城市化對長治市蚜蟲群落多樣性的影響研究

武帥楷，金山*，任雄飛，李一慧，李新穎，劉媛媛，蘇琳琳，王文禎

（1.長治學院 生命科學系，山西 長治 046011；2.太行山生態(tài)與環(huán)境研究所，山西 長治 046011）

0 引言

蚜蟲隸屬于半翅目Hemiptera（原為同翅目Homoptera），包括球蚜總科Adelgoidea和蚜總科Aphidoidea。國外對蚜蟲研究的時間較早，而且對蚜蟲分類有較深的認識［1］。我國蚜蟲的相關研究則起步較晚，朱弘復［2］1957年編著的《蚜蟲概論》是我國最早蚜蟲研究的專著。張廣學和鐘鐵森［3］建立了蚜蟲類13科分類系統(tǒng)，從此我國蚜蟲分類研究逐步進入成熟階段，而對蚜蟲分類、地理區(qū)系以及利用物理、化學、生物等方法對某一種農(nóng)林有害蚜蟲的防治一直是蚜蟲研究和農(nóng)業(yè)、林業(yè)生態(tài)學等領域的研究熱點［4］。隨著對昆蟲物種多樣性認識的不斷加深，蚜蟲物種多樣性的相關研究工作也日趨深入。已有學者從不同空間尺度對蚜蟲種質資源、寄生方式、寄生部位、寄主植物及蚜蟲區(qū)系地理等方面進行了研究。方燕等［5］從蚜蟲類科級和屬級階元系統(tǒng)研究了世界范圍內蚜蟲寄主植物與取食部位的多樣性。喬格俠等［6］從分類群的多樣性、寄主植物多樣性和地理分布多樣性3個方面系統(tǒng)研究了中國斑蚜科蚜蟲的物種多樣性。任珊珊等［7］，馮磊等［8］，姜立云等［9］分別研究了甘肅省、福建省和香港的蚜蟲多樣性。陳穎等［10］研究了上海地區(qū)蚜蟲及其寄主植物的多樣性。謝壽安等［11］對秦嶺不同生境針葉樹蚜蟲研究發(fā)現(xiàn)其物種豐富度、多樣性和均勻度均有顯著差異。計江峰［12］研究發(fā)現(xiàn)貢嘎山東坡蚜蟲β多樣性垂直分布格局表現(xiàn)為隨海拔升高呈遞減模式。卜志國等［13］對河北武安國家森林公園蚜蟲的物種多樣性、區(qū)系成分和寄主植物多樣性進行了相關的分析研究。近年來，隨著科學技術的發(fā)展，許多學者將新型技術手段應用到蚜蟲研究中，如利用地理信息系統(tǒng)和Maxent模型預測蚜蟲的適生分布區(qū)［14］；利用微生物技術研究蚜蟲共生菌群對蚜蟲生存的作用［15］；利用分子標記法等檢測手段研究蚜蟲及其天敵的種間關系［16］等。

目前對蚜蟲的研究多為對某種農(nóng)林有害蚜蟲的防治，缺少將蚜蟲作為生物資源，從生態(tài)系統(tǒng)角度對城市綠地中蚜蟲的物種組成、多樣性、群落結構進行系統(tǒng)性研究。而蚜蟲作為城市綠地生態(tài)系統(tǒng)中較為關鍵的生物類群，既可以影響其寄主植物的生長，同時也與城市綠地中螞蟻、食蚜蠅、瓢蟲等其他生物間存在互利共生、捕食等種間關系。由此可見，蚜蟲對城市綠地生物多樣性的維育具有重要作用，同時也可為城市綠地發(fā)揮生態(tài)保護、科普宣教等文化服務功能提供良好素材［17］。本研究采用樣地法和樣方方法，旨在調查清楚研究區(qū)城市綠地蚜蟲種類，并進一步研究城市化對蚜蟲群落多樣性的影響，積累城市綠地蚜蟲多樣性及其寄主植物的生態(tài)學基礎數(shù)據(jù)，為城市綠地蚜蟲的生物防治以及挖掘與保育城市綠地生物多樣性資源等提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

長治市位于黃土高原東南部，太行山與太岳山之間，地理坐標：111°59′—113°44′E，35°49′—37°07′N。區(qū)內地貌復雜，整體為盆地，主要包含黃土丘陵、土石山地和河流谷地等地貌，平均海拔約1000 m。屬暖溫帶大陸性氣候，年均溫約9.7℃，年降水量約600 mm，無霜期約220 d。植被類型主要為針闊混交林和灌叢。本文選擇長治市主城區(qū)為研究區(qū)（圖1），其面積約65 km2，對研究區(qū)內不同城市化程度區(qū)域中城市綠地蚜蟲多樣性進行研究。

