南京老山景区鞘翅目物种多样性调查文献综述
昆虫是世界上最大的动物类群,对生态系统起着十分重要的作用,是动物界中最大的一个纲,是分析生态环境中的关键类群,对保护植物和动物工作具有重要意义。昆虫多样性主要是指昆虫在物种组成、群落结构和基因水平的丰富度,以及在自然生态体系中作用和功能表达的多样化。研究昆虫多样性,不仅可以了解昆虫世界的奥秘,而且在揭示生物间的联系、描述生境的特征及变化、实施生物多样性监测与保护也有着十分积极的意义[1]。
鞘翅目Coleoptera,前翅多为坚硬鞘翅,能够保护体躯,故而得名[1]。鞘翅目昆虫广泛分布于陆地和部分水域生态系统中,是生态系统重要的组成部分[2]。鞘翅目昆虫不仅是肉食性动物的主要食物来源,还是重要的传粉者,在显花植物的繁衍、扩散与物种形成中起到了重要作用。部分鞘翅目昆虫以动植物残体或动物排泄物为食[3-5],在自然界能量与物质循环中扮演关键角色[6]。许多肉食性鞘翅目种类捕食植食性的节肢动物和软体动物,维持生态平衡[7],具有极其重要的生态功能。其物种组成、丰富度及分布特征能够有效地反映当地的生态环境现状[8-9]。调查并掌握特定地区鞘翅目昆虫的多样性状况,可为当地生态保护措施的制定与实施提供理论参考。
南京老山国家森林公园位于江苏省南京市西北郊(118°30′E、 30°40′N),被誉为“南京绿肺”、“江北明珠”[10],目前是江苏省最大的国家森林公园。地貌属低山丘陵,地处亚热带季风气候区,冬冷夏热,四季分明,平均降雨量 1106.5 mm,年平均温度 15.4 ℃,年极端气温最高 39.7 ℃,最低 -13.1 ℃,日照充足,雨量充沛。森林面积约 5 440.36 hm2,区域自然植被属次生发育的落叶阔叶与常绿阔叶混交林。目前我国尚无对老山地区鞘翅目多样性的调查和分析[11]。
近年国内对中国不同地区的鞘翅目多样性进行了一些调查,可以为南京老山景区鞘翅目物种多样性调查提供参考。
在2017年对河北不老青山流域的鞘翅目昆虫多样性的调查中,按照不老青山海拔及地理位置及植被的不同,共设置3条踏查路线,6个固定采集点,以及若干临时采集点,进行定期采集昆虫标本,时间在2015年5-9月、2016年5-9月设置了3条踏查路线,6个定点采集点,采用网捕法、搜寻法、陷阱法和灯诱法进行采集。采集昆虫后随时制作标本,并将标本送至河北大学生命科学院进行鉴定。经过为期 2a 的普查,在不老青山共获得鞘翅目标本 2623 头,隶属于 26个科,200 种,按物种以天牛科最多,其次是肖叶甲科瓢虫科、步甲科、分别达到 15.5%、 8.5%、 8%、 9%;按个体数,以丽金龟科最多,其次为瓢虫科、鳃金龟科、叶甲科,分别占到总数的 17.19%、 13.84%、 12.77%、 8.62%。[12]。
2019年在对新疆阿尔泰山鞘翅目昆虫物种多样性研究中,在布尔津林场、阿勒泰林场、福海林场、富蕴林场、青河林场及哈巴河林场,6 个林场以徒手采集和网扫采集为主,考虑到鞘翅目昆虫生活习性的差异,辅以黄盘诱集。采集点设置为每个林场 10 个左右,采集点的距离为 100 ~ 150 km。采集点网扫时间均为 2 人网扫 1.5 ~2 h。在标本采集过程中会记录采集区域的经纬度、海拔高度、生境类型及植被特征。标本经还软、整姿后制成针插标本,部分个体需使用三角纸片辅助固定。共获得新疆阿尔泰山 6 个林场鞘翅目昆虫标本共计 2061 号,隶属于 22 科 85 属 129 种。就个体数量而言,叶甲科数量最多,占比为 31.44%;步甲科次之,占比为 13.32%。多样性分析表明,优势类群为叶甲科和金龟科,合计占鞘翅目物种总数的43.76%(31.44%,12.32%),以薄翅萤叶甲Pallasiola absinthii (Pallas),粗糙弯边蜣螂Cymnopleurus flagellates (Fabricius) 为优势种。基于 Shannon- Wiener 多样性指数、Margalef 丰富度指数、Pielou 均匀度指数、Simpson 优势度指数及 Jaccard 相似性系数进行数据处理[13-16]。研究结果集中揭示了阿尔泰山各林场间的鞘翅目昆虫群落多样性,显示福海林场科级和种级多样性特征指数高于其他林场[17]。
