甘耀丹 楊正茗澤 寧作齊 彭漢卿 袁改霞



摘要 2021、2022年4—10月,本研究利用樣線法對黑龍江大慶地區不同季節蜻蜓目昆蟲的群落結構數量和多樣性進行了調查,共觀測到蜻蜓1 499只,隸屬于6科、18屬、34種。其中,蜻科(Libellulidae)的屬、種和個體數量均為最多,為該地的優勢類群。赤蜻屬(Sympetrum)物種數量遠多于其他屬,為優勢屬。蜻蜓物種數、多樣性指數及物種豐富度指數時序動態變化趨勢一致,7月最高,4月和10月較低。此研究結果為大慶地區昆蟲資源調查及蜻蜓目昆蟲的后續研究奠定了基礎。
關鍵詞 蜻蜓;群落多樣性;季節動態
中圖分類號 Q969.22 ? 文獻標識碼 A
文章編號 1007-7731(2023)11-0106-04
蜻蜓目昆蟲是古老且進化成功的昆蟲,遺傳資源豐富,是生態系統中不可或缺的消費者[1]。蜻蜓幼蟲水生,成蟲陸生,對環境變化能迅速響應,且其物種豐富度、多樣性、群落結構以及動態規律均能客觀反映當地環境狀況,被選為濕地、陸地雙環境質量指示生物[2],因其在指示環境變化、科學研究、生態保護及人文教育方面具有重要的價值,被認為是一類重要的、有益的生態昆蟲[3-4]。目前,國外對蜻蜓目昆蟲的區域分布、生物學特性、生態應用、細胞分子等已進行了深入研究,但我國學者對蜻蜓目相關研究局限性強且不夠深入,資源本底的調查不夠充分,導致研究的領域還遠遠落后于其他昆蟲[5]。
黑龍江大慶位于歐亞沙堿帶的東端,是我國北方生態環境脆弱帶的一部分,也是中國土地鹽堿化比較嚴重的地區之一[6]。市區水資源豐富,濕地類型較多,鹽沼、人工濕地占有較大比例[7],有利于蜻蜓目昆蟲的生存。大慶作為我國重要的石油石化工業城市,在城市發展的過程中關于昆蟲資源方面的研究較少,該地蜻蜓目昆蟲資源調查等研究未見報道。為了摸清該地區蜻蜓目昆蟲的種類、發生及季節分布,本研究對大慶市不同生境蜻蜓目昆蟲進行了初步調查,旨在為大慶市昆蟲資源調查、城市環境保護及生物多樣性利用提供科學資料,豐富我國蜻蜓目昆蟲的本底資源調查,為蜻蜓目昆蟲的后續研究奠定基礎。
1 研究方法
1.1 研究區概況
大慶市(45°46'~46°55' N,124°19'~125°12' E)位于松嫩平原腹地,以和緩起伏的廣闊平原為主,地勢起伏很小,海拔140~150 m。境內湖泊星羅棋布,有各類湖泊、泡沼284個,天然濕地總面積約3 700 km2,其中面積較大的有46個。全市濕地總面積為124 萬hm2,占大慶土地總面積的58.29%,是中國重要的濕地區域之一[7]。全市地處北溫帶大陸性季風氣候區,受蒙古內陸冷空氣和海洋暖流季風的影響,冬季寒冷有雪,春秋季風多。年平均氣溫6.2 ℃,年日照時數約2 658 h,平均無霜期168 d,夏季平均氣溫23.2 ℃[6]。
1.2 調查方法
根據大慶當地的生境特點,選取草甸草原、人工水泡岸邊及人工休閑廣場作為研究樣地。種類調查采用樣線法,于2021、2022年4—10月份進行野外觀察與標本采集。調查每月2次,每次持續5 d左右。現場未確定的種類由網捕后帶回實驗室,制作針插標本后進行種類鑒定。蜻蜓種類的鑒別依據《中國蜻蜓大圖鑒》《北京蜻蜓生態鑒別手冊》《中國昆蟲生態大圖鑒》[7-9]等參考資料。
1.3 多樣性分析
多樣性指數(H)采用Shannon-Wiener公式:[H'=∑si=1Piln(Pi)];物種豐富度(R)采用Margalef公式:R=(S-1)/lnN;均勻度指數(J)采用Pielou公式:J=H'/lnS;優勢度指數(D)采用Berger-Parker公式:D=N max/N。式中S為群落物種數,N為所有種類的種群數量,Pi為物種i的個體數占總個體數的比例,N max為優勢種的種群數量[10]。
2 結果與分析
2.1 大慶地區蜻蜓目昆蟲群落的組成及發生時間
大慶地區蜻蜓觀測共發現1 499只,依據張浩淼的中國蜻蜓分類系統[8],大慶地區蜻蜓隸屬于6科18屬34種,詳情見表1。
長期觀測發現,大慶地區蜻蜓目昆蟲最早發生于4月下旬,最晚發生于10月上旬,多數蜻蜓分布在5—9月份。每種蜻蜓在1年中分布時間長短不同,其中,黃蜻(Pantala flavescens)、鉤紋色絲蟌(Sympecma paedisca)、東亞異痣蟌(Ischnura asiatica)3種蜻蜓發生的時間較早,季節分布時間較長,能持續活動5~7個月。艾氏施春蜓(Sieboldius albardae)、亞力施春蜓(Sieboldius alexanderi)、黑赤蜻(Sympetrum danae)等14種蜻蜓活動的時間較短,只觀察到1~2次。其余蜻蜓活動時間一般在2~4個月。
2.2 大慶地區蜻蜓群落的特征