1.2 研究方法

1.2.1 采樣方法

將長治市主城區(qū)按照距離市中心由近及遠劃分為3個城市化程度區(qū)域（Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型），在每個區(qū)域內設置3個綠地類型：公園綠地（P）、居住區(qū)綠地（R）和防護綠地（G），其面積分別約 4.1 km2、1.2 km2、0.7 km2，各綠地內植物主要為人工栽培植物和雜草。在每個綠地類型內選擇3個樣地，其中公園綠地和居住區(qū)綠地設置3個10 m×10 m的樣方，防護綠地設置3個1 m×100 m的樣方（圖1），共計27個樣地、81個樣方，調查并記錄樣方內蚜蟲的種類、數(shù)量、寄生部位及寄主植物種類等信息，同時記錄各樣地的綠地面積、植被覆蓋率、植物豐度、建筑面積和道路面積等環(huán)境因子。

圖1 不同城市化程度區(qū)域、綠地類型及樣方設置Fig.1 Location of different urbanized areas，green space types and quadrats

1.2.2 物種鑒定

將蚜蟲及其寄主植物同時采集放入采集袋，或者用軟毛刷將蚜蟲輕輕掃入盛有體積分數(shù)75.00%乙醇溶液的收集瓶中，做好標記，帶回實驗室。采用張廣學和鐘鐵森［3］建立的13科蚜蟲分類系統(tǒng)，借助《中國經(jīng)濟昆蟲志.第二十五冊：同翅目，蚜蟲類》［3］、《西北農(nóng)林蚜蟲志：昆蟲綱，同翅目，蚜蟲類》［18］、《東北農(nóng)林蚜蟲志：昆蟲綱，半翅目，蚜蟲類》［19］、《常見蚜蟲生態(tài)圖鑒》［20］、《北京蚜蟲生態(tài)圖譜》［21］等資料，通過顯微鏡對蚜蟲進行鑒定。

1.2.3 多樣性指數(shù)

蚜蟲群落多樣性分析指數(shù)如下：

其中S為總種數(shù)，N為所有種的個體總數(shù)，Pi為種i的個體數(shù)占總個體數(shù)的比例，A，B分別為生境（綠地類型或不同城市化程度區(qū)域）A，B中的種類數(shù)，C為A，B兩個生境共有種類數(shù)。將蚜蟲及寄主植物的數(shù)量大于總數(shù)量10.00%的物種作為優(yōu)勢種［5］。

使用SPSS 25.0進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，Origin2019b繪制多樣性指數(shù)圖，利用ggtern、pheatmap等R軟件包繪制三元相圖和熱圖，用Canoco5軟件進行DCCA分析制圖。在做不同城市化程度區(qū)域（綠地類型）相關數(shù)據(jù)處理時，將綠地類型（不同城市化程度區(qū)域）視為啞變量，再將啞變量視為樣地處理，這樣每個不同城市化程度區(qū)域（綠地類型）各9個樣地，然后做相應的分析。

2 研究結果

2.1 群落組成

2.1.1 科的組成

研究區(qū)蚜蟲共63種（表1），分屬5科、36屬，其中蚜科（Aphididae）種類最多，有25屬、47種，分別占總屬數(shù)和總種數(shù)的69.44%和74.60%；斑蚜科（Drepanosiphidae）次之，有4屬、6種，分別占11.11%和9.52%；大蚜科（Lachnidae）和癭綿蚜科（Pemphiggidae）物種較少，分別為3屬3種和2屬2種。蚜蟲在各綠地類型和各不同城市化程度區(qū)域間的分布不均勻（圖2），防護綠地（G）中的蚜蟲種類相對較少，但數(shù)量較大；而3個城市化程度區(qū)域中的蚜蟲種類和數(shù)量相差較小。

圖2 不同綠地類型間和不同城市化程度區(qū)域間蚜蟲科的分布Fig.2 Distribution of aphid families in different green space types and different urbanized areas

表1 不同綠地類型間和不同城市化程度區(qū)域間蚜蟲科的組成Table 1 Composition of aphid families in different green space types and different urbanized areas