2018年在对新疆天山东部鞘翅目物种多样性的研究中,于2012年7月至8月对东天山11个林场进行了实地调查,并结合文献记载及历年采集的标本,对标本数量、采集地、种类等具体信息进行统计。以采集法和网集法为主[17],辅以黄盘诱集法和马氏网诱集法[18-19]将采集的昆虫还软、整姿,做成针插标本,较小的昆虫使用三角片辅助固定[20],使用双目体视显微镜(SMZ140-N2LED)观察并统计,将针插标本保存于新疆大学昆虫研究室标本馆。研究显示东天山鞘翅目昆虫 266 种,隶属于 2 亚目26 科154 属,构成东天山鞘翅目昆虫多样性的主体为多食亚目。在科级组成以多种科为主,在属级组成以单种属为主。其中象甲科、叶甲科、吉丁虫科、步甲科和拟步甲科五科在东天山鞘翅目所占总种(57.14%)最高。东天山鞘翅目昆虫科级共有26科组成,位于前五位的鞘翅目科级阶元按种数大小顺序排列为:象甲科Curculionidae22属(14.29%)44种(16.54%)>叶甲科Chrysomelidae24属(15.69%)32种(12.03%)>拟步甲科Tenebrionidae15属(9.74%)28种(10.53%)>步甲科Carabidae17属(11.04%)26种(9.77%)>吉丁甲科Buperestidae12属(7.79%)22种(8.27%);这五科鞘翅目昆虫占东天山鞘翅目昆虫总种数的57.14%,在整个鞘翅目昆虫中均为种类较多的大科,象甲科、叶甲科和吉丁虫科物种为植食性昆虫,步甲科物种为肉食性昆虫,拟步甲科物种食性比较广,适应能力比较强[21-23]。其余21科则占总种数的42.86%。[24]。
2019年在对宁夏贺兰山鞘翅目昆虫多样性及空间分布格局的研究中,使用以下6种方法进行昆虫采集。采取网捕法:沿贺兰山沟道采用样线扫网获得飞行及停落在植物上的甲虫。徒手采集法:一般为白天活动的类型,植物生长的地方常有分布,翻动石块或用小铁铲挖掘植物根际或洞穴,采集不善飞行种类,如步甲科、拟步甲科、象甲科等种类。巴氏罐诱法:采集地表活动甲虫在2007-2009年,2012年,2014年,2017年在贺兰山26条沟道从山脚开始向上选取适合布罐的样地(考虑样地的海拔、植被、土壤及地形特征),利用一次性塑料杯(口径7.5cm,高9cm,容积300mL)作为诱杯对地表甲虫进行诱捕。将诱杯埋入地下时要遵循杯口与地表平齐的原则,诱杯在埋入前要在距杯口2cm处打下若干均匀的圆孔,用以避免由降雨所导致的诱杯水满标本流失的问题。在每个诱杯内加约60-70mL的引诱剂(①糖醋液:诱集步甲科、拟步甲科等常见地表甲虫,糖、醋、医用酒精和水的混合物,质量比为2:1:1:20;②在饱和NaCl溶液中加腐肉:诱集葬甲科、阎甲科等腐食性昆虫)。于7-8月期间集中采集,诱杯置于样地3d后收取。灯诱集法:选出功率400w的自整流型高压汞灯,在灯后张挂一块2mtimes;1m的白布,采集夜行性昆虫。马氏网:采集访花甲虫。性信息素诱集法:采用天牛、小蠹等诱芯诱集天牛及其天敌。该研究共统计整理4万余号鞘翅目昆虫标本,参考相关资料,对标本进行分类鉴定和统计,最终整理贺兰山鞘翅目昆虫共2亚目12总科31科252属469种,参照《Family-group names in Coleoptera (Insecta)》的分类体系进行编排 [25],并根据鞘翅目分类学专著对贺兰山鞘翅目昆虫种类学名进行了校对,编制了科级和部分属内种的检索表,详细记录了采集标本的信息、物种的采集和分布地信息[26]。
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