廣東南嶺國家級自然保護(hù)區(qū)實(shí)蠅多樣性研究

張永慶，梁廣文，許益鐫，陸永躍，謝國光，曾 玲*

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)昆蟲生態(tài)研究室，廣州 510642;2.廣東南嶺國家級自然保護(hù)區(qū)，廣東韶關(guān) 512727)

實(shí)蠅科Tephritidae 是雙翅目Diptera 中具有重要經(jīng)濟(jì)意義的科之一 (Enkerlin and Mumford，1997)，迄今全世界已知共約500 屬4500 余種，其中果蔬類有害實(shí)蠅類群達(dá)15 屬22 亞屬150 余種(White and Elson-Harris，1992;Wang，1996;Wang and Chen，2002)。除了在北極和南極地區(qū)外，實(shí)蠅廣泛分布于世界各地，以熱帶和亞熱帶為多(White and Elson-Harris，1992;陳旭等，2010)。

南嶺山脈是我國南部一條主要的東西走向的山脈，它跨越江西、湖南、廣東三省及廣西壯族自治區(qū)，東西綿延1400 余千米，從地理位置上分割了長江流域和珠江流域(張璐等，2007)。南嶺以南氣候常年溫暖，少見霜雪;南嶺以北冬季較寒冷，常見雪，是我國自然地理的一個(gè)重要分界。(張璐等，2007)。南嶺是我國生物多樣性熱點(diǎn)地區(qū)之一，研究該地區(qū)的實(shí)蠅多樣性可為我國重要實(shí)蠅監(jiān)測、預(yù)防等提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查地點(diǎn)

研究地點(diǎn)位于廣東南嶺國家級自然保護(hù)區(qū)內(nèi)(24°37'-24°57'N，112°30'-113°04'E)。屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，自然保護(hù)區(qū)本部(海拔500 m)年平均氣溫17.4℃，最冷月(1月)平均氣溫7.1℃，最熱月(7月)平均氣溫26.2℃。

1.2 試驗(yàn)材料

GPS 定位儀，由合眾思壯公司生產(chǎn);桔小實(shí)蠅Bactrocera dorsalis (Hendel)引誘劑 (methyl eugenol，簡稱Me)，廣州瑞豐生物科技有限公司提供;瓜實(shí)蠅B.cucurbitae (Coquillett)引誘劑(cuelure，簡稱Cue)，廣東省昆蟲研究所研制;進(jìn)口水解蛋白誘餌，廣東出入境檢驗(yàn)檢疫局提供;3%阿維菌素，由江西正邦公司提供;塑料圓筒狀實(shí)蠅誘捕器由廣州瑞豐生物科技有限公司提供，用于Me 及Cue 性誘劑;水解蛋白專用實(shí)蠅誘捕器，由廣東出入境檢驗(yàn)檢驗(yàn)局提供，為一種應(yīng)用水解蛋白作誘餌盛有水的壺形瓶狀實(shí)蠅誘捕器，并在誘捕器中加入3-4 滴阿維菌素，實(shí)蠅進(jìn)入后被毒死于瓶內(nèi)。

1.3 調(diào)查方法

1.3.1 調(diào)查點(diǎn)設(shè)置

從公園門口海拔約570 m 處開始掛瓶，使用GPS 定位儀定位每上升約海拔150 m 設(shè)立一個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，一直到海拔約1300 m 處為第5 個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，另外在通往廣東第一峰的海拔約1050 m 處的保護(hù)區(qū)設(shè)立第6 個(gè)監(jiān)測取樣點(diǎn)。

1.3.2 調(diào)查取樣方法

從2010年12月開始調(diào)查至2011年11月結(jié)束，在6 個(gè)調(diào)查取樣點(diǎn)各掛10 個(gè)誘瓶，包括5 個(gè)水解蛋白誘瓶和5 個(gè)性誘瓶，以1 個(gè)性誘瓶和1 個(gè)蛋白誘瓶為一組，各組中兩個(gè)誘瓶之間的距離為30 m 左右，各組誘瓶之間的距離則為相距大于50 m，掛瓶高度距地面約1.5 m。每個(gè)性誘瓶每次滴在誘芯上1 mL桔小實(shí)蠅誘劑(Me)和1 mL 瓜實(shí)蠅誘劑(Cue)的混合液，每個(gè)蛋白誘瓶放入5顆水解蛋白，加入約500 mL 的自來水(離瓶外沿約1.5 cm)，滴入3-4 滴阿維菌素，用以毒死進(jìn)入誘瓶中的實(shí)蠅。每月收取一次蟲并換一次誘劑，隔兩個(gè)月?lián)Q一次性誘瓶的誘芯，每次取蟲發(fā)現(xiàn)誘瓶損壞或者丟失時(shí)補(bǔ)上新的，把取到的蟲放入塑料瓶中。

