吉林省中西部地區燈下蛾類群落結構及多樣性

摘要

為探明吉林省中西部地區蛾類昆蟲的種類及組成，提供蛾類群落的多樣性資料，本研究于2017年－2020年利用高空探照燈逐日誘集蛾類昆蟲并分類，明確不同昆蟲季節性種群動態，在此基礎上對蛾類群落多樣性進行分析。結果共采集、鑒定蛾類昆蟲18科227種，優勢科為夜蛾科，種數占比達到49.34%。按為害植物類別，可分為農業害蟲、林業害蟲、果樹害蟲、蔬菜害蟲等。蛾類昆蟲4月始見，7、8月群落豐富度最高，7月群落多樣性最高，群落均勻性隨時間變化不明顯。明確了不同月份優勢度指數較高的種類。7、8月的蛾類群落相似性高，4、10月與各月的相似性低。本研究結果可為此區域蛾類害蟲的監測預警與綜合治理提供基礎理論依據。

關鍵詞

蛾類害蟲;"種類組成;"高空探照燈;"蟲源來源;"群落多樣性

中圖分類號：

S"433.4

文獻標識碼："A

DOI："10.16688/j.zwbh.2023067

Study"on"structure"and"diversity"of"moths"communities"under"lighttrap"in"the"central"and"western"Jilin"province

SUN"Wei1，"PAN"Yiyuan2，"SU"Qianfu1，"YANG"Wei1，"ZHOU"Jiachun1，"GAO"Yuebo1*

（1."Jilin"Academy"of"Agricultural"Sciences，"Gongzhuling"136100，"China;"2."Jilin"Agricultural"University，"Changchun"130118，"China）

Abstract

This"study"aimed"to"reveal"moth"species"and"composition"in"the"central"and"western"Jilin"province，"and"provide"background"information"about"insect"diversity"and"emergence"period."The"moths"communities"of"Lepidoptera"were"investigated"by"verticalpointing"searchlighttraps"from"2017"to"2020."The"result"showed"that"there"were"227"moth"species"belonging"to"18"families，"Noctuidae"was"the"main"family，"and"the"proportion"of"individual"species"was"49.34%."Based"on"plant"type，"these"species"were"divided"into"agricultural"pests，"forest"pests，"fruit"trees"pests"and"vegetable"pests.nbsp;Moths"appeared"in"April."The"index"of"richness"in"July"and"August"and"diversity"in"July"were"relative"higher"than"those"in"other"months."The"evenness"index"was"not"significantly"correlated"with"season."The"dominant"species"in"different"months"were"confirmed."The"community"similarity"was"very"high"between"July"and"August，"while"those"were"very"low"among"April，"October"and"other"months."This"study"provides"theoretical"basis"for"monitoring，"predicting"and"comprehensive"protection"of"moth"pests"in"this"area.

Key"words

moth"pest;"species"composition;"verticalpointing"searchlighttrap;"population"source;"community"diversity

吉林省地處東北地區中部，是我國重要的糧食大省。依地貌分為東部山地及中西部平原。中西部平原屬松遼平原腹地，玉米、水稻、大豆等農作物，以及多種果樹、蔬菜等在此大面積種植。蛾類害蟲是需重點防范的害蟲類群，吉林省農作物害蟲中的黏蟲Mythimna"separata、亞洲玉米螟Ostrinia"furnacalis、大豆食心蟲Leguminivora"glycinivorella，園藝害蟲小菜蛾Plutella"xylostella，林業害蟲中的芳香木蠹蛾Cossus"cossus等，均屬蛾類害蟲，嚴重危害農林業的可持續發展。此外，近年來我國重大入侵性害蟲—草地貪夜蛾Spodoptera"frugiperda，也有遷飛至吉林為害的風險［1］。

關于吉林省蛾類昆蟲的研究，已報道的有楊斌等［2］對長白落葉松人工林的燈下蛾類昆蟲的調查，劉生冬等［3］對長白山高山苔原帶的蛾類組成進行了分析，這些研究主要集中于特定區域，不足以反映吉林省蛾類的種類及分布。目前來看，對此地區蛾類組成及發生動態的研究還明顯不足。因蛾類害蟲為害嚴重，近年來，在國家和省級項目資金的支持下，吉林省多地建成了標準化的病蟲害監測站點，配備了誘蟲燈等害蟲監測設備，準確鑒別誘集昆蟲的種類是害蟲監測工作的重點。但燈下昆蟲種類繁多，缺乏蛾類相關資料，鑒定難度大等現實情況，不利于監測工作的開展。由此可見，明確吉林省中西部蛾類昆蟲種類，分析其在本地區的發生時間，可為此區域乃至東北地區蛾類害蟲監測預警工作提供重要的基礎理論材料，也可豐富蛾類分布及群落多樣性的研究內容。基于多年的監測及普查，經過匯總整理，作者出版了《吉林省燈下蛾類動態及圖鑒》［4］，對吉林省分布的蛾類昆蟲的外部形態特征、食性及分布等進行了介紹。在此基礎上，于2017年－2020年利用高空探照燈，在吉林省中西部地區的公主嶺市，對蛾類昆蟲的種類進行了系統調查，闡明了其發生期，分析了蛾類群落多樣性水平，以明確此區域蛾類群落的組成及結構。

