桔梗花期昆蟲群落結構和昆蟲訪花傳粉行為觀察

盧亞菲 王曉鈺 楊寶戈 丁文靜 王紹敏

摘要：為明確桔梗花期訪花昆蟲群落結構和傳粉昆蟲種類及行為，本試驗采用馬來氏網取樣法和目測法對當年生桔梗田昆蟲進行調查研究。結果表明，桔梗花期訪花昆蟲類群主要有雙翅目（Diptera）、膜翅目（Hymenoptera）、半翅目（Hemiptera）、鱗翅目（Lepidoptera）、鞘翅目（Coleoptera），分別占昆蟲總數的52.68%、21.38%、17.01%、3.10%、3.28%。桔梗花期主要訪花昆蟲有意大利蜜蜂（Apis mellifera）、淡脈隧蜂（Lasioglossum sp.）、梯斑墨食蚜蠅（Melanostoma scalare）、切葉蜂（Megachile sp.）和熊蜂（Bombus sp.），其中意大利蜜蜂訪花個體數量、訪問花朵數量和訪花時間均最大，分別為12.54只、31.29朵 和285.65 s。在桔梗花期，多樣性高、有傳粉功能的膜翅目和雙翅目昆蟲的數量最為豐富。

關鍵詞：桔梗;馬來氏網;昆蟲群落結構;傳粉昆蟲;訪花行為

中圖分類號：S431.1文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2019）04-0132-05

Abstract To clarify the insect community structure and the species and behavior of insect pollinators on Platycodon grandiflorum during flowering period，Malaise trap sampling method and visual method were used in the study. The results showed that Diptera， Hymenoptera， Hemiptera， Lepidoptera and Coleoptera were the major visiting insect groups on Platycodon grandiflorum during flowering， accounted for 52.68%， 21.38%， 17.01%， 3.10% and 3.28% of the total insects， respectively. The main polinators on Platycodon grandiflorum were Apis mellifera， Lasioglossum sp.， Melanostoma scalare， Megachile sp. and Bombus sp. .The number of individual， number of visiting flowers and visiting time of A. mellifera were 12.54， 31.29 and 285.65 s， respectively， which were significantly higher than those of the other insects. During Platycodon grandiflorum flowering， the numbers of hymenoptera and diptera insects with high diversity and pollination function were the most abundant.

Keywords Platycodon grandiflorum; Malaise trap; Insect community structure; Insect pollinators; Flower visiting behavior

桔梗（Platycodon grandiflorum）為多年生草本植物，是我國常用的大宗中藥材之一，具有祛痰、鎮咳、抗炎、抗腫瘤、提高人體免疫力等藥理活性[1，2]，同時桔梗也是日本、韓國、朝鮮以及我國東北地區的常食蔬菜[3]。作為一種藥、食、觀賞兼用的經濟植物，桔梗具有廣闊的開發價值和應用前景。隨著市場需求量的增加，人工栽培技術日漸成熟，種植面積不斷增加，逐漸趨向規模化、產業化。同時，桔梗的研究也不斷深入，目前主要集中于化學成分、藥理及藥用價值、觀賞價值、加工與栽培技術、有效成分提取等方面，而對于桔梗栽培種植過程中的昆蟲群落等方面的研究還未見報道。

昆蟲是生態系統中的重要組成部分，研究昆蟲群落結構多樣性能揭示昆蟲群落自動平衡調節能力和預測害蟲種群能否暴發成災[4]。其中，傳粉昆蟲作為桔梗授粉的主要媒介[5]，在維持植物多樣性和提高農業生產力中起重要作用[6-8]。然而，關于桔梗傳粉昆蟲種類及訪花行為的研究尚未見報道。

因此，本研究采用馬來氏網采集法，研究桔梗花期昆蟲群落結構、訪花昆蟲種類及訪花行為，以期為充分發揮有益昆蟲資源在群落結構中的自然調節和控制作用、制定科學有效的桔梗害蟲防治策略、增強昆蟲為桔梗授粉的功能提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 調查地點和時間

調查于山東省臨沂市平邑縣鄭城鎮山東瑞生源藥業有限公司藥材生產種植基地（35°18′54.66″N，117°39′45.04″E）桔梗田中進行。桔梗為4月9日種植，整個種植過程不噴施任何殺蟲劑。

1.2 花期昆蟲群落調查

桔梗花期為7月11日至9月16日，昆蟲群落調查持續整個花期，試驗采用馬來氏網取樣法[9]。在桔梗開花前，將馬來氏網（中國科學院動物研究所提供）設置在桔梗田核心區（通風且陽光充足），安裝時將各條固定繩索拉緊以使各個網面繃緊、拉平;網脊傾斜角度為35°～45°;黑色阻隔篩網與地面須無縫隙，以便爬行類昆蟲的收集[10]。自桔梗開花初期（7月18日）開始收集昆蟲，每周收集一次，直至花期結束（9月16日）。收集的昆蟲置于保鮮盒中做好標簽，帶回實驗室中進行昆蟲種類鑒定，并統計各種昆蟲數量。

