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天目山不同海拔大蛾类种群多样性及时间动态

胡瑞祺 方卫军 王义平

张斌, 马星霞, 张景朋, 等. 含石蜡水基型有机木材保护复合制剂的性能研究[J]. 浙江农林大学学报, 2022, 39(2): 423-429. DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210264
引用本文: 胡瑞祺, 方卫军, 王义平. 天目山不同海拔大蛾类种群多样性及时间动态[J]. 浙江农林大学学报, 2024, 41(3): 535-541. DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230469
ZHANG Bin, MA Xingxia, ZHANG Jingpeng, et al. Preparation and properties of containing paraffin water based organic wood protective agent[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2022, 39(2): 423-429. DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210264
Citation: HU Ruiqi, FANG Weijun, WANG Yiping. Population diversity and temporal dynamics of large moths at different altitudes in Mount Tianmu[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2024, 41(3): 535-541. DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230469

天目山不同海拔大蛾类种群多样性及时间动态

DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230469
详细信息
    作者简介: 胡瑞祺(ORCID: 0009-0009-5576-0553),从事森林保护研究。E-mail: 847179978@qq.com
    通信作者: 王义平(ORCID: 0000-0003-2027-9398),教授,从事森林保护研究。E-mail: wyp@zafu.edu.cn
  • 中图分类号: S763.1

Population diversity and temporal dynamics of large moths at different altitudes in Mount Tianmu

  • 摘要:   目的  阐明浙江天目山大蛾类种群在不同海拔上的关系以及时间动态变化,为天目山昆虫调查提供理论依据。  方法  采用灯诱法,于2022年5—8月在浙江天目山国家级自然保护区内,对不同海拔高度的大蛾类昆虫进行采集,并对大蛾类种群及时间动态进行了研究。  结果  共采集大蛾类昆虫3 367只,隶属25科269种。优势类群为尺蛾科Geometridae、草螟科Crambidae、天蛾科Sphingidae和夜蛾科Noctuidae。在海拔600~1 200 m内,大蛾类种群的Simpson指数、Shannon指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数均较高,总体呈正相关。在海拔600~1 200 m梯度上,大蛾类的种-多度曲线趋向对数正态分布,其余海拔梯度符合生态位优先占领假说。7月的大蛾类物种数和个体数最多,稳定性较强。  结论  天目山的大蛾类种群对时间敏感,5—8月大蛾类物种和个体数先增加后减少;大蛾类种群多样性随着海拔的升高先增加后减少,中低海拔梯度间的相似性系数呈中等相似和极相似水平。图3表4参20
  • 随着环境保护要求的不断提高,环保型木材防腐剂越来越受到重视,此类防腐剂多以高效低毒的有机农药为主成分,配合其他助剂制备成有机型或水基型防腐剂[1-2]。三唑类杀菌剂,如丙环唑、戊唑醇、环丙唑醇、氟环唑和苯醚甲环唑等,既可以单独使用,又可以与铜制剂复配[3-4],是目前常用的木材防腐剂;这些三唑类杀菌剂杀菌谱不尽相同,作用机制也有所差异,应用较广泛的是丙环唑和戊唑醇[5-6]。常见的木材防霉剂有异噻唑啉酮类如卡松、1,2-苯并异噻唑-3-酮(BIT)、4,5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮(DCOI)等,有机碘类如碘丙炔醇丁基氨甲酸酯(IPBC),三唑类等[7],杀菌谱也不尽相同;常用的仓储水果防霉剂如溴菌腈和抑霉唑[8-9],防霉活性较高,但较少应用于木材防霉。菊酯类杀虫剂是常见的防治白蚁的药剂,具有用量少、成本较低、废弃物易回收、环境相对友好等优点;高效氯氟氰菊酯在菊酯类杀虫剂中活性较高、稳定性较强、耐雨水冲刷性能较好。因含有大量羟基等亲水基团[10],木材变色、发霉、腐朽、变形等问题频发,品质降低[11-13],常用亚麻油、桐油、豆油、核桃油等含甘油三脂肪酸酯的植物油[14]和沥青、石蜡等含长链烷烃的矿物油用作木材防水;现代工业多将植物油与动植物蜡等复配成木蜡油[15],用作木材的表面防水处理剂。如马红霞等[16]使用56号石蜡制备木材防水剂,当石蜡质量浓度为5%时,防水效率可达54%;由此可见,石蜡可作为良好的木材防水剂。液体石蜡是经原油分馏得到的无色无味的液态烃类混合物,室温下为液态,用作防水剂时可省去加热融化环节,节约了能源和时间。木材在使用过程中需要多重保护,如防腐、防霉、防虫和防水等,存在工序繁琐、成本高昂等问题,为满足木材不同生物危害防治需要,本研究拟制备一种同时具有防腐、防霉、防虫和防水多项功能的水基型有机木材保护复合制剂,通过室内抑菌圈法筛选不同杀菌剂的抑菌活性,从中挑选活性较好、杀菌谱互补的防腐成分与防霉成分进行复配,并筛选两者的最佳配比;将其与杀虫成分和防水成分复配,制备成可以兑水自动乳化的乳油制剂。制备的复合制剂稳定性好,兼具防水、防腐、防霉、防白蚁等性能,同时处理工序简单,可达到常规生物危害防治要求的目的,为木材保护提供参考。