1.4 標(biāo)本制作與分類鑒定方法

將從野外采集的實(shí)蠅帶回實(shí)驗(yàn)室，一部分整肢、烘干后貼上標(biāo)簽并編號歸類，一部分浸泡在裝有75%酒精的塑料瓶中，并且都密封保存。根據(jù)相關(guān)資料鑒定實(shí)蠅種類，對無法鑒定的實(shí)蠅種類寄送至有關(guān)專家鑒定。

1.5 數(shù)據(jù)分析方法

本研究的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、處理和分析均采用Excel和spss18.0 軟件完成。

采用的物種多樣性指數(shù)包括豐富度指數(shù)(E)、優(yōu)勢度指數(shù)(D)、多樣性指數(shù)(H')和均勻度指數(shù)(J)。

1.5.1 豐富度指數(shù)(E)

Margalef 豐富度指數(shù)公式:

其中:S=物種數(shù)，N=所有物種的個(gè)體數(shù)之和。E 表示群落中物種的豐富程度，E 越大，群落中生物種類越多。

1.5.2 優(yōu)勢度指數(shù)(D)Simpson 優(yōu)勢度指數(shù)公式:

其中:N=群落總個(gè)體數(shù)，Ni=第i 個(gè)種的個(gè)體數(shù)。D 表明群落內(nèi)物種的優(yōu)勢程度，D 值越大，群落的穩(wěn)定性越高。

1.5.3 多樣性指數(shù)(H')

Shannon-Wiener 信息多樣性指數(shù)公式:

其中:Pi=第i 個(gè)種的個(gè)體數(shù)占群落總個(gè)體的比率，即Pi=Ni/ N。H'表明群落的復(fù)雜程度，H'越大，群落所含有的信息量越大。

1.5.4 均勻度指數(shù)(J)

Pielou 均勻度指數(shù)公式:

其中:Hmax=最大多樣性指數(shù)，Hmax=lnS，S=種類數(shù)，ln=自然對數(shù)。J 表明群落內(nèi)生物種分布的均勻程度，J 越大，物種越豐富。

2 結(jié)果與分析

2.1 物種組成

2011年對南嶺國家森林公園定期系統(tǒng)采集，鑒定出實(shí)蠅科昆蟲2 亞科5 族11 屬19種，見表1。

表1 南嶺國家森林公園實(shí)蠅科昆蟲種類組成Table 1 Species of Tephritidae in Nanling National Nature Reserve

2.2 南嶺國家森林公園不同月份實(shí)蠅科昆蟲種類和數(shù)量的動態(tài)變化

2011年1-11 月對南嶺實(shí)蠅群落的調(diào)查結(jié)果(表2)表明，各月份誘集到的實(shí)蠅種類數(shù)無顯著差異(χ2=14.083，df=9，p=0.119)而誘集的蟲量存在不同(χ2=2715.516，df=9，p＜0.001)，數(shù)量高峰期出現(xiàn)在7-8月。

表2 南嶺國家森林公園不同月份誘集的實(shí)蠅科昆蟲的種類和數(shù)量Table 2 Species number and trapped number of Tephritidae in different months in Nanling National Nature Reserve

2.3 不同采樣地區(qū)實(shí)蠅科昆蟲群落組成

6 個(gè)采樣地10 次采集的實(shí)蠅種類及數(shù)量見表3。隨著海拔升高，所誘集的實(shí)蠅個(gè)體數(shù)量逐漸減少(χ2=197.564，df=4，＜0.001)，但種類數(shù)沒有隨海拔的遞增而呈現(xiàn)變化(χ2=4.632，df=4，p=0.327)。海拔1007 m 處保護(hù)區(qū)的實(shí)蠅種類數(shù)和個(gè)體數(shù)均大于其他5 個(gè)調(diào)查地點(diǎn)，此調(diào)查點(diǎn)為南嶺所取5 個(gè)調(diào)調(diào)查點(diǎn)以外的另一個(gè)山峰。

