草原蝗蟲多樣性及群落結構特征

中圖分類號：S43 文獻標志碼：A 文章編號：1001-4330（2025）05-1258-08

0 引言

【研究意義】我國有 40×10⁸hm² 天然草地[1]，其中新疆是我國天然草地最為豐富的地區之一，總面積為 5725.88×10⁴hm² ，占該區域總面積的 。新疆草原不僅代表著我國的天然草地，也是中亞地區天然草地的直觀體現[3]物種多樣性（speciesdiversity）是生物多樣性在物種水平上的表現形式（生物種類的豐富程度）4]蝗蟲因其體型小、分布廣、種類繁多，在自然界中具有高多樣性，可以作為判斷生境改變的敏感指標[5]。研究新疆生產建設兵團（簡稱兵團）第四師草原蝗蟲種類以及不同草地類型的蝗蟲多樣性和群落組成，對草原害蟲防治和資源利用具有意義。【前人研究進展】探究草原蝗蟲多樣性和群落的結構特征可以在一定程度上揭示草原生態系統的物質循環和能量流動規律[8-10]?！颈狙芯壳腥朦c】目前關于第四師草原的蝗蟲多樣性研究還未有相關報道，蝗蟲多樣性和群落組成尚不明確。

需明確第四師草原蝗蟲種類以及不同草地類型的蝗蟲多樣性和群落組成?！緮M解決的關鍵問題】于 2022～2023 年間對兵團第四師草原蝗蟲進行掃網采集，通過計算科、屬層次的Shannon-wie-ner多樣性指數、Pielou均勻度指數、Simpson優勢度指數、分析不同草地類型的Jaccard相似性系數以解析蝗蟲群落結構特征[11-14]。

1 材料與方法

1.1 材料

兵團第四師地處伊犁河谷，位于天山北麓西段，東至天山山地的那拉提，北東南三面環山，總面積 6340hm² 。兵團第四師屬于溫帶大陸性氣候，年平均氣溫 10.5% ，年均降水量 245.1mm ，年均日照 3080.8h^[15] 。草原氣候溫和濕潤，草原植被發育繁茂，草原類型豐富，天然草原面積287.58萬畝。第四師下轄18個團場，草原主要分布在61團、62團、63團、64團、66團、67團、68團、69團、70團、71團、72團、73團、74團、76團、77團、78團和79團。

按照許鵬[2]對草地類型的劃分方法，將第四師兵團草原劃分為低地草甸類、高寒草甸類、溫性草原化荒漠類、溫性草甸草原類、溫性草原類、溫性荒漠草原類和溫性荒漠類7種草原類型。

以師部團場行政區為單位，根據當地草原資源分布狀況、地形地貌及草地類型等規劃踏查路線和踏查點。

1.2 方法

1. 2.1 野外踏青及采集

通過野外踏查和標準地掃網采集草原蝗蟲，每塊標準地面積約 0.2hm² ，手持捕蟲網逆風行走，用掃網緊貼植被中上部往復100來回記錄為一個單元，統計網內昆蟲的種類、數量、齡期等相關數據。

采集過程中用手機GPS等軟件打點，記錄標本采集地點的經緯度、海拔高度、生境特點及采集人。

采集的標本用 75% 的無水乙醇浸泡處理后帶回實驗室，進行針插標本制作并依據《中國動物志昆蟲綱》等相關資料對已有標本分類挑揀鑒定。

1.2.2 群落多樣性指數

采用Margale豐富度指數、Simpson優勢度指數、Shannon-Wiener多樣性指數 ??Pielou 均勻度指數和Jaccard相似性系數等分析方法分析蝗蟲群落特征[16] 。

Margale豐富度指數： M=（Hmax-1）/lnN.

Simpson優勢度指數： ：

Shannon-Wiener多樣性指數： （20

P_ielou 均勻度指數： E=H/Π_{Hmax，Hmax}= lgS.

