宋　敏

森林昆蟲資源調(diào)查與分析——以甘肅興隆山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)為例

宋敏

（甘肅興隆山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管護(hù)中心甘肅蘭州730117）

文章對(duì)甘肅興隆山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的昆蟲資源進(jìn)行了調(diào)查，闡述了該保護(hù)區(qū)資源的總體概況，通過(guò)昆蟲采集、標(biāo)本鑒定以及數(shù)據(jù)處理等技術(shù)手段，總結(jié)了保護(hù)區(qū)內(nèi)昆蟲群落的構(gòu)成和特點(diǎn)，討論了昆蟲種類在不同季節(jié)、不同地形和生境類型的分布差異，分析了昆蟲的種類構(gòu)成，以期為興隆山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的生態(tài)保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

甘肅??；興隆山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)；昆蟲資源；調(diào)查；分析

甘肅興隆山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)作為我國(guó)西部地區(qū)的重要生態(tài)屏障，蘊(yùn)藏著豐富的生物資源。在該保護(hù)區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)中，昆蟲作為關(guān)鍵組成部分，對(duì)于維護(hù)該保護(hù)區(qū)的生態(tài)平衡以及保持整個(gè)保護(hù)區(qū)生態(tài)功能發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[1]。然而，隨著人類活動(dòng)的增加，保護(hù)區(qū)內(nèi)昆蟲的種類與數(shù)量逐漸發(fā)生了變化，保護(hù)區(qū)內(nèi)的昆蟲資源面臨著多種壓力和威脅，包括棲息地被破壞、氣候變化等。本文進(jìn)行了一項(xiàng)針對(duì)該保護(hù)區(qū)全面的昆蟲資源調(diào)查與分析研究，通過(guò)昆蟲采集與標(biāo)本鑒定，并借助數(shù)據(jù)處理技術(shù)，研究了該保護(hù)區(qū)昆蟲群落的特點(diǎn)，旨在揭示昆蟲種類的分布特征和多樣性，為保護(hù)區(qū)的管理和昆蟲資源保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 保護(hù)區(qū)概況

甘肅興隆山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)于1988年5月經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)建立，總面積為29 583.6 hm2，南靠臨洮，東臨定西，西北與蘭州相鄰，距蘭州市約40 km，是蘭州東南的天然生態(tài)屏障，屬祁連山東延余脈。該自然保護(hù)區(qū)由馬銜山系的高中山群組成，主要山脈包括馬銜山、興隆山和棲云山等?？傮w山勢(shì)走向呈西北西—東南東，地勢(shì)南高北低，海拔在2 000～3 600 m。其中，馬銜山的主峰海拔高達(dá)3 671.3 m，是黃土高原上唯一海拔超過(guò)3 600 m的高峰。山體長(zhǎng)約37 km，寬約17 km，向東逐漸過(guò)渡為黃土丘陵地貌。保護(hù)區(qū)內(nèi)有野生脊椎動(dòng)物160種，其中，國(guó)家一級(jí)保護(hù)動(dòng)物4種，國(guó)家二級(jí)保護(hù)動(dòng)物11種，除國(guó)家級(jí)以外的甘肅省級(jí)保護(hù)動(dòng)物5種；保護(hù)區(qū)內(nèi)國(guó)家二級(jí)保護(hù)植物有24種，列入《瀕危野生動(dòng)植物種國(guó)際貿(mào)易公約》附錄Ⅱ的保護(hù)植物有21種。

