长白山阔叶红松林不同演替阶段昆虫数量动态研究

【摘要】： 原始阔叶红松林是长白山地区的地带性顶级植被类型,20世纪以来,长白山原始阔叶红松林被严重破坏,形成了大面积的次生林群落。昆虫作为陆地生态系统中最重要的组成部分,其多样性变化对森林生态系统健康有重要的指示作用,由于人为控制森林生态系统的演替过程是不可行的,因此通过研究干扰和破坏后形成的森林不同演替阶段生境,为人们更好的了解昆虫多样性的变化提供了行之有效的方法。本研究通过在长白山阔叶红松林带选取不同演替阶段的森林群落类型调查蝶类、蛾类和地表甲虫3大常见昆虫类群的物种组成及多样性变化,并分别找出对其组成和多样性影响较大的环境因子,同时分析它们之间的相关性。现就本文具体的研究结果简述如下： 1、长白山阔叶红松林带不同演替阶段昆虫群落多样性 通过网捕、灯诱和诱捕法,在次生白桦林、次生针阔混交林、原始红松阔叶林3个不同演替阶段生境内共采集昆虫标本8183头,隶属于14个目699种,其中鳞翅目和鞘翅目是主要优势类群,次生针阔混交林昆虫的个体数量最多,原始红松阔叶林中物种数最多。不同演替阶段昆虫群落的物种数和个体数差异不显著,但次生针阔混交林、原始红松阔叶林的Fisher'a指数显著高于次生白桦林,目水平上昆虫多样性未表现出显著差异性。昆虫多样性在森林演替过程中和草本植物多样性的变化趋势相同,鳞翅目昆虫多样性随演替逐渐升高,而鞘翅目多样性逐渐降低。 2、长白山阔叶红松林带不同演替阶段蛾类物种组成及多样性 在次生白桦林、次生针阔混交林、阔叶红松林、原始阔叶红松林内共采集蛾类410种6520头,隶属与23科,阔叶红松林样地物种和个体数都最多,物种数最少的为次生针阔混交林,个体数最少的是次生白桦林样地,但不同生境蛾类物种数量差异不显著,但个体数差异极显著。蛾类活动的高峰期为7月。尺蛾科和夜蛾科是长白山阔叶红松林带两大优势类群。不同演替阶段生境内蛾类的种-多度曲线趋向于对数级数分布,符合生态位优先占领假说。次生针阔混交林内稀有种最多,阔叶红松林内物种多样性最高。次生杨桦林与次生针阔混交林的优势种为李尺蛾,原始红松阔叶林、阔叶红松林的优势种为四点苔蛾。次生杨桦林的均匀度指数最低。不同演替阶段生境都处于中等不相似水平。苔蛾科、夜蛾科、螟蛾科、灯蛾科和卷蛾科物种数量和受样地类型的影响及其显著。 3、长白山阔叶红松林地表甲虫物种组成与多样性 长白山阔叶红松林内共诱捕地表甲虫23种,共511头,隶属于10个科。个体数最多的为埋葬甲科,物种数最多的是步甲科,优势类群为步甲科和埋葬甲科。次生白桦林地表甲虫物种数和个体数高于原始红松阔叶林和次生针阔混交林,3个生境内地表甲虫多样性无显著差别。地表甲虫高峰期为7月份。3个样地中物种统计数量都没有达到渐进线,次生白桦林样地中实际物种只占估计值的67%,其它2个生境实际物种数都在物种估计值的95%区间范围内,略低于平均值。3个生境的地表甲虫种-多度曲线无显著差异,符合对数分布。胸高断面积和土壤湿度对地表甲虫有显著影响,它们可以解释99.2%的物种与环境之间的关系。 4、长白山阔叶红松林蝶类物种组成与多样性 本研究选取了林内、林缘、荒地3种生境,共调查蝶类72种537头,隶属于7科。蝶类在不同生境内物种分布不均匀,13个优势种中只有菜粉蝶和暗脉菜粉蝶在所有样地内有分布。个体数为1的稀有种有24种。蛱蝶科的种类和数量都最多。林缘生境蝶类物种数和个体数显著高于其它生境。林缘生境多样性指数与林下生境差异极显著。均匀度最高的为林下生境,其次为荒地生境,最低为林缘生境。蝶类活动的高峰期为7月,并于其它月份差异显著。 5、温度与降雨对长白山阔叶红松林带蝶类多样性的影响 于2005～2007年采用样带调查法在长白山阔叶红松林带对蝶类的物种组成和个体数量进行了调查,通过逐步回归方程分析了蝶类组成和多样性与温度和降水等气候因子对蝶类组成及多样性的影响。共采集蝶类标本768个,隶属于7科69种。通过分析可知,不同年份和不同月份之间,蝶类个体数量和多样性无明显差异：逐步回归结果显示,月平均温度是影响该区域蝶类组成种类和多样性的重要因子,而月降雨量是影响蝶类个体数量的重要气候因子。前3个月累积温度和降雨量对蝶类影响范围较大,如粉蝶科、蛱蝶科、眼蝶科。不同优势种与气候因子之间的相关性也有差异。本研究为区域生物多样性保护政策的制定提供了理论依据。