山西省幾種生境訪顯花昆蟲多樣性分析

杜秀娟，吉國(guó)強(qiáng)，張 芳，武新琴，趙立曦，秦東鳳

(山西林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院林學(xué)系，山西 太原 030009)

訪顯花昆蟲多樣性一般采用豐富度、多度、香農(nóng)-威納多樣性指數(shù)、辛普森多樣性指數(shù)等進(jìn)行調(diào)查分析，也有用Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)、Berger-Parker優(yōu)勢(shì)度指數(shù)和Jaccard相似性指數(shù)明確訪顯花昆蟲群落特征[1,2]。經(jīng)對(duì)錫林郭勒退化典型草原1996年圍封禁牧區(qū)域樣地研究，訪花昆蟲Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)和Margalef豐富度指數(shù)最高時(shí)間是7月份[3,4]。研究還表明，訪顯花昆蟲目級(jí)群落的多樣性，雙翅目Diptera和鱗翅目Lepidoptera的豐富度在城市樣地中比在鄉(xiāng)村樣地中低[5]。

蘭飛(2018)通過了解管蚜蠅族昆蟲與植物之間特征上的相互適應(yīng)性研究，認(rèn)為雙翅目管蚜蠅族昆蟲訪花植物31科80屬96種，主要有菊科、傘形科、百合科、薔薇科等[6]。作者曾對(duì)桃花(Prunuspersica)訪顯花昆蟲豐富度、多度、香農(nóng)-威納多樣性指數(shù)進(jìn)行了研究，認(rèn)為不同生境豐富度及多度存在差異，低海拔樣地多度低于高海拔樣地，低海拔樣地與高海拔樣地多樣性差異顯著[7]。但是，沒有進(jìn)行蘋果Maluspumila和海棠花Malusspectabilis訪顯花昆蟲多樣性調(diào)查。

本文對(duì)山西省幾種生境訪顯花昆蟲多樣性進(jìn)行分析，可以明確生境訪顯花昆蟲的豐富度與多度特征，優(yōu)勢(shì)物種也可以指示生境顯花特征和促進(jìn)顯花結(jié)果；生境多樣性方差分析，可以了解各生境各種顯花上訪花昆蟲的差異，以利于保護(hù)生境的生物多樣性，也有利于采用優(yōu)勢(shì)物種促進(jìn)顯花植物結(jié)果和健康生長(zhǎng)。

1 研究地概況與調(diào)查方法

1.1 研究地概況

保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)園在太原市西部的萬柏林區(qū)，蘋果園海拔980 m，花期溫度9～23 ℃，相對(duì)濕度27 %～48 %。

保護(hù)濕地的汾河公園，太原市中心的大型城市生態(tài)景觀公園。平均海拔800 m,花期溫度9～22 ℃，相對(duì)濕度36 %～64 %。

森林公園，海拔793 m，園內(nèi)栽植常綠樹、落葉喬木等樹種達(dá)10余萬株。

保護(hù)森林植物的東山在太原市東部，東山附近的莊子上村蘋果園海拔1 270 m左右，花期溫度3～21 ℃，相對(duì)濕度21 %～60 %。

1.2 調(diào)查方法

多樣性調(diào)查采用拍照方式，有蟲飛?；ㄉ喜煞?、采蜜即拍照。每株樣樹調(diào)查時(shí)間30 min，每株樣樹采樣3個(gè)花枝。物種的鑒別采用觀察照片、錄像及參照相關(guān)文獻(xiàn)。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法

(1)豐富度指數(shù)(Richness)

R=S

式中：S為物種數(shù)。

(2)多度指數(shù)(Abundance)

A=N

式中：N為個(gè)體數(shù)。

(3)屬豐富度

RG=G

式中：G為屬數(shù)。

(4)目豐富度

Ro=O

式中：O為目數(shù)。

(5)目級(jí)多度指數(shù)

AO=NO

式中：NO為同目的個(gè)體數(shù)。

(6)群落Shannon-Wiener多樣性指數(shù)

H′=-ΣPilnPi

Pi=Ni/N

式中：Ni為第i物種個(gè)體數(shù)；N為所有物種個(gè)體數(shù)。

(7)群落Simpson多樣性指數(shù)

