南京市主要植被群系毒蛾科昆虫群落结构及其多样性

2016-04-23刘江伟汪小越中山陵园管理局森林管理处江苏南京210014

安徽农业科学 2016年6期

刘江伟，汪小越，陈希，居峰　(中山陵园管理局森林管理处，江苏南京 210014)

刘江伟，汪小越，陈希，居峰*(中山陵园管理局森林管理处，江苏南京 210014)

摘要[目的]明确南京市主要植被群系毒蛾科昆虫群落结构及其多样性，以更好地保护南京市森林生态及植树造林成果。[方法]研究了南京市主要植被群系植物种类及毒蛾科昆虫种类、种群密度、分布及发生规律，并进行了多样性分析。[结果]南京市5种主要植被群系共有毒蛾科昆虫15属32种，优势种为枫毒蛾、条毒蛾、绿点足毒蛾、鹅点足毒蛾、华竹毒蛾；昆虫本身的生物学特征、气候条件、生态环境是影响蛾类群落结构及动态的主要因素；毒蛾科昆虫种群动态有明显的时序变化，这种变化在很大程度上与季节性的温度变化有关。[结论]研究结果为有害生物的预测预报和防治提供了理论依据。

关键词植被群系；毒蛾科；群落结构；多样性

Community Structure and Diversity of Insects of Lymantriidae in Main Vegetation Formation of Nanjing

LIU Jiang-wei, WANG Xiao-yue, CHEN Xi, JU Feng*

(Forest Management Office, Administrative Bureau of Dr.Sun Yat-sen’s Mausoleum, Nanjing, Jiangsu 210014)

Abstract[Objective] The aim was to study the community structure and diversity of insects of Lymantriidae in main vegetation formation in Nanjing City, so as to better protect forest eco-system and afforestation achievements in Nanjing. [Method] The plant species and insect species of Lymantriidae, population density, distribution and occurrence regularity in the main vegetation formation of Nanjing were investigated and analyzed by the diversity analysis method. [Result] The results showed that there were 15 genera, 32 species of insects of Lymantriidae in the five kinds of main plant formation of Nanjing;Lymantriaumbrifera(Wileman),Lymantriadissoluta(Swinhoe),RedoaleucoscelaCollenette,RedoaanserCollenette,PantanasinicaMoore were dominant species. Insect biology characteristics, climatic conditions, the ecological environment were the major factors that impacted the community structure and dynamic of the moth. Insect population dynamics of Lymantriidae had obvious temporal changes, the change was largely related to the seasonal temperature changes. [Conclusion] The study results can provide theoretical basis for forecasting and prevention of harmful organisms.

Key wordsVegetation formation; Lymantriidae; Community structure; Diversity

毒蛾科昆虫是农林牧业的重要害虫，全世界有2 500种，我国统计文献资料有360种[1]。这些种类中有的是世界著名的大害虫，如广泛分布在欧、亚、北美大陆的舞毒蛾(LymantriadisparLinnaeus)、模毒蛾(LymantriamonachaLinnaeus)，有的种类在我国由过去的零星分布发展到扩散蔓延成灾，成为危害农、林业的猖獗种，如条毒蛾(LymantriadissolutaSwinhoe)、木毒蛾(LymantriaxylinaSwinhoe)等。许多毒蛾科昆虫以其繁殖力强、分布广泛、食性复杂、破坏性大而成为昆虫学家研究和防治的重点对象[2]。南京市由于新造林面积大，部分中龄以上的松林受到松材线虫病的危害，加上森林经营工作比较薄弱，森林综合效益还不高，抗有害生物的能力较弱[3]。鉴于此，笔者研究了南京市主要植被群系内毒蛾科昆虫的群落结构及物种多样性，旨在为有害生物的预测预报和防治提供理论依据。

