小興安嶺天然次生林蛾類群落結構及多樣性季節動態

摘要： "為研究小興安嶺天然次生林蛾類群落組成結構及多樣性季節動態，2019年和2020年6-9月，通過燈誘法對蛾類群落進行系統調查。共采集蛾類樣本14 396個，分屬23科439種，夜蛾科、螟蛾科、尺蛾科、燈蛾科為優勢類群；不同時期蛾類群落均為中等不相似或極不相似，優勢種組成具有極大的差異，各時期群落特有種均較多；蛾類物種多樣性指數和均勻度指數均在8月下旬達最大值，豐富度指數在7月中旬達最大值；全年群落種-多度分布為對數正態分布，各季節僅7月中旬和8月下旬為對數正態分布，其他時期均為對數級數分布。天然次生林蛾類群落組成和多樣性季節差異較大，群落結構隨季節變化通過自我調節達到動態平衡。

關鍵詞： "蛾類； "群落結構； "物種多樣性； "季節動態

中圖分類號： " S 435.711 " " " " " " " 文獻標識碼： " A " " " " " " " "文章編號：１００1 － 9499（２０24）04 － 0053 － 05

The Seasonal Dynamics of Community Structure and Diversity of Lepido-

ptera in the Secondary Natural Forest of the Xiaoxing′anling Mountains

LU Haitao1 GU Wei2*

（1. "China Hengdaohezi Feline Breeding Center， "Heilongjiang Harbin 150028;

2. "Northeast Forestry University， "Heilongjiang Harbin 150040）

Abstract To study the community composition and seasonal dynamics of moth diversity in the natural secondary forests of the Xiaoxing'an Mountains， a systematic survey of the moth community was conducted from June to September in 2019 and 2020 using light traps. A total of 14，396 moth specimens were collected， belonging to 439 species from 23 families. The Noctuidae， Pyralidae， Geometridae， and Arctiidae were the dominant families. The moth communities during different periods were moderately or highly dissimilar， with significant differences in the dominant species composition. Each period had a relatively large number of unique species. The moth species diversity index and evenness index reached their maximum values in late August， while the richness index peaked in mid-July. The annual community species-abundance distribution was log-normal， while in individual seasons only mid-July and late August followed a log-normal distribution， and other periods followed a log-series distribution. The composition and diversity of the moth community in the natural secondary forests showed significant seasonal variations， with the community structure dynamically balancing through self-regulation.

Key words Moths; community structure; species diversity; seasonal dynamics

天然次生林是小興安嶺森林恢復的重要過程，昆蟲是生態系統的重要組成部分，其多樣性及生態系統功能息息相關。鱗翅目昆蟲作為天然次生林生態系統中重要的消費者， 其豐富度和物種組成與林分結構、植被類型等因素密切相關，群落組成結構和季節動態變化可以反映森林生態系統健康狀況的變化[ 1 ]。對蛾類群落的研究有助于評估小興安嶺天然次生林生態系統的演替狀況，為生態監測提供重要指標。

目前對小興安嶺昆蟲群落已有一定程度的研究，殷秀琴等[ 2 - 3 ]對土壤昆蟲多樣性，顧偉等[ 4 ]對不同生境蝶類多樣性及闊葉紅松林蛾類群落結構[ 5 ]，問榮榮等[ 6 ]對原始紅松林和其他植被類型昆蟲組成結構，劉哲強[ 7 ]對小興安嶺不同植被恢復方式下的昆蟲群落結構進行了調查研究。但對于小興安嶺天然次生林蛾類群落結構及多樣性，還有待深入研究。本研究系統調查了小興安嶺涼水自然保護區內天然次生林蛾類群落，分析了群落組成結構及季節動態，旨在為小興安嶺森林恢復期生物多樣性保護和可持續發展提供理論基礎和決策依據。

1 研究地概況

涼水自然保護區處于小興安嶺山脈的南段，具有明顯的溫帶大陸性季風氣候特征，夏季溫熱多雨，冬季寒冷干燥 [ 8 ]。本研究在涼水自然保護區內天然次生林設置調查樣區，樣區樹種組成以白樺、黃菠蘿、水曲柳、裂葉榆、冷杉等為主。