表3 南嶺國家森林公園不同采樣地實(shí)蠅科昆蟲的種類和數(shù)量Table 3 Species number and trapped number of Tephritidae in different sampling sites in Nanling National Nature Reserve

2.4 不同月份實(shí)蠅科昆蟲群落組成

一月份僅誘捕到了桔小實(shí)蠅、南瓜實(shí)蠅、具條實(shí)蠅三種，南瓜實(shí)蠅個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)的71.43%，為優(yōu)勢種。

三月份僅誘捕到具條實(shí)蠅、淡筍擬羽角實(shí)蠅、東亞刺脈實(shí)蠅，并且誘捕到的個(gè)體數(shù)也較少，相對來說以具條實(shí)蠅和東亞刺脈實(shí)蠅較多，分別占個(gè)體總數(shù)的57.14% 和35.71%。

四月份實(shí)蠅種種類包括具條實(shí)蠅、擬羽角實(shí)蠅、中橫實(shí)蠅、東亞刺脈實(shí)蠅、刺脈實(shí)蠅、普通斜脈實(shí)蠅、光溝實(shí)蠅、Carpophthoracidia sp.等8種，以擬羽角實(shí)蠅為優(yōu)勢種，占52.33%。

五月份實(shí)蠅種類包括南瓜實(shí)蠅、具條實(shí)蠅、淡筍擬羽角實(shí)蠅、擬羽角實(shí)蠅、中橫實(shí)蠅、三點(diǎn)棍腹實(shí)蠅、邁實(shí)蠅、刺脈實(shí)蠅、環(huán)紋短羽實(shí)蠅等9種，以擬羽角實(shí)蠅為優(yōu)勢種，占29.27%。

六月份實(shí)蠅種類包括桔小實(shí)蠅、南瓜實(shí)蠅、具條實(shí)蠅、淡筍擬羽角實(shí)蠅、C.birittata、銹紅果實(shí)蠅、環(huán)紋短羽實(shí)蠅等7種，以桔小實(shí)蠅為優(yōu)勢種，占64.18%。

七月份實(shí)蠅種類包括桔小實(shí)蠅、南瓜實(shí)蠅、瓜實(shí)蠅、具條實(shí)蠅、透翅實(shí)蠅、中橫實(shí)蠅等6種，以桔小實(shí)蠅為優(yōu)勢種，占93.55%。

八月份實(shí)蠅誘捕到桔小實(shí)蠅、南瓜實(shí)蠅、瓜實(shí)蠅、具條實(shí)蠅等4種，以桔小實(shí)蠅為優(yōu)勢種，占86.70%。

九月份實(shí)蠅誘捕到，其中桔小實(shí)蠅、南瓜實(shí)蠅、具條實(shí)蠅。桔小實(shí)蠅為優(yōu)勢種，占75.76%。

十、十一月份僅誘捕到桔小實(shí)蠅、南瓜實(shí)蠅，比例分別為93.10%、81.48%。

2.5 實(shí)蠅科昆蟲群落多樣性

對1640 號標(biāo)本歸類統(tǒng)計(jì)，應(yīng)用優(yōu)勢度指數(shù)(D)、多樣性指數(shù)(H')、物種豐富度指數(shù)(E)、均勻度指數(shù)(J)等群落多樣性指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算分析，結(jié)果見表4、5。可以看出，不同月份和不同采樣地各總體多樣性指數(shù)以4、5、6月最高而10、11月最小;以海拔898 m、1007 m 保護(hù)區(qū)處較大，1278 m 處最小。

表4 不同月份實(shí)蠅科昆蟲多樣性指數(shù)Table 4 Biodiversity indices of Tephritidae in different months

表5 不同地點(diǎn)實(shí)蠅科昆蟲多樣性指數(shù)Table 5 Biodiversity indices of Tephritidae in different sampling sites

2.5.1 多樣性指數(shù)

不同海拔采樣地點(diǎn)實(shí)蠅科昆蟲多樣性指數(shù)(H')大小依次為海拔898 m ＞海拔1007 m 保護(hù)區(qū)＞海拔1054 m ＞海拔564 m ＞海拔1278 m。實(shí)蠅科昆蟲主要發(fā)生在夏季，在海拔898 m 處有適合生存溫度并且具有豐富的植物類群;在海拔1278 m處氣候終年較涼，不適合實(shí)蠅的生存，其多樣性程度較低。

