum；C：Aphis fabae；D：Aphis gossypii；E：Aphis nerii；F：Chaitophorus populeti；G：Hyalopterus pruni；H：Macrosiphum rosae；I：Macrosiphum avenae；J：Macrosiphoniella euphorbiae；a：Amygdalus persica（P）；b：Cirsium arvense var.integrifolium（P）；c：Poa annua（P）；d：Rosa chinensis（P）；e：Capsella bursa-pastoris（R）；f：Cynanchum chinense（R）；g：Poa annua（R）；h：Rosa chinensis（R）；i：Rubia cordifolia（R）；j：Erigeron canadensis（G）；k：Metaplexis japonica（G）；l：Populus tomentosa（G）；m：Rosa chinensis（G）；n：Solanum nigrum（G）；o：Styphnolobium japonicum（G）；p：Poa annua（Ⅰ）；q：Solanum nigrum（Ⅰ）；r：Styphnolobium japonicum（Ⅰ）；s：Amygdalus persica（Ⅱ）；t：Capsella bursa-pastoris（Ⅱ）；u：Poa annua（Ⅱ）；v：Populus tomentosa（Ⅱ）；w：Rosa chinensis（Ⅱ）；x：Cirsium arvense var.integrifolium（Ⅲ）；y：Cynanchum chinense（Ⅲ）；z：Erigeron canadensis（Ⅲ）；α：Poa annua（Ⅲ）；β：Rosa chinensis（Ⅲ）；γ：Sonchus oleraceus（Ⅲ）

2.5.2 寄生部位

蚜虫在植物的叶、嫩梢、茎、花等多个部位皆有寄生（表3），其中叶上寄生的蚜虫种类最丰富，幼茎和嫩梢次之。叶上寄生的蚜虫包含5科33属；茎上有5科23属；嫩梢上有3科21属；花和果实都只包含1科蚜虫，果实上寄生的蚜虫属数最少（6属）。

表3 蚜虫的寄生部位Table 3 Parasitic parts of aphids

3 讨论

3.1 蚜虫群落组成

研究区属于暖温带大陆性季风气候，有利于蚜虫生存繁衍。研究区城市绿地蚜虫共5科36属63种，其中蚜科物种数最多（47种），斑蚜科次之（6种）。可见，研究区城市绿地蚜虫以多种科为主，这主要由于该5个科的蚜虫在自然界数量多、占比大。从动物区系的划分来看，山西省属于古北界华北区黄土高原亚区［22］，蚜科为世界广泛分布科，包含种数最多，斑蚜科广泛分布于中国，但主要以华北地区为中心［23］，毛蚜科属于典型古北区类群，主要寄生在杨属（Populus）和柳属（Salix）植物，瘿绵蚜科和大蚜科的多数种均主要分布在温带地区，因此在研究区这5个科的蚜虫较多［24］。从全国分布看，研究区城市绿地蚜科的蚜虫种类数占全国该科蚜虫种类数比例较小，其余4科的蚜虫种类数也相对较少。这可能与研究区城市绿地自然植物同较外，且多为人工栽培植物，植物均质化较高有很大关系，也与城市绿地管理过程中人工除杂，喷洒农药等因素有关［10］。蚜虫科的组成分析表明蚜虫的分布不均匀，在防护绿地中蚜虫种类少而数量大，在公园绿地和居住区绿地间差异较小，这可能与绿地面积，绿地内植物种类、多度有密切关系［24］。防护绿地为带状，宽度在1.5 m左右，且植物种类较少，而公园绿地和居住区绿地为斑块状，形状相似、面积较大，植物种类较多且差别较小。蚜虫属的组成分析发现小长管蚜属蚜虫数量大，蚜属蚜虫分布广，而样方聚类则表明公园绿地、居住区绿地的各样方分布相对集中，而防护绿地各样方较为分散。由此可见，公园绿地、居住区绿地的各样方蚜虫属的组成较为相似，而防护绿地内蚜虫属的组成差异较大。

3.2 绿地类型对蚜虫多样性的影响

从绿地类型看，防护绿地（G）中蚜虫群落的Simpson优势度指数最大，且显著（P＜0.05）大于公园绿地（P）和居住区绿地（R），其余3个指数则显著小于公园绿地（P）和居住区绿地（R）。这可能由于防护绿地（G）受到农药、修剪等人为干扰强度大，且生境单一所致。Sørenson相似性系数分析发现，公园绿地（P）和居住区绿地（R）具有较高的相似性，二者与防护绿地（G）的相似性均较低，可能与防护绿地（G）的蚜虫寄主植物单一，绿地面积也较小有关。DCCA排序分析发现，公园绿地（P）和居住区绿地（R）的各样地间相距较近，而防护绿地的9个样地与其他2个绿地类型的样地间相距较远，这可能是由于防护绿地呈带状，且寄主植物种类较少、多样性较小，形成了不同的蚜虫群落结构组成。可见，绿地面积、寄主植物多样性一定程度上会影响蚜虫种类组成、多样性和分布格局［25］。