    1.1.1   杀菌剂、杀虫剂和防水剂

    杀菌剂包括氟环唑(FCZ)、戊唑醇(TEB)、丙环唑(PPZ)、苯醚甲环唑(DCZ)、碘丙炔醇丁基氨甲酸酯(IPBC)、溴菌腈(BMN)、抑霉唑(IMZ)。杀虫剂为高效氯氟氰菊酯(CLT)。防水剂为液体石蜡(化妆品级)。以上试剂购自上海麦克林生化科技有限公司。

    1.1.2   测试菌种

    木材腐朽菌有褐腐菌密粘褶菌Gloeophyllun trabeum、白腐菌彩绒革盖菌Coriolus versicolor。木材混合霉菌有黑曲霉Aspergillus sp.、木霉Trichoderma sp.、青霉Penicillium sp.。木材变色菌可可球二孢Botryodiplodia theobromae。所有菌株均为实验室保存的生物测试标准用菌株。

    测试树种为辐射松Pinus radiata

    预实验通过满细胞法确定辐射松边材吸液(水)量为750~850 kg·m−3;根据三唑类药剂防腐有效载药量(200.0~400.0 g·m−3)[17],换算药剂质量浓度为150.0~300.0 mg·L−1,确定试验用药质量浓度为200.0 mg·L−1

    1.2.1   防腐、防霉成分及配比筛选

    通过室内抑菌效果普筛挑选出效果较好且杀菌谱互补的杀菌剂作为防腐和防霉成分。将挑选出的防腐和防霉成分按照不同配比混合进行复配,再次测试室内抑菌效果,确定效果较好的复配比例作为药剂配伍。

    1.2.2   室内抑菌圈测试

    参照《中华人民共和国药典》的“抗生素微生物检定法”测试抑菌圈。将5种防腐剂(FCZ、TEB、PPZ、DCZ、IPBC)统一配制成质量分数为5.00%的乳油,分别加水稀释到200.0 mg·L−1;防霉剂IMZ配制为400.0 mg·L−1,BMN分别配制为400.0、600.0和800.0 mg·L−1。在各涂满真菌孢子液的马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基中,分别摆放4个装有0.3 mL待测药液的牛津杯。随着药液的扩散,培养基上的真菌菌丝会受到抑制形成抑菌圈,抑菌圈直径越大,说明药剂抑菌效果越好。

    1.2.3   制剂性能测试

    乳液稳定性测试。参照GB/T 1603—2001《农药乳液稳定性测定方法》,在100.0 mL室温标准硬水中慢慢加入不同体积样品,边加入边搅拌,加完后继续搅拌30 s;然后在30 ℃恒温水浴中静置1 h,观察不同稀释倍数下样品乳状液分离情况。无浮油、沉淀或沉油则视为乳液稳定性合格。