1"材料與方法

1.1"試驗地點

吉林省年平均氣溫5.6℃，四季分明，屬溫帶大陸性季風氣候。4月－10月為該區域作物生長期。冬季平均氣溫-11℃以下。本研究在公主嶺市吉林省農業科學院試驗基地開展（43°32′N，124°49′E）。基地農作物種類繁多，包括玉米、高粱、小麥、谷子、向日葵、花生等。樹木主要包括垂柳、黑松、白樺、五角楓、衛矛、山杏、山楂、梨、李子、海棠等。

1.2"高空探照燈取樣

本研究選用高空探照燈誘集蛾類昆蟲，此設備參照張智的報道［5］自制。探照燈為GT75型（上海亞明照明有限公司），金屬鹵化物燈光源。于四周空曠的空地設置此設備1臺，距離作物田約100"m。設置方法：將燈置于大漏斗內，依靠鐵圈固定，發出的光柱向上照射。初期的收集裝置為放有微量洗衣粉的塑料水桶，后因需制作標本，改為棱長為50"cm的正方體尼龍紗集蟲袋。定時器控制日出關閉日落開燈，清晨取蟲后分類、統計。取樣時間為：2017年5月9日至9月28日;2018年5月9日至9月28日;2019年3月13日至10月20日;2020年3月24日至10月19日。

1.3"種類鑒定

蛾類標本的分類鑒定方法同作者之前的研究［67］，主要通過參考部分專著進行形態學鑒定［810］。除形態學鑒定外，本研究還使用了DNA分子鑒定結合形態學的方法確認部分蛾類物種。選用的引物是DNA條形碼引物，LCO1490（5′GGTCAACAAATCATAAAGATATTGG3′）和HCO2198（5′TAAACTTCAGGGTGACCAAAAAATCA3′）［11］，詳細的試驗、分析方法參照孫嵬等［67，"12］。

1.4"數據統計

中國農業科學院的學者在渤海中間的山東省長島縣，系統監測并明確了跨越渤海遷飛的昆蟲種類［13］。本研究統計有此跨海遷飛行為、且在燈下出現的蛾類。對燈下蛾類群落多樣性進行計算。

群落多樣性指數H′（ShannonWienner）：

H′=－∑Si=1PilnPi

Pi為第i種的數量占總數量的比例，S為調查到的物種數。

均勻性指數J′：

J′=H′H′max=H′lnS

優勢度指數Dn分析：Dn=Ni/N，Ni、N分別為第i種類的數量和總量。Dn≥0.1時記錄為優勢種。

群落相似性指數I：

I=2Ca+b

a=A月蛾類種類數，b=B月蛾類種類數，C=A、B兩月相同種類數。

利用Excel"2010分析數據并制圖，使用SPSS"17.0軟件進行單因素方差分析（OneWay"ANOVA），并用Duncan氏新復極差法進行差異顯著性分析。

2"結果與分析

2.1"種類組成

2017年－2020年利用高空探照燈對吉林省中西部蛾類群落系統取樣，共采集、鑒定蛾類昆蟲227種，分屬鱗翅目的18科（表1）。其中，夜蛾科（數量占比49.34%）、尺蛾科（9.69%）、舟蛾科（8.37%）、天蛾科（7.93%）為優勢科，其他包括草螟科（5.73%）、燈蛾科（4.41%）、毒蛾科（2.64%）、枯葉蛾科（2.64%）、天蠶蛾科（1.76%）、螟蛾科（1.32%）及刺蛾科（1.32%）等。記錄了各種蛾類4年的誘集數量，明確了其發生期。統計了具有跨越渤海遷飛行為的蛾類35種。采用DNA分子鑒定的方法，共測序確認了63種蛾類昆蟲。查詢到了僅有拉丁名而無中文名的種類，如Artaxa"guttata（Lepidoptera："Lymantriidae）、Imosca"coreana（Lepidoptera："Noctuidae）、Actebia"fennica（Lepidoptera："Noctuidae）等，記錄分布于歐洲、北美及亞洲。按為害的植物類型分類，可分為農業害蟲、蔬菜害蟲、林業害蟲、果樹害蟲等。農業害蟲方面，大豆害蟲可見大造橋蟲Ascotis"selenaria、草地螟Loxostege"sticticalis、銀紋夜蛾Ctenoplusia"agnata、甜菜夜蛾S.exigua、人紋污燈蛾Spilarctia"subcarnea、古毒蛾Orgyia"antique等。玉米害蟲可見亞洲玉米螟、黃地老虎Agrotis"segetum、小地老虎A.ipsilon、三叉地老虎A.trifurca、二點委夜蛾Athetis"lepigone、棉鈴蟲Helicoverpa"armigera、黏蟲等。水稻害蟲可見金斑夜蛾Plusia"festucae、稻螟蛉夜蛾Naranga"aenescens等。蛾類昆蟲在燈下的始見期為4月，最早發生的種類為春尺蠖Apocheima"cinerarius。之后，燈下蛾類的種類、數量迅速增加，進入10月中下旬，氣溫下降明顯，未再誘集到蛾類昆蟲。

