伊犁河谷西天山野果林瓢蟲多樣性及空間分布特征

摘 要：【目的】調查分析新疆伊犁河谷西天山野果林不同生境中瓢蟲群落多樣性，為西天山野果林的生物多樣性保護提供基礎數據。

【方法】在2022～2023年的5～8月，系統調查伊犁河谷6個縣市（霍城縣、伊寧市、伊寧縣、鞏留縣、新源縣和尼勒克縣）5種生境（包括山地草原、荒漠草原、濕地、果園、林地）共90個樣點。

【結果】共采集2 014頭瓢蟲，隸屬于13屬23種。不同地區之間的瓢蟲種群數量和物種組成差異顯著：鞏留縣和霍城縣瓢蟲種群數量最多，而尼勒克縣的瓢蟲種群數量最少，多異瓢蟲為優勢種。不同生境間濕地的Margalef豐富度指數最高（2.891），而林地的最低（1.473）。多樣性指數H′從高到低依次為山地草原gt;濕地gt;荒漠草原gt;果園gt;林地。均勻度指數E從高到低為荒漠草原gt;林地gt;果園 gt;山地草原gt;濕地。其次，不同生境之間的昆蟲種群相似性存在差異，其中荒漠草原和果園的相似度系數最高為0.76（中等相似）；而林地與山地草原以及濕地的相似度指數均低于0.5（不相似或者極不相似）。

【結論】濕地和山地草原等生境中的昆蟲物種豐富度較高，是主要的昆蟲物種儲存庫，其對應的昆蟲群落多樣性指數H′也較高，生境對瓢蟲多樣性具有重要影響。

關鍵詞：捕食性；瓢蟲；多樣性指數；相似性；天敵昆蟲保護

中圖分類號：S436 ""文獻標志碼：A ""文章編號：1001-4330（2025）01-0210-07

收稿日期（Received）：

2024-03-13

基金項目：

新疆第三次全國綜合科學考察項目“天山野果林生態系統與生物多樣性調查”之課題3“天山野果林昆蟲多樣性調查”（2021xjkk0503）

作者簡介：

姚曉宇（1997-），女，新疆伊寧人，碩士研究生，研究方向為昆蟲學，（E-mail）2498087810@qq.com

通信作者：

胡紅英（1969-），女，新疆烏魯木齊人，教授，博士，碩士生/博士生導師，研究方向為昆蟲系統分類與害蟲生物防治，（E-mail）huhongying@xju.edu.cn

0 引 言

【研究意義】生物多樣性對于生態系統平衡具有重要意義［1-4］。伊犁河谷地處我國新疆北部，擁有豐富的自然資源和獨特的生態環境［5］。西天山野果林是伊犁河谷主要生境之一，該區生物多樣性對于維系伊犁河谷生態系統具有關鍵作用。瓢蟲作為常見的捕食性天敵昆蟲，主要捕食蚜蟲、粉虱、介殼蟲和葉螨等［6-9］，其多樣性對于維持生態平衡和促進農業的可持續發展至關重要［7，10］。但是，隨著環境變化等因素，伊犁河谷西天山野果林的生態系統受到了影響［10-12］，因此，有必要對伊犁河谷西天山野果林中捕食性瓢蟲多樣性進行研究。【前人研究進展】中國迄今記錄的瓢蟲包括10亞科，85屬，680種［5］。姜雙林［13］調查了隴東地區瓢蟲資源多樣性，結果表明瓢蟲生物學特性與植物多樣性有關。周文靖等［14］調查了黑龍江省雙鴨山市果園捕食性天敵昆蟲，果園受到農藥的危害從而使得異色瓢蟲、多異瓢蟲等天敵數量大幅度降低。阿爾孜姑麗·肉孜等［15］調查了新疆農田系統瓢蟲資源與多樣性，共發現瓢蟲26種，其中多異瓢蟲為優勢瓢蟲。【本研究切入點】有關伊犁河谷天山野果林瓢蟲多樣性及空間分布特征的文獻研究較少。需系統地收集伊犁河谷西天山野果林不同縣市生境的捕食性瓢蟲相關數據，包括種類、數量、分布和生境偏好等信息。【擬解決的關鍵問題】通過采用網掃和徒手采集相結合的野外調查方法，分析對該地不同地區和生境捕食性瓢蟲群落多樣性基礎數據，為伊犁河谷生態保護和農林業可持續發展提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