從表1、2統計結果可知,在科一級,蜻科(Libellulidae)在屬(7)、種(18)和個體數量(986)上均最多,占有明顯的優勢;蟌科(Coenagrionidae)的屬(4)、種(8)和個體數量(348)均為第2;色蟌科(Calopterygidae)的屬(1)、種(1)和個體數量(1)均為最少,為該地的罕見類群。在屬級,赤蜻屬(sympetrum)物種數量最多,有9種,為優勢屬,其次為蜻屬(Libellula)(3)。有6個屬包括2種,其余屬為單種,有10屬,占總屬數(18)的55.6%,優勢屬不明顯,表明大慶地區的蜻蜓在屬一級有較高的多樣性。在種級,共有7種蜻蜓的數量超過100只,為大慶地區的優勢種,其中以黃蜻、纖腹蟌(Coenagrion johanssoni)占有絕對的優勢,分別有239、200只,以下依次是居間白顏蜻(Leucorrhinia intermedia)(156)、大陸秋赤蜻(Sympetrum frequens)(135)、普赤蜻(Sympetrum vulgatum)(133)、短斑白顏蜻(Leucorrhinia dubia)(120)、東亞異痣蟌(105)。艾氏施春蜓、亞力施春蜓、褐頂赤蜻(Sympetrum infuscatum)、褐帶赤蜻(Sympetrum pedemontanum)等12種蜻蜓極為稀少,只采集到1~2只,占總物種的35.3%,為大慶地區的稀有種。
按各科多樣性指數的大小由高到低排序:蜻科>蟌科>蜓科(Aeshnidae)>春蜓科(Gomphidae)>絲蟌科(Lestidae)>色蟌科,蜻科最高;物種豐富度的順序為蜻科>春蜓科>蟌科>蜓科>絲蟌科>色蟌科,色蟌科只有1種,是該地的稀有類群;各科中優勢種的優勢度指數的大小為色蟌科>絲蟌科>蟌科>蜓科>春蜓科>蜻科,蜻科最低;各科內物種均勻度指數的大小排序為春蜓科>蜓科>蜻科>絲蟌科>蟌科>色蟌科,春蜓科物種分布最均勻。
2.3 大慶地區蜻蜓群落多樣性的時序動態
對各月份蜻蜓的種類數、個體數、多樣性指數、物種豐富度、均勻度指數與優勢度指數進行統計后,從圖1可以看出,蜻蜓種類數量的高峰出現在7月份,共計23種,4月份的種類最少,只有1種;個體數量的高峰出現在6月份,共496只,4月份最少。多樣性指數在4月份最低,5—6月份迅速上升,7月份達到最高點,而后從8—10月緩慢下降。物種豐富度與多樣性指數的月度變化趨勢相似,最低值、最高值所在的月份一致(圖2)。10月份只有2種蜻蜓,且數量相當,所以均勻度指數最高,4月份只有1種蜻蜓,其均勻度指數為零,而其優勢度指數最高,7月份蜻蜓的優勢度指數最低(圖3)。
3 結論
大慶地區蜻蜓共有6科18屬34種,與全國已知的23科175屬983種(亞種)[8]相比,科、屬與種的數量較少,這可能與大慶當地所處的緯度、天氣條件及地貌特點等有關。該地蜻蜓發生于4—10月份,其中,4月與10月蜻蜓種類與數量很少,7月份蜻蜓的種類、多樣性指數及物種豐富度均為最高,且7、8月份各項指標維持在較高水平。7、8月份氣候條件良好,不僅有利于蜻蜓的繁育,也有利于植物的生長與多樣性的發展,而植被多樣性不僅反應了蜻蜓棲息環境的復雜程度,還為蜻蜓提供了取食、交配等活動的場所。這與楊國輝、王辰等[2,11]的研究結果相一致。
大慶地區天然水資源豐富,盡管蜻蜓的總種數較少,季節分布時間較短,但充足的水源為蜻蜓繁衍提供了較優越的條件。蜻蜓的發生與當地的物候非常吻合,是監測當地生態環境較好的指示物,建議當地重視蜻蜓目昆蟲的資源保護。
參考文獻
[1] 高宇,史樹森.蜻蜓目昆蟲資源價值[J].生物資源,2021,43(3):276-283.
[2] 楊國輝,徐吉山,楊盛春,等.洱海湖濱區蜻蜓物種多樣性與環境影響因子關系初探[J].湖泊科學,2018,30(4):1075-1082.
[3] 朱翠,李力.蜻蜓目昆蟲在生態及應用方面的研究[J].西安文理學院學報(自然科學版),2013,16(1):44-46.
[4] 岳穎,汪闐.北京蜻蜓生態鑒別手冊[M].武漢:武漢大學出版社,2013.
[5] 張大治,鄭哲民.中國蜻蜓目昆蟲研究現狀[J].陜西師范大學學報(自然科學版),2004,32(S2):97-100.
[6] 臧淑英,黃樨,鄭樹峰.資源型城市土地利用變化的景觀過程響應——以黑龍江省大慶市為例[J].生態學報,2005,25(7):1699-1706.
[7] 王繼富,劉興土,陳建軍.大慶市濕地退化的生態表征與保護對策研究[J].濕地科學,2005,3(2):143-148.
[8] 張浩淼.中國蜻蜓大圖鑒[M].重慶:重慶大學出版社,2019.
[9] 張巍巍,李元勝.中國昆蟲生態大圖鑒[M].重慶:重慶大學出版社,2011.
[10] 胡冰冰,李后魂,梁之聘,等.八仙山自然保護區蝴蝶群落多樣性及區系組成[J].生態學報,2010,30(12):3226-3238.
[11] 王辰,高新宇,劉陽,等.濕地植被對北京地區蜻蜓生態分布的影響[J].生態學報,2007,27(2):516-525.
(責編:張 蓓)