3.3 城市化对蚜虫多样性的影响

蚜虫科、属组成表明不同城市化程度区域间蚜虫的分布不均匀，且蚜虫组成差别也较小，这可能由于研究区3个城市化程度区域间人工种植的绿化植物种类相似所导致［24］。从城市化水平看，第III城市化程度区域中蚜虫的丰富度指数、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数的数值最大，但除Pielou均匀度指数外，其余3个指数在3个城市化程度区域间的差异性不显著（P＞0.05）。DCCA排序分析发现第I城市化程度区域和第II城市化程度区域各样地间相距较近，而第III城市化程度区域中除少数几个样地（III2、III3）与其余样地间距离相对较远外，大部分样地与第I城市化程度区域和第II城市化程度区域的样地间相距较近。Sørenson相似性系数分析表明，3个城市化程度区域间的蚜虫群落相似性系数较大且三者之间相差较小。第I城市化程度区域与第II城市化程度区域蚜虫多样性具有最高的相似性，且与第III城市化程度区域的相似性系数较低，这可能由于第III城市化程度区域位于研究区最外围，生境多样，干扰较小，绿化面积较大，植物较多，较适合蚜虫生长繁殖，但物种集中性不高，所以均匀度指数较小。该研究结果与陈颖等［10］研究发现上海市中心城区蚜虫种类丰度和多样性均最低的结果不一致，这可能因为研究区城市化水平较低且各区域间寄主植物均质化程度较大所导致。虽然群落多样性指数、相似性指数、样方聚类、DCCA等分析均表明3个城市化程度区域间的蚜虫群落差异较小，但从多样性指数的数值上来看，第III城市化程度区域最大，第I城市化程度区域最小，一定程度上可以说明，随着城市化的推进，蚜虫群落多样性逐渐降低。在DCCA排序图中也可较明显地看出，第I城市化程度区域各样地主要分布在第3象限，第III城市化程度区域各样地主要分布在第1，2，4象限，而影响蚜虫群落分布的主要环境因子为植被覆盖率和寄主植物丰富度。3个城市化程度区域各样地间相距较近，这与研究区城市化水平较低且城市绿化植物均质化程度高的关系密切。此外，调查中也发现第III城市化程度区域各样地的植被覆盖率和寄主植物丰富度均相对较大，第I城市化程度区域的相对较小。可见，蚜虫分布会受到城市化进程的影响，且城市化进程通过影响城市绿地植被覆盖率和寄主植物的丰富度进而影响蚜虫群落的分布和多样性。

3.4 蚜虫与寄主植物的关系

蚜虫取食植物，其地理分布与寄主植物的分布关系紧密，某地区的植物多样性直接影响该地区的蚜虫多样性［8］。菊科、禾本科、豆科（Fabaceae）、蔷薇科、杨柳科（Salicaceae）等科的植物易被蚜虫所寄生［5］。研究区城市绿地蚜虫的寄主植物包括32科70属，其中蚜科寄主植物涉及28科63属，主要为菊科、禾本科和蔷薇科等科植物；其次为斑蚜科，寄主植物涉及4科2属，主要以榆科为主；毛蚜科和瘿绵蚜科寄主植物均涉及2科，前者主要寄生于杨柳科植物上，后者主要为寄生于木犀科白蜡树上的洋白蜡卷叶绵蚜（Prociphilus fraxinifolii）；大蚜科则主要寄生于松科（Pinaceae）的3种植物。在蚜虫所寄生的32科寄主植物中，草本植物所占比例最大。蚜科作为蚜虫种类最多的一个类群，大部分种类为多食性，其寄主植物也最丰富［26］，包括菊科和禾本科的草本植物和蔷薇科的灌木和小乔木；毛蚜科、大蚜科和瘿绵蚜科则多寄生于乔木，且专性较强，这主要因为研究区城市绿地内乔木多为毛白杨（Populus tomentosa）、雪 松（Cedrus deodara）和 白 蜡 树（Fraxinus chinensis）等树种，乔木种类较少且分布范围有限，导致上述蚜虫类群的分布较局限。蚜虫的食性也较复杂，包括多食性、寡食性和单食性蚜虫，但取食唯一一种植物的蚜虫种类很少［24］。而本研究发现城市绿地中的蚜虫优势种与其寄主植物优势种间存在大量的单食性或寡食性的寄生关系。这可能由于城市绿地植被类型为人工栽培植物，而且各类型和各不同城市化程度区域上的绿地中植物优势种相似，从而导致蚜虫的优势种结构较为简单。蚜虫对寄主植物的取食过程有多种形式，形成了形式多样的适应机制，从而构成了多样的寄生方式和寄生部位［10］。蚜虫在植物根、茎、嫩梢、嫩枝、叶片、花、果实等器官几乎均有分布，但更喜食植物幼嫩部位。本研究发现城市绿地蚜虫寄生部位较为多样且差异较小，在植物叶、幼茎和嫩梢上寄生的蚜虫较多，其中在叶上寄生的种类最丰富，数量也最多，部分蚜虫的寄生部位相对较单一，这与方燕等［5］对蚜虫寄主植物和寄生部位的研究结果相近。这是因为叶属于植物的较嫩部位，不仅容易被蚜虫吸食汁液，在受到刺激时又容易卷缩弯曲，形成蚜虫生活繁殖的虫瘿或伪虫瘿，所以寄生在叶上的蚜虫种类和寄生方式均较多。在长期的生物进化选择和生态适应过程中，物种的分布呈现出明显的地域特征与种间关系，蚜虫与植物间也形成了密切的寄生关系［24］。

