呼倫貝爾市不同草地類型中蝗蟲分布特點(diǎn)初步研究＊

偉 軍，冠 軍，賈淑杰，郭明英，遲曉雪

1.內(nèi)蒙古呼倫貝爾市草原工作站，內(nèi)蒙古 海拉爾 021008；2.內(nèi)蒙古呼倫貝爾市新巴爾虎右旗草原局，內(nèi)蒙古 新巴爾虎右旗 021300）

蝗蟲隸屬于昆蟲綱（Insecta）直翅目（Or thoptera）蝗總科（Acridoidea），是一類植食性的昆蟲，為生態(tài)系統(tǒng)中的初級(jí)消費(fèi)者，屬重要的農(nóng)、牧、林害蟲之一。有關(guān)呼倫貝爾地區(qū)草地蝗蟲研究方面，國內(nèi)外專家從上世紀(jì)80年代就開始了調(diào)查研究。研究內(nèi)容多偏重于蝗蟲系統(tǒng)分類學(xué)范圍，在該地區(qū)發(fā)現(xiàn)很多蝗蟲新種及新紀(jì)錄種。有關(guān)蝗蟲與植被之間相互關(guān)系方面李鴻昌等對(duì)內(nèi)蒙古地區(qū)不同景觀植被帶和錫林河流域草地蝗蟲生態(tài)區(qū)系的區(qū)域性分異方面進(jìn)行了系統(tǒng)研究獲得了寶貴數(shù)據(jù)〔1－7〕。呼倫貝爾草地蝗蟲共有58種，本文依據(jù)近幾年的野外實(shí)地調(diào)查，和參考相關(guān)標(biāo)本，初步總結(jié)分析了呼倫貝爾市不同草地類型中分布的蝗蟲種類組成、分布特點(diǎn)等，以期為研究草地蝗蟲生態(tài)特性與科學(xué)防治提供依據(jù)。

1 材料

1.1 研究區(qū)自然概況

呼倫貝爾市位于內(nèi)蒙古自治區(qū)東北部，地理位置在北緯47°05′～53°20′，東經(jīng)115°31′～126°04′之間。北及西北部與俄羅斯、西與西南部同蒙古國為界，南與內(nèi)蒙古興安盟、東部與黑龍江省接壤，是亞洲中部蒙古高原的組成部分。地貌以大興安嶺山地為主體，構(gòu)成了內(nèi)蒙古高原與松嫩平原的天然分界線。大興安嶺東坡陡峭，呈階梯狀下降為嫩江西岸河谷沖積平原；大興安嶺以西地形平緩，微波起伏，呈呼倫貝爾高原區(qū)。呼倫貝爾市地處內(nèi)陸、溫帶北部，緯度偏高，受蒙古高壓控制，屬于溫帶大陸性氣候，春季干燥、風(fēng)大，夏季濕涼而短促，秋季氣溫驟降、霜凍早，冬季寒冷、漫長；年平均氣溫－5～2℃，極端最低氣溫－49.6℃，極端最高氣溫35.4℃，年平均降水量為394mm。地帶性土壤類型自東向西依次為：黑土、暗棕壤、棕色針葉林土、灰色森林土、黑鈣土和栗鈣土。草地共劃分5大類，既山地草甸類、河灘低地草甸類、溫性草甸草原類（山地草甸草原亞類、丘陵草甸草原亞類、高平原草甸草原亞類）、溫性典型草原類（丘陵干草原亞類、高平原干草原亞類）、沼澤類等〔8－9〕。

1.2 蝗蟲標(biāo)本的來源

研究從2005～2008年在呼倫貝爾市采集的蝗蟲標(biāo)本、呼倫貝爾市草原工作站昆蟲標(biāo)本館以及內(nèi)蒙古師范大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院昆蟲標(biāo)本館多年收藏的蝗蟲標(biāo)本。

1.3 工具

1.3.1 取樣框 0.5m×0.5m×0.5m的鋁合金帶網(wǎng)罩的無底樣方框。

1.3.2 捕蟲網(wǎng) 直徑33cm，網(wǎng)深66cm，長120cm。

1.3.3 GPS全球定位系統(tǒng)。

1.3.4 Motic光學(xué)解剖鏡（7.5—100倍）。

2 研究方法

2.1 樣點(diǎn)設(shè)置

從2005～2008年每年的7～8月在呼倫貝爾市不同景觀植被帶、不同草地類型、不同海拔高度共選擇了40余個(gè)具有代表性樣點(diǎn)進(jìn)行了調(diào)查研究。

2.2 蝗蟲取樣方法

樣點(diǎn)采用了隨機(jī)取樣方法。根據(jù)草場面積，采用了棋盤式、對(duì)角線式、“Z”字形式等取樣方法，每個(gè)樣地取樣20～30次。同時(shí)結(jié)合大面積隨機(jī)捕網(wǎng)法進(jìn)行了種類調(diào)查。野外采到的蝗蟲立即放入毒瓶中殺死后帶回實(shí)驗(yàn)室鑒定并記錄其種類、數(shù)量。在野外詳細(xì)記錄樣地點(diǎn)的經(jīng)度、緯度、海拔高度和植被類型及草地類型。

