楚雄紫溪山鳞翅目昆虫调查及其多样性分析*
2021-12-09和玉华尹发旺熊忠平辛培尧
和玉华,尹发旺,熊忠平,辛培尧
(1.西南林业大学 生物多样性保护学院/云南省森林灾害预警与控制重点实验室, 云南 昆明 650224,2.云南铜壁关省级自然保护区管护局,云南 德宏 678400; 3.西南林业大学 林学院, 云南 昆明 650224)
紫溪山位于云南省楚雄彝族自治州楚雄市西南约20 km,总面积约160 km2,海拔1 950~2 502 m,属北亚热带高原季风带,是楚雄市的重要水源林区,也是云南重要的华山松(PinusarmandiiFranch.)种源基地[1]。是云南松(PinusyunnanensisFranch.)、华山松、云南油杉(KeteleeriaevelynianaMaster.)等天然林分布区。也有麻栎(QuercusacutissimaCarr.)、栓皮栎(Quercusvariabilis)、滇青冈(Cyclobalanopsisglaucoides)等阔叶树种。林下常见云南山茶(Camelliareticulata)、梁王茶(Nothopanaxdelavayi)、大白花杜鹃(Rhododendronspp.)等灌木分布[1-2]。
紫溪山林区植物种资源丰富,据统计,林区有种子植物153科723种[2],鸟类177种[3],大型真菌291种[4]。但对昆虫资源尚未有详细调查和研究,仅限于2004年舒金平等对楚雄紫溪山华山松球果螟(Dioryctriarubella)的生活史和各虫态的生物学习性进行了研究[5],2001年伍建榕等对华山松枝、衰退与华山松球蚜(Pineusarmandicola)、云南松大蚜(Cinarapiniynnnanensi)及螨(Oligonychussp.)的危害开展过研究[6],以及2019年冯峻等对紫溪山华山松种子园病虫调查,种子园内9种病虫害中,鳞翅目仅华山松球果螟和云南梢斑螟(Dioryctriayuennanella)2种[7]。本研究在2016—2018年期间采集了楚雄紫溪山鳞翅目昆虫标本,通过种类鉴定、多样性分析,查明紫溪山鳞翅目昆虫资源,为进一步研究该林区鳞翅目昆虫及其它类群昆虫的研究奠定基础,为该林区鳞翅目害虫的预测及防治提供依据。
1 研究方法
1.1 标本采集方法
2016—2018连续3年,于每年6月末至7月初选择天气晴朗的夜晚,开展5~8 d定点灯诱,收集蛾类昆虫标本。白天用网捕采集蝶类标本。采集到的标本用三角纸袋包好,带回实验室统计、分类鉴定。
1.2 昆虫种类鉴定
对采集到的鳞翅目昆虫标本,以形态特征为重要依据,参考朱弘复等[8-11]、蔡荣权[12]、方承莱[13]、周尧[14]等编著的分类学专著进行种类鉴定。
1.3 昆虫多样性分析
多样性分析采用物种Patrick(帕特里克)丰富度指数、Shannon-Wiener(香农-威纳)多样性指数、Simpson’s(辛普森)指数、Pielou’s(皮卢)指数为指标。各指标的计算公式如下[15]。
(1) Patrick丰富度指数
D=S
式中:S为调查到单位面积内的物种种类数。
(2)Shannon-Wiener多样性指数
H′=-∑pilnpi2
式中:pi是样本中第i个物种的个体的比例。
(3)Simpson’s diversity index辛普森指数
D=∑pi2
式中:pi是样本中第i个物种的个体的比例。
(4)Pielou’s species evenness index皮卢均匀度指数
Jsw=(-∑pilnpi)/lnS
式中:pi是物种i的个体占全部个体的比例,S为物种数。
2 结果与分析
2.1 鳞翅目昆虫标本的鉴定
楚雄紫溪山所采集到683头鳞翅目昆虫,经鉴定分属15科、74种(表1)。
表1 紫溪山鳞翅目昆虫种类
续表1
由表1知,夜蛾科(Noctuidae)16种,天蛾科(Sphingidae)13种,大蚕蛾科(Saturniidae)11种,灯蛾科(Saturniidae)9种,尺蛾科(Geometridae)6种,刺蛾科(Eucleidae)4种,粉蝶科(Pieridae)3种,蛱蝶科(Nymphalidae)2种,舟蛾科(Notodontidae)2种,凤蝶科(Papilionidae)2种,蠹蛾科(Cossidae)1种,虎蛾科(Agaristidae)1种,斑蛾科(Zygaenidae)1种,斑蝶科(Danaidae)1种,箩纹蛾科(Brahmaeidae)1种。
