茂縣昆蟲生物多樣性初步研究

徐明滿，趙 健

(四川省德昌縣林業和草原局, 四川 德昌 615500)

1 引言

昆蟲是生物多樣性的重要組成部分，據估計，地球上的昆蟲約有1000萬～3000萬種，約占全球生物多樣性的一半。世界上目前已命名的昆蟲在100萬種左右，占動物界已知物種的2/3[1]。然而相對于大型動物和植物，個體小、數量多、種類復雜的昆蟲物種多樣性研究卻沒有得到足夠的重視[2]。且昆蟲是森林生態系統的重要組成成分，對系統運行和穩定有著重要的作用[3]。近年來，國內各地區不同程度的開展了一些關于昆蟲多樣性的調查研究，如西雙版納自然保護區蟻科昆蟲的多樣性研究、秦巴山區蝗蟲群落多樣性研究、河西走廊不同生境蝶類多樣性研究、衡山不同海拔昆蟲多樣性研究等[4～7]。

四川省茂縣地處龍門山地震帶，是全國地震活躍地區之一。在經過1933年疊溪大地震、1976年松潘地震以及2008年汶川大地震之后，茂縣山體結構普遍較為松散，曾發生多次泥石流和山體垮塌事件，因而恢復茂縣整體的植被覆蓋是保護全縣人民生命財產安全的首要任務。而昆蟲生物多樣性的狀況是森林生態系統健康與否的重要指標之一。因此，調查茂縣昆蟲物種多樣性對于全縣林業生態的健康狀況有著重要的指示性作用，為預防自然災害的發生提供基礎數據。

2 研究區概況

茂縣地處青藏高原東南緣，橫斷山脈北段，沙魯里山系東南端。縣境內東部的土地嶺是岷江和涪江的分水嶺。土地嶺以西屬岷江水系，是茂縣的主體。岷江河谷兩岸山勢巍峨，西部由龍門山西坡山地和邛崍山東坡山地及岷山由北向南延伸山地組成山勢雄偉，陡坡壁立，海拔多在4000 m以上，為典型的高山峽谷地貌；北部谷坡下部較為陡峭，地形狹窄，向上漸趨寬坦，是高山峽谷向川西北高原過渡地帶，呈現高原地貌景觀。土地嶺以東為涪江水系，山勢較緩，起伏連綿，相對高差1000～1500 m，屬盆地西緣山地。該區屬于青藏高原東南山緣的高山峽谷地帶，主要受西風環流南支急流和印度洋西南季風的影響，全縣具有明顯的高原型季風氣候的特性，干濕季分明。

該區域受復雜的生物、氣候、土壤等自然條件的影響，形成了多樣的森林植物群落類型。主要有暖溫帶半干旱河谷草原灌叢植被帶，溫帶灌木、夏綠針闊混交林帶，寒溫帶針闊混交林帶，亞高山暗針葉林帶，亞高山灌叢草原帶和高山草甸帶。植物資源多樣，其中屬國家I級保護植物的有5種；國家Ⅱ級保護植物的12種。

3 研究方法

3.1 標本采集

本次調查標本采集于2016年4月份開始，直至2017年9月份，為期一年半。調查地點涉及全縣21個鄉鎮，選取林地、草地、農田、河灘4種不同的生境作為采集的樣地。并根據茂縣的植被類型和海拔，設置了不同的標本采集樣地。本研究主要采用的小生境采樣方法主要有：網捕法、震落法、搜尋法。采集到的每號標本都要注明時間、地點、海拔和采集人等信息。

3.2 采集工具和試劑

捕蟲網(網圈直徑30 cm)，海拔儀，乙酸乙酯毒瓶，無水乙醇，三角紙袋，鑷子，幕布，黑光燈(20 W)，標本盒，注射器，昆蟲針，三級臺，展翅臺，數碼相機。

3.3 標本制作和鑒定

把采集到的標本帶回室內后，將分裝在三角紙袋的鱗翅目標本用還軟器待其回軟后，利用昆蟲針固定標本，并進行展翅。其他目昆蟲標本直接置于75%的酒精中保存。

標本的鑒定主要根據昆蟲鑒定圖冊、昆蟲圖譜、科目檢索表以及各種昆蟲分類研究論文[8～18]。

3.4 數據分析

以物種豐富度指數(S)、Shannon-Wiener指數(H)、Pielou均勻度指數(J)為生物多樣性指數，對比分析各目標昆蟲在不同時空的變化情況。

4 結果及分析

4.1 昆蟲種類組成

經過室內標本的整理統計，本次調查共采集標本4280頭，已鑒定4115頭，隸屬于9目43科，其中鞘翅目13科，半翅目2科，蜻蜓目2科，同翅目2科，竹節蟲目1科，膜翅目2科，鱗翅目17科，革翅目1科，直翅目3科。各目昆蟲的具體數量和所占比例詳見表1。

4.2 不同月份昆蟲多度

通過統計茂縣不同月份所采集的昆蟲標本，得出各月份昆蟲多度(圖1)。按照月份昆蟲多度的大小排序依次為7月份>5月份>9月份>10月份>4月份。從圖1中可以看出，茂縣各月份昆蟲的發生情況基本符合正太分布，7月份是昆蟲活動最頻繁，數量最多的時間。