2 調(diào)查方法

由于種類和發(fā)育階段的不同，昆蟲的采集與標(biāo)本鑒定方法會(huì)有所不同[2]。在采集飛行能力較差生活在地面或低矮植被上的昆蟲時(shí)，可使用捕蟲網(wǎng)或昆蟲夾；在采集夜行性昆蟲時(shí)，可在夜間使用誘蟲燈來(lái)吸引和捕捉；采集地面或低空飛行的昆蟲時(shí)，可使用帶有昆蟲信息素的黏蟲紙，通過(guò)釋放帶有醇類、酮類或酸類的有機(jī)化合物，吸引并捕捉這些昆蟲。將捕捉到的昆蟲制成標(biāo)本，大型昆蟲多制成干制標(biāo)本，小型昆蟲多制成浸制標(biāo)本。對(duì)采集到的昆蟲進(jìn)行鑒定時(shí)，對(duì)于一些常見(jiàn)、熟知的昆蟲，專家可以在采集現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行初步鑒定。對(duì)于不確定的昆蟲，更詳細(xì)的鑒定需要在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。在實(shí)驗(yàn)室中，專家可使用顯微鏡仔細(xì)觀察昆蟲的翅膀、足部、觸角等各個(gè)部分，以獲取昆蟲關(guān)鍵的形態(tài)特征；有需要時(shí)，可以將昆蟲標(biāo)本進(jìn)行剖解，并制作玻片，以便觀察其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。最后結(jié)合相關(guān)資料，如《昆蟲分類學(xué)》和科學(xué)期刊中的研究論文，確定昆蟲的種類。鑒定完畢后，將昆蟲標(biāo)本妥善存放，并為每個(gè)標(biāo)本分配唯一的編號(hào)，同時(shí)建立標(biāo)本庫(kù)，以備將來(lái)的參考和研究。

將采集的昆蟲樣本放在15～25 °C的儲(chǔ)藏柜中，同時(shí)按照標(biāo)本的科、屬、種等分類學(xué)級(jí)別進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入。對(duì)所錄入的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗與校驗(yàn)，可用Python進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗，去除數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤、遺漏和重復(fù)記錄等。清洗后的數(shù)據(jù)會(huì)被導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)，檢查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為后續(xù)的統(tǒng)計(jì)分析提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。同時(shí)使用GIS軟件在保護(hù)區(qū)中昆蟲較為密集的區(qū)域劃分4塊大小均為0.25 hm2的樣地，使用GIS的隨機(jī)點(diǎn)生成器功能在每塊樣地的四周以及中心布置5個(gè)采樣點(diǎn)作為捕蟲點(diǎn)位，并在每個(gè)點(diǎn)位進(jìn)行200次隨機(jī)捕蟲作業(yè)，代表該樣地內(nèi)的昆蟲群落。并對(duì)各昆蟲物種的相對(duì)豐富度進(jìn)行計(jì)算，具體如式（1）所示：

接著計(jì)算昆蟲的多樣性指數(shù)，具體如式（2）所示：

式中，是辛普森指數(shù)（Simpson'sindex）。通過(guò)計(jì)算昆蟲多樣性指數(shù)，可獲知該保護(hù)區(qū)內(nèi)昆蟲物種的數(shù)量和相對(duì)豐度。

3 調(diào)查結(jié)果與分析

3.1 昆蟲種類分布特征

3.1.1 不同季節(jié)下昆蟲種類的差異

不同季節(jié)下，昆蟲種類如表1所示。

表1 不同季節(jié)下昆蟲種類

由表1可知，不同季節(jié)下保護(hù)區(qū)內(nèi)昆蟲的種類數(shù)量和多樣性指數(shù)（）都有明顯的變化。對(duì)表1數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，不同季節(jié)下昆蟲種類的差異主要受季節(jié)性的氣候和食物資源變化的影響。春季和夏季為昆蟲提供了更多食物和更適宜的生存環(huán)境，因此較多的昆蟲種類在春夏大量存活，而秋季可能由于食物資源減少和溫度下降，昆蟲種類數(shù)量和多樣性較低。這表明昆蟲所表現(xiàn)的季節(jié)性差異可能是受到氣溫、食物資源和繁殖周期等因素的影響[3]。

3.1.2 昆蟲在不同地形和生境類型中的分布特點(diǎn)

