小五臺山國家級自然保護區環境因素對昆蟲群落分布的影響

摘要：以小五臺山國家級自然保護區昆蟲群落作為研究對象，通過實地調查，研究了不同氣候條件、不同海拔、不同生境對昆蟲群落分布的影響。結果表明，陽坡群落的穩定性大于陰坡群落的穩定性；昆蟲群落的數量及豐富度在不同時間不同生境條件，在較低海拔及較高海拔表現出的趨勢不太相同，但都以1 400～1 500 m為界，表現出不同的趨勢；昆蟲數量及豐富度在溫度因素及濕度因素上均未表現出規律性；由昆蟲種群數量時間動態分析結果表明，昆蟲數量并非都在溫度較高的8月達到高峰期。

關鍵詞：小五臺山；自然保護區；昆蟲；氣候

中圖分類號：Q968 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）19-4667-05

小五臺山國家級自然保護區位于河北省張家口市蔚縣，境內有森林、亞高山草甸、溪流濕地等多樣的生態系統。該保護區森林茂密、物種豐富、生物區系復雜，保護區以其優越的自然環境孕育了豐富的昆蟲資源。20世紀80年代初，對該保護區進行了初步的昆蟲資源考察，但到目前為止對于小五臺山自然保護區昆蟲種類、數量、分布還不十分清楚，有關詳盡的內容尚需進一步研究。

從全國來看，目前已有學者對徐州泉山、興隆山、壺瓶山等自然保護區內昆蟲分布及多樣性與海拔、植被類型之間的關系進行了一定研究[1-3]，并且對三峽庫區昆蟲分布格局與生境的關系進行了相關研究[4，5]，表明昆蟲的分布及多樣性與生境之間存在密切關系。但對昆蟲分布與生境間關系的研究還相對較少，本研究對小五臺山國家級自然保護區不同生境條件下的昆蟲多樣性進行初步研究，對該保護區環境因素對昆蟲分布格局的影響進行初步探討，以期為保護區昆蟲資源的利用和保護提供理論依據。

1 試驗地概況

2 調查方法

2.1 樣地設置

按海拔梯度選取樣地，每100 m設置一個海拔梯度，總計設置5個海拔梯度（海拔1 200～1 700 m），同一海拔梯度分為陰坡、陽坡。

2.2 調查方法

2.2.1 昆蟲群落調查 于2011年7～9月進行調查，每隔30 d調查1次。對草本層、灌木層及地表層昆蟲群落分別進行調查，根據試驗地布局采用平行5點法選取試驗點，每個標準地選取5個1 m×1 m的樣方。詳細調查取樣范圍內所有昆蟲的種類和數量，未知種類采集標本帶回實驗室進行鑒定并作記載。

2.2.2 環境因子調查 此項調查環境因子包括坡位（山脊、上坡、中坡、下坡、谷地）、坡向、坡度、海拔、濕度及溫度。

2.3 群落結構特征指數的分析方法

統計分析各個處理昆蟲群落的結構與組成，在系統收集數據的基礎上計算各處理昆蟲群落、群落多樣性、均勻性、豐富度、優勢集中性指數，昆蟲群落特征指數計算方法如下，以上參數使用Excel軟件進行計算。

3 結果與分析

3.1 環境因子調查記錄

7～9月環境因子記錄情況如表1所示。由表1可知，各月份陽坡溫度高于陰坡溫度，8月各海拔的溫度明顯高于7月，且除去生境X總體表現為隨海拔升高溫度降低的趨勢，而8月的濕度明顯低于7月；9月溫度低于7、8月，而濕度（除生境Ⅰ外）大于8月。

3.2 7月不同生境昆蟲群落特征指數

7月對不同生境草本層、灌木層及地表層昆蟲群落的調查情況如表2所示。由表2可知，生境對昆蟲群落的各項指標都有一定影響，對個體總數、豐富度的影響較對優勢集中性指數、均勻度指數、多樣性指數的影響大。

