佳木斯市區(qū)越冬瓢蟲多樣性調(diào)查分析

韓曉云，李英嬌，叢心怡，李佳媛，李 楠，茍馨藝，郭 鵬*，羅志文,2*

佳木斯市區(qū)越冬瓢蟲多樣性調(diào)查分析

韓曉云1，李英嬌1，叢心怡1，李佳媛1，李 楠1，茍馨藝1，郭 鵬1*，羅志文1,2*

（1.佳木斯大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，黑龍江 佳木斯 154007；2.佳木斯大學(xué) 應(yīng)用昆蟲研究所，黑龍江 佳木斯 154007）

【目的】全面了解佳木斯本地越冬瓢蟲的種類和數(shù)量，確定其物種多樣性和生物多樣性水平。【方法】采用網(wǎng)捕法和震落法采集越冬瓢蟲，并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。【結(jié)論】據(jù)統(tǒng)計，異色瓢蟲、七星瓢蟲、茄二十八星瓢蟲、馬鈴薯瓢蟲為瓢蟲越冬中的優(yōu)勢瓢蟲，在溫度、濕度等適宜的條件下，一天之中建筑物向陽面異色瓢蟲數(shù)量可達(dá)32頭。并且不同斑型瓢蟲的耐寒性不同，經(jīng)過調(diào)查黃底型明顯比黑底型更能適應(yīng)寒冷的越冬環(huán)境。在調(diào)查中，佳木斯建筑東面瓢蟲有19種，127頭；南面有28種，305頭；西面有21種，211頭；北面有15種，58頭，其中異色瓢蟲數(shù)量最多，長隆小毛瓢蟲數(shù)量最少。越冬瓢蟲多活躍在13:00左右。此時溫度較高，適合瓢蟲外出捕食和活動。本次調(diào)查共觀察到瓢蟲701頭，都屬于鞘翅目瓢蟲科，據(jù)調(diào)查，瓢蟲在建筑物南面物種多樣性指數(shù)（）、優(yōu)勢度指數(shù)（）均最高，建筑物西面均勻度指數(shù)（）最高。【意義】調(diào)查可為佳木斯市區(qū)越冬瓢蟲的保護(hù)與多樣性調(diào)查提供依據(jù)，作為后續(xù)本地區(qū)瓢蟲分類研究的基礎(chǔ)。

越冬瓢蟲；種群數(shù)量；物種多樣性；分類學(xué)

【研究意義】在我國北方地區(qū)，瓢蟲資源十分豐富，在林區(qū)、農(nóng)田都大量存在，研究瓢蟲的多樣性和分類十分必要，只有充分了解益蟲與害蟲，才能更好地利用它進(jìn)行生物防治。王小藝等[1]對異色瓢蟲的人工飼養(yǎng)和應(yīng)用方面做出了研究，利用瓢蟲防治害蟲是生物防治的重要途徑之一[2]。鞘翅目Coleoptera是昆蟲綱中最大的目，瓢蟲屬于鞘翅目瓢甲科Coccinellidae昆蟲，為完全變態(tài)昆蟲。瓢蟲體型多為5～10 mm，成蟲體呈卵圓形，腹多扁平，背常拱起，鞘翅上多具鮮艷的色斑，被部有毛的少數(shù)為植食性，被部無毛的一般為肉食性，觸角棒狀，后基線是瓢蟲科獨(dú)特的分類特征[3-5]。其中異色瓢蟲和龜紋瓢蟲都屬于多斑型瓢蟲，而他們的斑型則是由氣候和環(huán)境的變化所決定的，具有不確定性，所以它們不能簡單地依據(jù)鞘翅色斑的多少來判定種類。秋季溫度下降后，瓢蟲會尋找適合的越冬場所越冬，冬季瓢蟲成蟲保存的最適溫度為10 ℃[6]，然而冬天到來的時候遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于這個溫度，所以開春瓢蟲的數(shù)量會大幅度下降。瓢蟲為了確保自己順利過冬，通常會選擇干燥、溫暖的居民樓角落越冬，進(jìn)入滯育狀態(tài)，其中更多的選擇了樓內(nèi)窗戶的縫隙中。第二年春季當(dāng)溫度上升到適合的溫度時瓢蟲即出蜇活動?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】溫度可以影響瓢蟲的生活狀態(tài)，在低溫狀態(tài)下會導(dǎo)致瓢蟲滯育，越冬時，瓢蟲會聚集在一起，以減少能量的消耗[7]。越冬瓢蟲在生活中也被廣泛應(yīng)用，例如異色瓢蟲是主要的生物防治昆蟲，可以有效減少害蟲的數(shù)量，并且對作物和人沒有負(fù)面影響[8]。瓢蟲的遷移行為發(fā)生在霜凍后，3 ℃左右是瓢蟲進(jìn)行越冬行為的指標(biāo)，瓢蟲在3 ℃下冷藏150 d仍具有活性[9]。Awad等[10]將異色瓢蟲雌蟲在6 ℃條件下冷藏8個月仍可存活，孵化率達(dá)85%以上。潘悅等[11]實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果為6 ℃。劉震等[12]認(rèn)為異色瓢蟲12 ℃為短期保存的最適冷藏溫度，長期保存的最適溫度為8～10 ℃。