1研究区概况与方法

1.1研究区概况南京市地处我国东南部的长江下游，东接富饶的长江三角洲，南靠宁镇丘陵，西倚皖赣山区，北连江淮平原，地理位置十分优越，地理坐标为118°22′～119°14′ E，31°14′～32°36′ N。属北亚热带湿润气候，温暖宜人，四季分明，年平均气温为15.4 ℃，年均降水量达1 106 mm，全年无霜期达200～300 d。在植物区系上，南京属暖温带落叶阔叶林与中亚热带常绿阔叶林的过渡地带，植被成分具有明显的过渡性，植物种类丰富，南京地区共有高等植物1 823种。南京市土地面积达65.82万hm2，全市有林地面积达14.00万hm2[3]。20世纪末，南京市森林面积近8.00万hm2[4]。经过多年的建设，全市森林面积超过11.00万hm2。其中乔木林9.80万hm2，竹林5 511 hm2。乔木林面积按优势种所占比重大小依次为杨树(23.01%)、阔叶混交(21.02%)、国外松(湿地松、火炬松)(8.41%)、马尾松(8.20%)、杉木(7.28%)、针阔混交(4.49%)[3]。

根据南京市森林优势植物种类现状，按优势种所占面积选出南京市森林植被的5个主要群系：杨树林、阔叶混交林(枫香与麻栎)、马尾松林、针阔混交林(马尾松、国外松与枫香、麻栎等)以及竹林。采样点主要为紫金山国家森林公园、江宁区境内的南京晓庄学院、江宁区东善桥林场。

1.2方法

1.2.1调查方法。调查时间为2011～2012年，每年的3月25日至11月25日每隔10 d调查一次(因特殊情况或阴雨天而错过采集时期的，则于第2年同时期进行补充，同时期上年未采集到，后用采集到的种类进行适当补充，2a同一时间段均采集到的种类数量采用2011年的记录)，每样方(每种植被群系)取时间段不重复的调查25次。调查方法为灯诱与网捕相结合，诱集灯为25 W汞灯，将采集的所有鳞翅目昆虫标本带回室内进行鉴定和数量统计，其中部分标本由江苏省林业科学院席客研究员、南京林业大学汤进根教授、南京晓庄学院李朝晖教授鉴定。标本均保存于中山陵园管理局森林管理处昆虫标本室。

1.2.2样地设置。在紫金山国家森林公园、江宁区境内的南京晓庄学院、江宁区东善桥林场，根据各地域的实际情况选择15个植被类型特征明显、具有较强代表性的生境为调查区(每种植被群系3种生境)，每个调查区设1块样地，每块样地为20 m×20 m，为便于比较，将同种植被群系植物种类合并统计，各植被类型样地乔、灌、草等基本情况见表1。在5种植被群系15个样方中共有植物种类191种，其中阔叶混交林植物种类最多(112种)，其次为针阔混交林(85种)、竹林(75种)、针叶林(68种)和杨树林(20种)。

表1　南京市主要植被群系植被比较

1.2.3数据分析。

(1)相对多度(Ra)[5-6]：Ra=100Ni/N。其中，Ni为第i种的个体数，N为群落中的总个体数。

(2)Shannon-Wiener多样性指数(H′)[5-6]：H′=-∑PilnPi。其中，Pi=Ni/N，Pi是第i种的个体比例，Ni是第i物种的个体数，N是全部物种的个体总数。

(4)Margalef物种丰富度(S1)[5-6]：dma=S1=(S-1)/lnN。其中，S为物种数，N为全部物种的种群数量。

2结果与分析

2.1蛾类名录与分类系统自2011～2012年3月下旬至11月下旬，在5种植被群系15个样方中共采集毒蛾科昆虫1 711头，按照Common分类系统分类[8]，鉴定统计南京市5种主要植被群系毒蛾科昆虫15属32种(表2)，名录中种类按拉丁字母顺序排列。名录学名及中文名主要依据《中国蛾类图鉴》、《中国经济昆虫志》、《中国动物志》等[1-2，9-15]相关资料鉴定与定名。

2.2各植被群系毒蛾科昆虫群落结构组成与优势类群比较根据统计汇总，个体数量最多的依次为枫毒蛾、条毒蛾、绿点足毒蛾、鹅点足毒蛾、华竹毒蛾。各植被群系毒蛾科昆虫群落结构组成不同，种类数量大小顺序为针阔混交林(24)、阔叶混交林(22)、马尾松林(18)、竹林(13)、杨树林(5)；个体数量大小顺序为阔叶混交林(755)、竹林(411)、针阔混交林(347)、马尾松林(119)、杨树林(79)(表3)。各植被群系优势种各有不同，杨树林的优势种为杨雪毒蛾、榆黄足毒蛾、肾毒蛾；阔叶混交林的优势种为枫毒蛾；马尾松林的优势种为枫毒蛾、条毒蛾、鹅点足毒蛾；针阔混交林的优势种为枫毒蛾、条毒蛾；竹林的优势种为枫毒蛾。在阔叶混交林、马尾松林、针阔混交林及竹林中，枫毒蛾均为最多，并于2011年在紫金山林区造成危害[16]。笔者认为这是由于上述植被群系中均有枫香树存在，条件适合从而造成种群密度过大。

