4种林分昆虫多样性调查研究

2023-08-05常明山文娟赵鹏飞郝建杨保国黄德卫吴耀军

安徽农学通报 2023年11期

常明山文娟赵鹏飞郝建杨保国黄德卫吴耀军

摘要本研究调查了杉木、马尾松的纯林和混交林4种林分昆虫种类数量，探讨了不同林分的昆虫多样性。结果表明，杉木混交林采集18个标本，属5目10科；马尾松混交林采集10个标本，属5目7科；杉木纯林采集9个标本，属6目9科；马尾松纯林采集7个标本，属5目5科。昆虫种类数量以杉木混交林最多，其次为马尾松混交林、杉木纯林和马尾松纯林。Margalef丰富度指数，杉木混交林>杉木纯林>马尾松混交林>马尾松纯林；Simpson多样性指数和Simpson-wiener指数，杉木混交林>马尾松混交林>杉木纯林>马尾松纯林；Berger-Parker优势度指数，马尾松纯林>马尾松混交林>杉木纯林>杉木混交林。

关键词马尾松；杉木；纯林；混交林；昆虫；多样性

中图分类号 S763 文献标识码 A

文章编号 1007-7731（2023）11-0073-04

The diversity survey of insect in four forest types

CHANG Mingshan1 WEN Juan2* ZHAO Pengfei1 HAO Jian3 YANG Baoguo3 Huang Dewei3 WU Yaojun1

（1Guangxi Zhuang Autonomous Region Forestry Research Institute， Guangxi Engineering Research Center of Natural Enemy Breeding of Forestry Pests， Nanning 530002， China;

2Guangxi Forest Resources and Environment Monitoring Center， Nanning 530028， China;

3Experimental Center of Tropical Forestry， Chinese Academy of Forestry， Pingxiang 532600， China）

Abstract To investigate the insect diversity in pure and mixed forest of Cunninghamia lanceolata and Pinus massoniana. 18 specimens were collected from Cunninghamia lanceolata mixed forest， belonging to 5 orders and 10 families. 10 specimens were collected from Pinus massoniana mixed forest， belonging to 5 orders and 7 families; 9 specimens were collected from Cunninghamia lanceolata pure forest， belonging to 6 orders and 9 families; 7 specimens were collected from the of Pinus massoniana， belonging to 5 orders and 5 families. The number of insect species in Cunninghamia lanceolata mixed forest is the most， followed by Pinus massoniana mixed forest， Cunninghamia lanceolata and Pinus massoniana pure forest.Margalef richness index： Cunninghamia lanceolata mixed forest > Cunninghamia lanceolata pure forest > Pinus massoniana mixed forest > Pinus massoniana pure forest. Simpson diversity index and Simpson-Wiener index： Cunninghamia lanceolata mixed forest > Pinus massoniana mixed forest > Cunninghamia lanceolata pure forest > Pinus massoniana pure forest. Berger-Parker dominance index： Pinus massoniana pure forest > Pinus massoniana mixed forest>Cunninghamia lanceolata pure forest > Cunninghamia lanceolata mixed forest.

Keywords Pinus massoniana; Cunninghamia lanceolata; pure forest; mixed forest; insect; diversity

物種多样性是生态与环境科学领域研究的热点问题。在不同环境下，其影响因子不同，如纬度、林分、坡度、土壤、人为干扰等因素产生的影响，在一定程度上会带来周边生物多样性的变化，导致物种丰富度和优势度出现差异[1]。董雯等[2]研究发现，南京老山地区昆虫属种的差异与地区植被类型、地理位置等因素有关。闫振天等[3]研究发现，福建武夷山尺蛾科属种多样性占有绝对优势，其分布与我国地理区划有较大关系。物种多样性评价的方法很多，常用的有Margalef、Simpson、Simpson-wiener和Berger-Parker等指数。苏兰和杨丽娜[4]利用4种多样性指数评价了杭州湾湿地双翅目昆虫群落多样性，发现植被的类型和季节变化能够明显地影响昆虫群落多样性。来锡福等[5]利用物种多样性指数分析发现甘肃武威市苗圃地蛾类昆虫夏季群落较丰富。本研究开展了马尾松和杉木2个树种纯林和混交林昆虫种类和数量调查，分析了2个树种4种模式下的昆虫多样性和优势度，为不同林分昆虫持续管理和造林模式筛选提供参考。

