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Background survey and composition analysis of insects in the sanzhan forest farm of the Shengshan Nature Reserve

  • LIU Shuhan ,
  • ZHANG Yuting ,
  • LIU Yuting ,
  • SUN Yuanze ,
  • HAN Xiaoyun ,
  • LUO Zhiwen
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  • College of Biology and Agriculture, Jiamusi University, Jiamusi 154007, China

Received date: 2025-01-06

  Online published: 2025-09-16

Abstract

To understand the composition of insect species in the sanzhan forest farm of Shengshan Nature Reserve in Heilongjiang Province, a background survey of insects was conducted in the area, the species composition and dominant species were analyzed, and a similarity analysis of insect communities across different habitats was performed. The results showed that a total of 1 873 insect samples were collected, belonging to 11 orders, 86 families and 173 species. Among them, Lepidoptera had the largest number, with 22 families, 69 species and 702 individuals, accounting for 25.58% of all families and 39.88% of all species. In the order Coleoptera, there were 19 families, 30 species and 566 individuals, with the proportions of the number of families and species being 22.09% and 17.34% respectively. Lepidoptera and Coleoptera were the dominant insect orders in the study area. Holotrichia parallela, Opatrum subaratum, Furcula furcula, Pieris rapae, Inachis io and others were the dominant insect species. The similarity indices of each habitat from high to low were meadow-marsh (0.461) > marsh-farmland (0.412) > tree-meadow (0.355) > meadow-farmland (0.339) > tree-marsh (0.313) > tree-farmland (0.274), among which the similarity index of meadow-marsh habitat is relatively high. This article provides a reference for the protection of beneficial insects, pest control, and the rational development and utilization of insect resources in relevant regions.

Cite this article

LIU Shuhan , ZHANG Yuting , LIU Yuting , SUN Yuanze , HAN Xiaoyun , LUO Zhiwen . Background survey and composition analysis of insects in the sanzhan forest farm of the Shengshan Nature Reserve[J]. Anhui Agricultural Science Bulletin, 2025 , 31(17) : 100 -103 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.17.025

作为区域生态屏障的重要组成部分,保护区湿地生态系统具有调节水循环、涵养水源、维持区域物种多样性等功能。当前,湿地科学在生态保护、气候变化响应、生物资源可持续利用等领域具有重要研究价值,是相关学者关注的核心及生态学领域的前沿研究方向。杜行行等[1]分析了杭州湾湿地4种植被类型中的鞘翅目昆虫多样性和群落结构特征,发现该地鞘翅目昆虫多样性受植被类型和季节变化等因素影响较大,随着植被演替的推进,鞘翅目昆虫多样性、均匀度和物种丰富度均呈升高趋势。杨欢等[2]研究表明,多数植食性昆虫的科、属、种数量多于捕食性昆虫、中性昆虫、寄生性昆虫。曾乐等[3]通过五点取样法与昆虫目光搜索、诱捕采集相结合的方法对阿哈湖国家湿地公园昆虫类型进行研究,发现该湿地公园的植食类昆虫优势度最大,寄生类昆虫优势度最小。王雪等[4]研究表明,在北京市西山试验林场共采集昆虫11 619头,隶属9目68科139种。其中,双翅目昆虫数量最多,占昆虫总数的50.74%。从科的角度分析,蝇、蛾和蜂的数量最多,然而在气候变化日益加剧的背景下,部分湿地生态系统退化严重,高效开展昆虫多样性保护工作对保护生态系统具有重要作用[5]。掌握湿地内昆虫种类及分布情况,有助于保护昆虫多样性,维护湿地生态系统平衡,确保生态系统的持续健康发展。
相关研究人员对黑龙江相关国家湿地公园开展生态资源开发研究,包括鸟类多样性调查[6]、植物资源保护对策[7]、访花昆虫资源多样性[8]等方面,但针对昆虫种类全面调查的研究有待进一步深入。对此,本文对黑龙江胜山国家级自然保护区三站林场进行昆虫本底调查,分析其物种组成、优势种,并对不同生境下昆虫群落进行相似性分析,以掌握研究区昆虫资源种类与数量,为相关地区益虫保护、害虫防治以及昆虫资源合理开发与利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 样地设置