【本研究切入點(diǎn)】佳木斯市區(qū)的瓢蟲資源比較豐富，筆者以建筑物的方向?yàn)榍腥朦c(diǎn)，比較不同方向的越冬瓢蟲的數(shù)量及種類的差異，并對越冬瓢蟲群落多樣性等指數(shù)進(jìn)行了分析。【擬解決的關(guān)鍵問題】對佳木斯市區(qū)越冬瓢蟲多樣性的調(diào)查與分類學(xué)研究，可以為北方越冬瓢蟲的保護(hù)與多樣性調(diào)查提供依據(jù)，作為后續(xù)本地區(qū)瓢蟲分類的基礎(chǔ)。同時，為生物以及生物化學(xué)聯(lián)合手段的環(huán)境友好型生物防治提供基礎(chǔ)資料。

1 材料與方法

1.1 材料

佳木斯市屬于中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，雨熱同期，年平均氣溫3 ℃。冬季漫長寒冷，氣候干燥，平均氣溫-15 ℃，有利于研究瓢蟲的越冬情況。本研究在建筑物的東南西北4個方向進(jìn)行采集，南面植被較為稀疏，多為松科植物，西面植被較為茂密，多為灌木和草本植物，東面植被稀疏，分布少量草本植物，北面為水泥路，無植被分布。

1.2 采集方法

本團(tuán)隊(duì)選取陽光好溫度高的時間段（12:00—14:00）對越冬瓢蟲進(jìn)行采集。采集瓢蟲標(biāo)本時要保證瓢蟲的完整性，盡量保證瓢蟲的翅及觸角各部分不被破壞。野外采集瓢蟲的方法有很多，采用較多的為網(wǎng)捕法和震落法。網(wǎng)捕法主要使用網(wǎng)將瓢蟲掃落到網(wǎng)中，震落法則是利用了瓢蟲的假死性，快速敲擊植株枝干使其震落。網(wǎng)捕法適用于矮小、枝葉不茂盛的草木，而震落法適用于枝葉茂盛的植株瓢蟲采集[13]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

群落多樣性指數(shù)（′）：根據(jù)Shannon-Wiener多樣性指數(shù)公式：

′=-∑PlnP（1）

式（1）中P為重要值（P=N/）；N為第種的個體數(shù)；為群落中總的個數(shù)。

均勻度指數(shù)（）：根據(jù)Pielou均勻度指數(shù)公式：

=′/ln（2）

式（2）中′為Shannon-Wiener多樣性指數(shù)；為物種數(shù)。

優(yōu)勢度指數(shù)（）：根據(jù)Berger-Parker優(yōu)勢度指數(shù)公式：

=max/N（3）

式（3）中max為優(yōu)勢種種群數(shù)量；N為全部種的種群數(shù)量之和。

群落相似度（）采用Jaccard相似性系數(shù)公式進(jìn)行計算，計算公式如下：

=/（＋＋）（4）

式（4）中為A樣地的物種數(shù)；為B樣地的物種數(shù)；為兩個樣地共有的物種數(shù)。

以上數(shù)據(jù)均通過DPS 7.0統(tǒng)計分析軟件進(jìn)行多樣性比較及相似性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 佳木斯市區(qū)越冬瓢蟲種類情況