2.1.2 屬的組成

由圖3可知，在3級分類水平上將不同綠地類型內的蚜蟲屬劃分為4個蚜蟲群落類型，分別為小長管蚜屬（Macrosiphoniella）群落、蚜屬（Aphis）群落、長足大蚜屬（Cinara）+指管蚜屬（Uroleucon）+毛蚜屬（Chaitophorus）群落、長斑蚜屬（Tinocallis）+多態(tài)毛蚜屬（Periphyllus）+藜蚜屬（Hayhurstia）群落；同樣在3級分類水平上將不同城市化程度區(qū)域內的蚜蟲屬劃分為4個蚜蟲群落類型，分別為小長管蚜屬群落、蚜屬群落、指管蚜屬+莢蒾蚜屬（Viburnaphis）群落、瘤蚜屬（Myzus）+長足大蚜屬+毛蚜屬群落。其中小長管蚜屬和蚜屬分別單獨形成一個蚜蟲群落類型，小長管蚜屬群落主要分布在公園綠地（P8）和第III城市化程度區(qū)域（III2）中，分布區(qū)受到干擾較小，植被覆蓋率較高，主要寄生于蒿屬（Artemisia）植物上。蚜屬（Aphis）群落則分布較廣，主要分布在公園綠地（P4、P7）和居住區(qū)綠地（R7），且在3個城市化程度區(qū)域（I1、II4、III1、III4）中均有較多分布，寄主植物也非常廣泛。長足大蚜屬+指管蚜屬+毛蚜屬群落主要分布在公園綠地（R4），分布區(qū)的寄主植物多為人工栽培物種，且多為木本植物，伴生屬為瘤蚜屬、十字蚜屬（Lipaphis）等。長斑蚜屬+多態(tài)毛蚜屬+藜蚜屬群落的分布較分散，主要分布于公園綠地（P2、P3、P4、P9），多寄生于草本植物上，伴生屬主要為莢蒾蚜屬、色蚜屬（Melanaphis）等。指管蚜屬+莢蒾蚜屬群落主要分布在第III城市化程度區(qū)域（III2），分布區(qū)受到干擾相對較小，植物較豐富。瘤蚜屬+長足大蚜屬+毛蚜屬群落在3個區(qū)域均有分布，主要分布在第I和第II城市化程度區(qū)域（I4、II2、II4），分布區(qū)受到干擾相對較大，寄主植物通常種類較單一且集中分布，伴生屬主要為卷葉綿蚜屬（Prociphilus）、隱瘤蚜屬（Cryptomyzus）和印度修尾蚜屬（Indomegoura）等。樣方聚類則表明在綠地類型中，公園綠地（P）和防護綠地（G）中的樣方相對集中，而居住區(qū)綠地（R）中的樣方相對分散；而在3個城市化程度區(qū)域中的樣方均相對分散。

圖3 不同綠地類型間和不同城市化程度區(qū)域間蚜蟲屬水平上的群落結構熱圖Mac：小長管蚜屬；Aph：蚜屬；Cin：長足大蚜屬；Rho：縊管蚜屬；Uro：指管蚜屬；Cha：毛蚜屬；Myz：瘤蚜屬；Pte：粉毛蚜屬；Tak：凸唇斑蚜屬；Lip：十字蚜屬；Pro：卷葉綿蚜屬；Cry：隱瘤蚜屬；Ind：印度修尾蚜屬；Mel：色蚜屬；Tin：長斑蚜屬；Vib：莢蒾蚜屬；Amp：忍冬圓尾蚜屬；Per：多態(tài)毛蚜屬；Chr：綠斑蚜屬；Bra：短尾蚜屬；Tub：瘤頭蚜屬；Cav：二尾蚜屬；Hyp：超瘤蚜屬；Lon：長尾蚜屬；Met：無網(wǎng)蚜屬；Pho：疣蚜屬；Hay：藜蚜屬；Hya：大尾蚜屬；Ova：圓瘤蚜屬；Sit：谷網(wǎng)蚜屬；Eul：長大蚜屬；Sin：中華毛蚜屬Fig.3 Heat map of aphid community structures at level of genus in different green space types and different urbanized areasMac：Macrosiphoniella；Aph：Aphis；Cin：Cinara；Rho：Rhopalosiphum；Uro：Uroleucon；Cha：Chaitophorus；Myz：Myzus；Pte：Pterocomma；Tak：Takacallis；Lip：Lipaphis；Pro：Prociphilus；Cry：Cryptomyzus；Ind：Indomegoura；Mel：Melanaphis；Tin：Tinocallis；Vib：Viburnaphis；Amp：Amphicercidus；Per：Periphyllus；Chr：Chromocallis；Bra：Brachycaudus；Tub：Tuberocephalus；Cav：Cavariella；Hyp：Hyperomyzus；Lon：Longicaudus；Met：Metopolophium；Pho：Phorodon；Hay：Hayhurstia；Hya：Hyalopterus；Ova：Ovalus；Sit：Sitobion；Eul：Eulachnus；Sin：Sinochaitophorus