表2　南京市主要植被群系毒蛾科昆虫名录

表3　各植被群系蛾类群落结构组成

接下表

2.3各植被群系多样性比较通过多样性统计分析，南京市不同植被群系物种数、个体数、多样性指数、均匀度指数、丰富度指数差异较大(表4)。在种类数上，最多的为针阔混交林，最少的为杨树林。在个体数量上，最多的为阔叶混交林，最少的为杨树林。在多样性指数上，最大的为马尾松林，最小的为竹林。在均匀度指数上，最大的为马尾松林，最小的为竹林。在丰富度指数上，最大的为针阔混交林，最小的为杨树林。一般来说，α-多样性中的多样性指数、均匀度指数、物种丰富度存在着一定的相关性，即生境类型中物种丰富度高，其多样性指数一般较高，均匀度指数也较高[17]。但南京市主要植被群系中毒蛾科的物种丰富度最高的为针阔混交林，但其多样性指数、均匀度指数并非最高，笔者认为仅就某一物种群落并不能代表或是完全代表该森林群落是否稳定，也可能是南京市各主要植被群系由于人为因素的影响，加上森林的自然演替，现处于一个演替的中间阶段，多样性指数不受均匀度影响。

表4　不同植被群系各季节多样性比较

2.4时间动态及特性分析蛾类群落的结构和演替是与环境相互适应和协调的结果。由表5可知，不同时间毒蛾科昆虫群落的结构组成存在明显差异。由图1可知，南京市毒蛾科昆虫发生具有3个高峰期，其中第1个高峰期在6月上旬，第2个高峰期在7月下旬，第3个高峰期在9月下旬。从个体数量上看，第3个高峰期明显高于第1、2个。由此说明：毒蛾科昆虫种群动态有明显的时序变化，3月下旬开始，随着气温的升高，大部分花草树木长出嫩叶、开花，有利于蛾类幼虫的取食与成虫繁殖，所以毒蛾科昆虫个体数有所上升；6月上旬以后，虽然仍属高温季节，但某些害虫已变态呈不危害虫态，以致发生危害的害虫种类和数量较少；直至7月下旬，个体数量达到第2个高峰；9月下旬因气候影响，导致毒蛾科昆虫个体数量变少。上述说明毒蛾科昆虫个体数量的变化除了与物种本身的生物学特性有关外，在很大程度上与季节性的温度变化有密切关系。

图1　南京市主要植被群系毒蛾科成虫时间动态Fig.1　Dynamics of insect species of Lymantriidae in main vegetation formation in Nanjing City

3结论与讨论

对5种植被类型15个样方中乔、灌、草植物种类的调查结果表明：南京市5种植被群系共有植物种类191种，其中乔木层植物30种、灌木层植物44种、草本层植物129种。南京市5种主要植被群系共有毒蛾科昆虫15属32种，最多的依次为枫毒蛾、条毒蛾、绿点足毒蛾、鹅点足毒蛾、华竹毒蛾。南京市主要植被群系中，毒蛾科种类数最多的为针阔混交林，个体数量最多的为阔叶混交林，多样性指数最大的为马尾松林，均匀度指数最大的为马尾松林，丰富度指数最高的为针阔混交林，因此，仅就某一物种群落并不能代表或是完全代表这个森林群落是否稳定。不同时间毒蛾科昆虫群落的结构组成存在明显差异，毒蛾科昆虫个体数量的变化除了与物种本身的生物学特性有关外，在很大程度上与季节性的温度变化有密切关系。

南京市生态环境建设的重点是森林建设与保护，因此，森林管理应以培育和恢复健康森林为目标，促进形成稳定的森林生态系统，这就需要以森林健康监测为基础，加强对优势植被群系的研究，了解森林所发生的变化，掌握生境类型的自然条件与有害生物的制约关系，从而获得不同植被类型的功能情况和动态变化规律，有利于对有害生物的预测预报及构建复杂稳定的生态系统结构。

参考文献

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