浙江九龙山国家级自然保护区昆虫多样性研究_郑伟成.pdf

生物多样性是人类生存、发展以及生态系统可持续性的基础和前提1-2。昆虫种类丰富、个体数量多、分布广、生活史相对短，以及对环境变化敏感，具有生态学探针和生物地理学功能，是研究生物多样性和环境变化的较好材料和重要监测生物3-5。昆虫的物种多样性可反映生物对各种环境条件适应浙江九龙山国家级自然保护区昆虫多样性研究郑伟成，廖建伟*，黄林平，杨晓君，肖燕，蔡臣臣（浙江九龙山国家级自然保护区管理中心,浙江 遂昌 323300）摘要：为了解浙江九龙山国家级自然保护区的昆虫资源状况，20172019 年对保护区内昆虫开展了多次调查。共采集及鉴定昆虫标本 5 万余号，隶属 22 目 221 科 1 377 属 2 193 种，其中记录到 2 种昆虫新种。结果显示：保护区优势物种类群为鳞翅目、鞘翅目、膜翅目和双翅目，且优势目的属种多度存在显著差异；鳞翅目物种丰富度指数最高；九龙山保护区昆虫群落结构稳定，物种丰富度高。关键词：九龙山国家级自然保护区；昆虫；生物多样性doi：10.3969/j.issn.2095-3801.2023.02.005中图分类号：Q96文献标志码：A文章编号：2095-3801（2023）02-0027-07On Insect Diversity in Zhejiang Jiulongshan National Nature ReserveZHENGWeicheng，LIAOJianwei*，HUANGLinping，YANGXiaojun，XIAOYan，CAI Chenchen（Administration Center ofJiulongshan National Nature Reserve,Suichang323300,Zhejiang）Abstract：From 2017 to 2019,multiple collecting trips for surveys on insects were carried out in the JiulongshanNational Nature Reserve(Zhejiang Province).More than 50 000 insect specimens were collected and identified,belonging to 2 193 species,1 377 genera,221 families,22 orders,among which 2 new species of insects wererecorded.Experimental results show the dominant species groups in the reserve were Lepidoptera,Coleoptera,Hymenoptera and Diptera,and there were significant differences in the species and genera abundance.Lepidopteraspecies richness index is the highest.Jiulongshan National Nature Reserve have stable insect community structureand high species richness.Key words：Jiulongshan National Nature Reserve;insect;biodiversity收稿日期：2022-09-25；修回日期：2022-10-13基金项目：遂昌县县校合作项目“浙江九龙山保护区昆虫资源多样性调查研究”（2018-HZ13）作者简介：郑伟成，男，浙江遂昌人，高级工程师。*通信作者：廖建伟，男，浙江遂昌人，经济师。丽 水 学 院 学 报JOURNAL OF LISHUI UNIVERSITY第 45 卷第 2 期Vol.45No.22023 年 3 月Mar.2023的多样性，能通过各种途径影响其他物种和生态系统的各种参数6，是维持森林生态系统运行稳定的关键7。因此，开展昆虫多样性研究对于评价某一地区，尤其是自然保护区的生物多样性保护成效、环境变化、生态系统稳定性等方面具有重要作用7-8。