針對伊犁河谷西天山野果林霍城縣、伊寧市、伊寧縣、鞏留縣、新源縣和尼勒克縣等6個縣市的不同生境捕食性瓢蟲進行全面調查。于2022年5月至2023年8月，在該地區6個樣地中選取5個不同生境類型，包括山地草原、荒漠草原、濕地、果園和林地。每個生境設置3條不同方向的樣線，每條樣線長500 m。表1

1.2 方 法

根據瓢蟲生活習性和生境的差異，以網掃法為主，輔以徒手采集。將所有收集到的昆蟲置于加有無水乙醇的密封袋中，記錄采集區域的時間、經緯度及海拔等信息并帶回實驗室，挑揀出的瓢蟲放于標準三級臺上，制作成針插標本。采用形態學與分子生物學相結合的方法鑒定標本，通過尼康SMZ25數碼體視顯微鏡拍照，所有標本保存于新疆大學昆蟲標本館（ICXU）。

1.3 數據處理

利用Office系列的表格軟件對物種名錄進行統計和列表，利用Past統計軟件計算多樣性指數，并采用Origin繪圖。公式如下（1）～（5）［16-20］

（1） Shannon-Wiener多樣性指數：

H′=Si=0PilnPi，Pi=NiN.

（2） Pielou均勻度指數：

J=H′H′max，H′max=lnS.

（3） Berger-Parker優勢度指數：

D=NmaxN.

（4） Margalef 豐富度指數：

E=（S-1）lnN.

（5） Jaccard相似性系數：

Q=c/（a+b-c）.

式中，S為類群數；N為群落中所有物種的個體總數；Ni為第i個物種的個體數量，Nmax為優勢種的個體數。Pi為第i個物種個體數占物種總數的比例；其中c為兩群落的共有類群數，a和b分別為群落A和群落B的類群數。Q值為 0～0.25時極不相似，0.25～0.5時中等不相似，0.5～0.75時中等相似，0.75～1時極相似。

2 結果與分析

2.1 伊犁河谷西天山野果林各地區瓢蟲組成和群落多樣性

研究表明，伊犁河谷西天山野果林不同地區各種生境的瓢蟲標本共2 014頭，隸屬于13屬23種。標本數量，由多至少依次為鞏留縣gt;霍城縣gt;新源縣gt;伊寧市gt;伊寧縣gt;尼勒克縣，鞏留縣的瓢蟲個體數量最多為650頭，其次為霍城縣472頭，而尼勒克縣的物種數和個體數量最少，只有147頭；從物種數來看，霍城縣的瓢蟲物種最豐富為17種，其次是鞏留縣為16種，尼勒克縣物種數最少為9種。

新源縣和鞏留縣的多樣性指數均很高（2.281、2.162），而豐富度指數最高的為霍城縣（2.599），其次為新源縣（2.316），尼勒克縣的多樣性指數和豐富度指數最低（1.933、1.603）。雖然伊寧市的多樣性指數和豐富度指數均不高，但其均勻度指數最高（0.902 4）。Berger-Parker優勢度指數D由高到低依次為霍城縣（0.261）gt;尼勒克縣（0.252）gt;伊寧縣（0.223）gt;伊寧市（0.195）gt;鞏留縣（0.189）gt;新源縣（0.165）。表2，圖1

