黎母山片区昆虫物种组成及物种多样性分析
2024-11-05沙林华黎肇家徐建辉吴少忠罗湘粤
摘要 2022年3月—2023年6月,采用样线法、诱虫灯调查、扫网调查和引诱剂调查方法对黎母山片区昆虫纲生物进行调查,并对黎母山片区昆虫纲生物物种组成和多样性进行分析。结果显示,海南热带雨林国家公园黎母山片区昆虫纲生物共12目45科167属238种。鳞翅目为优势类群,含有科类群27个,占总科数的60.00%;含有142属,占总属数的85.03%;种类213个,占总种数的89.50%。物种多样性指数显示,鳞翅目生物Margalef丰富度指数(D)最高,为23.294 8,Shannon-Wiener多样性指数(H′)最高,为5.290 9,Pielou均匀度指数(J)相差较小。分析表明,海南热带雨林国家公园黎母山片区鳞翅目生物不仅具有绝对优势,且具有较丰富的物种数量和复杂的多样性结构。
关键词 昆虫纲生物;鳞翅目;物种组成;多样性;黎母山
中图分类号 S 759.9 文献标识码 A
文章编号 0517-6611(2024)20-0082-03
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.20.019
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
Analysis of Insect Species Composition and Species Diversity in Limu Mountain Area
SHA Lin-hua,LI Zhao-jia,XU Jian-hui et al
(Hainan Academy of Forestry(Hainan Academy of Mangrove),Haikou,Hainan 571100)
Abstract From March 2022 to June 2023,surx4LNXvKXxy1+ybS1a4BOFikehSLjSWQEdJFhZVQWSNk=vey methods including line transect method,trap lamp survey,sweep net survey and attractant survey were used to investigate the insect class organisms in Limu Mountain,and the species composition and diversity of insect class organisms in Limu Mountain were analyzed.The results showed that there were a total of 238 species of insects in 167 genera,45 families and 12 orders in the Limu Mountain area of Hainan Tropical Rainforest National Park.Lepidoptera was the dominant group,containing 27 family groups,accounting for 60.00% of the total number of families;containing 142 genera,accounting for 85.03% of the total genera;there were 213 species,accounting for 89.50% of the total number of species.The species diversity index showed that the Margalef richness index (D) of Lepidoptera was the highest,which was 23.294 8,the Shannon-Wiener diversity index (H′) was the highest,which was 5.290 9,and the Pielou evenness index (J) was slightly different.The analysis showed that the biological layout of Lepidoptera in the Limu Mountain area of Hainan Tropical Rainforest National Park had absolute advantages,and had a rich species number and complex diversity structure.
