吉林市周邊主要傳粉昆蟲類群構成調查

馮立超,王忠武

1.吉林農業科技學院,吉林吉林132101 2.吉林大學,吉林長春130061

吉林市周邊主要傳粉昆蟲類群構成調查

馮立超1,2,王忠武1

1.吉林農業科技學院,吉林吉林132101 2.吉林大學,吉林長春130061

通過2011～2012年對吉林市周邊傳粉昆蟲資源進行的調查，共發現本地常見的傳粉昆蟲128種其中5月27種，6月36種，7月53種，8月份47種。在4個月份中公有3種，5～6月公有13種，6～7月公有9種，7～8月有13種。從整個昆蟲類群種類構成上看，膜翅目占27%、雙翅目占27%、鞘翅目占21%、鱗翅目占20%、半翅目和蜻蜓目共占5%。不同月份傳粉昆蟲多樣性均較高，5月份豐富度最低，7月份最高。顯花植物與傳粉昆蟲物候期重疊程度較高，表明二者之間發生聯系的幾率也越大。

吉林市;傳粉昆蟲;種類組成

昆蟲在自然界中存在和生存的需要有植物的參與，這不僅是昆蟲的一個習性，也是二者之間長期進化的結果[1-3]。在生物的長期進化繁衍過程中二者建立了互惠共生、相互依存的關系，組成了緊密聯系的網絡結構[4-8]。研究區域內、地區內傳粉昆蟲類群組對研究該地區瀕危植物種類的保護及保護生物多樣性具有重要生態意義[9,10]。同樣傳粉昆蟲在陸地大田的或保護地的農業生產中具有潛在的價值[11,12]，在后續開發當地優勢、高效率傳粉昆蟲資源具有一定經濟參考價值。

1 材料與方法

采用野外調查、實驗室內實驗和數據整理分析結合方法。

1.1野外調查

調查地點，重點在吉林市周邊地區選擇昆蟲分布較為具有代表性的地區，（1）吉林農業科技學院左家校區——保護地周圍空曠地（2）吉林市九站猴石山——山腳草甸（3）松花湖自然保護區——河岸草地及林區空曠地

調查方法，在顯花植物顯花期5、6、7、8、9、10月進行對到訪花的昆蟲進行記錄、捕捉收集，保存標本共鑒定。

具體操作：

①在各小區內樣地內，選取顯花植物較為集中、分布相對均勻的地塊，設置10條（15 m×2 m）相互平行的固定樣帶，樣帶間隔5 m左右，每條樣帶四角以PVC管固定，用塑料繩標記邊界[13]。

②顯花植物調查：顯花植物物種類的調查，在樣帶內，記錄所有的顯花植物種，不能識別的將植物標本采集帶回實驗室進行鑒定。

③傳粉昆蟲的調查：沿著樣帶記錄進入樣帶內所以的到訪顯花植物的昆蟲種類，各個種類到訪的個體數量，并照相記錄訪花昆蟲對顯花植物的到訪情況。在野外能鑒定到具體種的，記錄；不能鑒定的，鑒定到科或屬，按形態種編號記錄。在記錄每種顯花植物上各種昆蟲到訪個體數量同時，采集昆蟲標本，按照樣地號——樣帶號——植物名稱——采集日期——采集時間進行編號[14]，保存，待實驗室鑒定。

1.2實驗室內分析

昆蟲標本鑒定：參照昆蟲圖譜，昆蟲分類檢索表及相關昆蟲方面的文獻，吉林農業科技學院標本室內現存已定名的昆蟲標本對未鑒定定名的昆蟲進行鑒定。不能夠鑒定到具體種的按原有的形態種編號進行統計。

植物標本鑒定：利用東北植物檢索表，吉林農業科技學院圖書館相關植物鑒定書籍對植物種進行鑒定。

1.3數據分析

1.3.3 相似性指數Jaccard Index相似性指數計算公式，其中c為兩個時間斷面共有的相互作用數量，a、b分別為兩個時間斷面各自的物種間相互作用數量。

1.3.4 物候重疊分析在物種的物候學上，重疊overlap程度越大，即：匹配程度match degree越大，昆蟲與顯花植物的關聯程度越大，即存在發生訪問關系的可能性。