Jaccard相似性系數： Cj=j/[（a+b）-j]

s 表示總的物種數， P_i 為第 i 物種的數量在群落中所占比例， N 為樣品中蝗蟲物種的個體總數。 a 為草地類型 A 中蝗蟲的種數， b 為草地類型B 中蝗蟲的種數 Δ，j 為 A，B 兩類草地類型中共有昆蟲種類數。

對群落優勢種的判定標準，當單種蝗蟲個體數量占蝗蟲群落總數的百分比 gt;10% 時為優勢種， 1% lt;百分比 ?10% 為常見種，百分比 lt;1% 為稀有種[17]。在緯度、地域、海拔上均廣泛分布的種類稱為多帶種[18-19]，相反只在某一高度的地帶呈帶狀或條狀分布的種，稱為單帶種， 2022～2023 年對第四師草原踏查共發現55種蝗蟲，經鑒定統計其隸屬于5科26屬[20-22] 。

依據Jaccard相似性系數大小判定兩個草地類型的相似度，當系數小于0.25時為極不相似；大于0.25但小于0.50時為中等不相似；大于0.50小于0.75時為中等相似;大于0.75則為極相似。

1.3 數據處理

利用Excel、SPASS軟件分析蝗蟲原始數據。

2 結果與分析

2.1 草原蝗蟲組成和多樣性

研究表明，屬于斑翅蝗科Oedipodidae和網翅蝗科Arcypteridae的屬和種最多，分別為7屬16種、10屬28種。所采集到的網翅蝗科蝗蟲不僅種類多樣，在數量上也有優勢，大約占比 50% 。

第四師草原蝗蟲優勢種（ .gt;10% ）為狹條戟紋蝗Dociostaurus （Kazakia） brevicollis Eversmann（ 28.211% ），常見種有（ 1% lt;百分比 ?10% ）黑腿星 翅 蝗Calliptamusbarbarusbarbarus（ 2.204% ）、意大利蝗Calliptamus italicus italicus（4.249% ）、偽星翅蝗 Calliptamus coelesyriensisGiglio - Tos （1.054% ）、藍斑翅蝗Oedipodacaer-ulescens Linnaeus （2.812% ）、腫脈蝗Stauroderusscalaris scalaris Fischer von Waldheim（ 6.486% ）、白邊雛蝗Chorthippus（Chorthippus）albomar-ginatus De Gear （7.923% ）、翠飾雛蝗Chorthippus（Chorthippus） dichrous Eversmann（ 3.674% ）中寬雛蝗Chorthippus（Glyptobothrus）apricarius aprica-rius Linnaeus （2.971% ）、異色雛蝗Chorthippus（ Glyptobothrus ） biguttulus biguttulus Linnaeus0 （1.565% ）、長角雛蝗Chorthippus longicornis La-treille（ （1.150% ）、草原異爪蝗Euchorthippuspulvi-natus Fischer von Waldheim （2.716% ）、小米紋蝗NotostaurusalbicornisalbicornisEversmann（6.741% ）、紅脛戟紋蝗Dociostaurus（Stauronotu-lus）kraussi kraussi Ingenitzky （ （1.054% ）藍脛戟紋蝗Dociostaurus（Kazakia） tartarus Stshel-kanovtzev （4.473% ）黑翅草地蝗 Stenobothrus car-bonarius Eversmann（ 1.022% ）、綠牧草蝗Omoces-tus（ Omocestus ） viridulus viridulus Linnaeus0 （1.853% ）、紅腹牧草蝗Omocestus（Omocestus）haemorrhoidalis haemorrhoidalis Charpentier0 7.157% ）。其余均屬于稀有種。表1

表1草原蝗蟲種類、占比及類型

Tab.1 Grassland locustspecies，proportionand type

續表1草原蝗蟲種類、占比及類型 Tab.1 Grassland locust species，proportion and type

2.2 草原蝗蟲垂直分布

研究表明，踏查到的蝗蟲大多數為單帶種，共42種，占比達到八成，剩余為多帶種，共13種。其中優勢種為狹條戟紋蝗。表1

2.3 草原蝗蟲多樣性

研究表明，在屬級水平分析第四師草原蝗蟲多樣性時，戟紋蝗屬與雛蝗屬的個體數在總個體數中的占比較大，故Shannon-Wiener多樣性指數在戟紋蝗屬（ H=0.159 203 106） 為最高值，其次是雛蝗屬（ H=0.136880626） ，再次為牧草蝗屬（ H=0.100360588 ），最低為網翅蝗屬（ H=0.001116787）。Pielou均勻度指數也在戟紋蝗屬（ E=0.09147697）為最大值，雛蝗屬次之。

網翅蝗科中包含的屬數最多，為10種，故Shannon-Wiener多樣性指數和Pielou均勻度指數均在網翅蝗科（ H=0.159 605 134;E=0.112 797272）為最大值，其次為斑翅蝗科。表2～3