2.3 數(shù)據(jù)處理

利用SPSS軟件和EXCELL軟件統(tǒng)計(jì)計(jì)算不同草地類型中的蝗蟲密度。采用組間連接法（between－groups method），以某種蝗蟲物種有無（0～1值）為原始數(shù)據(jù)，通過Jaccard指數(shù)對(duì)不同草地類進(jìn)行聚類，得到不同草地類型之間蝗蟲種類組成的相似性系數(shù)〔10－11〕。

3 研究結(jié)果與分析

3.1 不同草地類型中蝗蟲分布情況

表1 不同草地類型中蝗蟲分布情況

屬性主要蝗蟲種類及百分比不同草地類蝗蟲密度（頭／m2）蝗蟲種類數(shù)溫性典型草原類丘陵干草原亞類 20.2 29毛足棒角蝗（36.3%）寬須蟻蝗 （35.5%）紅腹牧草蝗（14.1%）高平原干草原亞類 38.8 38毛足棒角蝗（37.5%）亞洲小車蝗（17.1%）寬翅曲背蝗（7.50%）沼澤類 ＜5 7大墊尖翅蝗（48.1%）中華稻蝗 （32.1%）小翅雛蝗 （11.2%）

從表1可以看出，不同草地類中分布的蝗蟲種類、密度、優(yōu)勢種及百分比都不同。在溫性典型草原類的高平原干草原亞類草地中分布的蝗蟲種類最多，達(dá)38種，占全部種類的65.5%，主要種類為毛足棒角蝗、亞洲小車蝗、寬翅曲背蝗，分別占蝗蟲群落的37.5%、17.1%、7.50%蝗蟲平均密度為38.8頭／m2。在溫性典型草原類的丘陵干草原亞類草地中分布的蝗蟲種數(shù)，有29種，占全部種類的50.0%，主要種類為毛足棒角蝗、寬須蟻蝗、紅腹牧草蝗，分別占蝗蟲群落的36.3%、35.5%、14.1%，密度為20.2頭／m2。因?yàn)樵摬莸仡愋偷闹脖蝗郝湟远嗄晟鷧采滩菁案o禾草為建群優(yōu)勢層片，其形成的豐富食物資源、多樣的棲息場所、充足的日光輻射和較長的生長期以及有利于蝗蟲產(chǎn)卵孵化的土壤條件等，為蝗蟲提供了最為多樣的時(shí)間、空間和營養(yǎng)生態(tài)位，故蝗蟲長期受自然選擇的壓力，在適應(yīng)協(xié)同進(jìn)化的歷史過程中，形成了在該草地類型中分布的蝗蟲種類最多且密度也較高，是草原蝗蟲災(zāi)害發(fā)生的重點(diǎn)區(qū)域。

溫性草甸草原類的山地草甸草原亞類草地中分布的蝗蟲種數(shù)和密度雖然也較高，有32種，占全部種類的56.9%，主要種類為短星翅蝗、小赤翅蝗、黃脛小車蝗分別占蝗蟲群落的46.3%、6.80%、6.10%，密度為36.1頭／m2，該草地類型的面積較小，不會(huì)造成明顯的危害。但是，該地區(qū)分布的主要蝗蟲短星翅蝗和黃脛小車蝗，它們?cè)诓煌h(huán)境中的適應(yīng)能力很強(qiáng)，而且還能短距離遷飛，所以密度達(dá)到一定程度后其種群會(huì)擴(kuò)散到鄰近草場中造成危害。河灘低地草甸類草地中分布的蝗蟲種類28種，占全部種類的48.3%，主要種類為大墊尖翅蝗、短翅直背蝗，分別占蝗蟲群落的11.1%、5.60%、4.30%，該類蝗蟲分布的很零散，密度也小于5頭／m2。山地草甸類和沼澤類草地中環(huán)境比較濕潤，且植株較高、茂密，不適合蝗蟲的生存，因此分布的蝗蟲種類較少，沼澤類草地只有7種蝗蟲，占全部種類的12.0%，密度低，所以也不會(huì)造成蝗蟲危害。

3.2 不同草地類型蝗蟲種類組成相似性分析

根據(jù)蝗蟲在不同草地類型中出現(xiàn)與否，列出蝗蟲分布的二元數(shù)據(jù)表（省略），蝗蟲出現(xiàn)為1，不出現(xiàn)為0。以不同草地類型中蝗蟲出現(xiàn)與否作為性狀，對(duì)不同草地類型進(jìn)行了等級(jí)聚類分析。通過計(jì)算得到相似性系數(shù)表（表2）。