采用SigmaPlot及Biodap分析軟件計算物種組成及多樣性指數；運用R統計分析軟件分析顯花植物與傳粉昆蟲物候重疊情況。通過物種鏈接度表述傳粉昆蟲與顯花植物聯系情況。

2 結果與分析

2.1傳粉昆蟲與顯花植物物種結構組成

調查中共采集到訪顯花植物昆蟲128種，隸屬6目34科，見表1；觀察到顯花植物種共97種，隸屬26科，見表2。訪花昆蟲與顯花植物種類不同月份組成情況如圖1所示。

圖1 不同月份顯花植物與傳粉昆蟲種類變化Fig.1 The variation of flowering plant and insect pollinator in different month

表1 傳份昆蟲在5～8月造訪的顯花植物種類和次序Table 1 Species and order of flowering plants foraged by pollinating insects from May to August

表2 5～8月造訪顯花植物的傳粉昆蟲種類和次序Table 2 Species and order of pollinating insects foraged flowering plants from May to August

34黑絨金龜Maladera orientalis蘋毛麗金龜Proagopertha lucidula小青花金龜Oxycetonia jucunda35銅綠麗金龜Anomala corpulenta褐白金龜Cyphochilus unidentatus36黃胡蜂屬Vespula sp.龍女寶蛺蝶Boloria pales葉蜂科2 Tenthredinidae 2 37弓形擬木蚜蠅黑色斑目蚜Eristalinus aeneusTemnostoma arciforma赤條蝽Graphosoma rubrolineata38斑青花金龜Oxycetonia bealiae龜紋瓢蟲Propylea japonica39白斑赭弄蝶Ochlodes subhyalina葉蜂科3 Tenthredinidae 3 40銅綠麗金龜Anomala corpulenta中國雙七瓢蟲Coccinulasinensis41細齒同蝽Acanthosoma denticauda豆藍麗金龜Popillia mutans42黃斑船象Baris dispilota挪威長黃胡蜂Dolichovespula norwegica43黑色指突水虻Ptecticus tenebrifer茶翅蝽Halyomorpha Picus44三角菊花象Larinus formosus異色瓢蟲Leis axyridis45四星櫛芫菁Megatrachelus politus胡蜂科Vespidae 46麗蝽Antestia anchora楊透翅蛾Parathrene tabaniformis47馬蜂屬Polistes sp.斑螟亞科Phycitinae 48黑背喙紅螢Lycostmus aequalis49茶翅蝽Halyomorpha Picus50甜菜筒喙象Lixus subtilis51麗色蟌Calopteryx virgo52楊透翅蛾Parathrene tabaniformis53中華豆芫菁Epicauta chinensis

吉林市周邊地區傳粉昆蟲主要包括膜翅目共8科分別是熊蜂科、蜜蜂總科、葉蜂科、土蜂科、泥蜂科、地蜂科、胡蜂科、蜾蠃科；雙翅目5科分別是食蚜蠅科、麻蠅科、蜂虻科、水虻科；鞘翅目共9科分別為金龜科、天牛科、象甲科、叩甲科、葉甲科、瓢甲科、芫菁科、花蚤科、螢科；鱗翅目共8科分別是粉蝶科、蛺蝶科、灰蝶科、弄蝶科、絹蝶科、鳳蝶科、透翅蛾科、斑螟亞科；半翅目共3科分別為蝽科、同蝽科、花蝽科；蜻蜓目1科為色蟌科。各目昆蟲所占比例依大小依次為鞘翅目占25%、膜翅目占26%、鱗翅目占17%、雙翅目占27%、半翅目和蜻蜓目占5%。其中5月份傳粉昆蟲占總傳粉昆蟲種類的18%、6月份占24%、7月份占36%、8月份占32%。相對而言，97種顯花植物中，5月出現的占全部顯花植物物種的27%，6月出現的占全部顯花植物物種的36%，7月份出現的占全部顯花植物物種的32%，8月份出現的占全部顯花植物物種的29%。