2.4 草原常見種蝗蟲在7種草地類型中的組成

研究表明，第四師草原18種常見種蝗蟲在7種草地類型中分布較分散。7種草地類型中草原常見種蝗蟲種類由多到少分別為溫性草甸草原類（15種）、溫性草原類（13種）、溫性草原化荒漠類（7種）、溫性荒漠草原類（6種）、溫性荒漠類（3種）、低地草甸類（3種）、高寒草甸類（3種）。

表2草原蝗蟲屬級多樣性指數和均勻度指數

Tab.2 Grassland locust genuslevel

表3草原蝗蟲科級多樣性指數和均勻度指數

Tab.3 Grassland

locustfamilyleveldiversityindex Shannon-WienerindexandPielouindex

黑腿星翅蝗、意大利蝗、偽星翅蝗3種蝗蟲分布最廣，均在溫性荒漠草原、溫性草原、溫性草原化荒漠、溫性荒漠4種草地類型中存在。雛蝗屬、牧草蝗屬大多分布于溫性草甸草原和溫性草原中。星翅蝗屬、戟紋蝗屬大多分布于荒漠草原類型中。圖1

圖1 草原常見種蝗蟲在7種草地類型中的組成 Fig.1The composition of common grasshoppers inseven grassland typesingrassland

2.5 不同草地類型中常見種蝗蟲群落相似性

研究表明，溫性荒漠草原類與溫性草原化荒漠類的相似性系數最大，為0.625，達到中等相似水平。溫性荒漠類與溫性荒漠草原類的相似性系數為0.5，也達到中等相似水平。草甸草原類與荒漠類的相似性均不高。表4

表4不同草地類型中常見種蝗蟲群落Jaccard相似性系數

Tab.4 The Jaccard similarity coefficient of common grasshopper communities

indifferentgrasslandtypes

3討論

試驗于2022～2023年間對第四師草原蝗蟲進行系統調查，共發現55種蝗蟲，隸屬于5科26屬。目前已發現的新疆蝗蟲達171種8科65屬[23]，第四師的草原面積幾乎為兵團草原面積的四分之一，第四師草原位于伊犁地區，常年牧草豐沛，雨量充足，為生物多樣性提供了有利條件。

陳永林等[18]對新疆不同地帶蝗蟲種類及其分布特點進行了總結歸納，得出在荒漠與荒漠草原草地類型中痂蝗屬、斑翅蝗屬、波腿蝗屬、戟紋蝗屬、星翅蝗屬、戟紋蝗屬、米紋蝗屬為優勢種。第四師草原中痂蝗屬、波腿蝗屬并不是常見種，其余結果均與前人相符。

4結論

新疆生產建設兵團第四師草原蝗蟲共發現55種，隸屬于5科26屬。優勢種為狹條戟紋蝗，常見種共17種。Shannon-Wiener多樣性指數、Pielou均勻度指數均在戟紋蝗屬為最高值，其次是雛蝗屬。在7種草地類型中溫性草甸草原類、溫性草原類包含蝗蟲種類較多。溫性荒漠草原類與溫性草原化荒漠類的相似性系數最大達到中等相似水平。

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Diversity and community structure characteristics of grassland grasshoppers

LIU Yuxian1，SHI Jianyin2，WANG Shaoshan1，HE Yuheng1，YUAN Guanzheng1 PU Xinyu1，ZHOU Chao1，LIU Changyue3

（1. Xinjiang Key Laboratory for Oasis Agricultural Pest Management and Plant Protection Resource Utilization /Agricultural Collge of Shihezi University，Shihezi Xinjiang 832OO3，China;2. Forestry and Grassland Work Station of XPCC，Urumqi 832104， China; 3. Forestry and Grassland Workstation of the Fourth Division of XPCC，Kokdala Xinjiang 8353120，China）

Abstract：【Objective】 In order to clarify the diversity and community composition of the grassland locust species of Xinjiang Production and Construction Corps and the locusts of diffrent grassand types.【Methods】 this experiment systematically investigated the grasshoppers in the grassland of the fourth division from 2022 to 2023 by field survey and standard sweep net.【Results】A total of 55 species of grasshoppers were identified， belonging to 5 families and 26 genera. The dominant species was Dociostaurus（Kazakia） brevicollis Eversmann，and there were 17 common species. The Shannon-Wiener diversity index and Pielou evenness index were the highest in Dociostaurus Fieber，followed by Chorthippus Fieber.【Conclusion】Among the seven grassland types，temperate meadow steppe and temperate steppe contain more locust species. The similarity coefficient between temperate desert steppe and temperate steppe desert reaches a medium level.

Key words：locust diversity ；diversity analysis；grassland type