不同時(shí)間實(shí)蠅科昆蟲的多樣性指數(shù)(H')由大到小為5月＞4月＞6月＞3月＞1月＞9月＞8月＞11月＞7月。

2.5.2 優(yōu)勢度指數(shù)

五個(gè)不同海拔采樣地中海拔759 m 實(shí)蠅科昆蟲優(yōu)勢度指數(shù)(D)最低;海拔1007 m 保護(hù)區(qū)處的優(yōu)勢度指數(shù)(D)較高。不同月份的實(shí)蠅科昆蟲優(yōu)勢度指數(shù)(D)以5月份最大。

2.5.3 物種豐富度指數(shù)

不同海拔采樣地實(shí)蠅科昆蟲的豐富度指數(shù)(E)隨海拔高度的變化而變化，由大到小依次為1007 m 保護(hù)區(qū)＞898 m ＞1054 m ＞759 m ＞564 m ＞1278 m，可見在1007 m 保護(hù)區(qū)處實(shí)蠅科昆蟲物種豐富。不同取樣時(shí)期中5月份實(shí)蠅科昆蟲豐富度指數(shù)(E)最大。

2.5.4 均勻度指數(shù)(J)

不同海拔高度采樣地中以海拔898 m 處地區(qū)的均勻度指數(shù)為最高，不同月份實(shí)蠅科昆蟲均勻度指數(shù)以5月最大。

3 結(jié)論與討論

南嶺分布著較豐富的實(shí)蠅種類，以桔小實(shí)蠅、南瓜實(shí)蠅和具條實(shí)蠅最多，其都屬于實(shí)蠅科果實(shí)蠅屬，南嶺全年的實(shí)蠅發(fā)生量之中，果實(shí)蠅屬種類發(fā)生量最大。誘集數(shù)量與溫度關(guān)系密切 (Ye and Liu，2005)，在全年氣溫最高的7、8月份誘集數(shù)量最多，1、3、11月氣溫較低，所以誘集實(shí)蠅的數(shù)量最少，在7、8月份誘集的種類較少可能是因?yàn)榇藭r(shí)優(yōu)勢種發(fā)生量大，搶占了其他稀有種的生存空間與寄主。不同采樣地和不同時(shí)間實(shí)蠅科昆蟲優(yōu)勢度指數(shù)(D)、多樣性指數(shù)(H')、物種豐富度指數(shù)(E)、均勻度指數(shù)(J)隨時(shí)間的變化趨勢基本一致。

南嶺國家森林公園不同地點(diǎn)實(shí)蠅科昆蟲的種類、數(shù)量和群落多樣性存在一些差異。處在同一山脈線上的五個(gè)點(diǎn)中，隨著海拔升高，所誘集的實(shí)蠅個(gè)體數(shù)量逐漸減少，但種類數(shù)沒有隨海拔的遞增而呈現(xiàn)遞增現(xiàn)象，另一山脈線上海拔1007 m保護(hù)區(qū)處誘集的實(shí)蠅種類和數(shù)量都高于其他5 個(gè)調(diào)查點(diǎn)，此處種植有較多的植物種類和較大面積的果樹，并且人為干擾較少，說明實(shí)蠅的發(fā)生情況和除了與氣溫，濕度等氣候條件外，還與所種植物種類和人的活動對環(huán)境的影響緊密相關(guān)(劉紅衛(wèi)等，2004)。南嶺國家森林公園作為南嶺旅游風(fēng)景區(qū)的一部分，會有大量游客前往游玩，這必然會對南嶺實(shí)蠅科昆蟲的生物多樣性造成一定的影響。因此，深入探討旅游業(yè)對南嶺自然保護(hù)區(qū)實(shí)蠅昆蟲乃至其他昆蟲生物多樣性的影響，具有理論和實(shí)際意義。

另外，本研究所選擇的采樣地僅限于海拔1400 m 以下，對于更高海拔的地區(qū)沒能進(jìn)行調(diào)查，一些實(shí)蠅種類有可能沒被調(diào)查到。調(diào)查期間每月調(diào)查一次的時(shí)間跨度較大，增大了物種遺漏的概率，也可能對研究的結(jié)果存在一定程度的影響。

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