經(jīng)過本次調(diào)查研究樣地中共發(fā)現(xiàn)越冬瓢蟲30種（表1）。在建筑物南面發(fā)現(xiàn)的瓢蟲數(shù)量總體來說最多，而在建筑物北面的瓢蟲數(shù)量較少，由此可推知瓢蟲喜歡溫暖向陽的環(huán)境。在觀察過程中，異色瓢蟲（）的種類最多為73頭，是佳木斯市區(qū)的優(yōu)勢瓢蟲，其次為七星瓢蟲（）和茄二十八星瓢蟲（）。在瓢蟲越冬時期，我們可以觀察到的瓢蟲數(shù)量有限，多為異色瓢蟲和七星瓢蟲，它們通常選擇在向陽的窗臺度過寒冷的冬天。在佳木斯市區(qū)秋冬季節(jié)瓢蟲數(shù)量最為龐大，所以經(jīng)常能在向陽的角落發(fā)現(xiàn)瓢蟲的蹤跡。

表1 佳木斯市區(qū)越冬瓢蟲不同生境中的種類與數(shù)量

續(xù)表1 佳木斯市區(qū)越冬瓢蟲不同生境中的種類與數(shù)量

Ⅰ：建筑物東面；Ⅱ：建筑物南面；Ⅲ：建筑物西面；Ⅳ：建筑物北面。

2.2 越冬瓢蟲生態(tài)學(xué)指數(shù)分析

佳木斯各地區(qū)越冬瓢蟲分析見表2。物種多樣性指數(shù)（）由多到少依次為建筑物南面、建筑物西面、建筑物東面、建筑物北面，建筑物南面的瓢蟲數(shù)量最多，可能是由于瓢蟲喜歡溫暖干燥的環(huán)境。均勻度指數(shù)（）由多到少依次為建筑物西面、建筑物南面、建筑物東面、建筑物北面，可能是由于建筑物西面的植株分布較為密集造成瓢蟲聚集，從而導(dǎo)致瓢蟲均勻度指數(shù)偏高。優(yōu)勢度指數(shù)（）由多到少依次為建筑物南面、建筑物西面、建筑物東面、建筑物北面，總體來看，建筑物南面的瓢蟲種類和數(shù)量最多，所以建筑物南面的優(yōu)勢度指數(shù)最高。

表2 樣地中的越冬瓢蟲群落多樣性指數(shù)

Ⅰ：建筑物東面；Ⅱ：建筑物南面；Ⅲ：建筑物西面；Ⅳ：建筑物北面。

2.3 越冬瓢蟲主要活動規(guī)律

溫暖的環(huán)境更利于瓢蟲的活動，由圖1、圖2可知，異色瓢蟲的活動頻率明顯高于龜紋瓢蟲和馬鈴薯瓢蟲，而且3種瓢蟲在11：00—15：00活動最頻繁，而在早晚活動能力較弱，由此推測可能是較強(qiáng)的活動可以保證瓢蟲的繁殖頻率，從而增加幼蟲的發(fā)生。

1.異色瓢蟲；2.龜紋瓢蟲；3.馬鈴薯瓢蟲。

圖2 佳木斯市區(qū)3種優(yōu)勢越冬瓢蟲日活動情況

3 結(jié)論與討論

在佳木斯不同生境下共采集到瓢蟲701頭，其中異色瓢蟲數(shù)量最多，有73頭，是采集到的總瓢蟲數(shù)量的10.41%；其次為茄二十八星瓢蟲，是采集到的總瓢蟲數(shù)量的8.56%；長隆小毛瓢蟲、六星瓢蟲和二十二星菌瓢蟲最少，分別為采集到總瓢蟲數(shù)量的0.14%。筆者還發(fā)現(xiàn)不同斑型的瓢蟲越冬情況也不盡相同，其中黃底型瓢蟲明顯高于黑底型。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，優(yōu)勢瓢蟲有異色瓢蟲、七星瓢蟲和茄二十八星瓢蟲。

