4種林分昆蟲多樣性調查研究

常明山 文娟 趙鵬飛 郝建 楊保國 黃德衛 吳耀軍

摘要 本研究調查了杉木、馬尾松的純林和混交林4種林分昆蟲種類數量，探討了不同林分的昆蟲多樣性。結果表明，杉木混交林采集18個標本，屬5目10科；馬尾松混交林采集10個標本，屬5目7科；杉木純林采集9個標本，屬6目9科；馬尾松純林采集7個標本，屬5目5科。昆蟲種類數量以杉木混交林最多，其次為馬尾松混交林、杉木純林和馬尾松純林。Margalef豐富度指數，杉木混交林>杉木純林>馬尾松混交林>馬尾松純林；Simpson多樣性指數和Simpson-wiener指數，杉木混交林>馬尾松混交林>杉木純林>馬尾松純林；Berger-Parker優勢度指數，馬尾松純林>馬尾松混交林>杉木純林>杉木混交林。

關鍵詞 馬尾松；杉木；純林；混交林；昆蟲；多樣性

中圖分類號 S763 ? 文獻標識碼 A

文章編號 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

物種多樣性是生態與環境科學領域研究的熱點問題。在不同環境下，其影響因子不同，如緯度、林分、坡度、土壤、人為干擾等因素產生的影響，在一定程度上會帶來周邊生物多樣性的變化，導致物種豐富度和優勢度出現差異[1]。董雯等[2]研究發現，南京老山地區昆蟲屬種的差異與地區植被類型、地理位置等因素有關。閆振天等[3]研究發現，福建武夷山尺蛾科屬種多樣性占有絕對優勢，其分布與我國地理區劃有較大關系。物種多樣性評價的方法很多，常用的有Margalef、Simpson、Simpson-wiener和Berger-Parker等指數。蘇蘭和楊麗娜[4]利用4種多樣性指數評價了杭州灣濕地雙翅目昆蟲群落多樣性，發現植被的類型和季節變化能夠明顯地影響昆蟲群落多樣性。來錫福等[5]利用物種多樣性指數分析發現甘肅武威市苗圃地蛾類昆蟲夏季群落較豐富。本研究開展了馬尾松和杉木2個樹種純林和混交林昆蟲種類和數量調查，分析了2個樹種4種模式下的昆蟲多樣性和優勢度，為不同林分昆蟲持續管理和造林模式篩選提供參考。

1 材料與方法

1.1 林地概況

林地位于憑祥市中國林業科學研究院熱帶林業實驗中心伏波實驗場，屬南亞熱帶季風氣候區。4種試驗林種植于1993年，馬尾松純林和杉木純林撫育后密度約1 200 株/hm2，馬尾松和杉木混交林間伐后密度約450 株/hm2，混種其他樹種密度約750 株/hm2。供試2個樹種的4種模式：①馬尾松（Pinus massoniana）純林；②杉木（Cunninghamia lanceolata）純林；③馬尾松混交林，包括馬尾松、格木（Erythrophleum fordii）、紅錐（Castanopsis hystrix）、大葉櫟（Castanopsis fissa）、黃毛榕（Ficus esquiroliana）、香梓楠（Michelia hedyosperma）等；④杉木混交林，包括杉木、格木、紅錐、灰木蓮（Magnoliaceae glance）、大葉櫟等。

1.2 研究方法

2022年9月，在上述4種林地模式選擇標準地，每個標準地面積400 m2（20 m×20 m），每個標準地5個樣方，對角線法取樣方，樣方面積1 m2（1 m×1 m）。采用網捕和逐株調查法，將采集的昆蟲按照4種林地模式進行分類、計數和標本鑒定。利用下列多樣性指數分析方法[3，6-8]。

（1）Margalef豐富度指數：D=（S-1）/lnN，式中，S昆蟲種類數，N為調查到的總個體數量，下同；

（2）Simpson多樣性指數：D=1-∑Pi2，式中Pi=Ni/N；

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

（4）Berger-Parker優勢度指數：D=Nmax/N，式中Nmax為優勢種的個體數，優勢度指數與多樣性指數相反，優勢度越大，表明偏離程度越大。

1.3 數據分析

用Excel對數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 主要昆蟲種類

通過對4種林分昆蟲種類進行調查，發現主要有螽斯、白蟻、蝗、蟋蟀、潛葉蛾、螟蛾、葉蟬、姬蜂、蠟蟬、卷蛾、蟻、粉蝶、竹節蟲、葉甲、粉虱、蝽、蠅17科的昆蟲。多為若蟲（或幼蟲）和成蟲蟲態，取食范圍較廣，普遍為雜食性昆蟲，以周圍的林木、灌木和草本植物為寄主，多危害葉、莖和根等部位。