2.2 群落多樣性

多樣性指數(shù)分析顯示（圖4），在綠地類型中，公園綠地（P）的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)最大，為1.41；居住區(qū)綠地（R）的Pielou均勻度指數(shù)和Margalef種類豐度最大，分別為0.78和1.06，公園綠地（P）和居住區(qū)綠地（R）的這3個指數(shù)差異性不顯著（P＞0.05），但均顯著（P＜0.05）大于防護綠地（G）；而防護綠地（G）的Simpson優(yōu)勢度指數(shù)最大，為1.07，且顯著（P＜0.05）高于公園綠地（P）和居住區(qū)綠地（R）。在3個城市化程度區(qū)域中，第I城市化程度區(qū)域的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)為1.15，第II城市化程度區(qū)域為1.16，第III城市化程度區(qū)域為1.32。從Simpson優(yōu)勢度指數(shù)來看，第II城市化程度區(qū)域蚜蟲優(yōu)勢度指數(shù)最大，為0.44。從Pielou均勻度指數(shù)來看，第III城市化程度區(qū)域最大為0.83，第II城市化程度區(qū)域最小，Margalef種類豐度在第III城市化程度區(qū)域最高，第I城市化程度區(qū)域最低。但這4個指數(shù)在3個城市化程度區(qū)域間的差異性均不顯著（P＞0.05）。

圖4 不同綠地類型間和不同城市化程度區(qū)域間蚜蟲多樣性Fig.4 Aphid diversity in different green space types and different urbanized areas

2.3 群落DCCA排序

DCCA排序圖（圖5）從整體上反映了27個樣地與5種環(huán)境因子間的關系，同時也反映出各樣地間的相似程度。沿第1軸（橫軸）從左向右基本反映了植被覆蓋率逐漸增大的趨勢，其在綠地類型和不同城市化程度區(qū)域上的解釋度分別為29.91%和30.17%。沿第2軸（豎軸）從下到上基本反映了寄主植物豐富度逐漸增加的趨勢，其在綠地類型和不同城市化程度區(qū)域上的解釋度分別為21.38%和20.56%。

圖5 不同綠地類型間和不同城市化程度區(qū)域間蚜蟲群落組成的DCCA結果Fig.5 Detrended canonical correspondence analysis（DCCA）of aphid community composition in different green space types and different urbanized areas

2.4 群落相似性

采用S?renson相似性系數(shù)分析，結果顯示（表2）：S2P/S2R=0.74，S2P/S2G=0.46，S2R/S2G=0.45；S2I/S2II=0.79，S2I/S2III=0.73，S2II/S2III=0.68?？梢姡珗@綠地與居住區(qū)綠地相似性系數(shù)最高，但二者與防護綠地相似性系數(shù)接近且均較低；雖然在第I城市化程度區(qū)域和第II城市化程度區(qū)域的相似性系數(shù)最大、第II城市化程度區(qū)域和第III城市化程度區(qū)域的相似性系數(shù)最小，但3個城市化程度區(qū)域間的相似性系數(shù)較大且三者相差較小。

表2 不同綠地類型間和不同城市化程度的區(qū)域間的蚜蟲群落相似性Table 2 Aphid community similarity in different green space types and different urbanized areas

2.5 蚜蟲與植物的關系

2.5.1 優(yōu)勢種對應關系

研究區(qū)蚜蟲的寄主植物包括32科、70屬，其中蚜科寄主植物涉及28科63屬，分別占寄主植物科、屬總數(shù)的87.50%和90.00%，主要為菊科（Asteraceae）、禾 本 科（Poaceae）和 薔 薇 科（Rosaceae）等科植物；其次為斑蚜科，寄主植物涉及4科2屬，分別占12.50%和2.86%，主要以榆科（Ulmaceae）為主；毛蚜科和癭綿蚜科寄主植物均涉及2科；大蚜科則僅涉及1科3屬植物。從蚜蟲優(yōu)勢種組成來看，公園綠地（P）內有 桃 粉 大 尾 蚜（Hyalopterus pruni）、甜 菜 蚜（Aphis fabae）、麥長管蚜（Macrosiphum avenae）、薔薇長管蚜（Macrosiphum rosae）4個優(yōu)勢種；居住區(qū)綠地（R）內優(yōu)勢種為麥長管蚜、薔薇長管蚜、棉蚜（Aphis gossypii）、繡線菊蚜（Aphis citricola）；防護綠地（G）內優(yōu)勢種為夾竹桃蚜（Aphis nerii）、白楊毛蚜（Chaitophorus populeti）、槐蚜（Aphis cytisorum）。第I城市化程度區(qū)域有槐蚜、甜菜蚜、麥長管蚜3個優(yōu)勢種；第II城市化程度區(qū)域的優(yōu)勢種為白楊毛蚜、薔薇長管蚜、桃粉大尾蚜等；第III城市化程度區(qū)域的優(yōu)勢種為甜菜蚜、馬鈴薯長管蚜（Macrosiphoniella euphorbiae）、薔薇長管蚜等（圖6）。