遂昌九龙山作为国家级自然保护区，地形地貌复杂、植被类型多样，具有丰富的生物多样性和稳定的生态系统9-10，属于我国生物多样性热点地区9。目前，关于九龙山国家级自然保护区昆虫的多样性研究仅见蝶类一种昆虫类群11，其他昆虫类群的多样性调查研究匮乏。因此，我们在 20172019 年对九龙山国家级自然保护区的各昆虫类群的多样性进行全面调查与初步分析，旨在为九龙山保护区生物资源的保护与利用提供基础数据，以期提高该地的生物多样性保护成效。1研究区域与方法1.1研究区域浙江九龙山国家级自然保护区（以下简称“九龙山保护区”）地处浙江省遂昌县西南部，属我国17 个生物多样性的热点地区之一的浙、闽、赣交界山地9。该地气候为中亚热带湿润季风气候，四季分明、垂直气候变异明显12。区内植被保存完整、植被类型多样，是典型的中亚热带森林生态系统10,13。良好的环境为各动物类群尤其是昆虫的生存繁殖提供了良好条件，保护区内仅蝶类就已记录 11 科138 属 251 种11。1.2昆虫采集及鉴定2017 年 8 月2019 年 7 月，根据不同昆虫类群的生态习性，结合九龙山保护区的具体情况，邀请来自中国科学院动物研究所、西北农林科技大学、浙江农林大学等 10 多个科研单位的 55 位昆虫分类学者分别对保护区内的 3 个研究样区（岩坪保护点、西坑里和黄沙腰）进行昆虫的种类调查。根据昆虫的生活习性，将调查时间设置在每年的 5 月、7 月或 8 月，每次对 3 个研究样区调查一次。调查期间，分别采用网捕法、马氏网诱集法、灯诱诱集法、黄盘诱捕法、陷阱法等多种方法调查昆虫资源，物种鉴定参考中国蝴蝶分类与鉴定14中国蛾类图鉴15中国天牛彩色图鉴16中国昆虫生态大图鉴17等相关昆虫分类的文献资料和书籍，对于鉴定有疑义的物种，邀请国内外相关昆虫类群的分类专家进行鉴定。1.3昆虫多样性分析方法采用 Shannon-Wiener 多样性指数（H）、Mar-galef 丰富度指数（D）、Pielou 均匀度指数（Jws）、Simpson 优势度指数（C）等 4 个生物多样性指数来分析九龙山保护区昆虫多样性。1.3.1Shannon-Wiener 多样性指数Shannon-Wiener 多样性指数基于物种数量反映群落种类多样性，其不确定性越高，多样性也就越高，该指数能够描述种类丰富度以及种类中个体分配上的均匀性，其计算公式如下：H=-（ni/N）ln（ni/N），式中：ni为第 i 个类群的个体数；N 为群落中所有类群的个体总数。1.3.2Margalef 丰富度指数Margalef 丰富度指数表示一个群落或环境中物种数目的多寡以及生物群聚中种类丰富度程度的指数，其计算公式如下：D=（S-1）/lnN，式中，S 为类群数。1.3.3Pielou 均匀度指数Pielou 均匀度指数常用来估计该群落物种分布的均匀度，其计算公式如下：Jws=H/lnS。1.3.4Simpson 优势度指数Simpson 优势度指数用来确定九龙山保护区昆虫的优势类群，当 C0.1 时，为优势类群，其计丽 水 学 院 学 报2023 年28算公式如下：C=（ni/N）2。1.4数据分析全部数据用 SPSS18.0 进行分析。用 G 检验对相应数据进行统计分析，显著性水平设置为 0.05。2研究结果2.1昆虫群落组成本次调查，共采集及鉴定昆虫标本 5 万余号，隶属 22 目 221 科 1 377 属 2 193 种，约占浙江省昆虫总物种数的 22.91%18（表 1）。其中，发现 2 种蚊 科 新 种，即 九 龙 山 长 唇 大 蚊（Geranomyiajiulongensis Qian et Zhang,2020）和亚离长唇大蚊（Geranomyia subablusa Qian et Zhang,2020）19。有 2种浙江省重点保护陆生野生动物，即宽尾凤蝶（Agehana elwesi）和黑紫蛱蝶（Sasakia funebris）。根据用途和价值，将昆虫分为 4 类，即天敌昆虫、食用昆虫、药用昆虫和观赏昆虫20。九龙山保护区天敌昆虫有29 科 164 种，占物种总数的 7.5%；食用昆虫有 31 科 163 种，占物种总数的 7.4%；药用昆虫 15 科 45 种，占物种总数的 2.1%；观赏昆虫 53科 296 种，占物种总数的 13.5%。调查结果显示，九龙山保护区昆虫各类群科数量存在极显著差异（G=118.938，df=23，P0.01）。