大慶地區(qū)蜻蜓目昆蟲多樣性季節(jié)性變化研究

甘耀丹 楊正茗澤 寧作齊 彭漢卿 袁改霞

摘要 2021、2022年4—10月，本研究利用樣線法對黑龍江大慶地區(qū)不同季節(jié)蜻蜓目昆蟲的群落結(jié)構(gòu)數(shù)量和多樣性進(jìn)行了調(diào)查，共觀測到蜻蜓1 499只，隸屬于6科、18屬、34種。其中，蜻科（Libellulidae）的屬、種和個體數(shù)量均為最多，為該地的優(yōu)勢類群。赤蜻屬（Sympetrum）物種數(shù)量遠(yuǎn)多于其他屬，為優(yōu)勢屬。蜻蜓物種數(shù)、多樣性指數(shù)及物種豐富度指數(shù)時序動態(tài)變化趨勢一致，7月最高，4月和10月較低。此研究結(jié)果為大慶地區(qū)昆蟲資源調(diào)查及蜻蜓目昆蟲的后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞 蜻蜓；群落多樣性；季節(jié)動態(tài)

中圖分類號 Q969.22 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號 1007-7731（2023）11-0106-04

蜻蜓目昆蟲是古老且進(jìn)化成功的昆蟲，遺傳資源豐富，是生態(tài)系統(tǒng)中不可或缺的消費者[1]。蜻蜓幼蟲水生，成蟲陸生，對環(huán)境變化能迅速響應(yīng)，且其物種豐富度、多樣性、群落結(jié)構(gòu)以及動態(tài)規(guī)律均能客觀反映當(dāng)?shù)丨h(huán)境狀況，被選為濕地、陸地雙環(huán)境質(zhì)量指示生物[2]，因其在指示環(huán)境變化、科學(xué)研究、生態(tài)保護(hù)及人文教育方面具有重要的價值，被認(rèn)為是一類重要的、有益的生態(tài)昆蟲[3-4]。目前，國外對蜻蜓目昆蟲的區(qū)域分布、生物學(xué)特性、生態(tài)應(yīng)用、細(xì)胞分子等已進(jìn)行了深入研究，但我國學(xué)者對蜻蜓目相關(guān)研究局限性強(qiáng)且不夠深入，資源本底的調(diào)查不夠充分，導(dǎo)致研究的領(lǐng)域還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其他昆蟲[5]。

黑龍江大慶位于歐亞沙堿帶的東端，是我國北方生態(tài)環(huán)境脆弱帶的一部分，也是中國土地鹽堿化比較嚴(yán)重的地區(qū)之一[6]。市區(qū)水資源豐富，濕地類型較多，鹽沼、人工濕地占有較大比例[7]，有利于蜻蜓目昆蟲的生存。大慶作為我國重要的石油石化工業(yè)城市，在城市發(fā)展的過程中關(guān)于昆蟲資源方面的研究較少，該地蜻蜓目昆蟲資源調(diào)查等研究未見報道。為了摸清該地區(qū)蜻蜓目昆蟲的種類、發(fā)生及季節(jié)分布，本研究對大慶市不同生境蜻蜓目昆蟲進(jìn)行了初步調(diào)查，旨在為大慶市昆蟲資源調(diào)查、城市環(huán)境保護(hù)及生物多樣性利用提供科學(xué)資料，豐富我國蜻蜓目昆蟲的本底資源調(diào)查，為蜻蜓目昆蟲的后續(xù)研究奠定基礎(chǔ)。

1 研究方法

1.1 研究區(qū)概況

大慶市（45°46'～46°55' N，124°19'～125°12' E）位于松嫩平原腹地，以和緩起伏的廣闊平原為主，地勢起伏很小，海拔140～150 m。境內(nèi)湖泊星羅棋布，有各類湖泊、泡沼284個，天然濕地總面積約3 700 km2，其中面積較大的有46個。全市濕地總面積為124 萬hm2，占大慶土地總面積的58.29%，是中國重要的濕地區(qū)域之一[7]。全市地處北溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，受蒙古內(nèi)陸冷空氣和海洋暖流季風(fēng)的影響，冬季寒冷有雪，春秋季風(fēng)多。年平均氣溫6.2 ℃，年日照時數(shù)約2 658 h，平均無霜期168 d，夏季平均氣溫23.2 ℃[6]。