2.2 伊犁河谷西天山野果林各生境瓢蟲組成和群落多樣性

研究表明，不同生境類型，瓢蟲數量由高到低依次為山地草原gt;濕地gt;果園gt;荒漠草原gt;林地，Shannon-Wiener多樣性指數H′由高到低為山地草原gt;濕地gt;荒漠草原gt;果園gt;林地；其中，山地草原的Shannon-Wiener多樣性指數H′最高（2.222），顯著高于濕地（2.215）、荒漠草原（2.198）、果園（1.965）、林地（1.734）。Margalef豐富度指數 R 由高到低依次為濕地gt;山地草原gt;荒漠草原gt;果園gt;林地，濕地的Margalef豐富度指數最高為2.891，顯著高于山地草原（2.399），其中林地的Margalef豐富度指數R最低為1.473。Pielou均勻度指數E由高到低依次為荒漠草原＞林地＞果園＞山地草原＞濕地；荒漠草原的Pielou均勻度指數E最高為0.884，顯著高于林地（0.834）、果園（0.819）、山地草原（0.784）、濕地（0.752）。表3，圖2

2.3 伊犁河谷西天山野果林瓢蟲群落相似性

2.3.1 不同地區瓢蟲群落相似性特征

研究表明，依據Jaccard相似性系數原理，當相似性系數處于0～0.25時，2種生境為極不相似；當處于0.25～0.5時為中等不相似；當處于為0.5～0.75時，為中等相似；0.75～1為極相似。伊犁河谷西天山野果林6縣市中，伊寧市和伊寧縣的昆蟲群落相似度系數最高為0.818，表現為極相似；其新源縣與伊寧市和伊寧縣的相似度相同為0.600，表現為中等相似，而霍城縣與伊寧市和伊寧縣的相似度相同為0.421，表現為中等不相似。圖3

2.3.2 不同生境瓢蟲群落相似性特征

研究表明，伊犁河谷西天山野果林5種生境中，果園和荒漠草原的昆蟲群落相似度系數最高為0.769，表現為極相似；其次為濕地和山地草原與山地草原和荒漠草原為0.636、0.611，表現為中等相似，而林地和山地草原與濕地的昆蟲群落相似度指數最低為0.389和0.421，表現為中等不相似。圖4

3 討 論

3.1

伊犁河谷西天山野果林分布的瓢蟲隸屬于13屬23種。其中多異瓢蟲有 375頭標本，占據主體。該結果與阿爾孜姑麗·肉孜等［15］關于新疆各地州農田系統中多異瓢蟲占絕對優勢的研究結果相似。而多異瓢蟲作為農林系統中重要的捕食性天敵，對蚜蟲具有明顯的控制作用［7］。

瓢蟲的群落多樣性在伊犁河谷西天山野果林地區空間分布具有顯著差異。其中，濕地和山地草原的多樣性最豐富，表現出更高的Margalef豐富度指數和多樣性指數（H′）。這些生境比其他生境擁有更豐富的植被和資源，提供了適合多種瓢蟲物種生存的條件［21，22］。相比之下，果園和林地中的瓢蟲物種數與多樣性相對較低［4，23］。瓢蟲在不同生境中的均勻度表現出差異，反映了物種對生境選擇的差異性［24］。相反，山地草原和濕地中的瓢蟲顯示出更高的均勻度，可能與更豐富的資源和較低的競爭有關。

3.2

生境相似性分析揭示了不同生境之間的關系。果園與山地草原之間的相似性低，可能與果園植被結構單一的相似性有關［25］，加上果園中農藥的頻繁使用導致捕食性天敵瓢蟲群落的多樣性減少。而且林地與山地草原和濕地之間的相似性較低［26-28］。研究結果強調了生境對物種多樣性重要影響。不同生境為不同種瓢蟲提供了相適宜的生存條件，有助于維持昆蟲群落的多樣性和生態平衡［29-31］。因此有必要對濕地和山地草原進行保護，以確保生態系統健康和生物物種多樣，提高生態系統服務和農業可持續性發展能力［12］。