綜合表1與表2可知，陽坡昆蟲數量、豐富度、多樣性指數、均勻度指數都明顯大于陰坡。草本層在陽坡生境中，低海拔（1 200～1 450 m）表現為隨海拔升高昆蟲的數量及豐富度上升的趨勢，在海拔1 445 m處達到高峰后突然下降，而在較高海拔昆蟲數量及豐富度又表現為隨海拔上升而上升的趨勢。多樣性指數及均勻度指數隨海拔的變化規律不明顯，但總體表現為低海拔偏高，高海拔偏低。在陰坡生境中，低海拔（1 200～1 500 m）表現為隨海拔升高昆蟲的數量及豐富度下降的趨勢，而在較高海拔昆蟲的數量及豐富度表現為隨海拔上升而上升的趨勢。溫度大體表現出隨海拔上升而下降的趨勢，較高海拔生境X溫度較高，可能受小氣候環境影響，但昆蟲群落的各項指標隨溫度變化沒有表現出明顯的規律性。濕度在低海拔表現為陽坡濕度小于陰坡，在高海拔陽坡與陰坡的濕度沒有明顯差異，且濕度對昆蟲群落沒有表現出明顯的影響。生境I群落的穩定性最高。

灌木層昆蟲群落的種數和豐富度都較高的是生境Ⅰ和Ⅵ，物種數較高的是生境Ⅲ，海拔分別是1 200、1 500、1 300 m，表現為低海拔物種數及豐富度偏高；物種數和豐富度較高的生境溫度分別是26、21、27 ℃，在溫度因素上沒有呈現出明顯的規律性；物種和豐富度較高的生境濕度都偏低；昆蟲物種數量及豐富度的高峰大多出現在陽坡。在群落穩定性方面，生境Ⅵ表現出了較高的穩定性。

地表層低海拔昆蟲豐富度低于較高海拔昆蟲數量，在低海拔（1 200～1 500 m）陽坡生境中昆蟲的數量大于陰坡生境昆蟲的數量，在較高海拔（1 500～1 700 m）陰坡生境中昆蟲的數量大于陽坡生境中昆蟲的數量，綜合分析可以看出物種數較高的在1 400 m以下及1 600 m以上，物種豐富度較大的在1 600 m以上。在溫度因素及濕度因素上沒有表現出明顯的規律性。且相對于草本層及灌木層物種豐富度，地表層的物種豐富度較小。

3.3 8月不同生境昆蟲群落特征指數

8月對不同生境草本層、灌木層及地表層昆蟲群落的調查情況如表3所示。

綜合表1和表3可以看出，在8月生境對草本層昆蟲種群的個體總數、豐富度都有一定影響，對優勢集中性指數、均勻度指數、多樣性指數的影響不大，與7月的研究結果大體相似。在同海拔陽坡生境中昆蟲的數量及豐富度大于陰坡生境中昆蟲的種類及數量。陽坡生境和陰坡生境，在海拔1 500 m以下昆蟲的物種數量以及豐富度都沒有表現出明顯的規律性，在海拔1 500 m以上物種豐富度及物種數大體呈現隨海拔上升而升高的趨勢。對溫度因素進行分析可以看出，海拔1 500 m以上溫度偏低，而物種數量和豐富度偏高。海拔1 500 m以下溫度偏高，而物種數偏低。對濕度因素進行分析可以看出，8月濕度較7月普遍偏低，且在濕度因素上沒有表現出明顯的規律性。

生境對灌木層昆蟲的群落特征參數的影響表現為：生境Ⅰ（海拔1 200 m）昆蟲個體數量及豐富度最高；溫度偏高的生境昆蟲的數量及豐富度更高一些；濕度偏小的生境昆蟲的數量及物種豐富度偏高；表現為陽坡生境昆蟲數量及豐富度偏高；生境Ⅲ的群落穩定性最高。

生境對地表層昆蟲的群落特征參數的影響呈現出在海拔1 600 m以上昆蟲數量及豐富度最高，其次是海拔1 400 m以下；在高海拔溫度偏低的生境中，物種的數量以及豐富度偏高，而在低海拔溫度偏高的生境中物種的數量及豐富度偏高；從濕度因素、坡向因素進行分析可以看出，沒有表現出明顯的規律性。生境Ⅳ與Ⅸ的昆蟲群落穩定性較高。