1.2 調(diào)查方法

根據(jù)大慶當(dāng)?shù)氐纳程攸c，選取草甸草原、人工水泡岸邊及人工休閑廣場作為研究樣地。種類調(diào)查采用樣線法，于2021、2022年4—10月份進(jìn)行野外觀察與標(biāo)本采集。調(diào)查每月2次，每次持續(xù)5 d左右?，F(xiàn)場未確定的種類由網(wǎng)捕后帶回實驗室，制作針插標(biāo)本后進(jìn)行種類鑒定。蜻蜓種類的鑒別依據(jù)《中國蜻蜓大圖鑒》《北京蜻蜓生態(tài)鑒別手冊》《中國昆蟲生態(tài)大圖鑒》[7-9]等參考資料。

1.3 多樣性分析

多樣性指數(shù)（H）采用Shannon-Wiener公式：[H'=∑si=1Piln（Pi）]；物種豐富度（R）采用Margalef公式：R=（S－1）/lnN；均勻度指數(shù)（J）采用Pielou公式：J=H'/lnS；優(yōu)勢度指數(shù)（D）采用Berger-Parker公式：D=N max/N。式中S為群落物種數(shù)，N為所有種類的種群數(shù)量，Pi為物種i的個體數(shù)占總個體數(shù)的比例，N max為優(yōu)勢種的種群數(shù)量[10]。

2 結(jié)果與分析

2.1 大慶地區(qū)蜻蜓目昆蟲群落的組成及發(fā)生時間

大慶地區(qū)蜻蜓觀測共發(fā)現(xiàn)1 499只，依據(jù)張浩淼的中國蜻蜓分類系統(tǒng)[8]，大慶地區(qū)蜻蜓隸屬于6科18屬34種，詳情見表1。

長期觀測發(fā)現(xiàn)，大慶地區(qū)蜻蜓目昆蟲最早發(fā)生于4月下旬，最晚發(fā)生于10月上旬，多數(shù)蜻蜓分布在5—9月份。每種蜻蜓在1年中分布時間長短不同，其中，黃蜻（Pantala flavescens）、鉤紋色絲蟌（Sympecma paedisca）、東亞異痣蟌（Ischnura asiatica）3種蜻蜓發(fā)生的時間較早，季節(jié)分布時間較長，能持續(xù)活動5～7個月。艾氏施春蜓（Sieboldius albardae）、亞力施春蜓（Sieboldius alexanderi）、黑赤蜻（Sympetrum danae）等14種蜻蜓活動的時間較短，只觀察到1～2次。其余蜻蜓活動時間一般在2～4個月。

2.2 大慶地區(qū)蜻蜓群落的特征

從表1、2統(tǒng)計結(jié)果可知，在科一級，蜻科（Libellulidae）在屬（7）、種（18）和個體數(shù)量（986）上均最多，占有明顯的優(yōu)勢；蟌科（Coenagrionidae）的屬（4）、種（8）和個體數(shù)量（348）均為第2；色蟌科（Calopterygidae）的屬（1）、種（1）和個體數(shù)量（1）均為最少，為該地的罕見類群。在屬級，赤蜻屬（sympetrum）物種數(shù)量最多，有9種，為優(yōu)勢屬，其次為蜻屬（Libellula）（3）。有6個屬包括2種，其余屬為單種，有10屬，占總屬數(shù)（18）的55.6%，優(yōu)勢屬不明顯，表明大慶地區(qū)的蜻蜓在屬一級有較高的多樣性。在種級，共有7種蜻蜓的數(shù)量超過100只，為大慶地區(qū)的優(yōu)勢種，其中以黃蜻、纖腹蟌（Coenagrion johanssoni）占有絕對的優(yōu)勢，分別有239、200只，以下依次是居間白顏蜻（Leucorrhinia intermedia）（156）、大陸秋赤蜻（Sympetrum frequens）（135）、普赤蜻（Sympetrum vulgatum）（133）、短斑白顏蜻（Leucorrhinia dubia）（120）、東亞異痣蟌（105）。艾氏施春蜓、亞力施春蜓、褐頂赤蜻（Sympetrum infuscatum）、褐帶赤蜻（Sympetrum pedemontanum）等12種蜻蜓極為稀少，只采集到1～2只，占總物種的35.3%，為大慶地區(qū)的稀有種。

按各科多樣性指數(shù)的大小由高到低排序：蜻科>蟌科>蜓科（Aeshnidae）>春蜓科（Gomphidae）>絲蟌科（Lestidae）>色蟌科，蜻科最高；物種豐富度的順序為蜻科>春蜓科>蟌科>蜓科>絲蟌科>色蟌科，色蟌科只有1種，是該地的稀有類群；各科中優(yōu)勢種的優(yōu)勢度指數(shù)的大小為色蟌科>絲蟌科>蟌科>蜓科>春蜓科>蜻科，蜻科最低；各科內(nèi)物種均勻度指數(shù)的大小排序為春蜓科>蜓科>蜻科>絲蟌科>蟌科>色蟌科，春蜓科物種分布最均勻。