表2 不同草地類中蝗蟲種類組成相似性指數(shù)（Jacca rd指數(shù)）

根據(jù)Jaccard相似性系數(shù)原理，當(dāng)CJ＝0.00～0.25，為極不相似；當(dāng)CJ＝0.25～0.50，為中等不相似；當(dāng)CJ＝0.50～0.75，為中等相似；當(dāng)CJ＝0.75～1.00，為極相似。從表2中可以看出，丘陵干草原亞類和高平原干草原亞類之間的相似性系數(shù)最大，為0.874，達(dá)到了極相似水平，說明二者之間蝗蟲種類組成的相似性較大，具有更多的共同種，由此可以推知二者之間的環(huán)境條件也比較相似。另外，丘陵干草原亞類和丘陵草甸草原亞類、山地草甸草原亞類、高平原草甸草原亞類四者之間的相似性指數(shù)也達(dá)到了中等水平。相似性系數(shù)最小的是丘陵干草原亞類和沼澤類之間，只有0.07，容易理解到兩種生境之間蝗蟲種類組成上的極不相似性，是由于二者之間環(huán)境條件的極不相同。

采用組間連接法，以Jaccard系數(shù)測不同分類單元之間的相似性，對(duì)不同草地類進(jìn)行等級(jí)聚類，得到樹系圖，圖中所反映的不同草地類間的相似性與相似性系數(shù)所體現(xiàn)的結(jié)果是相同的。

圖1 不同草地類型聚類分析樹狀圖

由于聚類過程是以不同草地類中蝗蟲種類的分布為特征，所以聚類分析樹狀圖結(jié)果正如表2所反映相似性的一樣，表達(dá)了不同草地類型間蝗蟲種類組成上的相似性。根據(jù)聚類結(jié)果，當(dāng)歐氏距離在13.5附近時(shí)，把草地類型可分為3大類：第1類：丘陵干草原亞類、高平原干草原亞類、山地草甸草原亞類、丘陵草甸草原亞類、高平原草甸草原亞類的群落聚到一類，它們都屬于溫性草原類（典型草原類和草甸草原類），在空氣溫度、濕度、土壤、植被組成等環(huán)境因子上都比較相似，所以這些草地類型分布的蝗蟲種類也比較接近，聚在一起。第2類：山地草甸類和河灘低地草甸類都屬于草甸類植被，所以聚到一起。第3類：沼澤類的植物群落比較特殊，獨(dú)立于其它草地類型，所以在聚類樹系圖中，它單獨(dú)成為一類，這是因?yàn)檎訚深惿持凶顬樘厥獾木褪菨穸群艽?，土壤為沼澤土，有不同程度的泥炭化。主要出現(xiàn)在河流沿岸排水不暢、湖沼周圍淺水區(qū)或其他終年或季節(jié)性積水的封閉洼地。這種特殊環(huán)境下分布的蝗蟲種類也與其他草地類型的種類極不相似，故單獨(dú)成為一類。此結(jié)果進(jìn)一步論證了草地蝗蟲與草地生境之間有著密切的關(guān)聯(lián)。

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〔2〕白文輝，徐紹庭 .內(nèi)蒙古草原昆蟲名錄〔J〕.中國草地學(xué)報(bào)，1985，1：41－47.

〔3〕能乃扎布 .內(nèi)蒙古昆蟲〔M〕.呼和浩特：內(nèi)蒙古人民出版社，1990.1－506.

〔4〕李鴻昌，郝樹廣，康樂 .內(nèi)蒙古地區(qū)不同景觀植被地帶蝗總科生態(tài)區(qū)系的區(qū)域性分析〔J〕.昆蟲學(xué)報(bào)，2007，50（4）：361—375.

〔5〕李鴻昌，陳永林.內(nèi)蒙古典型草原亞帶錫林河流域蝗蟲區(qū)系的研究〔J〕.草原生態(tài)系統(tǒng)研究，1988，（4）：26—40.

〔6〕康樂，李鴻昌，陳永林 .內(nèi)蒙古錫林河流域直翅目昆蟲生態(tài)分布與植被類型的研究〔J〕.植物生態(tài)學(xué)與地植物學(xué)學(xué)報(bào)，1989.13（4）：341－349.

〔7〕顏忠誠，陳永林 .內(nèi)蒙古錫林河流域不同生境中蝗蟲種類組成的分析〔J〕.昆蟲學(xué)報(bào)，1997，40（3）：271－275.〔8〕中國呼倫貝爾草原有害生物防治編委會(huì) .中國呼倫貝爾草原有害生物防治〔M〕.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2005.1－368.

〔9〕章祖同，劉起 .中國重點(diǎn)牧區(qū)草地資源及其利用〔M〕.北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，1992.1－373.

〔10〕楊持 .生物統(tǒng)計(jì)學(xué)〔M〕.呼和浩特：內(nèi)蒙古大學(xué)出版社，2005.1－323.