今后可以進一步深入探討瓢蟲與其它生態要素之間的相互作用，以更全面地了解關鍵昆蟲群體在生態系統中的作用。

4 結 論

4.1

伊犁河谷西天山野果林地區的捕食性瓢蟲多樣性相當豐富，共鑒定出13屬23種瓢蟲。不同地區之間存在顯著的捕食性瓢蟲數量和物種組成差異。多異瓢蟲為優勢種，其中鞏留縣和霍城縣是捕食性瓢蟲數量最多的地區，而尼勒克縣的捕食性瓢蟲數量最少。霍城縣的物種多樣性最高，而尼勒克縣的物種多樣性最低。

4.2

多樣性指數（如多樣性和豐富度指數）的結果顯示，霍城縣和新源縣的生態系統具有較高的多樣性水平，而鞏留縣也表現出相對較高的多樣性，表明這些地區的生態系統更加豐富和多元化。伊寧市雖然在多樣性方面不如其他地區高，但在均勻度方面依然較高。

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Diversity and spatial distribution of ladybird in Western Tianshan

wild fruit forest in Ili River Valley

YAO Xiaoyu，HU Hongying， KANG Ning，XIONG Shihao

（College of Life Science and Technology of Xinjiang University， Xinjiang Key Laboratory of Biological Resources and Genetic Engineering， Urumqi 830017， China）

Abstract：【Objective】 This study conducted a survey on ladybug community diversity in different habitats of the western Tianshan Mountains wild fruit forests in the Ili River Valley，Xinjiang.The aim was to provide fundamental data for biodiversity conservation in the western Tianshan Mountains wild fruit forests.

【Methods】" From May to August 2022-2023， a systematic survey was conducted in six counties and cities in the Ili River Valley （Huocheng County， Yining City， Yining County， Gongliu County， Xinyuan County， and Nilka County） across five habitats （mountain grassland， desert grassland， wetland， orchard， and woodland）， totaling 90 sampling points.

【Results】" A combined method of sweep netting and hand collection was employed， yielding a total of 2，014 ladybugs belonging to 13 genera and 23 species.Results indicated significant variations in ladybug population and species composition among different regions， Hippodamia variegata is the dominant species，with Gongliu County and Huocheng County having the highest ladybug populations， while Nilka County had the lowest.Ladybug Margalef richness index ranked from high to low as wetland gt; mountain grassland gt; desert grassland gt; orchard gt; woodland， with wetland having the highest index （2.891） and woodland the lowest （1.473）.Diversity index H′ ranked from high to low as mountain grassland gt; wetland gt; desert grassland gt; orchard gt; woodland.Evenness index E ranked from high to low as desert grassland gt; woodland gt; orchard gt; mountain grassland gt; wetland.Additionally， there were differences in insect community similarity among different habitats.The similarity coefficient between desert grassland and orchard was the highest at 0.76， indicating moderate similarity.However， woodland's similarity with mountain grassland and wetland was below 0.5， indicating dissimilarity or extreme dissimilarity.

【Conclusion】" Insect species richness was higher in habitats like wetland and mountain grassland， serving as significant reservoirs for insect species.The corresponding insect community diversity index H was also higher， highlighting the habitat's crucial impact on ladybug diversity.

Key words：predatory; ladybug; diversity index; similarity; natural enemy insect protection

Fund projects：Topic 3 of the Third Comprehensive Scientific Investigation Project \"Investigation of Ecosystem and Biodiversity in Tianshan Wild Fruit Forest\" in Xinjiang \"Investigation of Insect Diversity in Tianshan Wild Fruit Forest\" （2021xjkk0503）

Correspondence author： HU Hongying（1969-）， female， from Urumqi，Xinjiang，professor， Ph.D.， master/doctoral's supervisor，research direction： systematic classification of insects and biological control of pests，（E-mail）huhongying@xju.edu.cn