千年桐访花昆虫初步调查研究
2020-07-16谷丽萍向振勇景跃波
谷丽萍,郑 科,向振勇,景跃波
(云南省林业和草原科学院,云南 昆明 650201)
千年桐(VerniciamontanaWils.)属大戟科(Euphorbiaceae)的一种落叶乔木,栽培历史悠久,是中国特有的经济林树种,也是四大木本油料树种之一,其种子压榨出的桐油色泽金黄,是优良的干性油及工业用油,具有不透气、不透水、不传电、防腐蚀、抗酸碱、耐冷热等特性,工业用途广泛,主要用于制漆、塑料、电器、人造橡胶和人造皮革等。
访花传粉昆虫的多样性影响植物的授粉受精机率,进而影响植物的产量,最终影响到人类自身的福利。目前访花昆虫的研究大多集中在经济作物上,尚未见到国内外关于千年桐访花昆虫研究的报道。对千年桐盛花期的访花昆虫进行初步调查,摸清访花昆虫种类、数量及主要访花昆虫日活动规律,拟为探索优势访花昆虫与千年桐的关系、提高千年桐结籽率、品质、产量及为良种培育提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 调查地概况
调查地位于云南省东南部的文山州丘北县官寨乡(E104°2′29″,N24°15′46″),海拔1340 m,属于中亚热带高原季风气候,光照充足,年均温17.2℃,年均降雨量约 1 270 mm,5—10月为雨季,6—8月降水量约占全年总量的60%,全年无霜期280 d,土壤由石灰岩和酸性田岩红壤组成。油桐种植面积约33.3 hm2。
1.2 样地设置
在调查地随机选取3个千年桐长势良好的地块作为观察样地,样地之间间隔100 m,样地面积为25 m2。
1.3 调查方法
1.3.1访花昆虫调查时间
2019年4月于千年桐盛花期开展调查,在7∶00—19∶00时段,以小时为单位,为了能相对全面地调查千年桐访花昆虫,在3个样地分别派3组人员对各时段的访花昆虫进行采集、捕捉并记录。
1.3.2访花昆虫种类和数量记录
采用样地网捕法对访花昆虫进行捕捉[1]。捕捉时对调查的千年桐树按照上、中、下3层取样,每层按照南、北、东、西4个方位,“扫过来再扫回去”作为一次完整的取样[2],扫网30次,捕捉有访花行为的昆虫。对访花昆虫种类和数量采用划“正”字的方法进行记录。同一只昆虫离开一朵花后继续访问同一观察点的其他花朵时再记录一次。对于难以捕捉到的访花昆虫用手机或数码相机拍照[3]。捕捉到的访花昆虫按照不同的时间间隔放入毒瓶中并作好标记。当天捕捉到的访花昆虫需要经过标本清洁、展翅、针插、干燥、防腐保存等步骤[4],进行归类、整理和鉴定。
1.3.3访花昆虫日活动规律
随机选取样地中的1株千年桐树,对其进行定点、连续观察和捕捉所有的访花昆虫,以小时为间隔,记录相应时段访花昆虫的种类与数目[5]。
2 结果与分析
2.1 千年桐访花昆虫种类组成
经鉴定,3个样地采集到的千年桐访花昆虫标本共33种,隶属8目22科,分别为膜翅目、缨翅目、双翅目、鞘翅目、鳞翅目、半翅目、革翅目和蜘蛛目昆虫。其中:鳞翅目访花昆虫种类最多,为6科11种,占全部种的33.3%;膜翅目访花昆虫种类次之,为5科8种,占24.2%;双翅目访花昆虫种类位居第3,为3科5种,占15.2%;排名第4的是鞘翅目访花昆虫,有3种,占9.1%;剩余的4目访花昆虫共计6种,占18.2%。调查样地访花昆虫种类名录见表1。
表1 千年桐访花昆虫种类组成
续表1
2.2 千年桐访花昆虫数量占比
3个调查样地中采集到的千年桐访花昆虫数量见表2。
