西藏林芝不同植被地表節肢動物群落多樣性

鄭成卓，臧建成 ，唐曉琴

(1.西藏農牧學院 植物科學學院,西藏林芝 860000; 2.西藏高原資源昆蟲與應用昆蟲實驗室，西藏林芝 860000)

農田生物多樣性是制約生態系統服務發揮的關鍵因素之一[1-3]。國內有關研究人員對農田節肢動物群落多樣性水平做了大量研究[4-9]，結果顯示對土地進行不同處理影響近地表土壤以及植被微生境，不同生境影響地表節肢動物群落組成、數量和營養功能群。青藏高原不同農田及不同植被下地表節肢動物方面的研究相對薄弱。節肢動物群落是農田生態系統的重要組成部分[10]。因此，本研究于2018 年5-6月選擇西藏林芝農牧學院農場作為研究樣地，采用陷阱法，調查比較不同植被對地表節肢動物類群的影響，從地表節肢動物類群豐富度、多度、多樣性以及營養功能群方面進行分析，旨在為青藏高原農田害蟲的防治提供 依據。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

試驗在西藏林芝市境內西藏農牧學院實習農場進行，該地位于青藏高原的東南部，西藏自治區林芝縣境內，研究樣區生物資源豐富，受印度洋暖濕季風影響，冬春干燥，夏秋多雨。年降水量600～1 000 mm，年平均溫度8～10 ℃，≥0 ℃ 積溫為3 000～3 500 ℃，≥10 ℃的時間約180 d。農場主要種植青稞、油菜、玉米、蔬菜及牧草。試驗地土壤為肥力一般的沙壤土。油菜地和青稞地是農場主要的試驗田，長時間受到人為干擾；楊柳地受人為干擾較輕，植被覆蓋很好。

1.2 采集與鑒定

于2018年5月上旬-6月下旬對青稞地、油菜地、楊柳林地同時進行調查，選此3種植物種植地調查可以充分展示土地的不同植被對地表節肢動物多樣性的影響。采用陷阱誘捕法采集地面節肢動物，設置3個重復，每個樣方間隔為5 m左右。在每個取樣點，將1個一次性塑料杯(上表面直徑7 cm，下表面直徑5 cm，高度10 cm)埋入土壤，杯口與地面平齊；同時在杯中加入φ=4%的福爾馬林液、5 mL甘油和幾滴洗衣粉溶液，增加誘捕的有效性。每次布置的陷阱持續時間為7 d，每 3 d檢查杯中浸漬液以確保取樣的有效性；采集的樣品收集于指型管內，帶回實驗室用體積分數75%酒精保存，在尼康中級體視顯微鏡SMZ800+D5100下進行分類鑒定。鑒定依據是《中國土壤動物檢索圖鑒》[11]、《昆蟲分類》[12]、《青藏高原蜘蛛》[13]。一般鑒定到目，常見類群鑒定到科。

1.3 數據分析

不同植被節肢動物數量采用Excel 2016軟件進行統計，田間節肢動物群落多樣性的特征指數按以下公式計算。

多樣性指數(H)采用Shannon-wiener指數公式：H=-∑PilnPi。

均勻性指數(E) 采用Pielou指數公式：E=H/lnS。

Berger-Parker 優勢度指數(I)：I=Nmax/NT。

豐富度指數(D)：D=lnS/lnN。

式中：Pi為類群i占群落總個體數的比例，S為樣區內類群數目，Nmax為優勢種群，NT為全部種群數量，N為樣區內所有類群的個體數量[9]。

為說明不同植被間地表節肢動物群落物種組成的相擬性隨環境梯度更迭速率，選擇 Cody 指數(βc)和S?rensen(Si)指數進行比較分析[14-15]。S?rensen指數計算公式如下:Si= 2c/(a+b);Cody 指數計算公式如下：βc=(a+b-2c)/2。 式中:a，b為兩群落地表節肢動物類群數，c為兩群落共有的類群數。

2 結果與分析

2.1 不同植被地表節肢動物群落結構組成

經鑒定，共捕獲節肢動物1 221頭，隸屬于6綱11目28科。詳見表1。

由表1可知，昆蟲綱Insecta在西藏林芝青稞田節肢動物中占比例最大，為主要類群，占比 92.25%，其中鞘翅目Coleoptera、雙翅目Diptera、鱗翅目Lepidoptera、膜翅目Hymenoptera、革翅目Dermaptera分別占節肢動物總數的81.82%、7.70%、0.57%、2.38%、0.08%，且鞘翅目類群最多有8科。鞘翅目步甲科Carabidae和隱翅甲科Staphilinidae是優勢類群，分別占節肢動物總數的58.80%、16.22%。其余數量由多到少分別為蜘蛛目Araneida、真螨目Acariformrs、彈尾目Collembola、石蛃目Microcoryphia等。

表1 捕獲的地表節肢動物群落組成和多度Table 1 Composition and polymorphism of captured surface arthropod communities

注：多度以節肢動物占樣本總數百分比進行劃分；+++：節肢動物數占樣本總數百分比>10%，為優勢類群；++：節肢動物數占樣本總數百分比>1%～≤10%，為常見類群；+：節肢動物數占樣本總數百分比≤1%，為稀有類群。

Note:Degree of multiplicity was divided by the percentage of arthropods in the total sample;+++:abundance>10%,dominantgroups;++:abundance>1%～≤10%,common groups;+:abundance≤1%,rare groups.