圖6 不同綠地類型間和不同城市化程度區(qū)域間蚜蟲優(yōu)勢種與寄主植物優(yōu)勢種的對應關系A：繡線菊蚜；B：槐蚜；C：甜菜蚜；D：棉蚜；E：夾竹桃蚜；F：白楊毛蚜；G：桃粉大尾蚜；H：薔薇長管蚜；I：麥長管蚜；J：馬鈴薯長管蚜；a：桃（P）；b：刺兒菜（P）；c：早熟禾（P）；d：月季花（P）；e：薺（R）；f：鵝絨藤（R）；g：早熟禾（R）；h：月季花（R）；i：茜草（R）；j：小蓬草（G）；k：蘿藦（G）；l：毛白楊（G）；m：月季花（G）；n：龍葵（G）；o：槐（G）；p：早熟禾（Ⅰ）；q：龍葵（Ⅰ）；r：槐（Ⅰ）；s：桃（Ⅱ）；t：薺（Ⅱ）；u：早熟禾（Ⅱ）；v：毛白楊（Ⅱ）；w：月季花（Ⅱ）；x：刺兒菜（Ⅲ）；y：鵝絨藤（Ⅲ）；z：小蓬草（Ⅲ）；α：早熟禾（Ⅲ）；β：月季花（Ⅲ）；γ：苦苣菜（Ⅲ）Fig.6 Correspondence between dominant species of aphids host plants in different green space types and different urbanized areasA：Aphis citricola；B：Aphis cytisorum；C：Aphis fabae；D：Aphis gossypii；E：Aphis nerii；F：Chaitophorus populeti；G：Hyalopterus pruni；H：Macrosiphum rosae；I：Macrosiphum avenae；J：Macrosiphoniella euphorbiae；a：Amygdalus persica（P）；b：Cirsium arvense var.integrifolium（P）；c：Poa annua（P）；d：Rosa chinensis（P）；e：Capsella bursa-pastoris（R）；f：Cynanchum chinense（R）；g：Poa annua（R）；h：Rosa chinensis（R）；i：Rubia cordifolia（R）；j：Erigeron canadensis（G）；k：Metaplexis japonica（G）；l：Populus tomentosa（G）；m：Rosa chinensis（G）；n：Solanum nigrum（G）；o：Styphnolobium japonicum（G）；p：Poa annua（Ⅰ）；q：Solanum nigrum（Ⅰ）；r：Styphnolobium japonicum（Ⅰ）；s：Amygdalus persica（Ⅱ）；t：Capsella bursa-pastoris（Ⅱ）；u：Poa annua（Ⅱ）；v：Populus tomentosa（Ⅱ）；w：Rosa chinensis（Ⅱ）；x：Cirsium arvense var.integrifolium（Ⅲ）；y：Cynanchum chinense（Ⅲ）；z：Erigeron canadensis（Ⅲ）；α：Poa annua（Ⅲ）；β：Rosa chinensis（Ⅲ）；γ：Sonchus oleraceus（Ⅲ）

2.5.2 寄生部位

蚜蟲在植物的葉、嫩梢、莖、花等多個部位皆有寄生（表3），其中葉上寄生的蚜蟲種類最豐富，幼莖和嫩梢次之。葉上寄生的蚜蟲包含5科33屬；莖上有5科23屬；嫩梢上有3科21屬；花和果實都只包含1科蚜蟲，果實上寄生的蚜蟲屬數(shù)最少（6屬）。