保護(hù)區(qū)內(nèi)，昆蟲的分布與植物的分布相關(guān)[4]。具體表現(xiàn)如下：（1）在中山區(qū)海拔2 200～2 800 m的青杄林及楊樺林中，使用捕蟲網(wǎng)采集到松毛蟲、甘肅線小卷蛾、落葉松球蚜等食草昆蟲，其主要以針葉樹木以及楊樺林的葉片、嫩枝或根部為食。（2）在海拔2 200～2 400 m的遼東櫟落葉灌叢類型植被中，使用黏蟲紙等誘集器采集到林道梢小蠹、家茸天牛等昆蟲，其都以樹木的樹皮和木質(zhì)部分為食。（3）在淺山區(qū)海拔2 200 m以下的干草原中昆蟲種類較少，使用捕蟲網(wǎng)采集到的白背飛虱、云粉蝶等，占保護(hù)區(qū)總昆蟲數(shù)量的40%，大多以豆科植物的葉子為食。（4）在高山區(qū)海拔3 000～3 500 m的高寒灌叢和海拔3 500 m以上的高山草甸中昆蟲種類相對(duì)稀少，在該區(qū)域捕獲到的昆蟲不超過(guò)保護(hù)區(qū)總昆蟲數(shù)量的10％，其中薔薇小葉蟬，以薔薇科植物為食；云杉樹葉象，以云杉樹葉為食；寄生蜂等寄生性昆蟲，其幼蟲寄生在其他昆蟲如蝶類幼蟲體內(nèi)。

綜上而言，興隆山自然保護(hù)區(qū)的昆蟲分布與海拔和植被分布呈現(xiàn)出密切相關(guān)的特點(diǎn)。昆蟲的多樣性和數(shù)量隨著海拔的升高而逐漸減少，低海拔地區(qū)昆蟲的種類和數(shù)量較多，而高山地區(qū)則相對(duì)貧瘠[4]。

3.2 昆蟲種類構(gòu)成

3.2.1 昆蟲種類

在保護(hù)區(qū)內(nèi)，可以觀察到不同類型的昆蟲，其分布和適應(yīng)性因環(huán)境而異[5]。保護(hù)區(qū)內(nèi)的昆蟲大約在3 000種以上，目前采集和已經(jīng)鑒定的昆蟲有1 098種，還不到估計(jì)數(shù)的50%。保護(hù)區(qū)內(nèi)已知昆蟲種類情況如表2所示。

表2 昆蟲種類

由表2可知，保護(hù)區(qū)內(nèi)石蛃目、蜚蠊目、直翅目、革翅目、衣魚目、蜉蝣目、蜻蜓目等在內(nèi)的多個(gè)目均有分布，其中以鱗翅目種類最多，達(dá)472種，其次是鞘翅目和膜翅目，分別有218種和143種。這表明保護(hù)區(qū)內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)多樣性高，不同昆蟲類群能夠在這個(gè)環(huán)境中找到適宜的生存空間。這些昆蟲在食物鏈中扮演著重要角色，是生態(tài)系統(tǒng)健康和生物多樣性的關(guān)鍵指標(biāo)。

其中，捕食性昆蟲的存在增加了保護(hù)區(qū)內(nèi)的生物多樣性，其主要通過(guò)控制獵物種群的數(shù)量，維持生態(tài)平衡，防止獵物種群過(guò)度增長(zhǎng)對(duì)植物資源造成損害。保護(hù)區(qū)內(nèi)捕食性昆蟲在蜻蜓目、半翅目、蛇蛉目、革翅目、脈翅目、長(zhǎng)翅目、鞘翅目、膜翅目和雙翅目等多個(gè)目中均有分布，這反映了該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性與穩(wěn)定性。其中，脈翅目和膜翅目的捕食性昆蟲種類最多，分別有13種和41種，這可能與其在生態(tài)系統(tǒng)中扮演的多樣的捕食和寄生角色有關(guān)。例如，蜻蜓能夠?qū)ξ孟x等昆蟲數(shù)量進(jìn)行有效控制，而膜翅目中的胡蜂類則以其強(qiáng)大的捕食能力，對(duì)林業(yè)害蟲有著顯著的生物防治作用。此外，捕食性昆蟲的存在還有助于減少化學(xué)農(nóng)藥的使用，降低對(duì)環(huán)境的污染，從而保護(hù)非靶標(biāo)生物和生態(tài)系統(tǒng)的完整性。