2.2 多样性分析
紫溪山所采集到683头鳞翅目昆虫,鉴定出的15个科中,其中74种为鳞翅目昆虫,其多样性分析结果见表2、图1、图2。
表2 紫溪山鳞翅目昆虫多样性概况
图1 紫溪山鳞翅目昆虫丰富度
图2 紫溪山鳞翅目昆虫多样性指标
15个科丰富度指数从高至低依次是夜蛾科>天蛾科>大蚕蛾科>灯蛾科>尺蛾科>刺蛾科>粉蝶科>蛱蝶科>舟蛾科>凤蝶科,斑蝶科、斑蛾科、蠹蛾科、虎蛾科和箩纹蛾科均为1种。
Shannon-Wiener多样性指数(H′)与物种的丰富度(S)基本一致,除粉蝶科和蛱蝶科外,S越高,H′越大。粉蝶科和蛱蝶科均为3个种,但粉蝶科的个体数量大于蛱蝶科,所以粉蝶科的H′小于蛱蝶科H′。种数占比超过10%的科包括夜蛾科(21.62%)、天蛾科(17.57%)、大蚕蛾科(14.86%)和灯蛾科(12.16%)。其中,夜蛾科昆虫个体数量占总昆虫数量的22.70%、天蛾科占17.57%、大蚕蛾科占18.01%,此3个科昆虫个体数量占了所有鳞翅目昆虫总数的58.28%,这3个科为紫溪山林区鳞翅目优势类群。斑蝶科、斑蛾科、蠹蛾科、虎蛾科和箩纹蛾科各为1种,此5个科为稀有类群。
5个稀有类群外,剩余10个科的辛普森指数(D)分析结果为:粉蝶科(0.395 6)>蛱蝶科(0.341 6),夜蛾科(0.097 9)>天蛾科(0.088 9);其它科的变化与H′及S变化呈相反的趋势,即,H′、S越大,D越小。
在非稀有种中,皮卢均匀度指数(Jsw)从高至低为舟蛾科(Jsw=1)>蛱蝶科(Jsw=0.988 2) >天蛾科(Jsw=0.966 2)>大蚕蛾科(Jsw=0.962 6) >尺蛾科(Jsw=0.938 8) >粉蝶科(Jsw=0.919 0) >凤蝶科(Jsw=0.918 3)>夜蛾科(Jsw=0.894 6) >刺蛾科(Jsw=0.892 9) >灯蛾科(Jsw=0.791 9)。较其它几个指标,在10个非稀有类群中,Jsw差异不明显,10个科的均匀度相当。
3 结论与讨论
2016—2018连续3 a,在楚雄紫溪山共采集到683份鳞翅目昆虫标本,经鉴定分属15科、74种。其中,夜蛾科、天蛾科、大蚕蛾科为优势类群,斑蝶科、斑蛾科、蠹蛾科、虎蛾科和箩纹蛾科为稀有类群。本研究中,是于6月底至7月初开展的调查,在滇中地区,此时间段属多数鳞翅目林业害虫的羽化期,因此可以收集到绝大多数鳞翅目昆虫标本。但也有些鳞翅目昆虫可能因其生物学习性差异及受季节、物候的影响,羽化期并未在此采集时间内,因而未收集到这些种类的昆虫标本。如已有报道的华山松球果螟、云南梢斑螟[4,6]在本次调查中并未采集到;曾在云南昭通危害较普遍的鹰翅桦尺蛾(Bistonfalcata)[15]、云南松毛虫(Dendrolimushoui)等林业重要食叶害虫也未在紫溪山采集到[16]。据报道[5],华山松球果螟的越冬代成虫在4月上旬开始羽化,第一代成虫于6月上旬羽化;此外因电源等因素的限制,灯诱均采用定点采集,一些鳞翅目昆虫可能因飞行距离有限等因素而未能收集到;鹰翅桦尺蛾也有可能在紫溪山没有分布。今后的调查中需要考虑各类昆虫的生物学习性、发生发展规律、与寄主的物候等关系,需扩大调查范围与采集时间、优化采集方法,进一步补充调查结果。
鳞翅目昆虫是重要的林业害虫[16],紫溪山作为国家林业和草原局重要的华山松良种基地和城市水源林区,对该地区林业害虫的预测、防治工作也很重要。本研究结果表明:优势类群中个体数量较大的昆虫种类有枯安钮夜蛾(Anuacoronata)、艳叶夜蛾(Eudocimasalaminia)、落叶夜蛾(Ophideresfullonica)、黄目大蚕蛾(Caligulaanna)等,这些在数量上相对有优势的种类,对华山松等林木具有一定潜在危害风险,应加大监测力度,开展其生物学、生态学的深入研究,掌握其发生规律[17],将林业有害生物的预防措施贯穿于林木抚育管理、种子园管理等环节。