Key words Insecta class biology;Lepidoptera;Species composition;Diversity;Limu Mountain
昆虫纲生物是出现比较早、分布比较广泛的动物界类群之一[1-2]。目前已知的昆虫纲生物大约有100万种[ 3-4]。尽管已知的昆虫种类数量庞大,但自然界中仍然存在很多未被发现的昆虫生物[ 3]。昆虫纲生物作为动物界种类及数量最多的群体,对生态系统的平衡起着重要作用,尤其在维持生态系统能量流动、信息传递、物质转化方面充当着不可替代的角色[2,5-6]。昆虫纲生物也是生态系统生物多样性重要组成成分之一[1]。近年来,随着人们对昆虫纲生物的保护和利用意识越来越强,昆虫在各领域广泛应用。由于昆虫纲生物具有种群数量多、繁殖速度快、生活史相对短、对环境变化敏感等先天性优越性特点[7],在工业原料、医药保健、食用等方面得到了良好发挥和应用价值的体现[8-9]。因此,昆虫纲生物在自然生态系统和人文社会中扮演着重要角色。
海南热带雨林国家公园黎母山片区地处海南岛中部地区,位于琼中县境内[10-11],地理位置为109°31′~109°49′E、18°54′~19°14′N。黎母山片区是海南热带雨林国家公园组成之一,森林面积约5.0万hm2。黎母山具有良好的热带雨林森林资源,是海南岛保存较好的原始热带森林区域之一[12]。此片区属热带海洋季风气候,雨水充沛,光照温和[11-12],自然条件十分优越。黎母山优越的自然条件造就了丰富的森林资源和复杂的森林植被结构,为森林昆虫纲生物提供了良好的栖息场所。该片区生物多样性相当丰富,是海南热点科研地区之一。查阅黎母山相关报道发现,部分研究人员对该片区土壤酶[13]、土壤微生物[12]、外来人工林[14]、热带云雾林[15]等进行了初步报道,但对该片区昆虫纲生物资源研究报道比较薄弱。因此,该研究对海南热带雨林国家公园黎母山片区昆虫资源开展调查,旨在了解该公园片区昆虫的群落组成及其多样性,对黎母山片区昆虫资源的保护和利用研究具有重要意义。
1 材料与方法
1.1 调查方法
黎母山昆虫资源调查时间为2022年3月—2023年6月。海南热带雨林国家公园黎母山片区昆虫资源调查采用样线法、诱虫灯调查、扫网调查和引诱剂调查方法进行。
样线法为主要方法,在黎母山内布设10条调查样线。部分样线跨越林区主要树种或主要植被类型。部分样线沿主要人为活动区域进行布设,每条样线3.0 km,每30 d对样线进行1次昆虫资源调查。
扫网捕捉法是在样线基础上,用于捕捉调查栖息在低矮植物上的昆虫。在加勒比松、马占相思、橡胶树、槟榔等人工林悬挂诱虫灯诱捕器,放置昆虫引诱剂,诱捕趋光性、对气味有趋向的昆虫。
灯光诱捕法按每30 d一次,调查时,从日落开始悬挂诱虫灯,每次采集3 h。昆虫引诱剂捕捉采用毒瓶诱笼方式,即将装有3层浸满乙酰乙酯的脱脂棉的毒瓶放入诱虫笼底部,于09:00之前,将诱笼放置于林下透光性较好的树上,待当天20:00前将诱笼收回,并记录收集诱捕到的昆虫。
将捕捉到的昆虫保存带回实验室,进行进一步的分类鉴定。对于具有保护等级的物种采取拍照记录后放生。
1.2 物种鉴定
将在黎母山采集到的所有昆虫进行分类计数,取躯干完整的昆虫进行固定,并参考昆虫图谱《海南森林昆虫》[16]、《昆虫识别图鉴》[17]及相关昆虫分类专业文献进行鉴定,同时邀请昆虫分类学专家对难以辨别昆虫进行鉴定。
1.3 物种多样性指数分析
海南热带雨林国家公园黎母山片区昆虫纲生物物种多样性指数分析采用Shannon-Wiener多样性指数(H′)、Margalef 丰富度指数(D)、Pielou 均匀度指数(J)进行表示。物种多样性指数计算公式参考郑伟成等[7]、余顺海等[1]和杨俊等[8]的研究。
1.4 数据处理 调查数据采用办公软件Office 2010版Excel处理。
2 结果与分析
2.1 昆虫纲生物目结构组成