(8)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)采用SPSS 23.0的Turkey進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 訪顯花昆蟲的豐富度與多度

訪顯花昆蟲豐富度值是23，目豐富度值是4，屬豐富度值是20(表1)。訪蘋果花的膜翅目、鞘翅目Coleoptera、雙翅目和脈翅目Neuroptera豐富度值在生態(tài)園是6、0、0、0 ，在東山是4、0、0、0，膜翅目是訪蘋果花特有目和優(yōu)勢(shì)目。訪海棠花膜翅目、鞘翅目、雙翅目和脈翅目豐富度值在生態(tài)園是4、1、4、0，在汾河公園是1、0、1、1， 在森林公園是2、0、1、0。訪桃花的膜翅目、鞘翅目、雙翅目和脈翅目豐富度值在生態(tài)園是6、1、2、0，在汾河公園是4、0、3、0，在森林公園是7、0、6和0。

訪桃花昆蟲豐富度和多度在訪顯花昆蟲中最多。汾河公園中訪海棠花昆蟲的豐富度最低是3。訪顯花昆蟲多度值是856，膜翅目、鞘翅目、雙翅目和脈翅目多度值分別是749、20、80和7。只有膜翅目昆蟲訪問蘋果花，訪蘋果花膜翅目的多度值在生態(tài)園和東山分別為63和54。訪海棠花昆蟲有膜翅目、鞘翅目、雙翅目和脈翅目，訪海棠花昆蟲在生態(tài)園的目級(jí)多度值分別是71、18和9，在汾河公園有膜翅目、雙翅目和脈翅目訪海棠花，多度值分別是1、1和7；森林公園有膜翅目和雙翅目昆蟲訪海棠花，多度值分別是41和8。訪桃花昆蟲有膜翅目、鞘翅目、雙翅目，在生態(tài)園多度值分別是159、2、13；在汾河公園、森林公園中有膜翅目、雙翅目昆蟲訪桃花，汾河公園多度值是158和17，森林公園多度值是202和32。

而中華蜜蜂Apiscerana、西方蜜蜂Apismellifera是訪顯花昆蟲的優(yōu)勢(shì)物種，也是訪桃花和蘋果花優(yōu)勢(shì)物種。角額壁蜂Osmiacornifrons也是訪顯花昆蟲物種，是訪海棠和桃花優(yōu)勢(shì)物種。毛跗黑條蜂Anthophoraplumipes和黑螞蟻Polyrhachisvicina是訪桃花昆蟲優(yōu)勢(shì)物種。月斑鼓額食蚜蠅Scaevaselenitica和條胸食蚜蠅Helophilusaffinis是森林公園中訪桃花優(yōu)勢(shì)物種，月斑鼓額食蚜蠅也是森林公園訪海棠花優(yōu)勢(shì)物種。

表1 幾種生境訪顯花昆蟲豐富度與多度

表1(續(xù))

2.2 生境訪顯花昆蟲的多樣性差異

生態(tài)園蘋果花上訪顯花昆蟲與森林公園中桃花的豐富度、多度差異顯著(P=0.035，P≤0.05；P=0.014，P≤0.05)(表2)。汾河公園海棠與生態(tài)園、汾河公園、森林公園桃花上的訪顯花昆蟲豐富度差異顯著(P=0.019，P≤0.05；P=0.036，P≤0.05；P=0.001，P≤0.05)；而汾河公園海棠與生態(tài)園、汾河公園、森林公園中桃花上的多度差異顯著和極顯著(P=0.020，P≤0.05；P=0.019，P≤0.05；P=0.001，P≤0.01)。森林公園的訪桃花昆蟲與生態(tài)園蘋果花、東山蘋果花上訪顯花昆蟲的豐富度差異顯著或極顯著(P=0.035，P≤0.05；P=0.010，P≤0.01)，與汾河海棠、森林公園海棠上訪顯花昆蟲的豐富度差異極顯著(P=0.001，P≤0.01；P=0.002，P≤0.01)。森林公園的訪桃花昆蟲與生態(tài)園蘋果花、東山蘋果花上訪顯花昆蟲的多度差異顯著或極顯著(P=0.014，P≤0.05；P=0.008，P≤0.01)，與汾河海棠、森林公園海棠上訪顯花昆蟲的多度差異極顯著(P=0.001，P≤0.01；P=0.006，P≤0.01)。