1.3 傳粉昆蟲種類及訪花行為調查

調查于桔梗盛花期（7月27日，晴，26℃～35℃）進行。在桔梗花田中隨機選取五點（每點1 m2），采用直接觀察法調查并記錄花簇盛開的桔梗花序上訪花昆蟲種類，觀察時間為8—17時，每小時自整點起觀察15 min，拍照記錄每點內出現的昆蟲種類、數量，并計數每只昆蟲訪問的小花數量以及在每朵小花上的停留時間。

1.4 數據分析

數據采用Microsoft Excel 2013進行統計分析，訪花昆蟲個體數、訪問小花數和訪花時間采用SPSS軟件（SPSS 19.0，SPSS Inc.，Chicago IL，USA）進行方差分析，并采用 Tukey法檢驗差異顯著性（P<0.05）。

2 結果與分析

2.1 桔梗花期昆蟲目級群落結構

桔梗田花期共采得昆蟲5 004頭，隸屬于7目51科，分別為雙翅目（Diptera）、膜翅目（Hymenoptera）、半翅目（Hemiptera）、鱗翅目（Lepidoptera）、鞘翅目（Coleoptera）、直翅目（Orthoptera）、纓翅目（Thysanoptera），其中纓翅目、直翅目因數量少歸為其他。如圖1所示，在桔梗田中優勢昆蟲類群為雙翅目、膜翅目和半翅目，昆蟲個體總數分別為2 636、1 070頭和851頭，分別占總個體數的52.68%、21.38%和17.01%，鱗翅目與鞘翅目昆蟲個體數占總昆蟲個體數的比例均低于10%。膜翅目、雙翅目、半翅目、鱗翅目、鞘翅目、纓翅目、

2.2 桔梗花期昆蟲科級群落結構

由表1可知，桔梗花期膜翅目昆蟲的優勢類群有切葉蜂科（Megachile）、蜜蜂科（Apidae）、姬蜂科（Ichneumonidae），分別占總數的37.32%、15.38%和13.11%;雙翅目昆蟲的優勢類群為長足虻科（Dolichopodidae）、蠅科（Muscidae）、水虻科（Stratiomyidae），分別占雙翅目昆蟲總數的29.65%、24.18%、11.42%;半翅目昆蟲的優勢類群為葉蟬科（Cicadellidae）、長蝽科（Lygaeidae）、粉虱科（Aleyrodidae），所占比例分別為44.24%、27.57%、22.56%;鱗翅目昆蟲的優勢類群為夜蛾科（Noctuidae）、羽蛾科（Pterophoroidea），所占比例分別為34.48%、41.38%;鞘翅目昆蟲的優勢類群為瓢蟲科（Coccinellidae），占總數的78.63%。

膜翅目和雙翅目昆蟲種類最為豐富，分別為100種和74種。膜翅目昆蟲主要為意大利蜜蜂（Apis mellifera）、淡翅切葉蜂（Xanthosaurus remota）、廣大腿小峰（Brachymeria lasus）、大頭泥蜂（Philanthus sp.）、斑翅馬尾姬蜂（Megarhyssa praecellens），其中意大利蜜蜂數量最多（125頭），占膜翅目昆蟲總數的11.68%。雙翅目昆蟲中的橫帶花蠅（Anthomyia illocata）、蕈蚋（Mycetophilidae sp.）、褐足維蚋（Wilhelmia turgaica）、黃腹小麗水虻（Microchrysa flaviventris）的數量分別為127、78、110、63頭，分別占雙翅目昆蟲總個體數的4.82%、2.96%、4.17%、2.39%。半翅目昆蟲中的小長蝽（Nysius ericae）、葉蟬（Cicadellidae sp.）數量分別為220、80頭，占半翅目昆蟲總數的25.85%、9.40%;鱗翅目昆蟲主要為胡枝子小羽蛾 （Fuscoptili emarginata）、棉鈴蟲（Helicoverpa armigera），二者總數占鱗翅目昆蟲總數的15.48%;鞘翅目昆蟲中的十二斑褐菌瓢蟲（Vibidia duodecimguttata）數量最多，為78頭，占鞘翅目總數的47.56%。