表3 蚜蟲的寄生部位Table 3 Parasitic parts of aphids

3 討論

3.1 蚜蟲群落組成

研究區(qū)屬于暖溫帶大陸性季風氣候，有利于蚜蟲生存繁衍。研究區(qū)城市綠地蚜蟲共5科36屬63種，其中蚜科物種數(shù)最多（47種），斑蚜科次之（6種）。可見，研究區(qū)城市綠地蚜蟲以多種科為主，這主要由于該5個科的蚜蟲在自然界數(shù)量多、占比大。從動物區(qū)系的劃分來看，山西省屬于古北界華北區(qū)黃土高原亞區(qū)［22］，蚜科為世界廣泛分布科，包含種數(shù)最多，斑蚜科廣泛分布于中國，但主要以華北地區(qū)為中心［23］，毛蚜科屬于典型古北區(qū)類群，主要寄生在楊屬（Populus）和柳屬（Salix）植物，癭綿蚜科和大蚜科的多數(shù)種均主要分布在溫帶地區(qū)，因此在研究區(qū)這5個科的蚜蟲較多［24］。從全國分布看，研究區(qū)城市綠地蚜科的蚜蟲種類數(shù)占全國該科蚜蟲種類數(shù)比例較小，其余4科的蚜蟲種類數(shù)也相對較少。這可能與研究區(qū)城市綠地自然植物同較外，且多為人工栽培植物，植物均質化較高有很大關系，也與城市綠地管理過程中人工除雜，噴灑農(nóng)藥等因素有關［10］。蚜蟲科的組成分析表明蚜蟲的分布不均勻，在防護綠地中蚜蟲種類少而數(shù)量大，在公園綠地和居住區(qū)綠地間差異較小，這可能與綠地面積，綠地內植物種類、多度有密切關系［24］。防護綠地為帶狀，寬度在1.5 m左右，且植物種類較少，而公園綠地和居住區(qū)綠地為斑塊狀，形狀相似、面積較大，植物種類較多且差別較小。蚜蟲屬的組成分析發(fā)現(xiàn)小長管蚜屬蚜蟲數(shù)量大，蚜屬蚜蟲分布廣，而樣方聚類則表明公園綠地、居住區(qū)綠地的各樣方分布相對集中，而防護綠地各樣方較為分散。由此可見，公園綠地、居住區(qū)綠地的各樣方蚜蟲屬的組成較為相似，而防護綠地內蚜蟲屬的組成差異較大。

3.2 綠地類型對蚜蟲多樣性的影響

從綠地類型看，防護綠地（G）中蚜蟲群落的Simpson優(yōu)勢度指數(shù)最大，且顯著（P＜0.05）大于公園綠地（P）和居住區(qū)綠地（R），其余3個指數(shù)則顯著小于公園綠地（P）和居住區(qū)綠地（R）。這可能由于防護綠地（G）受到農(nóng)藥、修剪等人為干擾強度大，且生境單一所致。S?renson相似性系數(shù)分析發(fā)現(xiàn)，公園綠地（P）和居住區(qū)綠地（R）具有較高的相似性，二者與防護綠地（G）的相似性均較低，可能與防護綠地（G）的蚜蟲寄主植物單一，綠地面積也較小有關。DCCA排序分析發(fā)現(xiàn)，公園綠地（P）和居住區(qū)綠地（R）的各樣地間相距較近，而防護綠地的9個樣地與其他2個綠地類型的樣地間相距較遠，這可能是由于防護綠地呈帶狀，且寄主植物種類較少、多樣性較小，形成了不同的蚜蟲群落結構組成。可見，綠地面積、寄主植物多樣性一定程度上會影響蚜蟲種類組成、多樣性和分布格局［25］。