2.2 4種林分模式昆蟲種類數量

由表1可知，杉木混交林采集18個標本，屬膜翅目、直翅目、蜚蠊目、鱗翅目、半翅目5目10科；馬尾松混交林采集10個標本，屬膜翅目、直翅目、蜚蠊目、鱗翅目、竹節蟲目5目7科；杉木純林采集9個標本，屬鱗翅目、直翅目、蜚蠊目、鞘翅目、半翅目5目7科；馬尾松純林采集7個標本，屬鱗翅目、直翅目、雙翅目、半翅目、膜翅目5目5科。4種林分的昆蟲種類數量以杉木混交林最多，其次為馬尾松混交林、杉木純林和馬尾松純林。杉木混交林的昆蟲以鱗翅目種類較多。馬尾松混交林、杉木純林和馬尾松純林以直翅目種類較多。說明上述4種林分中的昆蟲種類以鱗翅目和直翅目昆蟲為主。

2.3 4種林分昆蟲多樣性指數

由圖1可知，Margalef豐富度指數以杉木混交林最高，為3.114，其次為杉木純林（2.731）、馬尾松混交林（2.606），最低為馬尾松純林，為2.056；Simpson多樣性指數和Simpson-wiener指數的變化規律一致，最高的為杉木混交林，分別為0.883、2.216，其次為馬尾松混交林（0.820、1.834）、杉木純林（0.815、1.831），最低的為馬尾松純林，分別為0.735、1.475；Berger-Parker優勢度指數與其他3個指數的規律相反，最高的為馬尾松純林，為0.429，其次為杉木純林（0.333）、馬尾松混交林（0.300），最低的為杉木混交林，為0.167。從上述結論可以看出，不同林分結構的昆蟲多樣性指數不同，昆蟲種類數量越多的林分類型，多樣性也越豐富。杉木混交林的豐富度和多樣性指數均較高，昆蟲的種類數量多，說明系統穩定性也越高。

3 討論

研究發現，不同樣地的植被種類對樣地內昆蟲的物種種類的影響較大[4，9-13]。廣春梅等[14]調查發現，太子山鱗翅目昆蟲占比大，與植被的特征有緊密相關性，棲息環境改變會導致昆蟲分布發生明顯變化。趙戍平等[15]發現，內蒙古賀蘭山國家級自然保護區中鱗翅目的尺蛾科、夜蛾科等昆蟲的種類最為豐富，且與中國動物地理的植被類型和環境等因素有密切關系。本次研究發現，不同林分結構的昆蟲種類有一定差別，杉木混交林中鱗翅目昆蟲種類較多，馬尾松混交林、杉木純林和馬尾松純林等林分直翅目昆蟲種類較多。這一點說明植被種類對樣地內的昆蟲種類有一定的影響，環境的變化也會帶來昆蟲分布、種類和數量上的變化。包春泉等[16]研究發現，樹種豐富的林分較純林的昆蟲多樣性豐富，系統的穩定性高，同時松樹林分較闊葉樹、純林等林分的昆蟲多樣性高。鄒言等[17]研究表明，昆蟲在濕地和森林等人為干擾小的生境中種類豐富、多樣性高、穩定性好。本次從4種林分調查采集到的昆蟲標本有44個，其中以杉木混交林采集數量最多，其次為馬尾松混交林，其中蟻科、蝗總科在4種林分均有，說明這2個科的昆蟲在林分內的適應性強，這一點與包春泉、鄒言等[16-17]的研究結論一致，即樹種豐富的林分昆蟲多樣性高，但杉木混交林的昆蟲豐富度較松樹林的高。杉木混交林的昆蟲豐富度可能會比較其他的闊葉樹高，有待進一步的調查驗證。