而保護(hù)區(qū)內(nèi)新昆蟲種類的發(fā)現(xiàn)，不僅豐富了昆蟲種類的多樣性，也為研究昆蟲的生物地理分布提供了寶貴的資料。這些新種的發(fā)現(xiàn)，可能意味著保護(hù)區(qū)內(nèi)存在一些尚未被充分研究的生物生境和生態(tài)位，這些都值得更深入進(jìn)行生態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)研究。從生態(tài)功能的角度來(lái)看，昆蟲多樣性對(duì)于維持生態(tài)系統(tǒng)的健康運(yùn)行至關(guān)重要。昆蟲作為食物鏈中的重要一環(huán)，為鳥類和哺乳動(dòng)物等提供了食物來(lái)源。昆蟲多樣性高通常意味著生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和恢復(fù)力更強(qiáng)，能夠更好地應(yīng)對(duì)環(huán)境變化和干擾。

因此，保護(hù)區(qū)應(yīng)繼續(xù)強(qiáng)化對(duì)昆蟲資源的保護(hù)和研究。這不僅包括對(duì)已知物種的保護(hù)，也應(yīng)關(guān)注那些尚未被發(fā)現(xiàn)或描述的新物種。通過(guò)定期監(jiān)測(cè)保護(hù)區(qū)內(nèi)的昆蟲資源，了解各類昆蟲的生存狀況，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)采取必要的保護(hù)措施，比如控制入侵物種、保護(hù)棲息地、打擊非法捕捉等，確保這些昆蟲資源不會(huì)因?yàn)槿祟惢顒?dòng)而受到威脅。

3.2.2 昆蟲生境的多樣性

根據(jù)調(diào)查，興隆山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)是華北、黃土高原昆蟲種類最為豐富的地區(qū)之一，擁有多樣性的昆蟲群落。其中，鱗翅目昆蟲主要棲息在丘陵和峽谷地區(qū)，該類昆蟲的部分成蟲主要以植物的花蜜為食，取食過(guò)程能幫助傳粉，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生積極影響；鞘翅目也常見(jiàn)于這些地區(qū)，有的是植食者，有的是肉食者，食性多樣，在食物鏈中扮演不同的角色，對(duì)生態(tài)平衡有重要影響。此外，半翅目和蜻蜓目主要棲息在湖泊和溪流地區(qū)，半翅目主要是植食者，對(duì)草地和濕地的生態(tài)平衡有影響；蜻蜓目主要以其他昆蟲為食，對(duì)維護(hù)生態(tài)平衡起到重要作用。懸崖、巖壁和巖石地形是膜翅目昆蟲的理想棲息地，其以花粉、植物汁液或其他昆蟲為食，在食物鏈中是捕食者，可幫助控制其他昆蟲的數(shù)量?？傊?，保護(hù)區(qū)內(nèi)的昆蟲多樣性反映了該地區(qū)多樣化的生態(tài)系統(tǒng)和地形特點(diǎn)，這些昆蟲在維護(hù)生態(tài)平衡和生態(tài)系統(tǒng)功能方面發(fā)揮著重要的作用，各自具有獨(dú)特的生活習(xí)性和生態(tài)特色。

4 結(jié)語(yǔ)

興隆山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的昆蟲資源豐富多樣，反映該保護(hù)區(qū)具有多樣的生態(tài)系統(tǒng)和獨(dú)特的地理特點(diǎn)。昆蟲通過(guò)傳播花粉、捕食害蟲，發(fā)揮著維護(hù)生態(tài)平衡的重要作用。在未來(lái)，希望保護(hù)區(qū)的昆蟲資源研究為生態(tài)保護(hù)和科學(xué)研究提供寶貴的數(shù)據(jù)支持，以確保這一地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)繁榮和穩(wěn)定。

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10.3969/j.issn.2095-1205.2024.03.12

S718.7

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2095-1205(2024)03-40-03

宋敏（1972—），女，漢族，甘肅蘭州人，本科，工程師，研究方向?yàn)榱謽I(yè)。