茂县昆虫生物多样性初步研究

徐明满，赵 健

(四川省德昌县林业和草原局, 四川 德昌 615500)

1 引言

昆虫是生物多样性的重要组成部分，据估计，地球上的昆虫约有1000万～3000万种，约占全球生物多样性的一半。世界上目前已命名的昆虫在100万种左右，占动物界已知物种的2/3[1]。然而相对于大型动物和植物，个体小、数量多、种类复杂的昆虫物种多样性研究却没有得到足够的重视[2]。且昆虫是森林生态系统的重要组成成分，对系统运行和稳定有着重要的作用[3]。近年来，国内各地区不同程度的开展了一些关于昆虫多样性的调查研究，如西双版纳自然保护区蚁科昆虫的多样性研究、秦巴山区蝗虫群落多样性研究、河西走廊不同生境蝶类多样性研究、衡山不同海拔昆虫多样性研究等[4～7]。

四川省茂县地处龙门山地震带，是全国地震活跃地区之一。在经过1933年叠溪大地震、1976年松潘地震以及2008年汶川大地震之后，茂县山体结构普遍较为松散，曾发生多次泥石流和山体垮塌事件，因而恢复茂县整体的植被覆盖是保护全县人民生命财产安全的首要任务。而昆虫生物多样性的状况是森林生态系统健康与否的重要指标之一。因此，调查茂县昆虫物种多样性对于全县林业生态的健康状况有着重要的指示性作用，为预防自然灾害的发生提供基础数据。

2 研究区概况

茂县地处青藏高原东南缘，横断山脉北段，沙鲁里山系东南端。县境内东部的土地岭是岷江和涪江的分水岭。土地岭以西属岷江水系，是茂县的主体。岷江河谷两岸山势巍峨，西部由龙门山西坡山地和邛崃山东坡山地及岷山由北向南延伸山地组成山势雄伟，陡坡壁立，海拔多在4000 m以上，为典型的高山峡谷地貌；北部谷坡下部较为陡峭，地形狭窄，向上渐趋宽坦，是高山峡谷向川西北高原过渡地带，呈现高原地貌景观。土地岭以东为涪江水系，山势较缓，起伏连绵，相对高差1000～1500 m，属盆地西缘山地。该区属于青藏高原东南山缘的高山峡谷地带，主要受西风环流南支急流和印度洋西南季风的影响，全县具有明显的高原型季风气候的特性，干湿季分明。

该区域受复杂的生物、气候、土壤等自然条件的影响，形成了多样的森林植物群落类型。主要有暖温带半干旱河谷草原灌丛植被带，温带灌木、夏绿针阔混交林带，寒温带针阔混交林带，亚高山暗针叶林带，亚高山灌丛草原带和高山草甸带。植物资源多样，其中属国家I级保护植物的有5种；国家Ⅱ级保护植物的12种。

3 研究方法

3.1 标本采集

本次调查标本采集于2016年4月份开始，直至2017年9月份，为期一年半。调查地点涉及全县21个乡镇，选取林地、草地、农田、河滩4种不同的生境作为采集的样地。并根据茂县的植被类型和海拔，设置了不同的标本采集样地。本研究主要采用的小生境采样方法主要有：网捕法、震落法、搜寻法。采集到的每号标本都要注明时间、地点、海拔和采集人等信息。

3.2 采集工具和试剂

捕虫网(网圈直径30 cm)，海拔仪，乙酸乙酯毒瓶，无水乙醇，三角纸袋，镊子，幕布，黑光灯(20 W)，标本盒，注射器，昆虫针，三级台，展翅台，数码相机。

3.3 标本制作和鉴定

把采集到的标本带回室内后，将分装在三角纸袋的鳞翅目标本用还软器待其回软后，利用昆虫针固定标本，并进行展翅。其他目昆虫标本直接置于75%的酒精中保存。

标本的鉴定主要根据昆虫鉴定图册、昆虫图谱、科目检索表以及各种昆虫分类研究论文[8～18]。

3.4 数据分析

以物种丰富度指数(S)、Shannon-Wiener指数(H)、Pielou均匀度指数(J)为生物多样性指数，对比分析各目标昆虫在不同时空的变化情况。

4 结果及分析

4.1 昆虫种类组成

经过室内标本的整理统计，本次调查共采集标本4280头，已鉴定4115头，隶属于9目43科，其中鞘翅目13科，半翅目2科，蜻蜓目2科，同翅目2科，竹节虫目1科，膜翅目2科，鳞翅目17科，革翅目1科，直翅目3科。各目昆虫的具体数量和所占比例详见表1。

4.2 不同月份昆虫多度

通过统计茂县不同月份所采集的昆虫标本，得出各月份昆虫多度(图1)。按照月份昆虫多度的大小排序依次为7月份>5月份>9月份>10月份>4月份。从图1中可以看出，茂县各月份昆虫的发生情况基本符合正太分布，7月份是昆虫活动最频繁，数量最多的时间。

