杜秀娟,吉國強(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)最高時間是7月份[3,4]。研究還表明,訪顯花昆蟲目級群落的多樣性,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)勢物種促進(jìn)顯花植物結(jié)果和健康生長。
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 ℃,相對濕度21 %~60 %。
多樣性調(diào)查采用拍照方式,有蟲飛?;ㄉ喜煞邸⒉擅奂磁恼?。每株樣樹調(diào)查時間30 min,每株樣樹采樣3個花枝。物種的鑒別采用觀察照片、錄像及參照相關(guān)文獻(xiàn)。
(1)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)目級多度指數(shù)
AO=NO
式中:NO為同目的個體數(shù)。
(6)群落Shannon-Wiener多樣性指數(shù)
H′=-ΣPilnPi
Pi=Ni/N
式中:Ni為第i物種個體數(shù);N為所有物種個體數(shù)。
(7)群落Simpson多樣性指數(shù)
(8)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計采用SPSS 23.0的Turkey進(jìn)行方差分析。
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)勢物種,也是訪桃花和蘋果花優(yōu)勢物種。角額壁蜂Osmiacornifrons也是訪顯花昆蟲物種,是訪海棠和桃花優(yōu)勢物種。毛跗黑條蜂Anthophoraplumipes和黑螞蟻Polyrhachisvicina是訪桃花昆蟲優(yōu)勢物種。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)勢物種,月斑鼓額食蚜蠅也是森林公園訪海棠花優(yōu)勢物種。
表1 幾種生境訪顯花昆蟲豐富度與多度
表1(續(xù))
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
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)勢物種,也是訪桃花和蘋果花的優(yōu)勢物種,與先前報道一致[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。角額壁蜂是訪海棠和桃花的優(yōu)勢物種,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)勢物種,月斑鼓額食蚜蠅也是森林公園訪海棠花優(yōu)勢物種,與國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]。