1 材料与方法

1.1 林地概况

林地位于凭祥市中国林业科学研究院热带林业实验中心伏波实验场，属南亚热带季风气候区。4种试验林种植于1993年，马尾松纯林和杉木纯林抚育后密度约1 200 株/hm2，马尾松和杉木混交林间伐后密度约450 株/hm2，混种其他树种密度约750 株/hm2。供试2个树种的4种模式：①马尾松（Pinus massoniana）纯林；②杉木（Cunninghamia lanceolata）纯林；③马尾松混交林，包括马尾松、格木（Erythrophleum fordii）、红锥（Castanopsis hystrix）、大叶栎（Castanopsis fissa）、黄毛榕（Ficus esquiroliana）、香梓楠（Michelia hedyosperma）等；④杉木混交林，包括杉木、格木、红锥、灰木莲（Magnoliaceae glance）、大叶栎等。

1.2 研究方法

2022年9月，在上述4种林地模式选择标准地，每个标准地面积400 m2（20 m×20 m），每个标准地5个样方，对角线法取样方，样方面积1 m2（1 m×1 m）。采用网捕和逐株调查法，将采集的昆虫按照4种林地模式进行分类、计数和标本鉴定。利用下列多样性指数分析方法[3，6-8]。

（1）Margalef丰富度指数：D=（S-1）/lnN，式中，S昆虫种类数，N为调查到的总个体数量，下同；

（2）Simpson多样性指数：D=1-∑Pi2，式中Pi=Ni/N；

（3）Simpson-wiener指数：H=-∑PilnPi，式中Pi=Ni/N；

（4）Berger-Parker优势度指数：D=Nmax/N，式中Nmax为优势种的个体数，优势度指数与多样性指数相反，优势度越大，表明偏离程度越大。

1.3 数据分析

用Excel对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 主要昆虫种类

通过对4种林分昆虫种类进行调查，发现主要有螽斯、白蚁、蝗、蟋蟀、潜叶蛾、螟蛾、叶蝉、姬蜂、蜡蝉、卷蛾、蚁、粉蝶、竹节虫、叶甲、粉虱、蝽、蝇17科的昆蟲。多为若虫（或幼虫）和成虫虫态，取食范围较广，普遍为杂食性昆虫，以周围的林木、灌木和草本植物为寄主，多危害叶、茎和根等部位。

2.2 4种林分模式昆虫种类数量

由表1可知，杉木混交林采集18个标本，属膜翅目、直翅目、蜚蠊目、鳞翅目、半翅目5目10科；马尾松混交林采集10个标本，属膜翅目、直翅目、蜚蠊目、鳞翅目、竹节虫目5目7科；杉木纯林采集9个标本，属鳞翅目、直翅目、蜚蠊目、鞘翅目、半翅目5目7科；马尾松纯林采集7个标本，属鳞翅目、直翅目、双翅目、半翅目、膜翅目5目5科。4种林分的昆虫种类数量以杉木混交林最多，其次为马尾松混交林、杉木纯林和马尾松纯林。杉木混交林的昆虫以鳞翅目种类较多。马尾松混交林、杉木纯林和马尾松纯林以直翅目种类较多。说明上述4种林分中的昆虫种类以鳞翅目和直翅目昆虫为主。