3.5 城市绿地生物多样性保育

生物多样性是生态系统行使服务功能的基石，不同城市化程度区域下生物多样性应该作为城市建设的参考指标之一［10］。而城市环境污染、生境破碎化、植物同质化等对城市生物多样性造成了不利影响。蚜虫作为一类农林害虫，与人类生产生活关系密切，其生活周期短，对寄主植物的依赖性较高，对环境变化较为敏感。蚜虫作为一种生物资源，受城市化影响更为严重，调查中发现管理者会对城市绿地植物进行修剪和喷洒农药，不仅会造成环境污染，更会对蚜虫种类以及数量产生较大影响，这与Banks和 Stack［27］的研究结果一致，所以对城市绿地蚜虫更环保高效的防治方法仍需进一步研究。同时由于城市绿化植物同质化，在降低蚜虫多样性的同时可能导致蚜虫爆发，给城市绿地生态系统造成危害。建议城市绿地在建设过程中要进行合理规划，首先通过地形塑造构建多样化的城市绿地微生境，这样可增加城市绿地生态系统复杂性，既能发挥景观美化功能，又可以为各种生物提供适宜的生存环境，进而增加物种多样性。其次要因地制宜，科学地进行植物配置，在人工栽种植物时不宜大面积栽种同一种植物，比如不宜在公园绿地和居住区绿地大面积栽种杨树林，不宜在花池和防护绿地大量栽种蔷薇科的蔷薇属（Rosa）、李属（Prunus）等灌木，不宜在草坪单独种植早熟禾（Poa annua）等同一草种。要根据城市绿地的类型、面积和光照等条件，选择多样化多功能的乡土物种，乔灌草合理搭配。在研究区城市绿地现有植被的基础上，对杨树林等同种植物数量相对较大的种群进行改造，主要搭配油松（Pinus tabuliformis）、白皮松（Pinus bungeana）、蒙古栎（Quercus mongolica）、侧柏（Platycladus orientalis）、连翘（Forsythia suspensa）、三裂绣线菊（Spiraea trilobata）、黄刺玫（Rosa xanthina）、茅莓（Rubus parvifolius）和榛（Corylus heterophylla）、马蔺（Iris lactea）、狼尾草（Pennisetum alopecuroides）、禾叶山麦冬（Liriope graminifolia）等植物。这样通过配置常绿植物，保证城市冬天的绿色，配置早春开花植物，增添城市色彩，同时配置了蜜源、食源植物，为城市生物多样性创造条件。通过以上地形塑造和植物配置增加城市绿地生境异质性和植物多样性，进而增加其他生物类群的多样性，使城市绿地生态系统种间关系和营养结构更复杂，提高城市绿地生态系统的抵抗力稳定性，这样既可减少蚜虫等农林害虫对城市绿地园林植物的危害，又能减少农药使用对城市环境的影响，达到城市生物多样性保育的目的。

4 结论

基于对长治市不同城市化程度区域绿地内蚜虫群落的研究表明，蚜虫虽然通常作为农林害虫，但它是城市绿地生态系统中生物多样性的组分，也是食物链中重要的一环，发挥着保育生物多样性和维持城市绿地生态系统稳定性的作用。由于本研究的取样范围相对较小，对城市绿地蚜虫多样性生态功能的研究不够深入，下一步将扩大研究区范围，在更多城市设置样点对此进行深入研究。