浙江3個自然保護區昆蟲多樣性及森林健康評價

劉佳敏，張 慧，黃秀鳳，徐華潮

（1.浙江農林大學 林業與生物技術學院，浙江 臨安 311300；2.浙江省臨安市林業局，浙江 臨安 311300；3.浙江省富陽市林業局，浙江 富陽 311400）

森林健康的監測、評價與預測是林業經營和生態環境保護科學決策的基礎,對現有森林質量（即森林健康程度）進行診斷與評價，以此來揭示森林病變原理和健康調控機制，建立森林健康監測網絡是現代林業發展的必然需求[1－4]。生物多樣性是森林健康的重要指標之一,而昆蟲多樣性是生物多樣性重要的組成部分[5]。昆蟲是森林生態系統的重要組成成分，對系統運行和穩定有重要作用，昆蟲生物多樣性的狀況是森林生態系統健康的重要指標之一，對科學地評價自然保護區森林生態系統保護成效有重要意義[6]。昆蟲具有其他指標無法替代的優勢，生長周期短、易采樣、易識別、種群波動大、活動范圍小、對環境變化敏感等，常被選作監測各種環境變化的代表類群[1，7－12]。筆者運用多樣性、均勻度、優勢度、豐富度等生物多樣性研究方法對浙江省3個國家級自然保護區（天目山國家級自然保護區、龍王山國家級自然保護區、百山祖國家級自然保護區）的昆蟲群落多樣性進行了研究，以期為森林生態系統健康監測提供理論基礎和技術手段。

1 研究地區及研究方法

1.1 研究地區概況

浙江天目山國家級自然保護區地處東海之濱，位于浙江省西北部臨安市境內。氣候具有中亞熱帶向北亞熱帶過渡的特征，并受海洋暖濕氣流的影響較深，季風強盛，四季分明，氣候溫和，雨水充沛，光照適宜，具有復雜多變多類型的森林生態氣候。天目山自然條件優越，天然植被面積大，保存完整，森林覆蓋率高，保護區內有高等植物246科974屬2160種，植物資源豐富[13－15]。

龍王山國家級自然保護區地處浙江省安吉縣西南角，范圍包括龍王山自然保護區、靈峰寺林場章村分場高峰庵林區、章村鎮長潭村和報福鎮深溪村等。屬亞熱帶季風氣候，總體特征為氣候溫和，雨水充沛，光照充足，四季分明。區域植被屬中亞熱帶常綠闊葉林北部亞地帶，森林植物種類豐富，計有155科666屬1298種5亞種80變種，自然植被系列比較完整，類型多樣，垂直分布明顯[16－17]。

百山祖國家級自然保護區位于浙江省麗水市慶元縣，氣候為典型的中亞熱帶氣候，由于海拔偏高，氣溫偏低，雨水充沛，形成較明顯的氣候垂直分布帶譜。景區內生物資源豐富，植被類型多樣，地理環境特殊，地形地貌復雜，又因山地海拔高度的變化,形成森林植被從低海拔到山頂的下列 6個植被類型：季風常綠闊葉林、常綠落葉混交林、落葉闊葉常綠針葉混交林、矮曲林、灌叢和草甸等。珍稀植物較豐富,并保存了較大面積的半原始狀態的次生林[18－19]。

1.2 研究方法

1.2.1 樣地的選取 依據不同海拔及不同生境類型，設立固定樣方（50 m×50 m）進行調查。

1.2.2 樣本的采集 依據不同昆蟲種類的習性制定相應的調查方法。膜翅目Hymenoptera和雙翅目Diptera昆蟲采用捕蟲網隨機掃網的方法；地棲性昆蟲如鞘翅目Coleoptera和直翅目Orthoptera昆蟲采用塑料托盤捕捉；土壤昆蟲應用漏斗采集；夜間活動的趨光性昆蟲以鱗翅目Lepidoptera昆蟲為主采用燈誘的方法誘捕。在室內進行標本制作、分類和鑒定，分類鑒定結果主要參照1994－2001年昆蟲科學考察結果[20]。

1.2.3 數據統計分析方法 本研究采用反映某個群落或生境內部的種的多樣性（α多樣性）指數的相關計算公式進行統計分析[14，21－22]。

2 結果與分析

2.1 天目山國家級自然保護區昆蟲群落多樣性

2.1.1 物種豐富度指數 調查結果顯示：天目山國家級自然保護區昆蟲豐富度指數的變幅較大，以鞘翅目最高，長翅目Mecoptera最低，兩者相差13.51倍。纓翅目Thysanoptera，革翅目Dermaptera，蜚蠊目Blattaria，直翅目，脈翅目Neuroptera和長翅目等豐富度指數較低；反之，鞘翅目、鱗翅目、雙翅目、蜻蜓目Odonata和膜翅目等種類較多的目其豐富度指數則較高。另外，種數相近的鞘翅目和雙翅目，由于個體數的較大差別，其豐富度指數也有較大差異。