2 研究方法

2. 1 調查方法

調查時間為2019年、2020年的6-9月，調查期間隔20天。調查方法為燈誘法，采樣時間為19：00至次日01：00，使用450 W高壓汞燈和2 m×2 m白色幕布。將誘集到的昆蟲裝入毒瓶，帶回實驗室分類統計[ 9 - 10 ]。

2. 2 數據處理

Margalef豐富度指數：R=（S-1）/ln N，S為群落物種數。Berger-Parker優勢度指數：D=Nmax /N，Nmax為群落中優勢種的個體數，N為群落全部物種的個體數。Shannon-Wiener多樣性指數：H'=-■pi ln （pi）， pi為第i 物種個體數占群落個體總數的比例。均勻度指數： J'=H'/ln S。Simpson優勢度集中性指數 C=■（pi）2[ 11 - 14 ]。Jaccard相似性系數（ Cs）：Cs=c/（a+b-c），其中a為生境A的物種數，b為生境B的物種數，c為兩生境共有的物種數；當Cs=0～0.25為極不相似，Cs=0.25～0.5為中等不相似，Cs=0.5～0.75為中等相似，Cs=0.75～1.00為極相似[ 15 ]。

種-多度分析采用X軸為倍程刻度（log3對數級數），Y軸為普通算術刻度的坐標系，橫坐標為蛾類昆蟲個體數，縱坐標物種數[ 16 ]。聚類分析運用SPSS 24統計分析軟件進行。

3 結果與分析

3. 1 蛾類群落組成

調查共采集蛾類昆蟲樣本14 396頭，分屬23科439種?？萍夘惾何锓N數以夜蛾科、尺蛾科居多，分別占總物種數的38.72%和19.36%。個體數以夜蛾科最高，占總個體數的33.83%；其次是螟蛾科、尺蛾科、燈蛾科，個體數占比分別為29.03%、10.58%、6.63%；常見科為波紋蛾科、毒蛾科、舟蛾科、天蛾科、卷蛾科、鉤蛾科，個體數占比均不足5%；其他各科為稀有科，個體數占比均不足1%。

在不同調查期蛾類群落優勢類群表現出較大差異，夜蛾科在全年各調查期均為優勢科，除6月末為第3優勢科、7月中旬為第2優勢科外，其余調查期均為主要優勢科，個體數占比為35.71%～65.05%，在8月末為最高值；螟蛾科從7月中旬至9月中旬均為優勢類群，且在7月中旬為主要優勢科，個體數占比為46.11%，其他時期為第2或第3優勢科；尺蛾科在6月末為主要優勢類群，個體數占比為30.41%，其他調查期均為優勢類群，但優勢度相對較低；燈蛾科在6月末至8月初，以及9月中旬為優勢類群，優勢度相對較低，個體數占比為6.36%～11.42%；天蛾科僅在6月初為優勢類群，個體數占比為11.86%。

3. 2 蛾類群落優勢種季節動態

蛾類群落全年優勢種為豆卷葉野螟（Pleuroptya ruralis）、侖狹翅夜蛾（Hermonassa arenosa）。不同調查期優勢種組成具有較大差異，除7月中旬與全年優勢種相同外，6月初陰亥夜蛾（Hydrillodes funeralis）、黑龍江松天蛾（Hyloicus hyloicus morio heilongjiangensis）、樅灰尺蛾（Deileptenia ribeata）優勢度較大，且僅為該時期優勢種；6月下旬為寬太波紋蛾（Tethea ampliata）、Parectropis similaria、頭橙荷苔蛾（Ghoria gigantea）為優勢種，在其他調查期優勢度均較低；8月初豆卷葉野螟、舞毒蛾（Lymantria dispar）、霜夜蛾（Gelastocera exusta）、分月扇舟蛾（Clostera anastomosis）優勢度較高，其中舞毒蛾、霜夜蛾為該時期獨有優勢種；9月中旬分月扇舟蛾、白蠟絹野螟（Palpita nigropunctalis）、縞裳夜蛾（Catocala fraxini）、篩土苔蛾（Eilema cribrata）、黃紫美冬夜蛾（Xanthia togata）優勢度較大，除分月扇舟蛾外，優勢種在其他時期個體數量均較少或無分布。