隨著植顯花植物種數量的增加傳粉昆蟲種類也在增多，在6、7月份達到最高，8月份又有種類減少趨勢，這與顯花植物種類減少呈正先關[15]。

2.2傳粉昆蟲與顯花植物聯系情況分析

2.2.1 傳粉昆蟲到訪情況分析通過對傳粉昆蟲與顯花植物不同指標分析，傳粉昆蟲的到訪情況與顯花植物種出現二者所表現的互作情況，見表3。

由表3可知，顯花植物和傳粉昆蟲的物種數隨時間發生了明顯的變化。全年在內，傳粉昆蟲各月份的多樣性指數均較高，而其豐富度指數卻有較大差異，傳粉昆蟲5月份物種數最低，6月份增長較快，7月份物種數最高，8月份物種數又有較大的下降趨勢。這與物候因素影響下的氣候環境、植物花期及傳粉昆蟲活躍期的變化有關。6～8月份，顯花植物盛期，亦為傳粉昆蟲成蟲活躍期，植物與傳粉昆蟲間發生訪問與被訪問的幾率大，物種鏈接度高。

表3 不同時間顯花植物與傳粉昆蟲各項聯系指標Table 3 The connection indexes between the flowering plant and insect pollinator in different time

相鄰月份物種周轉率，6、7月份最高，表明昆蟲到訪不同顯花植物種類數量越多。但從相似性指數方面分析，不同兩個時間斷面上5、6月及7、8月相似程度較其它高，表明傳粉昆蟲能夠持續的到訪更多的顯花植物外，更能說明此時間斷面物種間發生聯系的強度情況，其值越大，優勢聯系物種及傳粉昆蟲種越多。

2.2.2 傳粉昆蟲與顯花植物物候匹配情況分析顯花植物物候期與傳粉昆蟲的物候期發生重疊后，二者發生聯系才成為可能，吉林地區常見顯花植物與傳粉昆蟲物候圖見圖4、圖5。

由顯花植物與傳粉昆蟲的物候圖可見，在顯花植物大量開放的時候植物其忠誠的到訪者也會同時進行持續的進行訪問[16]，且在不同月份出現的各傳粉昆蟲中，出現次數較多和時間間隔較長的昆蟲其到訪更多顯花植物幾率越大，即物候期越長的昆蟲其到訪顯花植物種類越豐富。對比發現，雖然現實觀察中所發現的聯系并不如同物候重疊同樣，但物候期重疊越大的顯花植物種與傳粉昆蟲種其發生聯系的可能性越大，這也證明二者的物候期對于發生到訪聯系是起著決定性作用的一個因素。

圖4 顯花植物植物物候圖Fig.4 The phenology of flowering plant

圖5 傳粉昆蟲物候圖Fig.5 The phenology of insect pollinator

3 結論

從數據分析的結果來看，吉林市周邊主要傳粉昆蟲的組成中，雙翅目、膜翅目、鞘翅目、鱗翅目為主，偶見半翅目、蜻蜓目[17]。各不同類群優勢組成種分別是膜翅目占27%，其中蜜蜂總科的昆蟲為優勢種群；雙翅目占27%，食蚜蠅科為優勢種群；鞘翅目占21%，金龜科為優勢種群；鱗翅目占20%，蛺蝶科為優勢種群；半翅目和蜻蜓目共占5%。

從不同月份傳粉昆蟲組成情況及全年綜合分析結果看，傳粉昆蟲的多樣性均較高，其中以7月份的豐富度指數最高。由于個月份發生物種重疊的情況不同，5～6月相似性指數最高，其次是7-8月，反映出在此時間斷面內，各昆蟲種活躍程度強，能夠到訪更多顯花植物。