    防水性能测试。将含液体石蜡质量分数为40.00%的复合制剂分别兑水,稀释液体石蜡质量分数为2.00%、4.00%、8.00%,满细胞法处理试块。辐射松边材尺寸为50 mm×20 mm×10 mm,每组8块试块,室温平衡21 d后称质量,然后蒸馏水浸泡30 min,取出试块,称质量,参照GB/T 1934.1—2009《木材吸水性测定方法》计算吸水率;测量弦向尺寸变化,参照GB/T 29901—2013《木材防水剂的防水效率测试方法》计算防水效率。

    室内防腐性能测试。参照GB/T 13942.1—2009《木材耐久性能第1部分:天然耐腐性实验室试验方法》进行。将待测制剂分别兑水稀释5、10、20倍备用,辐射松边材尺寸为20 mm×20 mm×10 mm,每组6块试块,经真空−0.09 MPa处理10 min,常压浸渍10 min,参照标准测试防腐性能。试块质量损失率<10%,属于Ⅰ级强耐腐;质量损失率为11%~24%,属于Ⅱ级耐腐;质量损失率为25%~44%,属于Ⅲ级稍耐腐;质量损失率>45%,属于Ⅳ级不耐腐。

    室内防霉性能测试。参照GB/T 18261—2013《防霉剂对木材霉菌及变色菌防治效力的试验方法》进行。将待测制剂分别兑水稀释5、10、20倍,辐射松边材尺寸为50 mm×20 mm×10 mm,每组8块试块,参照标准方法处理试块,测试防霉性能。试块表面无菌丝、霉点时,定义侵染值为0;试块表面感染面积<1/4,定义为1;试块表面感染面积1/4~1/2,定义为2;试块表面感染面积1/2~3/4,定义为3;试块表面感染面积>3/4,定义为4。

    室内防白蚁测试。参照GB/T 18260—2015《木材防腐剂对白蚁毒效实验室试验方法》进行。将待测制剂分别兑水稀释5、10、20倍,辐射松边材尺寸为20 mm×20 mm×10 mm,每组5块试块,参照标准方法处理试块,测试室内防白蚁性能。试块蚁蛀程度为完好无损,定义试样完好等级为10;微痕蛀蚀,定义为9.5;轻微蛀蚀,截面面积<3%的蛀蚀,定义为9;中等蛀蚀,截面面积3%~10%的蛀蚀,定义为8;中等蛀蚀,截面面积10%~30%的蛀蚀,定义为7;严重蛀蚀,截面面积30%~50%的蛀蚀,定义为6;非常严重蛀蚀,截面面积50%~75%的蛀蚀,定义为4;试块几乎完全被蛀毁,定义完好等级为0。

    表1可以看出:5种防腐剂(FCZ、TEB、PPZ、DCZ和 IPBC)对木材腐朽菌(彩绒革盖菌和密粘褶菌)均具有较好的抑制效果,但FCZ、TEB和PPZ对变色菌(可可球二孢)和混合霉菌几乎没有抑制作用,只有DCZ对可可球二孢有抑制效果,因此优选DCZ作为防腐成分。IPBC和IMZ对所测试菌种均有较好的抑制效果,BMN和IMZ虽然对混合霉菌和变色菌有抑制作用,但抑菌圈均小于IPBC。因此,优先IPBC作为防霉成分。