2.3 大慶地區(qū)蜻蜓群落多樣性的時序動態(tài)

對各月份蜻蜓的種類數(shù)、個體數(shù)、多樣性指數(shù)、物種豐富度、均勻度指數(shù)與優(yōu)勢度指數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計后，從圖1可以看出，蜻蜓種類數(shù)量的高峰出現(xiàn)在7月份，共計23種，4月份的種類最少，只有1種；個體數(shù)量的高峰出現(xiàn)在6月份，共496只，4月份最少。多樣性指數(shù)在4月份最低，5—6月份迅速上升，7月份達(dá)到最高點，而后從8—10月緩慢下降。物種豐富度與多樣性指數(shù)的月度變化趨勢相似，最低值、最高值所在的月份一致（圖2）。10月份只有2種蜻蜓，且數(shù)量相當(dāng)，所以均勻度指數(shù)最高，4月份只有1種蜻蜓，其均勻度指數(shù)為零，而其優(yōu)勢度指數(shù)最高，7月份蜻蜓的優(yōu)勢度指數(shù)最低（圖3）。

3 結(jié)論

大慶地區(qū)蜻蜓共有6科18屬34種，與全國已知的23科175屬983種（亞種）[8]相比，科、屬與種的數(shù)量較少，這可能與大慶當(dāng)?shù)厮幍木暥取⑻鞖鈼l件及地貌特點等有關(guān)。該地蜻蜓發(fā)生于4—10月份，其中，4月與10月蜻蜓種類與數(shù)量很少，7月份蜻蜓的種類、多樣性指數(shù)及物種豐富度均為最高，且7、8月份各項指標(biāo)維持在較高水平。7、8月份氣候條件良好，不僅有利于蜻蜓的繁育，也有利于植物的生長與多樣性的發(fā)展，而植被多樣性不僅反應(yīng)了蜻蜓棲息環(huán)境的復(fù)雜程度，還為蜻蜓提供了取食、交配等活動的場所。這與楊國輝、王辰等[2，11]的研究結(jié)果相一致。

大慶地區(qū)天然水資源豐富，盡管蜻蜓的總種數(shù)較少，季節(jié)分布時間較短，但充足的水源為蜻蜓繁衍提供了較優(yōu)越的條件。蜻蜓的發(fā)生與當(dāng)?shù)氐奈锖蚍浅Ｎ呛?，是監(jiān)測當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境較好的指示物，建議當(dāng)?shù)刂匾曭唑涯坷ハx的資源保護(hù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 高宇，史樹森.蜻蜓目昆蟲資源價值[J].生物資源，2021，43（3）：276-283.

[2] 楊國輝，徐吉山，楊盛春，等.洱海湖濱區(qū)蜻蜓物種多樣性與環(huán)境影響因子關(guān)系初探[J].湖泊科學(xué)，2018，30（4）：1075-1082.

[3] 朱翠，李力.蜻蜓目昆蟲在生態(tài)及應(yīng)用方面的研究[J].西安文理學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2013，16（1）：44-46.

[4] 岳穎，汪闐.北京蜻蜓生態(tài)鑒別手冊[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2013.

[5] 張大治，鄭哲民.中國蜻蜓目昆蟲研究現(xiàn)狀[J].陜西師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2004，32（S2）：97-100.

[6] 臧淑英，黃樨，鄭樹峰.資源型城市土地利用變化的景觀過程響應(yīng)——以黑龍江省大慶市為例[J].生態(tài)學(xué)報，2005，25（7）：1699-1706.

[7] 王繼富，劉興土，陳建軍.大慶市濕地退化的生態(tài)表征與保護(hù)對策研究[J].濕地科學(xué)，2005，3（2）：143-148.

[8] 張浩淼.中國蜻蜓大圖鑒[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2019.

[9] 張巍巍，李元勝.中國昆蟲生態(tài)大圖鑒[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2011.

[10] 胡冰冰，李后魂，梁之聘，等.八仙山自然保護(hù)區(qū)蝴蝶群落多樣性及區(qū)系組成[J].生態(tài)學(xué)報，2010，30（12）：3226-3238.

[11] 王辰，高新宇，劉陽，等.濕地植被對北京地區(qū)蜻蜓生態(tài)分布的影響[J].生態(tài)學(xué)報，2007，27（2）：516-525.

（責(zé)編：張 蓓）