不同生境訪顯花昆蟲目豐富度之間不存在顯著差異。森林公園桃花與生態(tài)園蘋果花、汾河公園海棠、森林公園海棠、東山蘋果訪顯花昆蟲屬豐富度的差異顯著或極顯著(P=0.032，P≤0.05；P=0.001，P≤0.01；P=0.002，P≤0.01；P=0.016，P≤0.01)。

訪顯花昆蟲香農(nóng)-威納多樣性，森林公園桃花與汾河公園、森林公園海棠花差異極顯著(P=0.001，P≤0.01；P=0.009，P≤0.01)，但與東山蘋果訪顯花昆蟲差異顯著(P=0.024，P≤0.05)。訪顯花昆蟲辛普森多樣性指數(shù)，生態(tài)園蘋果花、生態(tài)園桃花、汾河公園桃花、森林公園桃花與汾河公園海棠訪顯花昆蟲差異顯著或極顯著(P=0.007，P≤0.01；P=0.003，P≤0.01；P=0.027，P≤0.05；P=0.001，P≤0.01)。

表2 幾種生境訪顯花昆蟲多樣性差異

3 結(jié)論與討論

訪顯花昆蟲豐富度值是23，目豐富度值是4，屬豐富度值是20。訪蘋果花、海棠花、桃花的昆蟲是膜翅目、鞘翅目、雙翅目和脈翅目，與訪顯花昆蟲主要是膜翅目、雙翅目、鱗翅目、鞘翅目種類大體一致[1,5,8]。訪顯花昆蟲多度值是856，膜翅目多度值是749，鞘翅目多度值是20，雙翅目多度值是80，脈翅目多度值是7，與膜翅目是訪顯花昆蟲的主要目一致[9]。只有膜翅目昆蟲訪問蘋果花，主要為壁蜂屬Osmia、蜜蜂屬Apis、木蜂屬Xylopcopa、猄蟻屬Oecophylla和蟻屬Polyrhachis，而蘋果花主要授粉昆蟲是膜翅目蜜蜂屬和壁蜂屬[10,11]，并且蘋果花上訪顯花昆蟲有膜翅、雙翅目和鱗翅目[12]。訪海棠花的昆蟲有膜翅目、鞘翅目、雙翅目和脈翅目，訪桃花的昆蟲有膜翅目、鞘翅目、雙翅目，與先前調(diào)查的訪桃花的昆蟲膜翅目、鞘翅目、雙翅目和半翅目Hemiptera種類不同[7]。訪桃花昆蟲的豐富度和多度是所有昆蟲訪問顯花昆蟲中最多的，與桃花花期集中、猄蟻屬和蟻屬也訪問桃花增加多度有關(guān)。

中華蜜蜂、西方蜜蜂是訪顯花昆蟲的優(yōu)勢(shì)物種，也是訪桃花和蘋果花的優(yōu)勢(shì)物種，與先前報(bào)道一致[7]，可以應(yīng)用到桃花和蘋果花的傳粉與授粉，促進(jìn)其結(jié)果和健康生長(zhǎng)。角額壁蜂是訪海棠和桃花的優(yōu)勢(shì)物種，但當(dāng)前大多采用壁峰為蘋果花傳粉和授粉[11,13]。毛跗黑條蜂和黑螞蟻是訪桃花昆蟲的優(yōu)勢(shì)物種，但黑螞蟻不是傳粉昆蟲[7,9,14,15]。月斑鼓額食蚜蠅和條胸食蚜蠅是森林公園中訪桃花的優(yōu)勢(shì)物種，月斑鼓額食蚜蠅也是森林公園訪海棠花優(yōu)勢(shì)物種，與國(guó)外大多采用黑帶食蚜蠅Episyrphusbalteatus傳粉和授粉不同。

某些生境訪顯花昆蟲群落的豐富度、多度、屬豐富度、香農(nóng)-威鈉多樣性指數(shù)、辛普森多樣性指數(shù)存在顯著或極顯著差異，目豐富度無顯著差異，這與昆蟲訪顯花的生境及訪問顯花的生物學(xué)習(xí)性、生態(tài)學(xué)習(xí)性有關(guān)[2,7,10-15]。