在不同時間上，相鄰月份的傳粉昆蟲種類分布也不近相同，從物候學角度來看，顯花植物與傳粉昆蟲物候期重疊均較多的種類其在生物學意義上來說對物種的繁衍、種子繁殖、傳播繁殖具有重要作用[15,18,19,20]。不同時間生命周期較長或繁殖周期短而成蟲出現頻率較高的昆蟲種類能夠到訪更多的顯花植物[21,22]，它們是傳粉昆蟲的中堅力量。調查中發現在本地區傳粉昆蟲物種中相鄰物候期出現4次重疊最多是小青花金龜、黑帶食蚜蠅這兩種；而密林熊蜂、黃斑短突花金龜、意大利蜜蜂則出現在3次重疊；還有一部分是在相鄰兩月份出現，僅在一個月份內出現的昆蟲種類占較大比例。

4 討論

研究調查中還發現一些物種分布有區域差異性，造成分布不均勻的原因可能有以下幾種

（1）各區域內植被資源分布不均和顯花植物的種類有部分差異；

（2）人為因素的影響，如農藥、污染等使物種分布不均[23-26]

（3）各調查樣區各自的周圍環境和生境不同有關系。在所調查區域的所收集到的昆蟲種類中，發現鞘翅目天牛科昆蟲所占比例較少。而在吉林省東南部的長白山地區訪花的天牛種類較多[27]，分析此種原因可能與地域環境不同、生態環境及生境情況不同有關[28,29]。

（4）由于傳粉昆蟲不同個體存在生活史上的多化性現象，導致成蟲出現月份不均勻，造成出現重疊的物候期但并無相互到訪聯系。

由于傳粉昆蟲經濟價值及社會價值，特對一定地理區域內，訪花蟲粉進行了研究，其中膜翅目對顯花植物的到訪比例較大，其次為雙翅目，由于其種群比例在自然界昆蟲中較大，其不同種昆蟲的訪問頻率也不為一致，應進一步進行觀察研究。一些捕食性及取食綠色植物葉片昆蟲也有到訪顯花部位現象，其原因可能與其捕食活動或取食補充營養有關，具體原因還需進一步分析。在將來的研究中應積極的選本地區傳粉效率較高的傳粉昆蟲種類及其生物學特性，為進一步的開發和保護該類傳粉昆蟲打下基礎。

[1]Jordano P.Patterns of mutualistic interactions in pollination and seed dispersal–connectance,dependence asymmetries, and coevolution[J].American Naturalist,1987,129:657–677

[2]Zamora R.Functional equivalence in plant-animal interactions:ecological and evolutionary consequences[J].Oikos, 2000,88:442–447

[3]Bascompte J,Jordano P,Olesen J M.Asymmetric coevolutionary networks facilitate biodiversity maintenance[J]. Science,2006,312:431–433

[4]Waser N M,Real L A.Effective mutualism between sequentially f l owering plant species[J].Nature,1979, 281:670–672

[5]Bronstein J L,Dieckmann U,Ferrière R.Evolutionary Conservation Biology[M].Cambridge:Cambridge University Press,2004

[6]Thompson J N.Mutualistic webs of species[J].Science,2006,312:372–373

[7]Bascompte J,Jordano P.Plant-animal mutualistic net-works:the architecture of biodiversity[J].Annu.Rev.Ecol.Evol. Syst.,2007,38:567–593

[8]Potts S G,Blesmeijer J C,Kremen C,et al.Global pollinator declines:trends,impacts and drivers[J].Trends Ecol. Evol.,2010,25:345–353

[9]Bond W J.Do mutualisms matter?Assessing the impact of pollinator and disperser disruption on plant extinction[J]. Philosophical Transactions of the Royal Society of London,Series B,1994,344:83–90

[10]Gibson R H,Nelson I L,Hopkins G W,et al.Pollinator webs,plant communities and the conservation of rare plants: arable weeds as a case study[J].Journal ofApplied Ecology,2006,43:246–257

[11]Goulson D.Effects of introduced bees on native ecosystems[J].Ann.Rev.Ecol.Syst,2003,34:1-26

[12]Klein A M,Vaissiere B E,Cane J H,et al.Importance of pollinators in changing landscapes for world crops[J].Proc. Royal Soc.B-Biol.Sci,2007,274:303-313

[13]Dicks L V,Corbet S A,Pywell R F.Compartmentalization in plant-insect f l ower visitor webs[J].Journal of Animal Ecology,2002,71:32–43.