黑龙江胜山国家级自然保护区(49°25′—49°40′ N,126°27′—127°02′ E)毗邻大兴安岭林区,总面积为60 000 hm2。该区具有湿地生态功能和典型特征,区内山体浑圆,河流纵横,湿地面积较大,森林类型与生物物种丰富,动植物分布具有明显的过渡性特征。该地分布有野大豆(Glycine soja)、红松(Pinus koraiensis)、水曲柳(Fraxinus mandshurica)、黄檗(Phellodendron amurense)、紫椴(Tilia amurensis)、浮叶慈姑(Sagittaria natans)、兴安杜鹃(Rhododendron dauricum)、轮叶贝母(Fritillaria maximowiczii)、无柱黑三棱(Sparganium hyperboreum)、紫点杓兰(Cypripedium guttatum)、大花杓兰(Cypripedium macranthos)等多种国家级保护植物,同时也是东北地区候鸟迁徙的主要通道之一[9]。研究区物种丰富度较高,是众多动植物生存与繁殖的理想栖息地。

1.2 调查内容及方法

在研究区选取多种生境类型,日间采用黄板诱集法、马来氏网捕法、扫网诱捕法和踏查法等方法进行昆虫调查[10];夜晚采用黑灯光诱捕法采集昆虫[11]。其中黄板诱集法、马来氏网捕法每隔15 d收集1次,扫网诱捕法是在天气晴朗、无风且昆虫活动的高峰期时间段(7:00—10:00和13:00—15:00)进行“Z”字形网捕。将采集到的昆虫放入75%乙醇溶液的培养瓶中保存[12],带回实验室后进行种类鉴定与数量统计,参考《中国昆虫生态大图鉴》[13]《中国蝶类志》[14]等资料鉴定种类。将部分难以鉴定的成虫制成标本,在光学显微镜下进一步对其进行形态学鉴定。针对无法识别的幼虫期昆虫,在野外自然生态环境下捕捉后带回实验室进一步饲养至成虫,通过观察成虫形态特征、生活习性进行识别。此外,对不同生境下昆虫群落进行相似性分析,Jaccard相似性系数计算如式(1)
q=c/a+b-c
式中,q是相似性系数,c是两个群落共有物种数,a为群落A的物种数,b为群落B的物种数。

1.3 数据分析

计算各科昆虫种类和数量后整理为昆虫名录,使用数据处理软件DPS 9.01对各生境样地数据进行相似度指数统计分析。

2 结果与分析

2.1 昆虫物种组成

调查发现,在研究区共采集到昆虫样本1 873头,隶属11目86科173种。由表1可知,鳞翅目昆虫有22科69种,占比分别为25.58%、39.88%,其中种类最多的是蛱蝶科、夜蛾科;鞘翅目有19科30种,占比分别为22.09%、17.34%;半翅目昆虫有17科23种,占比分别为19.77%、13.29%;蜉蝣目、螳螂目和缨尾目昆虫最少,仅有1个科,占比均为1.16%。
表1 研究区昆虫物种组成及占比
目名 科数 科数占比/% 种数 种数占比/%
合计 86 100 173 100
鳞翅目Lepidoptera 22 25.58 69 39.88
鞘翅目Coleoptera 19 22.09 30 17.34
半翅目Hemiptera 17 19.77 23 13.29
膜翅目Hymenoptera 8 9.30 16 9.25
双翅目Diptera 7 8.14 9 5.20
蜻蜓目Odonata 4 4.65 8 4.62
直翅目Orthoptera 4 4.65 8 4.62
脉翅目Neuroptera 2 2.33 5 2.89
蜉蝣目Ephemeroptera 1 1.16 3 1.73
螳螂目Mantodea 1 1.16 1 0.58
缨尾目Thysanura 1 1.16 1 0.58