3.3 城市化對蚜蟲多樣性的影響

蚜蟲科、屬組成表明不同城市化程度區(qū)域間蚜蟲的分布不均勻，且蚜蟲組成差別也較小，這可能由于研究區(qū)3個城市化程度區(qū)域間人工種植的綠化植物種類相似所導致［24］。從城市化水平看，第III城市化程度區(qū)域中蚜蟲的豐富度指數(shù)、Shannon-Wiener指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)的數(shù)值最大，但除Pielou均勻度指數(shù)外，其余3個指數(shù)在3個城市化程度區(qū)域間的差異性不顯著（P＞0.05）。DCCA排序分析發(fā)現(xiàn)第I城市化程度區(qū)域和第II城市化程度區(qū)域各樣地間相距較近，而第III城市化程度區(qū)域中除少數(shù)幾個樣地（III2、III3）與其余樣地間距離相對較遠外，大部分樣地與第I城市化程度區(qū)域和第II城市化程度區(qū)域的樣地間相距較近。S?renson相似性系數(shù)分析表明，3個城市化程度區(qū)域間的蚜蟲群落相似性系數(shù)較大且三者之間相差較小。第I城市化程度區(qū)域與第II城市化程度區(qū)域蚜蟲多樣性具有最高的相似性，且與第III城市化程度區(qū)域的相似性系數(shù)較低，這可能由于第III城市化程度區(qū)域位于研究區(qū)最外圍，生境多樣，干擾較小，綠化面積較大，植物較多，較適合蚜蟲生長繁殖，但物種集中性不高，所以均勻度指數(shù)較小。該研究結果與陳穎等［10］研究發(fā)現(xiàn)上海市中心城區(qū)蚜蟲種類豐度和多樣性均最低的結果不一致，這可能因為研究區(qū)城市化水平較低且各區(qū)域間寄主植物均質化程度較大所導致。雖然群落多樣性指數(shù)、相似性指數(shù)、樣方聚類、DCCA等分析均表明3個城市化程度區(qū)域間的蚜蟲群落差異較小，但從多樣性指數(shù)的數(shù)值上來看，第III城市化程度區(qū)域最大，第I城市化程度區(qū)域最小，一定程度上可以說明，隨著城市化的推進，蚜蟲群落多樣性逐漸降低。在DCCA排序圖中也可較明顯地看出，第I城市化程度區(qū)域各樣地主要分布在第3象限，第III城市化程度區(qū)域各樣地主要分布在第1，2，4象限，而影響蚜蟲群落分布的主要環(huán)境因子為植被覆蓋率和寄主植物豐富度。3個城市化程度區(qū)域各樣地間相距較近，這與研究區(qū)城市化水平較低且城市綠化植物均質化程度高的關系密切。此外，調查中也發(fā)現(xiàn)第III城市化程度區(qū)域各樣地的植被覆蓋率和寄主植物豐富度均相對較大，第I城市化程度區(qū)域的相對較小?？梢姡料x分布會受到城市化進程的影響，且城市化進程通過影響城市綠地植被覆蓋率和寄主植物的豐富度進而影響蚜蟲群落的分布和多樣性。

3.4 蚜蟲與寄主植物的關系

蚜蟲取食植物，其地理分布與寄主植物的分布關系緊密，某地區(qū)的植物多樣性直接影響該地區(qū)的蚜蟲多樣性［8］。菊科、禾本科、豆科（Fabaceae）、薔薇科、楊柳科（Salicaceae）等科的植物易被蚜蟲所寄生［5］。研究區(qū)城市綠地蚜蟲的寄主植物包括32科70屬，其中蚜科寄主植物涉及28科63屬，主要為菊科、禾本科和薔薇科等科植物；其次為斑蚜科，寄主植物涉及4科2屬，主要以榆科為主；毛蚜科和癭綿蚜科寄主植物均涉及2科，前者主要寄生于楊柳科植物上，后者主要為寄生于木犀科白蠟樹上的洋白蠟卷葉綿蚜（Prociphilus fraxinifolii）；大蚜科則主要寄生于松科（Pinaceae）的3種植物。在蚜蟲所寄生的32科寄主植物中，草本植物所占比例最大。蚜科作為蚜蟲種類最多的一個類群，大部分種類為多食性，其寄主植物也最豐富［26］，包括菊科和禾本科的草本植物和薔薇科的灌木和小喬木；毛蚜科、大蚜科和癭綿蚜科則多寄生于喬木，且專性較強，這主要因為研究區(qū)城市綠地內喬木多為毛白楊（Populus tomentosa）、雪 松（Cedrus deodara）和 白 蠟 樹（Fraxinus chinensis）等樹種，喬木種類較少且分布范圍有限，導致上述蚜蟲類群的分布較局限。蚜蟲的食性也較復雜，包括多食性、寡食性和單食性蚜蟲，但取食唯一一種植物的蚜蟲種類很少［24］。而本研究發(fā)現(xiàn)城市綠地中的蚜蟲優(yōu)勢種與其寄主植物優(yōu)勢種間存在大量的單食性或寡食性的寄生關系。這可能由于城市綠地植被類型為人工栽培植物，而且各類型和各不同城市化程度區(qū)域上的綠地中植物優(yōu)勢種相似，從而導致蚜蟲的優(yōu)勢種結構較為簡單。蚜蟲對寄主植物的取食過程有多種形式，形成了形式多樣的適應機制，從而構成了多樣的寄生方式和寄生部位［10］。蚜蟲在植物根、莖、嫩梢、嫩枝、葉片、花、果實等器官幾乎均有分布，但更喜食植物幼嫩部位。本研究發(fā)現(xiàn)城市綠地蚜蟲寄生部位較為多樣且差異較小，在植物葉、幼莖和嫩梢上寄生的蚜蟲較多，其中在葉上寄生的種類最豐富，數(shù)量也最多，部分蚜蟲的寄生部位相對較單一，這與方燕等［5］對蚜蟲寄主植物和寄生部位的研究結果相近。這是因為葉屬于植物的較嫩部位，不僅容易被蚜蟲吸食汁液，在受到刺激時又容易卷縮彎曲，形成蚜蟲生活繁殖的蟲癭或偽蟲癭，所以寄生在葉上的蚜蟲種類和寄生方式均較多。在長期的生物進化選擇和生態(tài)適應過程中，物種的分布呈現(xiàn)出明顯的地域特征與種間關系，蚜蟲與植物間也形成了密切的寄生關系［24］。