图1 不同月份昆虫多度

4.3 不同采集点多样性指标

本次调查以蛾类标本最为丰富，因此对蛾类的物种多样性进行了具体分析。多样性指数最高的是黑虎乡，达到5.9214；松坪沟次之，为5.6478；石大关、沟口乡、永和乡均在5.4～5.6之间；洼底乡和南新镇的指数低落到4～5之间；曲谷乡为3.8764；最低的为土门乡，仅为3.1543。均匀度指数为黑虎乡(0.9832)>南新镇(0.9790)>永和乡(0.9690)>松坪沟(0.9523)>沟口乡(0.8820)>石大关乡(0.8766)>洼底乡(0.7624)>曲谷乡(0.7441)>土门乡(0.4961)。土门乡、黑虎乡、永和乡、曲谷乡、洼底乡的均匀度与多样性一致，即多样性指数高，均匀度指数也高，多样性指数低，均匀度指数也低。南新镇、沟口乡、松坪沟的多样性指数比石大关低，但多样性指数却比石大关高，这说明南新镇、沟口乡、松坪沟的蛾类群落分布不均匀，存在明显的优势种群(表2)。

表2 茂县蛾类群落多样性指标

4.4 不同采集时间蛾类丰富度指数

根据不同采集时间蛾类丰富度指数分析，4月份物种数最多的采集地为土门乡，其次为石大关乡、洼底乡、黑虎乡，松坪沟、永和乡、沟口乡和曲谷乡物种数相近，最少的为南新镇；5月份气温有所升高，各采集地物种数也出现了明显的提升，物种数最高的为土门乡，为67种，其次为沟口乡、黑虎乡、洼底乡和石大关乡，物种数在40～60种之间，物种数最少的为南新镇、松平沟、永和乡和曲谷乡；7月份物种数最多的为土门乡，为71种，沟口乡、洼底乡和石大关乡物种数与土门乡相近，其次为松坪沟、永和乡和黑虎乡，种数最少的为南新镇和曲谷乡；9月份已进入秋季，但土门海拔较低，因此其物种数也较多，为63种，其余各地物种数较7月份均出现了明显的减少；10月份气温出现明显下降，蛾类活动减少，海拔相对较低的土门乡物种数较多，海拔稍高的永和乡、松坪沟、沟口乡、黑虎乡、洼底乡和石大关乡则相对较低，海拔最高的南新镇和曲谷乡物种数最低，均为2种(图2)。

图2 不同采集点蛾类物种数时间动态

4.5 多样性指数与均匀度指数的相关性分析

多样性指数与均匀度指数相关性分析显示，4月份、10月份的相关性系数都不显著，说明其蛾类群落结构不稳定，分布不均匀，各科间差异较大，相关性系数分别为4月份(r=0.6081，P=0.0823>0.05)，10月份(r=-0.2848，P=0.4577>0.05)。5月份、7月份和9月份的相关系数r均在0.9以上，且P值<0.05，其多样性指数与均匀度指数相关性显著，说明其蛾类结构组成合理，结构趋于稳定，从而使多样性与均匀度呈现出一致性(表3)。

表3 各月多样性相关性分析

5 结论与讨论

本次调查共采集蛾类标本3162头，占总采集数的73.88%，占鳞翅目昆虫总数的95.82%，经鉴定统计共130属177种。隶属于13科，分别是天蛾科Sphingidae、毒蛾科Lymantridae、钩蛾科Drepanidae、尺蛾科Geometridae、灯蛾科Arctiidae、螟蛾科Pyralidae、舟蛾科Notodontidae、夜蛾科Noctuidae、枯叶蛾科Lasiocampidae、大蚕蛾科Saturniida、草螟科Crambidae、波纹蛾科Thyatiridae、苔蛾科Lithosiidae。

从物种数所占比例来分析，天蛾科、草螟科各5种，各约占2.82%，毒蛾科、钩蛾科、灯蛾科和波纹蛾科各有7种，各约占3.95%，尺蛾科47种，约占26.55%，螟蛾科8种，约占4.52%，舟蛾科17种，约占9.6%，夜蛾科51种，约占28.81，枯叶蛾科和苔蛾科各6种，各约占3.39%，大蚕蛾科4种，约占2.26%。

随着时间的变化，茂县的蛾类群落的物种数和个体数也在不断的发生变化。无论是科级水平、物种数目，还是个体数量，其变化趋势基本保持一致，即7月份数量最高，5月份和9月份次之，10月份和4月份持续变少，其发生规律基本符合正太分布。

由于昆虫的特殊结构和生活习性，且对森林生态系统环境的变化非常敏感，因此昆虫经常被作为指示种来监视环境的变化。通过对茂县蛾类多样性的研究，并结合相关气象资料，以蛾类作为指示种对茂县的生态环境的变化进行监测。这是一项长期的工作，需要多年的监测资料才能更准确的反映茂县的生态环境变化的规律。同时，摸清茂县昆虫种类，建立昆虫资源数据库，对科学的评价生态系统恢复成效、全面开展生物多样性保护，具有重要的理论和实践意义。