2.2 不同植被地表節肢動物群落結構組成

由表2可知，種群個體數量由大到小依次為青稞地、油菜地、楊柳地，若按照個體數量占比大于等于10%為優勢類群劃分原則，鞘翅目步甲科Carabidae(20.72%、10.16%、27.93%)則是是3種作物共有的優勢類群，且鞘翅目隱翅甲科Staphilinidae(12.69%)為青稞地特有的優勢類群。從個體數量來看，青稞地數量相對較高，油菜地與楊柳地數量上也有明顯差異；此外，楊柳地類群數量最多、油菜地居中、青稞地最低，分別占比60.71%、53.57%、39.29%。

表2 不同植被地表節肢動物群落組成Table 2 Composition of arthropod community on different vegetation surfaces

注：多度以節肢動物占樣本總數百分比進行劃分；+++：節肢動物數占樣本總數百分比>10%，為優勢類群；++：節肢動物數占樣本總數百分比>1%～≤10%，為常見類群；+：節肢動物數占樣本總數百分比≤1%，為稀有類群。

Note:Degree of multiplicity was divided by the percentage of arthropods in the total sample;+++:abundance>10%,dominant groups;++:abundance>1%～≤10%,common groups;+:abundance≤1%,rare groups.

2.3 西藏林芝不同植被地表節肢動物功能群

將節肢動物類群分為5個功能群：植食性、捕食性、寄生性、腐食性、雜食性(圖1)。3種不同植被均是雜食性類群和腐食性類群占比較大，而寄生性較少(幾乎忽略不計)，植食性和捕食性類群居中。青稞地相比油菜和楊柳地腐食性類群占比較高，楊柳地相比于其余兩者腐食性和捕食性占比最為接近。

2.4 不同植被地表節肢動物多樣性特征

由圖2可知，地表節肢動物多樣性指數、均勻性指數、優勢度指數表現完全一致，均是在楊柳地最高，青稞地次之，油菜地最低。豐富度指數則 有所不同，楊柳地最高，油菜地次之，青稞地則 最低。

圖1 不同植被地表節肢動物功能群個體數量Fig.1 Number of arthropod functional groups on different vegetation surface

圖2 不同植被地表節肢動物多樣性特征Fig.2 Diversity characteristics of arthropods on different vegetation surfaces

2.5 不同植被地表節肢動物類群相似性及隨環境梯度變化

不同植被間地表節肢動物S?rensen多樣性指數有所差異。S?rensen多樣性較高值出現在楊柳地與油菜地之間，而在油菜地與青稞地及楊柳地與青稞地之間差別不大。節肢動物群落特性在不同植被間有所差異。Cody最低值出現在楊柳地與油菜地之間，表明這兩種作物地表節肢動物類群相似性程度較高，而青稞地與油菜地和楊柳地的Cody值相同且高于油菜地與楊柳地的，說明青稞地與油菜地和楊柳地的相似程度較低(表3)。

3 討 論

3.1 物種豐富度與功能群分布

調查共計獲得節肢動物1 221頭，隸屬6綱11目28科，優勢種群2科，常見種群6科，稀有類群有20科。其次，此次所獲節肢動物類群功能群按數量由多到少分別為雜食性(68.39%)、腐食性(19.74%)、捕食性(7.37%)、植食性(3.85%)、寄生性(0.66%)。寄生性類群最少，可能是由于誘集方法不夠全面造成的。

表3 不同植被地表節肢動物類群相似性Table 3 Similarity of arthropod groups on surfaces of different land use patterns

3.2 不同植被地表節肢動物物種組成與數量 結構

3種植被地表節肢動物綱、目、科組成相似，類群豐富，且不同植被間數量分布差異明顯，但是3種土地有共同的優勢類群鞘翅目步甲科。青稞地有其特有的第二優勢類群鞘翅目隱翅甲科。說明這3種利用所處生境適宜大多數昆蟲棲息，最適合鞘翅目昆蟲生長繁殖。

3.3 不同植被地表節肢動物的多樣性比較

節肢動物具有世代周期短、個體小、種群數量大、生殖潛能大和對環境擾動敏感等特點[7]。多樣性、優勢度、均勻性這3項指數在研究過程中通常是同時出現。多樣性較高的往往優勢度更低，且群落分布也較為均勻[16-17]。本試驗結果與此有所出入，地表節肢動物多樣性指數、均勻性指數、優勢度指數表現完全一致，均是在楊柳地最高，青稞地次之，油菜地最低。豐富度指數則有所不同，楊柳地最高，油菜地次之，青稞地則最低。導致這種結果的原因是3塊田地油菜地和青稞地是試驗田受人為因素影響較大，而楊柳地受人為因素 較輕。

綜上所述，通過野外調查與后期數據分析，可初步了解不同作物地表節肢動物群落的物種多樣性的狀況，并可以此為指向標，可在一定的程度上反映西藏林芝此3種作物所處生境狀況?？傊?，土地不用利用方式所造成的生境、人為因素對地表節肢動物多樣性影響最大。