本研究發(fā)現(xiàn)，異色瓢蟲（）、茄二十八星瓢蟲（）和七星瓢蟲（）為越冬瓢蟲中存活數(shù)量最多的物種。茄二十八星瓢蟲數(shù)量多的原因之一就是它對環(huán)境溫度適應(yīng)力非常強(qiáng)[14-15]。關(guān)于限制越冬瓢蟲分布的原因，不同學(xué)者給予了不同的說法，KryItsov[16]指出異色瓢蟲不同色斑型個體出現(xiàn)的頻率與其所在的地理環(huán)境因素具有相關(guān)性。主要越冬場所為干燥且溫暖的枯枝落葉、草叢、土塊和土地裂縫中，越冬時間也隨當(dāng)年氣候的不同而改變，通常在10月中旬越冬開始，當(dāng)天氣回暖時，會出來適量的活動。瓢蟲一天中的大部分時間都用來進(jìn)食，以保證自身能量的需要[17]。在繁殖方面，大多數(shù)雌性瓢蟲都是帶精越冬，到次年3月末直接產(chǎn)卵[18-21]。另據(jù)觀察，瓢蟲的越冬形態(tài)幾乎都是成蟲。

馬鈴薯瓢蟲（）是世界上馬鈴薯的主要害蟲[22-23]，有學(xué)者[24]報道了有關(guān)馬鈴薯瓢蟲防治的方法，采用抓捕成蟲和藥殺幼蟲的方法達(dá)到馬鈴薯瓢蟲防治的目的。在茄二十八星瓢蟲（）防治方面主要采用化學(xué)藥劑，氯氰菊酯等菊酯類農(nóng)藥和辛硫磷等有機(jī)磷農(nóng)藥的防治效果較好[25]。加強(qiáng)對越冬瓢蟲的重視，保證瓢蟲的有效利用，可以為生物防治方面做出貢獻(xiàn)。

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Diversity of Overwintering Ladybugs in Jiamusi City

HAN Xiaoyun1, LI Yingjiao1, CONG Xinyi1, LI Jiayuan1, LI Nan1, GOU Xinyi1, GUO Peng1*, LUO Zhiwen1,2*

（1. School of Life Sciences, Jiamusi University, Jiamusi, Heilongjiang 154007, China; 2. Institute of Applied Insects, Jiamusi University, Jiamusi, Heilongjiang 154007, China）

This study was conducted to comprehensively understand the species and quantity of overwintering ladybugs in Jiamusi, so as to determine its species diversity and biodiversity level.The overwintering ladybugs were collected by the net capture method and earthquake falling method, and the relevant data were recorded.According to statistics,,,andare the dominant ladybugs in the overwintering ones. Under appropriate conditions such as temperature and humidity, the number ofon the sunny side of buildings could reach 32 in a day. And the cold tolerance of different spot ladybugs was different. After investigation, the yellow bottom type could better adapt to the cold wintering environment than the black bottom type. In the survey, there were 127 ladybugs of 19 species in the east; In the south, there were 28 species, 305 heads; In the west, 21 species, 211 heads; In the north, there were 15 species and 58 heads, among which the number ofwas the most and the number of Little Chimelong ladybird was the least. Overwintering ladybugs were mostly active around 13:00. At this time, the temperature was high, which was suitable for ladybugs to go out for predation and activities. A total of 701 ladybugs were observed in this survey, all belonging to Coleoptera ladybugs. According to the survey, the species diversity index () and dominance index () of ladybugs in the south of the building were the highest, and the evenness index () in the west of the building was the highest.This investigation could provide a basis for the protection and diversity investigation of overwintering ladybugs in Jiamusi City, and serve as the basis for the subsequent classification of ladybugs in this area.

overwintering ladybug; population number; species diversity; taxonomy

S763.38

A

2095-3704（2022）03-0324-06

韓曉云, 李英嬌, 叢心怡, 等. 佳木斯市區(qū)越冬瓢蟲多樣性調(diào)查分析[J]. 生物災(zāi)害科學(xué), 2022, 45(3): 324-329.

10.3969/j.issn.2095-3704.2022.03.53

2021-11-27

2022-01-05

黑龍江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（C2016054）和佳木斯大學(xué)青年創(chuàng)新人才培養(yǎng)支持計劃項(xiàng)目（JMSUQP2020009）

韓曉云（1992—），女，助理實(shí)驗(yàn)師，主要從事昆蟲學(xué)研究，18843105811@163.com；*通信作者：郭鵬，實(shí)驗(yàn)師，466910869 @qq.com；羅志文，教授，jiamusiluozhiwen@126.com。