1）"＃跨海遷飛昆蟲;○測序確認物種。誘集信息中-表示發生量較低，零星可見。部分發生量較低種類的發生期，是由其他監測工具確定。數字為誘集到蛾子的月份，括號內為2017年-2020年各年度的誘蛾量。

＃"represented"the"species"migrated"across"the"Bohai"Strait."○represented"the"species"were"confirmed"by"molecular"marker."In"captured"information，"-represented"the"species"was"in"low"number"or"occasionally"visible."Emergence"period"of"partial"species"with"low"number"were"determined"by"other"monitoring"methods."Number"presented"emergence"period，"and"number"in"brackets"showed"yearly"moths’"number"during"2017-2020.

2.2"群落多樣性

多樣性指數的動態圖（圖1）可直觀地體現出2017年-2020年不同月份間數值的變化。從豐富度的數值來看，4月與10月的蛾類群落豐富度指數之間沒有顯著性差異（P＞0.05），顯著低于6月-9月的豐富度指數（Plt;0.05）；7月的豐富度指數最高。群落多樣性方面，4月的群落多樣性指數顯著低于6月-9月（Plt;0.05），7、8月的多樣性指數顯著高于4、10月（Plt;0.05），5月-9月的多樣性指數之間無顯著性差異（P＞0.05）。各月之間的群落均勻性指數無顯著性差異（P＞0.05）。每年的蛾類發生情況受到異地遷入種類、監測工具、極端天氣、試驗地植物生長情況等諸多因素影響。各年度間差異較大，造成多樣性數據分析不全面。總體看來，相同年份的數據更利于多樣性數值變化的比較。豐富度指數隨時間呈波浪式變化，4月可調查到7種早期發生種類，5月始豐富度指數隨時間的變化呈上升趨勢，7、8月的豐富度最高，2019年7月的物種數最多，共131種。而后豐富度指數逐漸下降并歸零，季節性變化明顯，

10月處于較低水平，

但仍能捕捉10種以上的蛾類。蛾類群落的多樣性指數顯示，5月始即有較高的數值（1.37～3.11），6水平，7月的多樣性最高（2.8～3.71），9月也保持了較高的數值（2.25～3.05）。從群落的均勻性指數來看，7月的均勻性指數較高（0.72～0.81），說明此時期群落物種間平衡性最佳。均勻性指數隨時間變化不明顯，各調查年份，5月、9月，乃至4月、10月都曾出現指數高值，這個可能與物種數不多、數量分布均勻有關。

2.3"優勢種及優勢度指數

表2列出了不同月份優勢度指數較高的蛾類，大多為當地的重要害蟲。4月的春尺蠖（0.4）、10月的雙珠雅尺蠖Chariaspitates"shuangzhu（0.326）的優勢度指數最高，緣于此2月蛾類物種較少，優勢種突出。與之相對應的是，7月的蛾類物種數多，優勢種不突出，優勢度指數均小于0.1。4月的7種蛾類中，春尺蠖、梨劍紋夜蛾Acronicta"rumicis、楊扇舟蛾Clostera"anachoreta"為優勢種，均為林業害蟲。八字地老虎Xestia"cnigrum是重要的地下害蟲，5、6、8月優勢度指數較高。棉鈴蟲在9、10月優勢度指數較高，這段時間是其遷出期。亞洲玉米螟6月-9月可見，涉及兩個成蟲世代的發生，且在8、9月是優勢度指數最高的種類。黏蟲4月-10月保持較高的優勢度指數，但只在10月優勢度指數大于0.1，此時期為三代黏蟲成蟲遷出期。作為外來入侵害蟲，美國白蛾Hyphantria"cunea在8月體現了較高的優勢度指數。

