溫濕度的季節(jié)性變化對(duì)蜻蜓目昆蟲數(shù)量和種類的影響

摘要：以蜻蜓作為指標(biāo)生物進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)。2013年5月至2014年10月，于紫金山水榭200 m長路徑進(jìn)行蜻蜓種類與數(shù)量的監(jiān)測(cè)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)水榭地區(qū)常見蜻蜓隸屬于6科16屬18種，個(gè)體數(shù)量以褐斑異痣蟌最多。種類以蟌科居多，蜻科次之。研究表明，季節(jié)的溫度和濕度可能是導(dǎo)致蜻蜓種類和數(shù)量變化的主要原因。現(xiàn)在城市郊區(qū)大多為人工環(huán)境，噪音和環(huán)境污染加劇等因素導(dǎo)致蜻蜓生活和繁殖的環(huán)境條件逐漸惡劣，從而影響蜻蜓種類和數(shù)量，人為活動(dòng)影響蜻蜓在種類和數(shù)量上發(fā)生變化。

關(guān)鍵詞：蜻蜓； 監(jiān)測(cè)； 溫度； 濕度； 水榭

中圖分類號(hào)：Q968.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2016）03-0643-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.03.024

Abstract： Some reference for the environmental monitoring was conducted with dragonflies as indicator species. May 2013 to October 2013，monitoring survey of dragonfly species and the number were conducted in Liuhui Waterside Pavilion 200 meters long path. Common dragonfly of Liuhui Waterside Pavilion belonging to 6 families，16 genera and 18 species were found. The most number of dragonfly was Ischnura senegalensis. The most species of dragonfly was libellulids， the second was coenagrionidae. Studies indicated that the main factors effected on the species and number of dragonfly was seasonal temperature and humidity difference. In addition，city constructions lead to the suburbs of the city changed into artificial environments. The aggravation of noise and pollution also made the living and propagation environment of dragonfly becoming worse，thus affecting the species and number of dragonfly. Namely human activity was the most sensitive factor in population dynamics of local-dragonfly.

Key words： dragonfly； monitoring； temperature； humidity； Liuhui Waterside Pavilion

蜻蜓目昆蟲分布于世界各地，但在熱帶地區(qū)種類較多，已知有3亞目、14科、約5 200多種。全世界約1萬種，中國估計(jì)有619種[1]。

溫度、降水、日照等氣象因素的變化都會(huì)對(duì)生物的數(shù)量、多樣性等特征產(chǎn)生影響，蜻蜓目昆蟲也受其周圍環(huán)境的影響。目前，全球氣候變化已引起國際社會(huì)的重視，許多科學(xué)家已注意到氣候變暖對(duì)動(dòng)物所造成的影響。

本試驗(yàn)以南京紫金山水榭樣地的蜻蜓作為研究對(duì)象，在蜻蜓易出沒的春、秋兩季，對(duì)蜻蜓的種類及其數(shù)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，將全年的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，分析溫度和濕度與蜻蜓的種類、數(shù)量波動(dòng)之間的關(guān)系，以期為保護(hù)生態(tài)環(huán)境和昆蟲資源提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究樣地概況

研究地點(diǎn)位于南京紫金山的水榭。樣點(diǎn)屬于北亞熱帶季風(fēng)氣候的濕潤地區(qū)，人工林較多，植物群落組成豐富，周圍人為干擾相對(duì)較少。

水榭，又名流徽榭，位于中山風(fēng)景區(qū)內(nèi)中山陵通往靈谷寺的公路南側(cè)，中山陵與靈谷寺間的二道溝一帶。陵園在中山陵以東的二道溝筑壩蓄水，形成人工湖，湖邊種植柳樹、桃樹，湖內(nèi)種植睡蓮。占地6.7 hm2，水面1.7 hm2。

2 研究方法

2.1 監(jiān)測(cè)及鑒定

2013年5月至2014年10月，以水榭約200 m長的水邊路徑為監(jiān)測(cè)線路。監(jiān)測(cè)時(shí)徒步慢行，以水邊為界限，記錄水邊內(nèi)外5 m內(nèi)包括水面空間以及植物叢中所有的成年蜻蜓個(gè)體；時(shí)間選擇在11～15點(diǎn)，氣溫23～35 ℃，晴天，云層覆蓋率低于60%（新出生的個(gè)體不計(jì)數(shù)）。目測(cè)識(shí)別物種，對(duì)于無法確定的，記錄下該物種的數(shù)量，并捕捉樣本回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行識(shí)別。鑒定主要以《中國習(xí)見蜻蜓》[2]和《中國春蜓分類》[3]兩書描述的特征來確定，同時(shí)參考其他一些資料[4-15]。