圖1 不同月份昆蟲多度

4.3 不同采集點多樣性指標

本次調查以蛾類標本最為豐富，因此對蛾類的物種多樣性進行了具體分析。多樣性指數最高的是黑虎鄉，達到5.9214；松坪溝次之，為5.6478；石大關、溝口鄉、永和鄉均在5.4～5.6之間；洼底鄉和南新鎮的指數低落到4～5之間；曲谷鄉為3.8764；最低的為土門鄉，僅為3.1543。均勻度指數為黑虎鄉(0.9832)>南新鎮(0.9790)>永和鄉(0.9690)>松坪溝(0.9523)>溝口鄉(0.8820)>石大關鄉(0.8766)>洼底鄉(0.7624)>曲谷鄉(0.7441)>土門鄉(0.4961)。土門鄉、黑虎鄉、永和鄉、曲谷鄉、洼底鄉的均勻度與多樣性一致，即多樣性指數高，均勻度指數也高，多樣性指數低，均勻度指數也低。南新鎮、溝口鄉、松坪溝的多樣性指數比石大關低，但多樣性指數卻比石大關高，這說明南新鎮、溝口鄉、松坪溝的蛾類群落分布不均勻，存在明顯的優勢種群(表2)。

表2 茂縣蛾類群落多樣性指標

4.4 不同采集時間蛾類豐富度指數

根據不同采集時間蛾類豐富度指數分析，4月份物種數最多的采集地為土門鄉，其次為石大關鄉、洼底鄉、黑虎鄉，松坪溝、永和鄉、溝口鄉和曲谷鄉物種數相近，最少的為南新鎮；5月份氣溫有所升高，各采集地物種數也出現了明顯的提升，物種數最高的為土門鄉，為67種，其次為溝口鄉、黑虎鄉、洼底鄉和石大關鄉，物種數在40～60種之間，物種數最少的為南新鎮、松平溝、永和鄉和曲谷鄉；7月份物種數最多的為土門鄉，為71種，溝口鄉、洼底鄉和石大關鄉物種數與土門鄉相近，其次為松坪溝、永和鄉和黑虎鄉，種數最少的為南新鎮和曲谷鄉；9月份已進入秋季，但土門海拔較低，因此其物種數也較多，為63種，其余各地物種數較7月份均出現了明顯的減少；10月份氣溫出現明顯下降，蛾類活動減少，海拔相對較低的土門鄉物種數較多，海拔稍高的永和鄉、松坪溝、溝口鄉、黑虎鄉、洼底鄉和石大關鄉則相對較低，海拔最高的南新鎮和曲谷鄉物種數最低，均為2種(圖2)。

圖2 不同采集點蛾類物種數時間動態

4.5 多樣性指數與均勻度指數的相關性分析

多樣性指數與均勻度指數相關性分析顯示，4月份、10月份的相關性系數都不顯著，說明其蛾類群落結構不穩定，分布不均勻，各科間差異較大，相關性系數分別為4月份(r=0.6081，P=0.0823>0.05)，10月份(r=-0.2848，P=0.4577>0.05)。5月份、7月份和9月份的相關系數r均在0.9以上，且P值<0.05，其多樣性指數與均勻度指數相關性顯著，說明其蛾類結構組成合理，結構趨于穩定，從而使多樣性與均勻度呈現出一致性(表3)。

表3 各月多樣性相關性分析

5 結論與討論

本次調查共采集蛾類標本3162頭，占總采集數的73.88%，占鱗翅目昆蟲總數的95.82%，經鑒定統計共130屬177種。隸屬于13科，分別是天蛾科Sphingidae、毒蛾科Lymantridae、鉤蛾科Drepanidae、尺蛾科Geometridae、燈蛾科Arctiidae、螟蛾科Pyralidae、舟蛾科Notodontidae、夜蛾科Noctuidae、枯葉蛾科Lasiocampidae、大蠶蛾科Saturniida、草螟科Crambidae、波紋蛾科Thyatiridae、苔蛾科Lithosiidae。

從物種數所占比例來分析，天蛾科、草螟科各5種，各約占2.82%，毒蛾科、鉤蛾科、燈蛾科和波紋蛾科各有7種，各約占3.95%，尺蛾科47種，約占26.55%，螟蛾科8種，約占4.52%，舟蛾科17種，約占9.6%，夜蛾科51種，約占28.81，枯葉蛾科和苔蛾科各6種，各約占3.39%，大蠶蛾科4種，約占2.26%。

隨著時間的變化，茂縣的蛾類群落的物種數和個體數也在不斷的發生變化。無論是科級水平、物種數目，還是個體數量，其變化趨勢基本保持一致，即7月份數量最高，5月份和9月份次之，10月份和4月份持續變少，其發生規律基本符合正太分布。

由于昆蟲的特殊結構和生活習性，且對森林生態系統環境的變化非常敏感，因此昆蟲經常被作為指示種來監視環境的變化。通過對茂縣蛾類多樣性的研究，并結合相關氣象資料，以蛾類作為指示種對茂縣的生態環境的變化進行監測。這是一項長期的工作，需要多年的監測資料才能更準確的反映茂縣的生態環境變化的規律。同時，摸清茂縣昆蟲種類，建立昆蟲資源數據庫，對科學的評價生態系統恢復成效、全面開展生物多樣性保護，具有重要的理論和實踐意義。