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不同森林植被类型蛾类群落结构及其多样性研究-论文网

时间:2014-07-30  作者:董丽娜,居峰,宋伙林,陈希

论文摘要:为揭示不同森林植被类型鳞翅目蛾类昆虫群落的结构状态和功能,评价不同植物群落的生态稳定性,对紫金山主要植被类型蛾类昆虫种类、种群密度、分布及发生规律进行了调查;对不同植被类型、不同季节、整体时间动态的蛾类昆虫进行了多样性方面的分析研究。结果表明:紫金山共有蛾类13总科28科355属494种,阔叶林蛾类在属、种、个体数上均为最高,针叶林均为最低;紫金山景区的针阔混交林、针叶林及竹林由于人为因素的影响加上森林的自然演替,现处于一个演替的中间阶段,阔叶林蛾类总体较为稳定,但季节性变化明显,昆虫本身的生物学特征、气候条件、生态环境是影响蛾类群落结构及动态的主要因素;紫金山蛾类种群动态有明显的时序变化,这种变化在很大程度上与季节性的温度变化有关。
论文关键词:植被类型,蛾类,群落结构,多样性

森林健康的监测、评价与预测是林业经营和生态环境保护科学决策的基础,建立森林健康监测网络是现代林业发展的必然需求,生态系统健康及人类干扰对森林健康影响的监测是森林健康监测与评价体系的重要工作内容之一。笔者通过对紫金山不同森林植被类型鳞翅目蛾类种类、种群密度、分布及发生规律的调查,运用多样性、均匀度、优势度、丰富度等生物多样性研究方法,对紫金山不同植被类型、不同季节、整体时间动态鳞翅目蛾类昆虫的现状和动态进行了研究,为生态系统健康监测、人类干扰对森林健康影响的监测提供基础数据,揭示不同生境内鳞翅目蛾类昆虫群落的结构状态和功能,同时反映紫金山风景区的自然保护状况。

1.材料与方法

1.1样地概况

紫金山位于江苏省南京市东部(118º48‵24″~118º53‵04″E,32º01‵57″~32º16‵15″N),是国家级森林公园,总面积3008.8hm,其中森林面积2107.6hm,森林覆盖70.2%。森林郁闭度0.75~0.8。最高海拔448.9m,年平均气温15.7C°,年平均降水量1021mm,全年无霜期237d,土壤为黄棕壤和黄

褐土类。植物区系属暖温带落叶阔叶林与中亚热带常绿阔叶林的过渡地带,植物种类丰富,其中种子植物有113科386属701种。地带性森林植被为含有常绿成分的北亚热带常绿落叶阔叶混交林,70%以上起源于人工林,林相结构大致分为针叶林、阔叶林、针阔混交林和竹林。针叶林主要是近60年来人工营造的马尾松林、黑松林和国外松林;阔叶林主要包括枫香林、各种栎林以及地带性常绿阔叶树种青冈栎、苦槠、石楠、冬青、香樟、桂花等与枫香、栎类、刺槐的混交林;针叶、阔叶混交林以马尾松枫香林、马尾松栎类林为主;竹林以毛竹为主,零星分布枫香、麻栎、马尾松等树种,灌木层有香樟、女贞、朴树、青冈栎、八角枫等。

根据紫金山植被分布特点,在以上4种植被类型中选择12个具有较强代表性的调查区(每种植被类型3个调查区),每个调查区样地为20m*20m。将同种植被类型植物种类合并统计,四种植被类型12个样方中共有植物种类179种,其中乔木层植物29种、灌木层植物44种、草本层植物129种,各植被类型中阔叶林植物112种、针阔混交林85种、竹林75种、针叶林68种。

1.2调查方法

2007~2008年的3月25日~11月25日,每间隔10d调查1次(因特殊情况错过采集时期的,于第二年同时期进行补充,同时期上年未采集到,后又采集到的种类进行适当补充,两年同一时间段均采集到的种类数量采用2008年的记录),每样方取时间段不重复的调查25次。调查方法为灯诱与网捕相结合,诱集灯为25W汞灯,将采集的所有鳞翅目昆虫标本带回室内,制作鉴定和数量统计(标本由江苏省林科院席客研究员帮助鉴定)。标本均保存于中山陵园管理局园林处昆虫标本室。

1.3数据分析方法:

(1)相对多度(R):R=100N/N,N为第i种的个体数;N为群落中的总的个体数。

(2)Shannon-Wiener多样性指数(H′):H′=-∑PlnP,P=N/N,P是第i种的个体比例,N是第i物种的个体数,N是全部物种的个体总数。

(3)Pielou均匀度指数(J):J=H′/H′=(-∑PlnP)/lnS,J是均匀度;H′为多样性指数;S为物种数。

(4)Berger-Parker优势度指数(D):D=N/N,N为优势种的种群数量(相对多度高于2%的种类垒集);N为全部物种的种群数量。

(5)Margalef物种丰富度(S):d=S=(S-1)/lnNS为物种数,N为全部物种的种群数量。

2结果与分析

2.1不同植被类型蛾类群落结构与组成

在4种植被类型12个样方中共采集蛾类12538只,按照Common分类系统分类。鉴定统计紫金山蛾类隶属于13总科、28科、355属、494种。与相关文献比较,初步确定了江苏省新记录208种。群落结构与组成见表1。

表1不同植被类型蛾类群落结构

Table1Mothcommunitystructureofdifferentvegetationtypes

 

植被类型

Vegetation type

Bamboo forest

Broad-leaved forest

针阔混交林

Mixed coniferous

Coniferous forest

合计

Total

科名 拉丁名

个体

个体

个体

个体

个体

No.

