叩甲科昆蟲(chóng)物種豐富度與3種非生物因子的關(guān)系

趙紅蕊

（北華大學(xué)林學(xué)院，吉林吉林 132013）

叩甲科（Elateridae）隸屬于節(jié)肢動(dòng)物門(mén)昆蟲(chóng)綱（Insecta）鞘翅目（Coleoptera），個(gè)體一般小至中型，觸角鋸齒狀。前胸與中胸結(jié)合不緊密，能上下活動(dòng)。前胸背板后側(cè)角突出，前胸腹板后緣中央有一強(qiáng)大的突起向后延伸到中胸腹板的深凹窩內(nèi)，可彈跳。跗節(jié)5節(jié)。幼蟲(chóng)體細(xì)長(zhǎng)略扁，堅(jiān)硬光滑，黃色或黃褐色，大多生活在土中，以植物的地下部分為食，統(tǒng)稱(chēng)為金針蟲(chóng)。叩甲科昆蟲(chóng)中大部分都是有負(fù)面經(jīng)濟(jì)影響的種類(lèi)，為重要的地下害蟲(chóng)，但也有一些是有害生物的有效捕食者，部分種類(lèi)已應(yīng)用于害蟲(chóng)的生物防治工作，還有一些是傳粉昆蟲(chóng)。北方地區(qū)常見(jiàn)種類(lèi)有細(xì)胸錐尾叩甲（Agriotes fuscicollis Miwa）、泥紅槽縫叩甲〔Agrypnus argillaceus（Solsky）〕、雙瘤槽縫叩甲〔Agrypnus bipapulatus（Candeze）〕和寬背金叩甲〔Selatosomus latus（F.）〕等。

叩甲科昆蟲(chóng)是具有生態(tài)重要性的一類(lèi)甲蟲(chóng)，金針蟲(chóng)食性是多食性的，并且常見(jiàn)于大多數(shù)類(lèi)型的土壤，全世界有超過(guò)10000種植物被金針蟲(chóng)所取食（Laibner，2000）。金針蟲(chóng)多數(shù)以萌發(fā)的種子和植物的根為食，導(dǎo)致幼苗和玉米幼株枯萎以及死亡。調(diào)查馬鈴薯田地的金針蟲(chóng)，發(fā)現(xiàn)金針蟲(chóng)咬食馬鈴薯塊莖，在表面上留下小圓孔，并在狹窄的孔道中活動(dòng)，雖然對(duì)馬鈴薯的產(chǎn)量影響不大，但會(huì)嚴(yán)重降低馬鈴薯的質(zhì)量。在歐洲，威脅農(nóng)作物的叩甲主要屬于Agriotes屬。叩甲對(duì)環(huán)境變化具有重要的指示作用，而且可以使用其物種組成來(lái)評(píng)估林地的生物多樣性。

影響昆蟲(chóng)個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育和種群變動(dòng)的非生物因素主要有溫度、濕度、光、風(fēng)、土壤等。本文主要從溫度、濕度和光照3個(gè)方面探討其與叩甲豐富度之間的關(guān)系。

1 溫度與叩甲豐富度

溫度是對(duì)昆蟲(chóng)影響最顯著的一個(gè)因子。昆蟲(chóng)是變溫動(dòng)物，在生理上缺乏調(diào)節(jié)體溫的機(jī)能，其體溫基本取決于周?chē)h(huán)境的溫度變化，因此它們的新陳代謝強(qiáng)弱和生命活動(dòng)，在極大程度上受外界溫度的支配，昆蟲(chóng)的發(fā)育進(jìn)度及世代的多少都受溫度的影響。因此溫度對(duì)昆蟲(chóng)發(fā)育速度的影響是比較明顯的。Sverdrup-Thygeson對(duì)叩甲物種進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，叩甲物種出現(xiàn)在溫暖的場(chǎng)所高于出現(xiàn)在涼爽場(chǎng)所的物種。更多的研究結(jié)果顯示，絕大多數(shù)的叩甲種類(lèi)適應(yīng)于溫暖的環(huán)境。聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署和世界氣象組織支持的政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)（IPCC）2014年發(fā)布的最新評(píng)估認(rèn)為，氣候變化已經(jīng)對(duì)許多地區(qū)產(chǎn)生了負(fù)面影響。從1901年到2012年，平均地表溫度上升了0.89℃。雖然大多數(shù)的叩甲種類(lèi)是一些潛在的危險(xiǎn)性害蟲(chóng)，但是由于其喜溫的習(xí)性和氣候變化情況，未來(lái)仍存在較大的風(fēng)險(xiǎn)。

2 濕度與叩甲豐富度

濕度問(wèn)題從廣義的范圍來(lái)說(shuō)，就是水的問(wèn)題，水是一切生理化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)，是一切生命活動(dòng)所必需的內(nèi)在條件。昆蟲(chóng)經(jīng)常從環(huán)境中獲得水分，又經(jīng)常失去水分，如水分蒸發(fā)和濕度關(guān)系密切。濕度對(duì)昆蟲(chóng)的生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖、存活、產(chǎn)卵都有影響。濕度對(duì)昆蟲(chóng)的生長(zhǎng)發(fā)育，也和溫度一樣有適宜的和不適宜的范圍。研究發(fā)現(xiàn),叩甲物種指數(shù)與總降雨量之間存在顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，盡管該研究確定了與豐富度和濕度相關(guān)的關(guān)系或模式，但這種關(guān)系可能不是因果，還需要更多的不同實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析來(lái)建立因果關(guān)系。通過(guò)研究，支持總降雨量＞848 mm時(shí)，叩甲物種豐富度增加。

3 光照與叩甲豐富度

光可以直接影響昆蟲(chóng)的生長(zhǎng)、發(fā)育、生殖、存在、活動(dòng)、取食和遷飛。其中最主要的是影響昆蟲(chóng)的活動(dòng)和行為，協(xié)調(diào)昆蟲(chóng)的生活周期。叩甲成蟲(chóng)通常在中午、下午和晚上進(jìn)行活動(dòng)，大多數(shù)飛行良好，因此可以收集在各種類(lèi)型的陷阱里。采用攔截陷阱采集叩甲，這種攔截陷阱掛在老的孤樹(shù)旁，攔截陷阱窗格是由3個(gè)透明塑料組成，陷阱的底部有一個(gè)收集器，收集器內(nèi)加入水和鹽與少量洗滌劑溶液，以降低液體的表面張力。該陷阱在5月中旬懸掛至8月末，每?jī)芍苋右淮危踩?次。研究結(jié)果顯示，大多數(shù)叩甲物種喜歡選擇暴露在陽(yáng)光下的孤樹(shù)作為棲息地，暴露在陽(yáng)光下的叩甲物種比半陰影下和全陰影下的叩甲物種更豐富。因此對(duì)暴露在陽(yáng)光下的孤樹(shù)的叩甲物種進(jìn)行調(diào)查，可能是一個(gè)很好的森林管理可持續(xù)預(yù)測(cè)指標(biāo)。