通過多樣性指數分析發現，杉木混交林的豐富度和多樣性指數均高于其他樹種，說明該林分的存在有利于昆蟲生存。馬尾松純林由于具有較多數量的蝗總科昆蟲，優勢度指數最高，也說明物種優勢偏離的程度大。

4 結論

按照多樣性指數由大到小順序排列，Margalef豐富度指數，杉木混交林>杉木純林>馬尾松混交林>馬尾松純林；Simpson多樣性指數和Simpson-wiener指數，杉木混交林>馬尾松混交林>杉木純林>馬尾松純林；Berger-Parker優勢度指數，馬尾松純林>馬尾松混交林>杉木純林>杉木混交林。說明杉木較馬尾松、杉木混交林較杉木純林、馬尾松混交林較馬尾松純林的昆蟲多樣性指數高，而馬尾松純林較混交林、杉木純林較混交林、馬尾松較杉木的優勢度指數高。

參考文獻

[1] 侯滿福. 不同碳酸鹽巖地球化學背景下的植物物種多樣性和物種組成研究[D]. 桂林：廣西師范大學，2005.

[2] 董雯，施筱迪，湯亮，等. 南京老山地區鞘翅目昆蟲多樣性及區系分析[J/OL].環境昆蟲學報[2023-07-08]. https：//kns.cnki.net/kcms/detail//44.1640.Q.20221205.11 19.002.html.

[3] 閆振天，何憶，付文博，等. 武夷山國家級自然保護區夏季蛾類昆蟲多樣性調查及區系分析[J]. 西南大學學報（自然科學版），2022，44（3）：44-51.

[4] 蘇蘭，柳麗娜. 杭州灣濕地雙翅目昆蟲多樣性及其季節動態[J]. 浙江林業科技，2022，42（6）：48-54.

[5] 來錫福，焦旭東，王多文，等. 武威地區苗圃地燈下蛾類昆蟲多樣性及時序動態分析[J]. 中國農學通報，2022，38（22）：104-109.

[6] 曹天棋，徐宗玲，崔凱，等. 四豐山風景區鱗翅目昆蟲多樣性調查[J]. 生物災害科學，2022，45（1）：43-47.

[7] 劉春燕，徐金柱，李亭潞，等. 廣東湛江紅樹林國家級自然保護區昆蟲多樣性研究[J]. 林業與環境科學，2022，38（5）：166-175.

[8] 王姹，張雯，楊書林. 貴州雷公山國家級自然保護區金龜總科昆蟲多樣性初步調查[J]. 四川動物，2020，39（3）：295-300.

[9] 沙林華，陳琳，孫秀東，等. 海南省文昌市森林昆蟲多樣性調查研究[J]. 熱帶林業，2017，45（4）：41-42，46.

[10] 張婷，唐光輝，賀虹，等. 黃帝陵古柏林地表昆蟲多樣性研究[J]. 環境昆蟲學報，2017，39（1）：160-166.

[11] 何衛強. 人為干擾對西雙版納直翅目昆蟲多樣性的影響[J]. 南方農業，2021，15（36）：21-26.

[12] 楊美霞，黨蕊，丁昌萍，等. 陜西子午嶺國家級自然保護區昆蟲多樣性調查[J].延安大學學報（自然科學版），2021，40（4）：102-107.

[13] 孫玉榮，王穎，黃文廣，等. 鹽池主要草原型昆蟲多樣性研究[J]. 寧夏農林科技，2021，62（11）：40-45，79.

[14] 廣春梅，王洪亮，張玉華，等. 臨夏太子山國家級自然保護區昆蟲多樣性調查[J]. 現代農業科技，2022（20）：149-152.

[15] 趙戍平，賈戰成，張俊科. 內蒙古賀蘭山國家級自然保護區鱗翅目昆蟲多樣性及區系組成分析[J]. 內蒙古林業調查設計，2021，44（6）：57-61，66.

[16] 包春泉，胡德勝，丁曉章，等. 森林昆蟲多樣性指數比較分析[J]. 安徽農學通報，2013，19（7）：53-57.

[17] 鄒言，劉佳文，李立坤，等. 北京市延慶區不同生境昆蟲多樣性特征調查分析[J]. 應用昆蟲學報，2020，57（5）：1161-1172.

（責編：何 艷）