3.4 9月不同生境昆蟲群落特征指數

9月對不同生境草本層、灌木層及地表層昆蟲群落的調查情況如表4所示。

綜合表1和表4可知，9月生境對草本層昆蟲的群落特征參數的影響：從海拔和坡向因素進行分析，可以發現位于陰坡的生境隨海拔升高昆蟲物種數呈現不斷上升的趨勢，位于陽坡的生境的昆蟲數量呈現隨海拔上升物種數減少的趨勢。從溫度因素及濕度因素進行分析沒有表現出規律性，對群落穩定性分析發現位于陰坡生境中昆蟲的穩定性較高。

生境對灌木層昆蟲的群落特征參數的影響：從海拔因素進行分析可以看出昆蟲個體數量呈現隨海拔上升而升高的趨勢，但豐富度在海拔1 500 m處最大。在溫度因素和濕度因素上也沒有呈現出規律性，生境Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ的群落穩定性較高。

9月地表昆蟲的個體數量及豐富度較7、8月明顯減少，在陽坡生境中昆蟲的個體數量及豐富度隨海拔高度的升高呈現不斷增多的趨勢，在陰坡生境中昆蟲的數量及豐富度隨海拔高度的升高呈現不斷下降的趨勢，而且在同海拔陰坡生境中昆蟲群落的穩定性高于陽坡生境。

3.5 昆蟲群落數量時間數量動態變化的影響

7～9月同一海拔草本層昆蟲的時間數量動態變化（圖1）。由圖1可知，在海拔1 200、1 500、1 600 m處，昆蟲的個體數量時間動態呈現一直上升的趨勢；在海拔1 300、1 400 m處，昆蟲的個體數量呈現下降的趨勢；在海拔1 600 m處，呈現先下降后上升的趨勢；在海拔1 500、1 700 m處，呈現先上升后下降的趨勢。可以看出昆蟲的數量除海拔1 700 m處，其他的都沒有在溫度較高的8月達到高峰期。

7～9月同一海拔地表層昆蟲群落的時間數量動態變化見圖2。由圖2可知，在海拔1 200、1 600 m處，昆蟲的個體數量時間動態呈現一直下降的趨勢；在海拔1 300、1 500、1 700 m處，昆蟲的個體數量呈現先上升后下降的趨勢；在海拔1 400 m處，呈現先下降后上升的趨勢。地表層昆蟲的個體數量動態變化與溫度的變化相關性不大。

4 小結與討論

1）對7～9月不同生境草本層、灌木層、地表層昆蟲特征參數分析結果表明：陽坡群落的穩定性大于陰坡群落的穩定性；但昆蟲群落的數量及豐富度在不同時間、陰坡、陽坡在較低海拔及較高海拔表現出的趨勢不太相同。但都以1 400～1 500 m為界，表現出不同的趨勢。對于昆蟲數量隨海拔梯度的變化曾提出過4種模式[5-7]包括：①隨海拔升高而減小；②低海拔高平臺值；③中海拔單峰隆起；④隨海拔上升而增大。其中第四種情況比較少見，而本研究中草本層及地表層昆蟲群落隨海拔變化趨勢與這四種模式都不大相同。這也說明了生境與群落間互相影響的復雜性。

2）對7～9月不同生境草本層、灌木層、地表層昆蟲特征參數分析結果表明昆蟲數量及豐富度在溫度因素及濕度因素上都沒有表現明顯的出規律性。一般認為昆蟲的種群數量會隨著溫度的升高而升高，與本研究結果不同，但已有研究表明昆蟲只有在適溫區才會呈現溫度與種群數量的線性關系[8]。

3）對昆蟲種群數量時間動態分析結果表明不同海拔草本層昆蟲群落數量大部分在9月達到高峰，地表層昆蟲群落得數量大部分在8月達到高峰期，所以昆蟲群落的數量并不都是在溫度較高的8月達到高峰。

4）本研究僅對一年的調查數據進行分析研究，而生境對昆蟲群落分布及多樣性的影響需要多年連續調查研究，故所得結論難免有不妥之處，其調查分析結果只是一個初步的探討。

參考文獻：

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