李志剛,李 軍,龔鵬博,戴建青,韓詩疇*
(1.廣東省昆蟲研究所廣東省農業害蟲綜合治理重點實驗室,廣東省野生動物保護與利用公共實驗室,廣州 510260;2.中國科學院成都生物研究所,成都 610041)
紅樹林是生長在熱帶、亞熱帶海岸潮間帶的特殊植物群落,是具有重要生態意義的海岸生境(Saenger,2002;彭逸生等,2008)。紅樹林主要分布在江河入海口及沿海岸線的海灣內,是陸地生態系統向海洋生態系統過渡的最后一道“生態屏障”,在維持生物多樣性和全球生態平衡等方面具有不可替代的重要作用(林鵬,1990;黃初龍和鄭偉民,2004;李慶芳等,2006)。在紅樹林濕地生態系統中,昆蟲是生物多樣性的重要組成部分,它們種類眾多、數量巨大、分布廣泛、食性多樣,在生態系統復雜的食物網中占據著重要的中間環節,對紅樹林濕地生態系統的能量流動、物質轉化以及自然平衡發揮著不可忽視的作用。
珠江河口歷史上曾是華南紅樹林分布的重要區域,珠海淇澳島四周灘涂曾有茂密的紅樹林,但由于大量圍海造田、圍墾養殖以及橋梁、碼頭建設等人為干擾,使這一珍貴資源不斷減少,目前僅有大圍灣32.2 hm2的天然紅樹林得以保存(廖寶文等,2008)。本文研究淇澳島紅樹林及其周邊不同生境類型區域的昆蟲群落及多樣性特征,以期利用昆蟲的生態指示及調控功能,在監測和評價紅樹林濕地生態系統環境質量和可持續發展能力方面開辟新途徑,為紅樹林的可持續利用與保護提供科學建議及決策依據。
淇澳島(113°36'40″-113°39'15″E,22°23'40″-22°27'38″N)是珠江口內伶仃洋內的一個小島,位于珠海市唐家鎮東北約2 km 處,海島面積約24 km2,常住人口約2000 人(王樹功等,2010)。屬南亞熱帶季風氣候,年均溫22.4℃,年均日照1907.4 h,年均降水1964.4 mm,潮汐屬不正規半日潮,水質較清潔,土壤屬于濱海鹽漬草甸沼澤土(麥榮基,1988)。
作為珠江三角洲天然紅樹林分布區之一,珠海市紅樹林主要分布在淇澳島西北部的大圍灣灘涂(陳桂珠等,2001),大圍灣紅樹林是目前珠海市保存最完整、最集中連片的林分,真紅樹有10科13 屬15種,主要有秋茄Kandelia candel、桐花樹Aegiceras corniculatum、老鼠簕Acanthus ilicifolius、鹵蕨Acrostichum aureum、海桑Sonneratia caseolaris、無瓣海桑 Sonneratia apetala、白骨壤 Avicennia marina 等;半紅樹有7 科9 屬9種,主要有銀葉樹Heritiera littoralis 和水黃皮Pongamia pinnata 等;淇澳島紅樹林濕地系統中的鳥類和魚類資源亦十分豐富(廖寶文等,2008)。
根據淇澳島的地形地貌、植被類型和生境特征等,將研究區域劃分為紅樹林區、基圍魚塘和陸域林地3個生境類型,每個生境類型區域設置10個10 m×10 m 的調查樣方;分別于2008年6月、12月進行昆蟲群落調查,每次調查對3個生境類型區域的所有樣方進行網捕法定量采集,網徑30 cm;將采集到的鱗翅目和蜻蜓目昆蟲存放在三角紙袋內,其他昆蟲放入裝有75%酒精的采集瓶內保存,注明采集時間、地點及采集人,帶回實驗室進行標本制作、分類鑒定和數量統計,鑒定主要依據《昆蟲分類》(鄭樂怡和歸鴻,1999)、《昆蟲形態分類學》(忻介六等,1985)、《中國經濟昆蟲志》(中國科學院中國動物志編輯委員會,1994)和《中國動物志·昆蟲綱》(中國科學院中國動物志編輯委員會,2003)。
采用 Margalef 豐富度指數 dM(Margalef,1957)、Shannon-Wiener 多樣性指數H'(Shannon& Wiener,1949)、Pielou 均勻度指數J(Pielou,1975)、McNaughton 優勢度指數D 和相對多度Ra(馬克平,1994;晏華等,2006)分析昆蟲群落多樣性特征,計算公式如下:

式中,S 為總類群數,Pi為類群i 的個體數占總個體數的比例,N 為所有類群的個體總數,N1、N2為群落中數量居第一、二位的優勢類群的個體數,Ni為類群i 的個體數。
珠江口淇澳島紅樹林及毗鄰生境的昆蟲群落由10 目、68 科組成。個體數量最多的是半翅目,占總個體數量的26.65%,其次為膜翅目、雙翅目、鱗翅目和鞘翅目。半翅目昆蟲的類群最豐富,占全部類群的20.59%,其次為膜翅目、鱗翅目和鞘翅目,蜉蝣目、螳螂目和脈翅目的類群較為單一,均統計到1個科。優勢類群為蠅科、蟻科、葉蟬科、麗蠅科、瓢蟲科、綿蚧科、葉甲科和緣蝽科,相對多度大于1 的科有37個,占類群總數的54.41%。
不同生境區域昆蟲群落的數量特征存在差異(表1),基圍魚塘昆蟲類群最為豐富,共統計到54 科,其次是陸域林地為51 科,紅樹林區昆蟲類群較少,僅統計到38 科。昆蟲群落的個體數量從大到小依次為基圍魚塘、陸域林地和紅樹林區。紅樹林區半翅目、鞘翅目和鱗翅目的昆蟲類群較多,分別統計到11、6 和6個科,基圍魚塘昆蟲類群較多的目為半翅目、膜翅目和鱗翅目,分別統計到11、11 和8個科,陸域林地半翅目、鞘翅目和膜翅目的昆蟲類群較為豐富,分別統計到10、9和8個科。紅樹林區的優勢類群為綿蚧科、麗蠅科、蠅科、蟻科和粉蝶科,基圍魚塘的優勢類群為蚜科和葉蟬科,陸域林地的優勢類群為葉蟬科和蠅科(表2)。