3.5 城市綠地生物多樣性保育

生物多樣性是生態(tài)系統(tǒng)行使服務功能的基石，不同城市化程度區(qū)域下生物多樣性應該作為城市建設的參考指標之一［10］。而城市環(huán)境污染、生境破碎化、植物同質化等對城市生物多樣性造成了不利影響。蚜蟲作為一類農(nóng)林害蟲，與人類生產(chǎn)生活關系密切，其生活周期短，對寄主植物的依賴性較高，對環(huán)境變化較為敏感。蚜蟲作為一種生物資源，受城市化影響更為嚴重，調查中發(fā)現(xiàn)管理者會對城市綠地植物進行修剪和噴灑農(nóng)藥，不僅會造成環(huán)境污染，更會對蚜蟲種類以及數(shù)量產(chǎn)生較大影響，這與Banks和 Stack［27］的研究結果一致，所以對城市綠地蚜蟲更環(huán)保高效的防治方法仍需進一步研究。同時由于城市綠化植物同質化，在降低蚜蟲多樣性的同時可能導致蚜蟲爆發(fā)，給城市綠地生態(tài)系統(tǒng)造成危害。建議城市綠地在建設過程中要進行合理規(guī)劃，首先通過地形塑造構建多樣化的城市綠地微生境，這樣可增加城市綠地生態(tài)系統(tǒng)復雜性，既能發(fā)揮景觀美化功能，又可以為各種生物提供適宜的生存環(huán)境，進而增加物種多樣性。其次要因地制宜，科學地進行植物配置，在人工栽種植物時不宜大面積栽種同一種植物，比如不宜在公園綠地和居住區(qū)綠地大面積栽種楊樹林，不宜在花池和防護綠地大量栽種薔薇科的薔薇屬（Rosa）、李屬（Prunus）等灌木，不宜在草坪單獨種植早熟禾（Poa annua）等同一草種。要根據(jù)城市綠地的類型、面積和光照等條件，選擇多樣化多功能的鄉(xiāng)土物種，喬灌草合理搭配。在研究區(qū)城市綠地現(xiàn)有植被的基礎上，對楊樹林等同種植物數(shù)量相對較大的種群進行改造，主要搭配油松（Pinus tabuliformis）、白皮松（Pinus bungeana）、蒙古櫟（Quercus mongolica）、側柏（Platycladus orientalis）、連翹（Forsythia suspensa）、三裂繡線菊（Spiraea trilobata）、黃刺玫（Rosa xanthina）、茅莓（Rubus parvifolius）和榛（Corylus heterophylla）、馬藺（Iris lactea）、狼尾草（Pennisetum alopecuroides）、禾葉山麥冬（Liriope graminifolia）等植物。這樣通過配置常綠植物，保證城市冬天的綠色，配置早春開花植物，增添城市色彩，同時配置了蜜源、食源植物，為城市生物多樣性創(chuàng)造條件。通過以上地形塑造和植物配置增加城市綠地生境異質性和植物多樣性，進而增加其他生物類群的多樣性，使城市綠地生態(tài)系統(tǒng)種間關系和營養(yǎng)結構更復雜，提高城市綠地生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性，這樣既可減少蚜蟲等農(nóng)林害蟲對城市綠地園林植物的危害，又能減少農(nóng)藥使用對城市環(huán)境的影響，達到城市生物多樣性保育的目的。

4 結論

基于對長治市不同城市化程度區(qū)域綠地內蚜蟲群落的研究表明，蚜蟲雖然通常作為農(nóng)林害蟲，但它是城市綠地生態(tài)系統(tǒng)中生物多樣性的組分，也是食物鏈中重要的一環(huán)，發(fā)揮著保育生物多樣性和維持城市綠地生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用。由于本研究的取樣范圍相對較小，對城市綠地蚜蟲多樣性生態(tài)功能的研究不夠深入，下一步將擴大研究區(qū)范圍，在更多城市設置樣點對此進行深入研究。