以鳞翅目、鞘翅目、膜翅目、直翅目、半翅目和双翅目的科数较多，占总物种科数的 66.06%；广翅目、蛇蛉目的科数较少，仅占科数的 0.90%。而九龙山保护区昆虫的优势类群为鳞翅目、鞘翅目、膜翅目和双翅目（表 1）。表 1九龙山保护区昆虫群落结构目科属数量占比%数量占比%数量占比%蜉蝣目41.8160.4480.37蜻蜓目94.07412.98612.78翅目20.9030.2250.23蜚蠊目31.3630.2250.23等翅目20.9090.65291.32螳螂目20.9040.2940.18革翅目52.26120.87160.73直翅目209.05654.72863.93竹节虫目20.9030.2230.14缨翅目20.9030.2230.14同翅目188.141047.551526.94半翅目209.051077.771547.03广翅目10.4540.2960.27蛇蛉目10.4510.0710.05脉翅目62.71141.02210.96鞘翅目2712.2219113.8728212.87长翅目20.9030.22160.73双翅目209.05926.681677.53蚤目20.9020.1520.09种郑伟成，廖建伟，黄林平，等：浙江九龙山国家级自然保护区昆虫多样性研究第 2 期29目科属数量占比%数量占比%数量占比%毛翅目146.33292.11552.51鳞翅目3616.2955640.3891041.53膜翅目2310.411259.082079.45合计221100.001 377100.002 193100.00种2.2昆虫群落的属种多度以鳞翅目、鞘翅目、膜翅目和双翅目 4 个优势目为例，讨论九龙山保护区昆虫属种多度问题。从属数量上看，鳞翅目的属多度存在极显著差异（G=278.729，df=12，P0.01），以螟蛾科、尺蛾科、夜蛾科为主，眼蝶科和苔蛾亚科的属多度较少；鞘翅目的属多度存在极显著差异（G=22.468，df=6，P0.01），以天牛科、瓢虫科、象甲科为主，肖叶甲科和鳃金龟科的属多度较少；膜翅目的属多度存在极显著差异（G=22.776，df=4，P0.05），以摇蚊科为主，秆蝇科的属多度较少。从种的数量上看，鳞翅目的种多度存在极显著差异（G=308.994，df=12，P0.01），以尺蛾科和螟蛾科为主，刺蛾科、钩蛾科、枯叶蛾科的种多度较少；鞘翅目的种多度存在极显著差异（G=37.47，df=4，P0.01），以天牛科为主，跳甲亚科和肖叶甲科的种多度较少；双翅目的种多度存在极显著差异（G=22.931，df=5，P0.01），以天牛科为主，菌蚊科、蝇科和寄蝇科的种多度较少。将 4 个优势目各科所含的属种数划分为若干等级，对其科在各等级中所占比重进行比较分析（图 1 和图 2）。通过属种数量及在各科中的分布分析可以看出，4 个优势目的属数主要集中分布在110 属之间，种数则分布在 115 种之间。由此可见，4 个优势目中各科类群在属种组成中的比例主要表现为类群小而数量多的结构，说明九龙山保护区昆虫的群落结构比较稳定。图 1九龙山昆虫优势目的属数数量等级与科的关系表 1（续）1210112021及以上科的百分比/%丽 水 学 院 学 报2023 年30图 2九龙山昆虫优势目的种数数量等级与科的关系2.3昆虫各类群物种多样性选取本次调查常见昆虫的 8 个目为研究对象（蜻蜓目、直翅目、同翅目、半翅目、鞘翅目、双翅目、鳞翅目、膜翅目）进行物种多样性分析。经计算可知，Shannon-Wiener 多样性指数、Pielou 均匀度指数和 Simpson 优势度指数 3 个多样性指数无显著差异，且 3 个多样性指数间趋势基本一致，说明九龙山保护区昆虫群落结构稳定，物种丰富度较高（表 2）。Margalef 丰富度指数在 8 个目中存在极显著差异（G=140.375，df=7，P0.01），鳞翅目的 D 值高达 83.988 0，表明九龙山保护区具有丰富的鳞翅目种质资源。而蜻蜓目物种奇特的生活习性以及高速的移动速度，导致在调查中不易被捕捉，故导致蜻蜓目 D 值仅为 5.543 8（表 2）。