2022年3月—2023年6月共开展昆虫调查16次,采集到昆虫数量1万余头,隶属12目45科167属238种昆虫纲生物(表1)。调查结果显示,海南热带雨林国家公园黎母山片区昆虫纲生物科属种最多的类群是鳞翅目生物。鳞翅目生物有27科,占总科数的60.00%;该昆虫纲生物含142属,占总属数的85.03%;调查到鳞翅目生物213种,占总种数的89.50%。此外,海南热带雨林国家公园黎母山片区半翅目、蜚蠊目、革翅目、脉翅目、螳螂目生物相对较少,在2022年3月—2023年6月仅均调查到1种生物。可见此次调查到海南热带雨林国家公园黎母山片区昆虫纲鳞翅目生物具有很高的群落优势,是该地区优势目昆虫纲生物。
2.2 昆虫纲生物科结构组成
由表2可知,尺蛾科是海南热带雨林国家公园黎母山片区鳞翅目生物数量最多的科,该科拥有28属34种生物。其次到凤蝶科生物,在黎母山片区生活着23种凤蝶科生物,属于7个生物属。海南热带雨林国家公园黎母山片区鳞翅目生物种类超过10种以上的生物科有尺蛾科(28属34种)、凤蝶科(7属23种)、蛱蝶科(15属20种)、螟蛾科(12属18种)、粉蝶科(8属17种)、夜蛾科(16属17种)、灯蛾科(11属16种)、眼蝶科(7属15种)、斑蝶科(5属11种)。海南热带雨林国家公园黎母山片区鳞翅目生物种类比较少的生物科有草螟蛾科、草螟科、巨蚕蛾科、蠹蛾科、钩蛾科、箩纹蛾科、天蚕蛾科、小灰蝶科、燕蛾科,所含生物均为1属1种。
此外,海南热带雨林国家公园黎母山片区调查到膜翅目生物胡蜂科(3属3种)、蚁科(2属2种)、姬蜂科(1属1种);鞘翅目生物步甲科(3属3种)、叩甲科(1属1种);双翅目生物实蝇科(2属2种)、丽蝇科(1属1种)、食虫虻科(1属1种);蜻蜓目生物蜻科(2属2种);等翅目生物木白蚁科、白蚁科,直翅目生物斑腿蝗科、飞蝗科,螳螂目生物花螳科,革翅目生物蠼螋科,半翅目生物猎蝽科,蜚蠊目生物蠊科,脉翅目生物齿蛉科,所含生物种类均为1属1种。
因此,尺蛾科、凤蝶科、蛱蝶科、螟蛾科、粉蝶科、夜蛾科、灯蛾科、眼蝶科、斑蝶科是黎母山片区昆虫纲优势科生物。
2.3 物种多样性分析
由表3可知,海南热带雨林国家公园黎母山片区昆虫纲鳞翅目生物Margalef 丰富度指数(D)最高,为23.294 8,其次是鞘翅目,D值为0.749 4。鳞翅目生物Shannon-Wiener多样性指数(H′)最高,为5.290 9,其次是鞘翅目。等翅目Pielou 均匀度指数(J)最高,其次是蜻蜓目,但不同昆虫纲生物目整体表现Pielou 均匀度指数相差较小。由于螳螂目、革翅目、半翅目、蜚蠊目、脉翅目生物仅调查到1个种,因此无法进行物种多样性指数分析。表3中各多样性指数表明,鳞翅目生物在海南热带雨林国家公园黎母山片区具有较丰富的物种数量和复杂的多样性结构,其他昆虫纲生物明显较低。
3 结论与讨论
2022年3月—2023年6月开展海南热带雨林国家公园黎母山片区昆虫纲生物资源调查,共调查到昆虫纲生物1万余头,按生物学分类为12目45科167属238种生物。调查发现,鳞翅目生物是该地区主要昆虫类型,共有27科142属213种。鳞翅目生物种类占调查到昆虫纲生物总种数的89.50%,生物属类群占总属数的85.03%,生物科占总科数的60.00%。鳞翅目生物在调查结果中具有绝对优势。经昆虫纲生物科分析发现,在鳞翅目中,尺蛾科(28属34种)、凤蝶科(7属23种)、蛱蝶科(15属20种)物种数量较多,是主要优势物种。同时Margalef 丰富度指数(D)和Shannon-Wiener多样性指数(H′)分析表明鳞翅目生物在调查过程中具有较丰富的物种数量和复杂的多样性结构。与鳞翅目生物相反的是螳螂目、革翅目、半翅目、蜚蠊目、脉翅目生物在调查结果中物种数量很少,无法进行物种多样性指数分析。
调查到海南热带雨林国家公园黎母山片区昆虫纲生物238种,该调查结果与海南其他林区昆虫调查结果相比,物种数量较高[18]。与内陆国家自然保护区或公园相比,物种数量较低[7-8,19]。分析可能与调查地区范围、调查时间长短和调查深度有一定关系[1]。此次调查到海南热带雨林国家公园黎母山片区昆虫纲鳞翅目生物种类最多、数量最多,物种丰度最高,多样性最复杂。而螳螂目、革翅目、半翅目、蜚蠊目、脉翅目生物种类最少、数量最少。这一现象在多地昆虫资源调查结果中均有相同的表现,往往表现为鳞翅目的优势显著[20-21]。有分析表明该现象可能与生物生活属性有一定关系,因为鳞翅目主要生物为碟类和蛾类,属于较容易观察并捕捉类型[ 7]。因此,海南热带雨林国家公园黎母山片区昆虫纲鳞翅目生物具有良好的地理优势。
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