Family name Latin name

fa

ge

sp

in

fa

ge

sp

in

fa

ge

sp

in

fa

ge

sp

in

fa

ge

sp

in

1

谷蛾科 Tineidae

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

1

1

 

 

 

 

1

1

1

1

2

麦蛾科 Gelechiidae

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

1

1

 

 

 

 

1

1

1

1

3

草蛾科 Ethmiidae

1

1

1

2

1

1

2

2

1

1

2

3

 

 

 

 

1

1

2

7

4

巢蛾科 Yponomeutidae

 

 

 

 

1

1

2

4

1

1

1

3

 

 

 

 

1

1

2

7

5

透翅蛾科 Sesiidae

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

1

1

 

 

 

 

1

1

1

1

6

木蠹蛾科 Cossidae

 

 

 

 

1

1

1

3

1

2

2

2

1

1

1

1

1

2

2

6

7

卷蛾科 Tortricidae

1

3

4

42

1

3

5

53

1

2

3

41

1

2

4

40

1

3

5

176

8

斑蛾科 Zygaenidae

1

3

3

24

1

4

4

154

1

4

4

64

1

1

1

33

1

7

8

275

9

刺蛾科Cochlidiidae

1

4

4

20

1

8

10

41

1

3

5

14

1

6

6

15

1

10

14

90

10

羽蛾科Pterophoridae

1

1

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

1

1

1

1

1

2

11

螟蛾科 Pyralidae

1

38

48

429

1

41

48

639

1

34

41

327

1

32

37

255

1

46

63

1650

12

网蛾科 Thyrididae

1

1

1

2

1

3

4

6

1

3

3

4

 

 

 

 

1

4

5

12

13

钩蛾科 Dresperidae

1

7

8

116

1

5

6

153

1

6

7

59

1

5

5

72

1

7

8

400

14

波纹蛾科Thyatiridae

1

2

2

3

1

2

2

4

1

3

4

4

 

 

 

 

1

3

4

11

15

凤蛾科 Epicopeidae

 

 

 

 

1

1

1

3

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

1

3

16

尺蛾科 Geometridae

1

46

54

556

1

61

74

844

1

42

48

563

1

45

54

579

1

67

85

2542

17

枯叶蛾科Lasiocampidae

1

2

2

3

1

3

3

9

1

5

5

21

1

3

3

45

1

8

9

78

18

蚕蛾科 Bombycidae

1

1

1

1

1

1

1

9

1

1

2

20

1

1

2

13

1

1

2

43

19

天蚕蛾科Saturniidae

1

3

3

5

1

4

4

26

1

2

2

21

1

3

3

6

1

4

4

58

20

水蜡蛾科Brahmaeidae

1

1

1

24

1

1

1

15

1

1

1

6

1

1

1

17

1

1

1

62

21

天蛾科 Sphingidae

1

8

11

87

1

19

25

239

1

16

19

218

1

12

15

173

1

22

29

717

22

舟蛾科 Notodontidae

1

16

19

101

1

15

21

327

1

12

15

100

1

9

11

53

1

22

29

581

23

鹿蛾科Ctenuchidae

1

1

1

6

1

1

2

15

1

1

2

8

1

1

1

8

1

1

2

37

24

苔蛾科Lithosiidae

1

6

9

172

1

8

11

255

1

6

11

134

1

5

9

168

1

9

16

729

25

毒蛾科 Lymantriidae

1

8

13

411

1

10

22

755

1

10

24

347

1

10

18

119

1

14

31

1632

26

灯蛾科 Arctiidae

1

5

7

79

1

4

7

118

1

3

6

66

1

3

5

59

1

6

10

322

27

虎蛾科Agaristidae

1

1

1

3

1

2

2

10

 

 

 

 

1

1

1

1

1

2

2

14

28

夜蛾科 Noctuidae

1

66

89

998

1

87

115

896

1

62

80

724

1

55

67

463

1

109

156

3081

 

合计

22

224

283

3085

24

286

373

4580

25

223

290

2752

20

197

245

2121

28

355

494

12538

注:科数fa=Numberoffamily.属数ge=Numberofgenera.种数.sp=Numberofspecies.个体数in=Numberofindividual

从以上比较可以看出,在科级阶元环境差异对昆虫种类分布没能呈现出显著性,但到属级、种级和个体数量时差异逐渐显著。阔叶林在属数、种类数、个体数上均为最高,而针叶林均为最低,说明分类阶元越低,昆虫类群的种类、数量分布受环境影响越大。在较低的阶元中,植物种类的多寡影响着蛾类群落的种类数和个体数。在自然条件下植物种类数越多,则蛾类种类数和个体数量越多。

2.2多样性指数季节性变化

通过多样性统计分析,紫金山不同植被类型各季节蛾类科数、物种数、个体数、多样性指数(H′)、均匀度指数(J)、优势度指数(D)和丰富度指数(S)差异较大(见表2)。

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