2.2 數(shù)據(jù)分析

多樣性指數(shù)（H′），采用Shannon-Wiener公式[16]，H′=-∑PilnPi，Pi=Ni/N。其中Pi是第i種的個(gè)體比例；Ni是第i種的個(gè)體數(shù)；N是全部物種的個(gè)體總數(shù)。

均勻度指數(shù)（E），采用Pielou公式[17]，E=H′/lnS。式中，E是均勻度；S是物種數(shù)。

優(yōu)勢(shì)度指數(shù)（D），采用Berger-Parker公式[18]：D =Nmax/Nt式中，Nmax為優(yōu)勢(shì)種的種群數(shù)量，Nt為全部物種的種群數(shù)量。

優(yōu)勢(shì)集中性指數(shù)（C），采用Simpson公式[19]，C= ∑Pi2。

物種豐富度（S），即物種的數(shù)目，直接用樣地中物種數(shù)表示[20]。

3 結(jié)果與分析

3.1 研究樣地蜻蜓分布的季節(jié)變化

監(jiān)測(cè)期間共記錄蜻蜓約735只，隸屬于6科16屬18種。種類上蟌科居多，蜻科次之。數(shù)量上褐斑異痣蟌的數(shù)量最多，玉帶蜻次之。春、秋季各類蜻蜓數(shù)量見表1和圖2。

從表1和圖2中可以看出，研究樣地全年總共監(jiān)測(cè)到蜻蜓的總量為18種735只，其中春季12種512只，秋季15種223只。

3.2 研究樣地內(nèi)蜻蜓種群結(jié)構(gòu)的多樣性

多樣性指數(shù)是通過描述種的個(gè)體出現(xiàn)的不確定性來測(cè)度物種多樣性，即不確定性越高，多樣性也就越高。優(yōu)勢(shì)集中性指數(shù)是多樣性的反面即集中性的度量，其取值區(qū)間為0～1。

從表1數(shù)據(jù)可計(jì)算出，該樣地的物種豐富度S為18，多樣性指數(shù)H′為2.349 7，均勻度指數(shù)E為0.813 0，優(yōu)勢(shì)度指數(shù)D為0.171 4，優(yōu)勢(shì)集中性指數(shù)C為0.112 0。

3.3 研究樣地內(nèi)蜻蜓數(shù)量隨季節(jié)的變化

由圖2可以看出，全年褐斑異痣蟌、玉帶蜻、白扇蟌、紅腹細(xì)蟌和杯斑小蟌的優(yōu)勢(shì)較為明顯。春季數(shù)量最多的為玉帶蜻，秋季數(shù)量最多的為褐斑異痣蟌。

3.4 蜻蜓種類及數(shù)量的變化與溫度的關(guān)系

3.4.1 研究樣地春秋季氣溫概況 南京2013年5月平均最高溫度為26.29 ℃，2014年同期為27.32 ℃；2013年6月平均最高溫度為28.2 ℃，2014年同期為28.2 ℃；2013年9月平均最高溫度為27.33 ℃，2014年同期為26.53 ℃；2013年10月平均最高溫度為23.03 ℃，2014年同期為23.55 ℃。監(jiān)測(cè)時(shí)期，同期的溫度相對(duì)較穩(wěn)定。

3.4.2 溫度季節(jié)性變化對(duì)蜻蜓數(shù)量和種類的影響 由圖3可以看出，春季蜻蜓數(shù)量的整體變化趨勢(shì)是隨溫度的升高而逐漸增多，但溫度過高時(shí)，蜻蜓的數(shù)量有所減少；秋季蜻蜓數(shù)量的整體變化趨勢(shì)是隨溫度的變冷而逐漸減少，當(dāng)溫度過低時(shí)逐漸減少直至消失。可見溫度的變化與蜻蜓的數(shù)量有一定的相關(guān)性。

由圖4可以看出，春季隨著溫度的升高，蜻蜓種類出現(xiàn)的越來越多，但溫度過高時(shí)也會(huì)有一定幅度的下降。秋季蜻蜓種類隨溫度的變化較春季而言波動(dòng)較大，但其整體趨勢(shì)仍是隨著溫度的逐漸降低種類越來越少，到冬天消失。

3.5 蜻蜓種類與數(shù)量的變化與濕度的關(guān)系

3.5.1 研究樣地春秋季濕度概況 通過對(duì)監(jiān)測(cè)期間的濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，研究樣地春季的平均濕度為66.22%，秋季的平均濕度為68.93%。濕度最高的月份為9月份，春、秋季的濕度差異不明顯。