2.2 昆虫优势种分析

图1表1可知,研究区的鳞翅目昆虫有69种702头,在种类数量、个体数量上均最多;其次是鞘翅目昆虫,有30种566头,可能是这两个目昆虫均具有较强的繁殖能力,并且在长期的进化过程中形成了适应当地环境的生理和行为特征。该地鳞翅目昆虫个体数量最多,有702头,占总数的37.49%;鞘翅目昆虫有566头,占总数的30.22%,半翅目昆虫有251种,占总数的13.40%;脉翅目、蜉蝣目、缨尾目和螳螂目昆虫个体数量较少,分别占总种数的1.17%、0.53%、0.32%和0.05%。
图1 研究区各目昆虫个体数对比
研究区昆虫优势目有鳞翅目、鞘翅目,优势种有暗黑鳃金龟(Holotrichia parallela)、网目拟地甲(Opatrum subaratum)、燕尾舟蛾(Furrcula furcula)、菜粉蝶(Pieris rapae)、孔雀蛱蝶(Inachis io)等。这些优势种在各种生境中均有分布,说明研究区具有较为复杂的食物网结构,能为不同类型昆虫提供适宜的生存条件,从而在一定程度上体现出研究区的生物多样性承载能力较高。

2.3 昆虫群落相似性分析

根据研究区昆虫的栖息地类型,将其划分为乔木、草甸、沼泽、农田4种生境,分析不同生境下昆虫群落的相似性。由表2可知,各生境的相似性指数由高到低依次为草甸—沼泽(0.461)>沼泽—农田(0.412)>乔木—草甸(0.355)>草甸—农田(0.339)>乔木—沼泽(0.313)>乔木—农田(0.274)。其中,草甸—沼泽生境的相似性指数最高,可能是两者生态环境较为相似,湿度较高、植被茂盛,昆虫种类基本相同。乔木—农田生境的相似性指数最低,可能与乔木生境的树木覆盖率较高、草本植物覆盖率较低,农田生境主要由农作物和少量杂草构成,两种生境植被类型、昆虫群落组成和结构差异较大有关。
表2 研究区4种生境下昆虫群落相似性对比
生境类型 乔木 草甸 沼泽 农田
乔木 1.000 0.355 0.313 0.274
草甸 1.000 0.461 0.339
沼泽 1.000 0.412
农田 1.000

3 结论与讨论

本次调查发现,在研究区共采集到昆虫样本1 873头,隶属11目86科173种;鳞翅目昆虫有22科69种,鞘翅目有19科30种,鳞翅目和鞘翅目昆虫是优势类群,种类与数量多于其他虫类;各生境的相似性指数由高到低依次为草甸—沼泽(0.461)>沼泽—农田(0.412)>乔木—草甸(0.355)>草甸—农田(0.339)>乔木—沼泽(0.313)>乔木—农田(0.274)。未来可在研究区内建立昆虫长期监测体系,持续跟踪昆虫种群的动态变化,从而更好地掌握昆虫的季节性规律,准确记录各类昆虫在不同空间尺度下的数量变化、生境分布、迁移等情况,促进湿地动植物资源多样性持续发展[15]
通过对研究区进行大面积的昆虫本底调查研究,发现研究区昆虫多样性存在以下问题:一是作为集观光游玩、休闲度假、科普教育于一体的特色生态旅游区,研究区过往车辆行驶与游客活动可能降低了昆虫间交流频度[16];二是周边农田可能存在过度施用化学肥料的现象,害虫发生数量较少,造成采集的昆虫数量较少。针对以上问题,应成立专门的管理部门,合理优化研究区生物多样性就地保护格局,逐步恢复昆虫物种间交流[17];定期组织宣传讲座,为农户普及昆虫知识,增强其生态环保意识,对于威胁作物正常生长的害虫,在害虫暴发期间,使用相应的杀虫剂进行喷雾防治[18]。深度挖掘研究区昆虫群落结构动态、物种互作关系、环境胁迫响应机制等,根据昆虫群落的生境需求,划定核心保护区域,减少人为干扰;对退化的生境开展修复,通过种植本土蜜源植物、营造多样化微生境,为昆虫提供觅食、繁殖、越冬场所;建立昆虫资源动态监测网络,对珍稀、濒危等昆虫实施重点监测,及时掌握种群变化趋势;制订符合研究区实际的昆虫资源保护管理细则,明确保护责任主体;注重多学科合作交流与宣传教育工作,为推动森林生态系统的稳定提供参考。
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Outlines

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