2.1.2 多樣性指數 分析結果表明：2種多樣性指數D和H反映的情況基本一致（表1），鱗翅目，鞘翅目，同翅目Homoptera，半翅目Hemiptera，直翅目和膜翅目較高，而長翅目Mecoptera，脈翅目和雙翅目較低。群落均勻度以鱗翅目和鞘翅目為最高，脈翅目和雙翅目為最低。

天目山國家級自然保護區生態系統的群落穩定性較好，物種豐富度較高。反映了天目山國家級自然保護區昆蟲群落的物種豐富度，群落穩定性均較好，森林生態質量相對較好。

表1 天目山主要昆蟲類群的群落多樣性指數和均勻度指數Table1 Diversity index and evenness index of major insect groups in Mount Tianmu

2.2 龍王山國家級自然保護區昆蟲群落多樣性

2.2.1 物種豐富度指數 調查結果表明：昆蟲豐富度指數的變幅較大，以雙翅目最高，脈翅目最低，兩者相差26.3倍。績翅目Thysanoptera，螳螂目Mantedea，脈翅目和長翅目的豐富度指數很低，反之，鞘翅目、鱗翅目、雙翅目和膜翅目等種數較多的目豐富度指數較高。另外，種數相近的同翅目和半翅目，由于個體數的較大差別，其指數也有較大差異。

2.2.2 多樣性指數 分析結果表明：2種多樣性指數D和H反映的情況基本一致（表2），鱗翅目、膜翅目和雙翅目為最高，而以長翅目和績翅目最低。群落均勻度以螳螂目和膜翅目為最高，長翅目、脈翅目和績翅目為最低。由于優勢種的明顯程度較高，龍王山國家級自然保護區生態系統的物種豐富度、群落穩定性指數較低，表明龍王山的生態環境相對較差，更需加強保護。

表2 龍王山主要昆蟲類群的群落多樣性指數和均勻度指數Table2 Diversity index and evenness index of major insect groups in Mount Longwang

2.3 百山祖國家級自然保護區昆蟲群落多樣性

表3列出百山祖國家級自然保護區幾類主要昆蟲的多樣性指數，百山祖國家級自然保護區的昆蟲多樣性指數和均勻度指數較高，說明百山祖國家級自然保護區生態系統中群落的穩定性較好，物種豐富度較高，優勢種的明顯程度較低。

表3 百山祖主要昆蟲類群的群落多樣性指數和均勻度指數Table3 Diversity index and evenness index of major insect groups in Mount Baishanzu

3 結論和討論

本研究利用相關的多樣性指數分析方法，對浙江省天目山國家級自然保護區、龍王山國家級自然保護區和百山祖國家級自然保護區的昆蟲群落多樣性進行了研究比較。可以發現，天目山國家級自然保護區的昆蟲群落結構相對較為合理，穩定性較強，反映出天目山國家級自然保護區的森林環境質量較龍王山國家級自然保護區和百山祖國家級自然保護區要好。這與我們之前利用指示性昆蟲對3個國家級自然保護區的森林環境質量評價得出的結論是一致的（待發表），表明該評價方法能夠比較客觀地反應森林的健康狀況，具有一定的科學性、客觀性和可操作性，對浙江地區森林健康狀況的評價具有一定的參考價值。

生物群落與環境之間保持動態平衡的穩定狀態的能力，是同生態系統物種及結構的多樣、復雜性呈正相關的。也就是說，生態系統的結構愈多樣、復雜，則其抗干擾的能力愈強,因而也愈易于保持其動態平衡的穩定狀態。這是因為在結構復雜的生態系統中，當食物鏈（網）上的某一環節發生異常變化，造成能量、物質流動的障礙時，可由不同生物種群間的代償作用加以克服。因此，多樣性程度的高低也是反映森林健康與否的重要特征[8－9，23]。因此，從理論上講，應用林內昆蟲群落多樣性指數能夠預測林分結構變化和抗蟲能力強弱。

森林生態系統是一個極為復雜的系統，因此，森林健康評價也是一個非常復雜的問題，對于森林生態系統健康的評價研究應是多方向多途徑的。根據昆蟲具有廣泛的生物地理學和生態學探針的功能，能夠積極響應生態環境的變化，通過研究昆蟲群落結構、群落多樣性及其變化趨勢，進而實現森林環境的有效監測和評價，這一評價方法和手段具有其獨特的優越性。盡管如此，在實踐中依然應當加強多種方法的交互使用，實現互相補充，從而促進對整個森林生態系統環境質量評價水平的提高。

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