2.3 桔梗花期傳粉昆蟲種類及訪花行為

由表2可知，桔梗花期傳粉昆蟲主要為意大利蜜蜂（Apis mellifera）、淡脈隧蜂（Lasioglossum sp.）、梯斑墨食蚜蠅（Melanostoma scalare）、切葉蜂（Megachile sp.）和熊蜂（Bombus sp.），其中意大利蜜蜂、淡脈隧蜂、切葉蜂、熊蜂為膜翅目昆蟲，梯斑墨食蚜蠅為雙翅目昆蟲。意大利蜜蜂的訪花個體數顯著高于淡脈隧蜂、梯斑墨食蚜蠅、切葉蜂和熊蜂。每小時每平方米昆蟲的訪花總數為34.49朵，其中意大利蜜蜂訪花數最多，為31.29朵，其次為淡脈隧蜂（2.83朵），且意大利蜜蜂訪花數量顯著多于淡脈隧蜂、梯斑墨食蚜蠅、切葉蜂、熊蜂（F=16.844;df=4，15;P<0.001）。每小時每平方米傳粉昆蟲總訪花時長為310.26 s，其中意大利蜜蜂訪花時長（285.65 s）顯著長于其余4種傳粉昆蟲（F=25.464;df = 4，15;P <0.001），其次為淡脈隧蜂（23.94 s），但與梯斑墨食蚜蠅、切葉蜂、熊蜂之間無顯著差異。1 h內傳粉昆蟲總個體數為14.42頭，數量由多到少依次為意大利蜜蜂>淡脈隧蜂>梯斑墨食蚜蠅>熊蜂>切葉蜂，其中意大利蜜蜂數量最多，為12.54頭，占傳粉昆蟲總數的86.96%，淡脈隧蜂為1.63頭，占傳粉昆蟲總數的11.30%，梯斑墨食蚜蠅、熊蜂、切葉蜂數量較少，分別為0.13、0.08、0.04頭，共占總數的1.73%（圖2）。

3 討論與結論

昆蟲是生態系統中的重要組成部分，對于維持生態系統的物種多樣性和生態平衡具有重要作用，昆蟲在植物授粉過程中具有高效、經濟等優勢，可增加農產品的坐果率和產量[11]。本文利用馬來氏網采集法對桔梗花期昆蟲群落進行調查，采集到昆蟲標本5 004頭，分屬于7目51科，顯示出桔梗田花期昆蟲種類豐富。桔梗田昆蟲群落中處于優勢地位的為切葉蜂科、蜜蜂科、長足虻科、蠅科、葉蟬科、長蝽科、粉虱科、羽蛾科、夜蛾科、瓢蟲科昆蟲。其中，夜蛾科、葉蟬科、粉虱科昆蟲是危害桔梗的主要害蟲，瓢蟲科昆蟲是控制桔梗田害蟲的重要天敵昆蟲。研究發現，生態系統中生物多樣性越高，群落的穩定性越高，害蟲越不易爆發。本研究表明，桔梗田昆蟲種類豐富，不同功能的昆蟲種類構成了復雜多樣的昆蟲群落結構，這可能是桔梗田害蟲發生較輕的重要原因。

傳粉昆蟲在植物開花授粉和結實繁衍中起重要作用[5]。膜翅目昆蟲訪花效率高、攜粉量大，雙翅目昆蟲個體數量多、訪花速率高，因此為最常見的傳粉昆蟲[12]。桔梗花期昆蟲群落結構的優勢種群以及主要傳粉昆蟲均屬膜翅目和雙翅目，這與以往研究中發現的膜翅目昆蟲為蘋果[13]、山楂[14]的主要授粉昆蟲類群、雙翅目昆蟲為文冠果[15]的主要傳粉昆蟲類群結論一致。尚利娜[16]對長白山訪花昆蟲種類進行調查發現雙翅目蠅科、虻科昆蟲具有訪花行為。昆蟲與植物長期協同進化，不同植物的傳粉昆蟲可能不一致[17]，根據我們的調查結果推測，桔梗的主要傳粉昆蟲為膜翅目與雙翅目昆蟲，主要有意大利蜜蜂、淡脈隧蜂、梯斑墨食蚜蠅、切葉蜂和熊蜂，其中意大利蜜蜂種群數量最大，訪花時間最長，單位時間訪花數量最多，訪花頻率最高。昆蟲訪花后的傳粉效果不僅與訪花頻率有關，而且與每次訪花后的傳粉效率密切相關，因此在桔梗實際生產中，是否可通過田間釋放傳粉昆蟲的方式提高桔梗結籽率及桔梗種子產量有待進一步研究。

桔梗既是我國野生的植物資源，也是有藥用、食用價值的經濟植物。本文通過對其花期昆蟲群落和昆蟲訪花行為進行研究，有助于我們了解桔梗生態系統中昆蟲組成和不同功能群的作用，為桔梗的可持續利用提供依據。

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