从表2中可见,样地1至样地3中膜翅目访花昆虫数量占采集总数的比例分别为56.8%、55.9%、56.8%;缨翅目访花昆虫占比依次为17.3%、16.9%、18.1%;鞘翅目访花昆虫占比分别为13.6%、13.7%、12.3%;鳞翅目访花昆虫占比分别为9.9%、10.6%、10.4%;其他昆虫的占比基本保持在2.6%。可见,在访花昆虫种类上,尽管鳞翅目有11种访花昆虫,占有优势;然而,在访花昆虫数量上,膜翅目占有绝对优势,3块样地调查结果,在访花昆虫总数中膜翅目占比一直维持在56.6%;由此说明,膜翅目是千年桐花期访花传粉的优势昆虫。
2.3 千年桐主要访花昆虫日活动规律
以小时为间隔,对一天中7∶00—19∶00时段的千年桐主要访花昆虫数量进行统计分析(图1)。
由图1可知,千年桐主要的4目访花昆虫均出现了双峰,在下午的出勤数量均高于上午高峰出勤值,且出勤高峰时段并不完全吻合,正午时分(12∶00—14∶00),出勤量均大幅减少。其中:膜翅目昆虫活动高峰集中在11∶00—12∶00和16∶00—17∶00,2次高峰访花昆虫的数量分别为40头和68头;缨翅目访花昆虫的第一次活动高峰集中在10∶00—11∶00,第二次活动高峰时段为15∶00—16∶00,最高值时数量为15头;鞘翅目访花昆虫第一次活动高峰出现的时段和缨翅目相同,第二次活动高峰出现的时段晚于膜翅目和缨翅目,集中于 17∶00—18∶00,其高峰数量一度达到18头;鳞翅目在主要的4目访花昆虫中出勤次数最低,峰值分别出现在 11∶00—12∶00 和 15∶00—16∶00,最高值时数量为有11头。
表2 不同样地千年桐花期访h花昆虫数量
3 结论与讨论
3.1 结论
1)采集到千年桐盛花期访花昆虫标本共33种,隶属8目22科。其中:访花昆虫种类位居前4位的是鳞翅目、膜翅目、双翅目和鞘翅目昆虫,对应的数量分别为11种、8种、5种和3种。
2)从访花昆虫数量上看,位居前4位 的分别是膜翅目、缨翅目、鞘翅目、鳞翅目昆虫,其占总体比例分别为56.6%、17.4%、13.2%和10.4%,膜翅目是千年桐花期访花传粉的优势昆虫。
3)对千年桐主要的4目访花昆虫日活动规律研究表明:昆虫日活动均出现了双峰,下午的出勤峰值均高于上午,且出勤峰值时段并不完全吻合。
3.2 讨论
1)本次调查点距离最近的乡镇约8 km,表明调查地点位于人为干扰较少的区域,访花昆虫的物种更为丰富。这与武文卿[6]对于枣树访花昆虫的多样性研究、罗长维[7]关于干热河谷麻疯树访花传粉昆虫的研究结论相同,生境的差异导致访花昆虫的种类和数量均有差别。为了保持物种的丰富度,良好的生境保护非常重要。
2)与多数访花昆虫研究不同的是,本次调查的千年桐访花昆虫日活动规律显示出勤值出现了双峰,且下午峰值高于上午,是否与普者黑周边特殊的生境(光照、温度、湿度等)有关,有待进一步探查。长期的进化过程中,不同的昆虫形成了独特的偏好温度[8],调查结果表明,在千年桐盛花期,膜翅目昆虫活动高峰早于其他昆虫,膜翅目昆虫活动的温度低于其他昆虫,自由活动的昆虫通过自主运动寻找各自偏好的环境与温度。
3)千年桐多为雌雄异株,花为虫媒花,具有大而鲜艳的花冠,花盘含蜜腺,花粉粒富含营养,有特殊气味,能引诱昆虫为媒,实现异花传粉。雄花先开后止,雌花后开先止,在整个花期雄花数量大大多于雌花数量,形成雌花于雄花的盛花期开放,雄花伴雌花期于始终的最佳偶遇,使雌花有充分授粉的机会。与多数访花研究相类似,特殊的花期、花色、花形、花的气味、花的结构和生理特性等均影响到访花昆虫的访花行为,具体哪一类或哪几类是昆虫访花行为的主要影响因子,有待继续深入研究。
致谢:访花昆虫标本由云南省林业和草原科学院周楠研究员鉴定,在此深表谢意!