2.4"群落相似性

統計了各年度各月發生的蛾類昆蟲種類，利用相似性系數顯示各月間蛾類群落相似性，均值為0.393"1（表3）。4、10月與其他各月群落相似性水平均較低。5月至9月之間各月群落相似性水平均較高。不同月份昆蟲群落相似性指數最高的是7月和8月（0.829"6），這主要是因為此時期蛾類昆蟲發生種類多且相近。4月與9月調查所得蛾類的共有種少，相似性系數最低（0.069"6），這與溫度、植被生長狀況關系較大。

3"結論與討論

本文于2017年－2020年之間通過燈誘監測，在吉林省中西部采集、鑒定到18科227種蛾類昆蟲，并對各種蛾類昆蟲的發生期進行了研究。鑒定到的種類中夜蛾科最多。按為害植物類別，采集到的害蟲包括農業害蟲、林業害蟲、果樹害蟲、蔬菜害蟲等。種類中既包括黏蟲、亞洲玉米螟、大造橋蟲、草地螟、小菜蛾、八字地老虎等常見的本地害蟲，也包括一些在其他地區為害嚴重，但在吉林省卻鮮有報道的種類，如在夏玉米區、棉區造成嚴重為害的二點委夜蛾、棉鈴蟲等［1416］。鑒定的種類部分與楊斌等［2］、劉生冬等［3］報道的相同，但也有不同，這是由于雖然調查省份相同，但取樣的生態環境不同所致。本研究調查到的蛾類與距離吉林省較遠省份報道的種類差別較大，體現了蛾類分布的地理差異［1718］。本文基于周燕等［13］的研究結果，統計了35種具有跨越渤海遷飛行為且在吉林省中西部有分布的蛾類，表明這部分蛾類在吉林省的蟲源組成，可能包含了遷入種群。

群落豐富度反映了物種數多寡，本地區蛾類豐富度與溫度的變化趨勢相近。7、8月是昆蟲的活躍高峰期，蛾類物種數最為豐富，說明其對7、8月的氣候適應性最強。此時期也是吉林省農業害蟲的重要為害時期。這一結果與黃釗等［19］對螞蟻群落的研究相近，他們提出氣溫對螞蟻群落豐富度起決定作用。群落多樣性是群落組成與結構水平的重要指標，反映了物種的變異程度、富集度以及其對環境的適應度［20］。群落多樣性指數高低與生境中植被類型、溫濕度等環境因素直接相關，杜春花等［21］提出氣溫是影響燈下昆蟲群落多樣性變化的主要因子。7月的蛾類群落多樣性指數與豐富度一致，都處于較高水平。9月蛾類群落多樣性維持在較高水平，此時各蛾類即將越冬或回遷，較高的群落多樣性指數，對促進蛾類種群的穩定發展有著重要的進化意義。本文的多樣性變化趨勢與王鑫等［17］報道的新疆阿克蘇地區中部夏季農田蛾類昆蟲相近。群落均勻性是衡量群落的均勻程度的指數，個體數分配越均勻則指數越高，群落也更加穩定。本文的結果顯示均勻性指數與上述指數不同，無時間規律性。

不同月份蛾類群落的優勢種及優勢度指數有差異。4、10月具有優勢度指數最高的蛾類，且4月的優勢種均為林業害蟲，這與此時期吉林省溫度較低、植物生長情況等因素相關。各月的蛾類優勢種在群落中有較高的數量，占據著廣泛的生境范圍、資源，對整個群落的結構組成有較深的影響［2223］。亞洲玉米螟、黏蟲、八字地老虎等均為吉林省重要害蟲，且在不同月份有較高的優勢度指數，因而在群落中具有更大的生物量，是其能在此區域為害成災的重要原因。群落相似性反映了物種組成的相似程度，可作為劃分群落間相近程度的可靠依據。7、8月的群落相似系數最高，表明這2個月的昆蟲群落組成最為相似。7、8月也是蛾類昆蟲發生的重要時期，相似的群落組成，說明蛾類昆蟲的環境適應性及資源利用趨勢相近。群落相似系數低的月份，則表明不同月份的溫濕度、光照、植被等條件發生了變化，蛾類昆蟲的組成也隨之發生了適應性的變化。上述結果與部分在北方地區開展的研究結論一致，楊向東等［24］的研究指出，冀西北壩上地區燈下蛾類群落7、8月燈下相似度最高。門麗娜等［25］報道山西的人工沙棘林蛾類群落7、8月相似度最高。本文僅涉及不同時期的群落相似性指標，不同生境對于昆蟲群落的相似性系數也有著重要的影響［26］。

本研究所選監測區域的生境豐富多樣且有較高的代表性，研究結果可提供吉林省中西部蛾類分布的基礎數據，為該地區蛾類害蟲的有效管理及綜合治理提供科學依據。但研究僅針對燈下蛾類群落，對于該區域昆蟲群落的研究還有待于結合其他方法進一步開展。

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（責任編輯：田"喆）