表1 珠江口淇澳島紅樹林不同生境類型區域昆蟲群落數量特征Table 1 Quantity indexes of insect communities in different habitats of Qi'ao Island mangrove in Pearl River Estuary

表2 珠江口淇澳島紅樹林不同生境類型區域昆蟲群落組成Table 2 Insect communities in different habitats of Qi'ao Island mangrove in Pearl River Estuary

(續上表)

(續上表)
如圖1 所示,陸域林地和基圍魚塘昆蟲群落的豐富度和Shannon-Wiener 指數較高,這兩個區域小生境較為復雜,植物種類比較豐富,灌叢生長茂盛,為較多類群的昆蟲提供了良好的棲息生境,紅樹林區的植被種類和群落結構較為單一,生境相對簡單,昆蟲群落的豐富度和Shannon-Wiener 指數均低于陸域林地和基圍魚塘。均勻度大小依次為基圍魚塘﹥陸域林地﹥紅樹林區。紅樹林區昆蟲群落的優勢度遠高于基圍魚塘和陸域林地,說明該區域昆蟲群落各類群個體數量差異較大,具有明顯的優勢類群,生境結構穩定性較差。

圖1 珠江口淇澳島紅樹林不同生境類型區域昆蟲群落多樣性特征Fig.1 Diversity indexes of insect communities in different habitats of Qi'ao Island mangrovein Pearl River Estuary
珠江口淇澳島紅樹林及毗鄰生境的昆蟲群落由10 目、68 科組成,優勢類群為蠅科、蟻科、葉蟬科、麗蠅科、瓢蟲科、綿蚧科、葉甲科和緣蝽科,相對多度大于1 的科占54.41%。不同生境類型區域昆蟲群落的組成及多樣性特征存在差異,基圍魚塘昆蟲類群最為豐富,紅樹林區昆蟲類群較少,昆蟲群落的個體數量從大到小依次為基圍魚塘、陸域林地和紅樹林區;紅樹林區的植被種類和群落結構較為單一,生境相對簡單,昆蟲群落的豐富度和Shannon-Wiener 指數均低于陸域林地和基圍魚塘,優勢度遠高于基圍魚塘和陸域林地,均勻度大小依次為基圍魚塘﹥陸域林地﹥紅樹林區。
一個特定區域的昆蟲群落組成與該區域寄主植物和生境類型密切相關,紅樹林保護區的生境較為獨特,植物群落由紅樹植物、半紅樹植物和伴生植物構成,決定了該區域昆蟲群落的組成特點。淇澳島紅樹林昆蟲群落與丁珌(2007;2009)對福建漳江口紅樹林昆蟲群落的研究結果類似,從個體數量上看,均以半翅目、膜翅目、雙翅目和鱗翅目為主要的優勢類群,從各目的類群數量看,科數較多的均為半翅目、膜翅目、鱗翅目和鞘翅目。
淇澳島基圍魚塘及陸域林地的生境相對復雜,且受潮汐的影響較小,可以為多種昆蟲提供較好的棲息生境,其昆蟲類群較為豐富,個體數量也較多,對提高紅樹林區昆蟲群落的穩定性有重要的作用。蔣國芳等(2000)開展廣西英羅港紅樹林昆蟲群落及多樣性研究,發現內灘紅樹林區昆蟲群落的種類更多,其內部結構也較穩定,抗衡環境變化與自我平衡的調節能力較強,因為該區域與岸邊陸地生態系統緊密相連,其昆蟲群落與陸域林地之間容易形成較為復雜的相互關系,其營養通道能有更多的途徑,各物種保持相對平衡狀態,從而使群落趨于穩定。
生境多樣性能夠影響植食性昆蟲與其天敵之間的平衡,同時也影響害蟲和天敵的分布格局,只有建立合理的多樣化的生境,才能提高天敵的捕食或寄生效能,充分發揮天敵的生態控制作用(魏永平等,2004)。淇澳島紅樹林區昆蟲群落多樣性較低,營養結構較簡單,一旦條件適宜,害蟲種群就容易暴發成災。紅樹林周邊基圍魚塘及陸域林地的各種不同生境是大多數天敵尋求替代寄主或補充營養以及棲息繁衍的主要場所,這些陸生林地、灌叢、雜草和其他自然植被可為害蟲天敵提供足夠的替代寄主或獵物作為過渡期的食物資源,從而為大多數天敵提供必不可少的生存條件。在加強紅樹林生態恢復的同時要重視紅樹林周邊區域的生境調控,合理配置周邊生境內的植被種類和時空格局,給天敵創造適宜的生存空間,提高各種天敵對害蟲種群的控制作用,就能有效抑制害蟲數量的增長,減少紅樹林害蟲種群暴發成災的可能性(李志剛,2012)。
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