    表 1  各杀菌剂的室内抑菌效果
    Table 1  Result of inhibition zones test by bactericide
    杀菌剂质量浓度/
    (mg·L−1)
    抑菌圈大小/mm
    彩绒革
    盖菌
    密粘
    褶菌
    可可球
    二孢
    混合
    霉菌
    FCZ 200.0 >45.0 >45.0 0 0
    TEB 200.0 >45.0 >45.0 0 0
    PPZ 200.0 >45.0 >45.0 0 0
    DCZ 200.0 >45.0 >45.0 11.4 0
    IPBC 200.0 >45.0 >45.0 34.6 21.9
    BMN 800.0 37.2 35.4 12.8 10.6
    600.0 38.1 29.0 9.0 9.4
    400.0 26.8 31.8 8.3 7.1
    IMZ 400.0 39.2 41.6 26.9 12.7
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    将DCZ和IPBC按质量比1∶1、1∶3、3∶1的比例配制混合药剂,测试DCZ+IPBC复配药剂对腐朽菌和霉菌的抑制效果;将其他3种三唑类防腐药剂(FCZ、TEB和PPZ)与IPBC按照质量比1∶1配制复配药剂,作为对照测试抑菌效果。由表2可以看出:DCZ+IPBC复配药剂对木材腐朽菌、变色菌和混合霉菌的抑制效果较好,其中按照1∶1比例复配的药剂效果最高。相其他三唑类与IPBC的复配药剂,抑菌效果亦有所提高。由此确认防腐/防霉复配药剂,DCZ和IPBC按照1∶1进行配制。

    表 2  不同三唑类药剂与IPBC复配的抑菌效果
    Table 2  Result of inhibition zones test by compounded of different preservatives
    组分质量浓度/
    (mg·L−1)
    抑菌圈大小/mm
    彩绒革
    盖菌
    密粘
    褶菌
    可可球
    二孢
    混合
    霉菌
    DCZ 200.0 >45.0 >45.0 11.4 0
    DCZ+IPBC 150.0+50.0 >45.0 >45.0 22.4 15.1
    DCZ+IPBC 100.0+100.0 >45.0 >45.0 31.0 23.6
    DCZ+IPBC 50.0+150.0 >45.0 >45.0 29.1 23.7
    IPBC 200.0 >45.0 >45.0 30.6 21.9
    FCZ+IPBC 100.0+100.0 >45.0 >45.0 25.7 21.8
    PPZ+IPBC 100.0+100.0 >45.0 >45.0 25.8 22.5
    TEB+IPBC 100.0+100.0 >45.0 >45.0 24.0 21.0
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    为探索CLT对白蚁的防治效果,设计含梯度载药量的辐射松边材室内抗白蚁效果测试,拟定辐射松边材载药量分别为5.0、10.0、15.0、20.0、30.0 g·m−3。由表3可知:试块中CLT载药量达10.9 g·m−3以上时,白蚁蛀蚀完好值>8.0,质量损失率<11%,而未添加药剂处理的对照木材,完好值仅4.6,质量损失率>40%。因此,设计的复合制剂中防虫成分的目标载药量为7.5~30.0 g·m−3

    表 3  不同CLT载药量木材的白蚁蛀蚀结果
    Table 3  Result of lab anti-termite test of cyhalothrin
    载药量/
    (g·m−3)
    白蚁蛀蚀
    完好值
    质量损
    失率/%
    载药量/
    (g·m−3)
    白蚁蛀蚀
    完好值
    质量损
    失率/%
    4.642.9±14.615.58.010.5±1.4
    5.38.011.3±0.721.89.15.2±1.4
    10.98.65.9±1.532.18.45.1±1.9
      说明:−表示未添加药剂
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    综上,本研究设计制备了含苯醚甲环唑、碘丙炔醇丁基氨甲酸酯、高效氯氟氰菊酯、液体石蜡等多种有效成分的木材保护复合制剂,通过调试乳化剂和助溶剂的用量和配比,最终配制出稳定、均相、透明、入水可自乳化的乳油制剂。制剂制备时按比例称取原药和乳化剂,加入助溶剂,充分溶解混匀后加入液体石蜡,搅拌均匀即可。测试使用的制剂为乳油,组成成分质量分数为0.20%苯醚甲环唑、0.20%碘丙炔醇丁基氨甲酸酯、0.02%高效氯氟氰菊酯和40.00%液体石蜡。