[14]Gilson P R,Su V,Slamovits C H,et al.Complete nucleotide sequence of the chlorarachniophyte nucleomorph:nature's smallest nucleus[J].Proc.Natl.Acad.Sci.USA,2006,103:9566-9571

[15]LindseyAH.FloralphenologypatternsandbreedingsystemsinThaspiumandZizia(Apiaceae)[J]. Syst.Bot.,1982,7:1–12

[16]Thomson J D.Pollination and seed set in Diervilla lonicera(Caprifoliaceae):Temporal patterns of flower and ovule development[J].Am.J.Bot,1985,72(5):737-740

[17]Micheneau C,Fournel J,Warren B H,et al.Orthoptera,a new order of pollinator[J].Annals of Botany,2010,105: 355–364

[18]Elzinga J A,Atlan A,Biere A,et al.Time after time:f l owering phenology and biotic interactions[J].Trends Ecol.Evol., 2007,22:432–439

[19]Steffan-Dewenter I,Tscharntke T.Effects of habitat isolation on pollinator communities and seed set[J]. Oecologia,1999,121:432-440

[20]Gómez J M,Bosch J,Perfectti F,et al.Pollinator diversity affects plant reproduction and recruitment:the tradeoffs of generalization[J].Oecologia,2007,153:597–605

[21]Herrera C M.Pollinator abundance,morphology,and f l ower visitation rate:analysis of the‘‘quantity''component in a plant–pollinator system[J].Oecologia,1989,80:241–248

[22]Kay K M,Schemske D W.Pollinator assemblages and visitation rates for 11 species of Neotropical Costus (Costaceae)[J].Biotropica,2003,35:198–207

[23]Aizen M A,Fiensinger P.Forest fragmentation,pollination,and plant reproduction in a chaco dry forest,Argentina[J]. Ecology,1994,75(2):330-351

[24]Lu C,Warchol K M,Callahan R A.In situ replication of honey bee colony collapse disorder.Bulletin of Insectology, 2012,65(1):1-8

[25]Henry M,Béguin M,Requier F,et al.A common pesticide decreases foraging success and survival in honey bees[J]. Science,2012,(20):348–350

[26]Whitehorn P,Stephanie O'Connor,Felix L W,et al.Neonicotinoid pesticide reduces bumble bee colony growth and queen production[J].Science,2012,(20):351–352

[27]孟慶繁,高文韜.長白山訪華甲蟲[M].北京::中國林業出版社,2008:10

[28]Stone L.Biodiversity and habitat destruction:a comparative study for model forest and coral reef ecosystems[J].Proc. R.Soc.Lond.B,1995,261:381-388

[29]Debinski D M,Holt R D.A Survey and overview of habitat fragmentation experiments[J].Cons Biol,1999, 14:342–355

Survey on the Main Insect-pollinator Groups in Jilin CityArea

FENG Li-chao1,2,WANG Zhong-wu1
1.Jilin Agricultural Science and Technology College,Jilin132101,China
2.Jilin University,Changchun130061,China

We found that the total number of species are 128 and 27 species in May,36 in June,53 in July,47 in August, through the research of insect-pollinator in the area of Jilin City from 2011 to 2012.3 common species are in four months,13 species are in May to June,9 species are in June to July,and 13 species are in July toAugust.Among the species composition, Hymenoptera is 27%,Diptera is 27%,Coleoptera is 21%,Lepidoptera is 20%,the Heteroptera and Odonata are 5%.The diversity is rich,and the lowest richness index is in May and the highest is in July.The overlapped phenology is higher between inscet pollinator and flowering plant,it showes that the connected chance is much higher between them.

Jilin City;insect-pollinator;species composition

Q969.97

A

1000-2324(2014)04-0507-08

2013-04-14

2013-05-22

吉林農業科技學院青年教師科研基金項目(吉農院合字[2012]第111號);國家自然科學基金項目(30970475);吉林省財政專項:植物生理生態科研平臺

馮立超(1985-),男,吉林人,助教,博士研究生,從事植物保護及土壤動物研究.Email:biobin@163.com