3.5.2 濕度季節(jié)性變化對(duì)蜻蜓數(shù)量和種類的影響 由圖5可以看出，春季濕度為45%～78%時(shí)，蜻蜓數(shù)量隨濕度的增加總體呈增多的趨勢(shì)；在濕度78%～85%區(qū)間內(nèi)，隨著濕度的升高呈下降的趨勢(shì)。秋季蜻蜓數(shù)量總體呈現(xiàn)隨濕度的上升逐漸增多的趨勢(shì)，但在62%～67%區(qū)間內(nèi)呈現(xiàn)一定幅度的波動(dòng)。

由圖6可以看出，春季濕度為45%～73%時(shí)，蜻蜓種類呈現(xiàn)不斷上升的趨勢(shì)；在濕度為73%～85%時(shí)，隨著濕度的增高而逐漸下降。秋季在濕度為55%～83%時(shí)，蜻蜓種類隨濕度的增加而增加；在濕度為62%～67%時(shí)，蜻蜓種類出現(xiàn)了波動(dòng)；在濕度為83%～95%時(shí)，蜻蜓種類隨濕度的增高而出現(xiàn)下降的趨勢(shì)。

3.6 研究樣本的差異顯著性檢驗(yàn)以及數(shù)量樣本的置信區(qū)間

以監(jiān)測(cè)春秋兩個(gè)樣本的數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)，零假設(shè)H0為σ1=σ2，備擇假設(shè)HA為σ1≠σ2，顯著性水平取α=0.05，檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量F計(jì)算得4.32，查表得出Fα/2為2.862，F(xiàn)α/2明顯大于F因而拒絕零假設(shè)H0，說明春秋兩季蜻蜓數(shù)量差異明顯。

將2013年5月至2014年10月期間蜻蜓的出現(xiàn)數(shù)量作為總體參數(shù)，而將監(jiān)測(cè)到的蜻蜓數(shù)據(jù)作為樣本，對(duì)總體參數(shù)進(jìn)行區(qū)間估計(jì)。計(jì)算得該樣本的算術(shù)標(biāo)準(zhǔn)差S為8.25，取α為0.05時(shí)，計(jì)算出μ的0.95置信區(qū)間為6～10。表明在此期間蜻蜓每種每天有95%的可能出現(xiàn)數(shù)量在6到10只區(qū)域內(nèi)。

4 小結(jié)與討論

在本次研究過程中，樣點(diǎn)的蜻蜓數(shù)量春季明顯多于秋季（春季監(jiān)測(cè)到512只，秋季監(jiān)測(cè)到223只）；而蜻蜓種類則秋季多于春季（秋季監(jiān)測(cè)到15種，春季監(jiān)測(cè)到12種）。可見蜻蜓數(shù)量與種類的波動(dòng)與季節(jié)有一定的相關(guān)性。

另外，蜻蜓的數(shù)量和種類在春季或秋季均隨溫度的升高而呈增加趨勢(shì)，但溫度過高數(shù)量會(huì)有所下降。說明溫度的季節(jié)性波動(dòng)是蜻蜓的數(shù)量和種類隨季節(jié)波動(dòng)的關(guān)鍵。

春季和秋季蜻蜓的數(shù)量均隨著濕度的上升不斷增加，當(dāng)濕度達(dá)到一定程度時(shí)，數(shù)量會(huì)出現(xiàn)一定程度的下降或波動(dòng)。研究樣地天氣由秋季到冬季逐漸變得干冷，濕度逐漸下降，蜻蜓逐漸減少活動(dòng)，直至消失。春秋季蜻蜓的種類隨著濕度的上升呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)，在濕度適中的情況下，蜻蜓的數(shù)量相對(duì)較多，濕度過高或過低，蜻蜓的數(shù)量都相對(duì)較少。所以，濕度的季節(jié)性變化與蜻蜓的數(shù)量和種類也有一定相關(guān)性。

研究樣地水榭的優(yōu)勢(shì)種蜻蜓為褐斑異痣蟌，玉帶蜻數(shù)量次之。而春季的優(yōu)勢(shì)種為玉帶蜻，秋季的優(yōu)勢(shì)種為褐斑異痣蟌。每種蜻蜓都有最適合其活動(dòng)的季節(jié)，其出現(xiàn)和消失的時(shí)間都有一定的差別。通過本次研究，在中山陵地區(qū)可選擇褐斑異痣蟌和玉帶蜻這2個(gè)優(yōu)勢(shì)種作為環(huán)境監(jiān)測(cè)的指示生物，以監(jiān)測(cè)該地區(qū)的水體環(huán)境變化。

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