    2.2.1   乳液稳定性测试

    制剂兑水稀释250倍,制剂呈乳白色,初入水时呈乳白色团雾状,可自动扩散,摇匀后呈均匀的乳状液,静置1 h未见分层、析油和沉淀,稳定性可保持3~4 h;过夜后破乳,药液表面有大量浮油,颠倒摇匀后可恢复乳液状,不影响正常使用。

    2.2.2   防水性能测试

    参照标准方法用该制剂处理辐射松边材,经水浸泡30 min后测试试块的吸水率和防水效率。由表4可知:未添加药剂处理的木材,吸水率为54.7%;随着制剂中石蜡质量分数升高,木材试块中石蜡含量相应增加,试块吸水率依次降低,从43.5%下降到26.6%,木材防水效率则随之增强,从44.4%提升到了77.8%。

    表 4  防水剂处理后试块的防水性能
    Table 4  Efficiency of waterproof
    稀释
    倍数
    制剂中液体石
    蜡质量分数/%
    试块中液体石
    蜡含量/(kg·m−3)
    吸水
    率/%
    防水效
    率/%
    5849.126.6±7.477.8±19.1
    10419.435.0±17.368.9±22.1
    20210.543.5±15.144.4±20.6
    0054.7±5.80
      说明:−表示未添加药剂
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    2.2.3   室内耐腐性能测试

    表5可知:未处理木材受白腐菌侵染后质量损失率达75.7%,受褐腐菌侵染质量损失率为19.4%,而所有处理试块质量损失率均低于6%,达到强耐腐。制剂稀释20倍后处理试块,试块中DCZ和IPBC载药量超过71.1 g·m−3,试块质量损失率可达1%,达到Ⅰ级强耐腐。值得注意的是,稀释20倍的药液处理后,试块质量损失率低于稀释5倍的药液,原因是高质量浓度制剂处理后,试块内含有大量的液体石蜡,在长达3个月的试验期内,液体石蜡自动扩散到培养基,试块质量损失增加。但取样现场也发现:高质量浓度制剂处理的试块无腐朽菌菌丝附着生长,说明添加防水剂实际进一步提升了制剂的防腐性能。

    表 5  制剂处理后试块的室内耐腐性能
    Table 5  Result of lab sand block test on sapwood P. radiate
    稀释
    倍数
    彩绒革盖菌密粘褶菌
    试块DCZ+IPBC
    载药量/(g·m−3)
    质量损
    失率/%
    试块DCZ+IPBC
    载药量/(g·m−3)
    质量损
    失率/%
    5311.2+311.25.5±0.6320.6+320.63.6±0.3
    10150.9+150.92.7±0.2139.0+139.03.4±0.4
    2071.2+71.20.6±0.171.1+71.11.0±0.2
    075.7±4.3019.4±2.1
      说明:−表示未添加药剂
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    2.2.4   室内防霉性能测试

    参照标准方法用该制剂处理辐射松边材,测试室内防霉效果。由表6可知:未处理木材的霉菌和变色菌侵染值为4,该制剂稀释5倍时,试块表面的DCZ和IPBC含量均达0.165 g·m−2,处理试块变色菌和混合霉菌侵染值均为0,防治效果优良。在实际使用中可根据木材树种的天然耐腐性及所处环境适当增减制剂的用量,以达到理想的防霉效果。

    表 6  室内防霉测试结果
    Table 6  Result of lab mildew proof test
    稀释
    倍数
    可可球二孢混合霉菌
    DCZ+IPBC载药
    量/(g·m−2)
    侵染值DCZ+IPBC载药
    量/(g·m−2)
    侵染值
    50.165+0.16500.202+0.2020
    100.106+0.1061.50.148+0.1480.5
    200.045+0.0454.00.048+0.0483.3
    04.004.0
      说明:−表示未添加药剂
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    2.2.5   室内抗白蚁测试