3. 3 不同季節蛾類群落相似性分析

不同調查期的蛾類群落間相似性系數Cs均小于0.5，除6月下旬與7月中旬、8月初與8月下旬為中等不相似外，其他時期蛾類群落間均表現為極不相似（表3）。在不同調查期，蛾類群落中特有種比例均較高，6月初有13種，占當期總物種數的18.57%；6月下旬有44種，占當期總物種數的25.29%；7月中旬有73種，占當期總物種數的32.74%；8月初有24種，占當期總物種數的17.14%；8月下旬有41種，占當期總物種數的24.85%；9月中旬有12種，占當期總物種數的31.58%。通過對不同調查期蛾類群落物種數量聚類分析表明，各調查期蛾類群落聚為3類，7月中旬和6月下旬分別為1類，6月初、8月初、8月下旬、9月中旬聚為1類。

3. 4 蛾類群落多樣性季節動態

在不同調查期，蛾類多樣性各特征指數差異顯著。物種多樣性指數從6月初至7月中旬呈現一定的波動，隨后逐漸增大，至8月下旬達最大值，隨后顯著減小；均勻度指數從6月初至7月中旬逐漸降低，7月中旬達最低值，隨后顯著增大，至8月下旬達最大值后逐漸降低；豐富度指數從6月初至7月中旬逐漸增高達最大值，隨后至8月下旬呈現一定的波動，9月中旬達最低值；優勢集中性指數季節動態趨勢與物種多樣性指數相反（圖2）。多樣性特征指數間相關分析表明，物種多樣性指數與豐富度指數正相關（r=0.728），與優勢集中性指數呈顯著負相關（r=-0.903，P＜0.05）。

3. 5 蛾類群落種-多度分布

通過對蛾類群落樣本進行種-多度分析（圖3），全年蛾類群落種-多度分布符合對數正態分布模型。群落中優勢種、稀有種均較少，而個體數量居中的物種較多。

不同調查期蛾類群落種-多度分布具有較大差異，不同調查期中，7月中旬和8月下旬均符合對數正態分布模型，與全年蛾類群落種-多度分布較為相似。其他調查期均滿足對數級數分布模型，群落中主要優勢種優先占據部分有限資源，第2優勢種占領剩余的部分資源，各物種按優勢程度逐次類推。

4 結論與討論

小興安嶺天然次生林蛾類昆蟲物種豐富，本次調查中共捕獲439種。全年蛾類群落中物種數和個體數均以夜蛾科最多，優勢種為豆卷葉野螟、侖狹翅夜蛾。不同調查期主要優勢類群分別為夜蛾科、螟蛾科、尺蛾科，其它科級類群中，燈蛾科和天蛾科在部分調查期為優勢類群；除7月中旬與全年優勢種一致外，各調查期均有較多的特有優勢種。此外，不同季節蛾類群落特有種占比均較大，各群落表現為中等不相似或極不相似，相鄰時期蛾類群落相似性系數顯著大于其他時期，各調查期蛾類群落聚為3類，說明蛾類群落組成結構受生境環境的季節變化影響顯著，不同季節蛾類群落逐步過渡完成物種更替。

本研究中，蛾類群落多樣性各特征指數具有顯著的季節差異，物種多樣性指數季節動態與豐富度指數存在較大的正相關，而與優勢集中性指數呈顯著的負相關。全年蛾類群落種-多度關系表現為對數正態分布，但在生長季早期和末期，以及中期部分時段表現為對數級數分布，其他時期均表現為對數正態分布。研究認為在整個生長季，小興安嶺天然次生林蛾類群落較為穩定，但在季節間保持動態的平衡，存在明顯的自我調節的過程。

綜上所述，小興安嶺天然次生林蛾類物種豐富，受生境環境季節變化的影響顯著，可作為小興安嶺森林恢復過程中環境變化的指示生物類群，但在生長季的多個時期常見種占比均較少，蛾類群落種間制約作用減弱，于其他昆蟲類群的相互作用還需要進一步監測分析。

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