2.3 4种林分昆虫多样性指数

由图1可知，Margalef丰富度指数以杉木混交林最高，为3.114，其次为杉木纯林（2.731）、马尾松混交林（2.606），最低为马尾松纯林，为2.056；Simpson多样性指数和Simpson-wiener指数的变化规律一致，最高的为杉木混交林，分别为0.883、2.216，其次为马尾松混交林（0.820、1.834）、杉木纯林（0.815、1.831），最低的为马尾松纯林，分别为0.735、1.475；Berger-Parker优势度指数与其他3个指数的规律相反，最高的为马尾松纯林，为0.429，其次为杉木纯林（0.333）、马尾松混交林（0.300），最低的为杉木混交林，为0.167。从上述结论可以看出，不同林分结构的昆虫多样性指数不同，昆虫种类数量越多的林分类型，多样性也越丰富。杉木混交林的丰富度和多样性指数均较高，昆虫的种类数量多，说明系统稳定性也越高。

3 讨论

研究发现，不同样地的植被种类对样地内昆虫的物种种类的影响较大[4，9-13]。广春梅等[14]调查发现，太子山鳞翅目昆虫占比大，与植被的特征有紧密相关性，栖息环境改变会导致昆虫分布发生明显变化。赵戍平等[15]发现，内蒙古贺兰山国家级自然保护区中鳞翅目的尺蛾科、夜蛾科等昆虫的种类最为丰富，且与中国动物地理的植被类型和环境等因素有密切关系。本次研究发现，不同林分结构的昆虫种类有一定差别，杉木混交林中鳞翅目昆虫种类较多，马尾松混交林、杉木纯林和马尾松纯林等林分直翅目昆虫种类较多。这一点说明植被种类对样地内的昆虫种类有一定的影响，环境的变化也会带来昆虫分布、种类和数量上的变化。包春泉等[16]研究发现，树种丰富的林分较纯林的昆虫多样性丰富，系统的稳定性高，同时松树林分较阔叶树、纯林等林分的昆虫多样性高。邹言等[17]研究表明，昆虫在湿地和森林等人为干扰小的生境中种类丰富、多样性高、稳定性好。本次从4种林分调查采集到的昆虫标本有44个，其中以杉木混交林采集数量最多，其次为马尾松混交林，其中蚁科、蝗总科在4种林分均有，说明这2个科的昆虫在林分内的适应性强，这一点与包春泉、邹言等[16-17]的研究结论一致，即树种丰富的林分昆虫多样性高，但杉木混交林的昆虫丰富度较松树林的高。杉木混交林的昆虫丰富度可能会比较其他的阔叶树高，有待进一步的调查验证。

通过多样性指数分析发现，杉木混交林的丰富度和多样性指数均高于其他树种，说明该林分的存在有利于昆虫生存。马尾松纯林由于具有较多数量的蝗总科昆虫，优势度指数最高，也说明物种优势偏离的程度大。

4 结论

按照多样性指数由大到小顺序排列，Margalef丰富度指数，杉木混交林>杉木纯林>马尾松混交林>马尾松纯林；Simpson多样性指数和Simpson-wiener指数，杉木混交林>马尾松混交林>杉木纯林>马尾松纯林；Berger-Parker优势度指数，马尾松纯林>马尾松混交林>杉木纯林>杉木混交林。说明杉木较马尾松、杉木混交林较杉木纯林、马尾松混交林较马尾松纯林的昆虫多样性指数高，而马尾松纯林较混交林、杉木纯林较混交林、马尾松较杉木的优势度指数高。

参考文献

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[2] 董雯，施筱迪，汤亮，等. 南京老山地区鞘翅目昆虫多样性及区系分析[J/OL].环境昆虫学报[2023-07-08]. https：//kns.cnki.net/kcms/detail//44.1640.Q.20221205.11 19.002.html.

[3] 闫振天，何忆，付文博，等. 武夷山国家级自然保护区夏季蛾类昆虫多样性调查及区系分析[J]. 西南大学学报（自然科学版），2022，44（3）：44-51.

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