    表7可知:不同稀释倍数的制剂处理后,试块质量损失率均<3%,而未添加抗虫剂的对照试块,质量损失率为42.9%;制剂稀释5倍时,试块载药量达29.1 g·m−3,试块白蚁蛀蚀完好值为9.6;稀释20倍时,试块载药量为7.6 g·m−3, 试块白蚁蛀蚀完好值为8.9,而未处理木材的白蚁蛀蚀后完好值仅为4.7,质量损失率达42.9%,显示该制剂的防治白蚁效果优良。结合表3可知:相比单用高效氯氟氰菊酯时,复合制剂处理材在同等载药量下对白蚁的防治效果要好得多;当高效氯氟氰菊酯质量浓度为15.0、30.0 g·m−3时,该复合制剂防治白蚁的效果远远优于单剂,由此可知其他组分的加入起到了增效作用。

    表 7  室内抗白蚁测试结果
    Table 7  Result of lab anti-termite test
    稀释
    倍数
    木材中高效氯氟氰菊酯
    载药量/(g·m−3)
    质量损
    失率/%
    白蚁蛀蚀
    完好值
    529.12.8±0.59.6
    1014.72.6±0.39.2
    207.62.5±0.78.9
    042.9±14.64.7
      说明:−表示未添加药剂
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    针对不同的木材败坏防治需求,本研究制备了一种具有防腐、防霉、防虫、防水多功能的复合制剂,类型为乳油,有效成分为苯醚甲环唑、碘丙炔醇丁基氨甲酸酯、高效氯氟氰菊酯和液体石蜡。

    该制剂兑水稀释后呈乳液状,稳定性可保持3~4 h,符合GB/T 1603—2001 《农药乳液稳定性测定方法》的规定。石蜡作为常见的防水剂被广泛应用,多数所使用的时熔点较高的固体石蜡[18],而该制剂以液体石蜡为防水组分,优点是室温下即为液体,无需加热融化,缺点是液体石蜡密度较小,相较常规药剂,兑水稀释后稳定性差,药液兑水约 4 h 后就会分层破乳;不过,稍微搅拌即可恢复乳状,基本不影响正常使用。该制剂防水性能较好,然而应注意的是防水剂含量很大,大剂量液体石蜡的使用,存在一定的消防隐患,后期应配合表面阻燃处理。石蜡基防水剂的主要防水机制是通过石蜡的疏水作用[19],石蜡的使用同时增强了木材的尺寸稳定性[20],石蜡分子量较大,不易进入木材内部,因此需要将其乳化成细小的乳状液,然而,乳化剂的过量使用可能会有石蜡的疏水性降低的风险,需要在以后的开发中引起重视。结合室内耐腐试验菌丝生长状况可以发现:防水剂液体石蜡的加入,可以明显增加药剂的防腐性能,而木材中石蜡的含量很高,当木材与环境中土壤或者水体接触时,石蜡会从木材中自由扩散到环境中,可能会增加药剂流失的风险。

    室内防霉测试结果来看,将制剂稀释 5 倍使用,即辐射松试块苯醚甲环唑和碘丙炔醇丁基氨甲酸酯载药量均为 0.165 g·m −2 时,混合霉菌的生长才能被完全抑制,这与李晓文等[21]的IPBC防霉效果结论一致。室内防霉测试所选的温湿度条件适合霉菌生长,且霉菌的孢子液人为接种,因此,通常可以通过室内防霉测试的药剂,在实际生产中的防霉效果也会很好。

    室内防白蚁测试结果可知:制剂稀释 20 倍后,试块受白蚁蛀蚀程度仍较低,质量损失率较小,防蚁性能优异。同时,比较单独使用高效氯氟氰菊酯和添加防水剂后的防白蚁效果可以看出:防水剂的添加明显增加了药剂的防白蚁效果。分析原因可能是石蜡是一种化石能源,白蚁不喜食。

    为满足木材不同生物危害防治需要,本研究制备出一种含石蜡水基型有机多功能木材防腐剂,可以一次处理基本满足木材常规保护的要求。该木材保护复合制剂同时具有防腐、防霉、防虫、防水多功能,剂型为乳油,质量分数分别为0.20%的苯醚甲环唑和碘丙炔醇丁基氨甲酸酯、0.02%的高效氯氟氰菊酯和40.00%的液体石蜡。