表 2九龙山保护区昆虫各类群多样性指数类群多样性指数HCJwsD蜻蜓目0.203 50.006 60.049 55.543 8直翅目0.324 10.041 50.072 87.853 7同翅目0.340 30.055 20.067 713.951 8半翅目0.344 10.059 50.068 314.136 6鞘翅目0.365 90.165 10.064 925.963 3双翅目0.367 40.122 00.072 015.153 0鳞翅目0.240 30.510 30.035 383.988 0膜翅目0.367 50.148 90.070 019.0335 9科的百分比/%156151630314545及以上郑伟成，廖建伟，黄林平，等：浙江九龙山国家级自然保护区昆虫多样性研究第 2 期313讨论作为动物界物种数目最多的类群，昆虫在维持生态系统的物种多样性和生态平衡，促进物质转化、能量流动和信息传输等方面具有重要作用21。本研究在九龙山保护区内共调查到昆虫 2 193种，隶属 22 目 221 科 1 377 属，占浙江省已知昆虫科数的 49.44%，种类数占已知总物种数的22.91%18。其中，天敌昆虫、药用昆虫、食用昆虫和观赏昆虫共计 128 科 668 种。该地的昆虫资源较邻近浙江乌岩岭国家级自然保护区（20 目 202 科1 299 属 2 133 种）22、浙江古田山国家级自然保护区（22 目 191 科 759 属 1 156 种）23、浙江省凤阳山国家级自然保护区（25 目 239 科 1 161 属 1 690种）等地24，与浙江省清凉峰国家级自然保护区（27 目 256 科 1 598 属 2 567 种）25相近，说明九龙山保护区拥有丰富的昆虫资源。昆虫多样性及其群落组成受到各种环境因子（如温度、湿度、海拔、降雨量、经纬度、土壤氮素含量等）26-29、栖息地植物群落类型30、物种特性31等因素影响。通过对九龙山保护区全境昆虫种类分析表明：鳞翅目、鞘翅目、膜翅目、双翅目等 4 个类群是该地昆虫群落中的优势目，且鳞翅目的科属种的多度以及 Margalef 丰富度均排首位。这与浙江省清凉峰国家级自然保护区的昆虫多样性调查结果25类似。这可能是由九龙山保护区与清凉峰具有相似的气候、植物群落类型以及相近的地理位置导致的。及时更新和修订野生动物物种资源编目是各级自然保护区保护管理工作的基础性任务和重要内容32。九龙山虽拥有丰富的昆虫资源，但其昆虫种数显著低于浙江天目山国家级自然保护区（28目 333 科 2 191 属 4 134 种）33。可能是因为昆虫种类数量繁多、各种类群生活习性各异，且九龙山保护区昆虫资源的调查时间主要集中于 5 月和 7-8月，加之保护区内地形复杂，某些特殊生境无法抵达，导致某些昆虫未被监测到或某些类群昆虫种数偏少。因此，仍需进一步开展九龙山保护区昆虫资源调查及其种群动态监测工作，及时更新和修订区内的昆虫资源编目，为九龙山珍稀特有昆虫的开发利用奠定基础。4致谢感谢王义平、卜云、杜矛洲、刘宪伟、黄超梅、李浩翰、吕林、潘柯宇、卢秀梅、高笑彤、张婷婷、孙长海、万霞、谭梦超等老师参与物种调查和物种鉴定。参考文献：1 顾伟，马玲，丁新华，等.扎龙湿地不同生境的昆虫多样性 J.应用生态学报，2011，22（9）：2405.2 尚素琴，吴兴波，王召龙，等.兴隆山国家级自然保护区不同生境的蝴蝶群落结构与种-多度分布J.生物多样性，2020，28（8）：983.3 沈佐锐.昆虫生态学及害虫防治的生态学原理 M .北京:中国农业大学出版社，2009.4 张萃，方燕，严莹，等.浙江宁波镇海工业园区昆虫多样性研究 J.应用昆虫学报，2011，48（4）：1087.5 吴敏丽.广州地区校园昆虫生物多样性初步调查 J.生物学通报，2019，54（8）：54.6 陈连水，陈琨，袁凤辉，等.鄱阳湖保护区春季岛屿滩涂湿地蜘蛛和昆虫多样性的调查分析 J.生物灾害科学，2018，41（1）：38.7 杨子豪.梵净山国家级自然保护区锹甲科昆虫多样性调查分析 J.南方农业，2019，13（1）：22.8 董鑫.辽宁白狼山国家级自然保护区不同区域昆虫物种多样性的调查与分析 J.安徽农学通报，2020，26（8）：18.9 郑伟成，曹志浩，郑子洪，等.浙江丽水白云山与九龙山两栖动物多样性时空分布的比较J.生态与农村环境学报，2020，36（6）：697.10 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