    当环境中生物危害较轻时,可将该复合制剂稀释20倍使用,当生物危害较重时,可将复合制剂稀释5倍甚至直接使用。将制剂稀释5到10倍处理木材,即木材中液体石蜡为25.0~50.0 kg·m−3,苯醚甲环唑和碘丙炔醇丁基氨甲酸酯为150.0~300.0 g·m−3,高效氯氟氰菊酯载药量为15.0~30.0 g·m−3,可满足多大多数生物危害的防治需求。

  • 图  1  天目山不同海拔高度大蛾类种-多度曲线

    Figure  1  Large moth species-multidegree curves at different altitudes of Mount Tianmu

    图  2  天目山不同海拔系统聚类分析

    Figure  2  Continental distance clustering analysis at different altitudes of Mount Tianmu

    图  3  不同月份大蛾类的物种数和个体数

    Figure  3  Number of species and individuals of large moth in different months

    表  1  天目山不同海拔下大蛾类种群的组成

    Table  1.   Composition of large moth species at different altitudes of Mount Tianmu

    科名0~200 m200~400 m400~600 m600~800 m800~1 000 m1 000~1 200 m1 200~1 400 m1 400~1 600 m个体总
    数/只
    SNSNSNSNSNSNSNSN
    斑蛾科Zygaenidae 1 2 0 0 1 6 1 12 1 5 0 0 0 0 0 0 25
    波纹蛾科Thyatiridae 1 9 1 11 2 10 2 25 2 20 1 6 1 1 0 0 82
    蚕蛾科Bombycidae 1 3 1 8 1 3 2 12 1 4 1 5 1 1 0 0 36
    草螟科Crambidae 15 29 16 43 25 53 26 69 23 71 15 44 7 21 3 8 338
    尺蛾科Geometridae 19 49 20 65 31 89 53 116 57 122 34 93 22 53 11 28 615
    刺蛾科Limacodidae 1 2 1 4 3 15 4 12 3 10 1 1 0 0 0 0 44
    大蚕蛾科Saturniidae 2 8 4 15 7 30 8 45 7 30 4 14 5 14 0 0 156
    带蛾科Thaumetopoeidae 0 0 1 2 1 4 1 9 1 7 0 0 0 0 0 0 22
    灯蛾科Arctiidae 1 3 1 12 1 7 2 25 2 18 1 1 0 0 1 2 68
    毒蛾科Lymantriidae 2 6 2 13 3 20 4 31 3 15 2 6 1 1 0 0 92
    凤蛾科Epicopeiidae 1 2 0 0 1 1 1 1 1 4 0 0 0 0 0 0 8
    钩蛾科Drepanidae 3 7 4 8 7 16 9 27 7 22 1 4 2 3 0 0 87
    卷蛾科Tortricidae 1 9 1 7 0 0 1 7 1 3 0 0 0 0 0 0 26
    枯叶蛾科Lasiocampidae 1 3 3 13 8 23 9 31 6 21 5 16 2 5 0 0 112
    瘤蛾科Nolidae 1 3 2 6 3 13 3 22 3 13 2 4 0 0 0 0 61
    箩纹蛾科Brahmaeidae 0 0 0 0 0 0 0 1 1 2 0 0 0 0 0 0 3
    螟蛾科Pyralidae 2 7 4 15 5 23 6 56 5 47 6 27 2 8 3 8 191
    木蠹蛾科Cossidae 2 10 1 2 2 8 3 9 1 8 1 1 0 0 0 0 38
    裳蛾科Erebidae 2 7 4 15 7 25 11 40 9 27 6 13 1 3 0 0 130
    苔蛾科Lithosiidae 1 2 1 10 1 20 1 43 1 28 1 34 1 6 0 0 143
    天蛾科Sphingidae 12 28 13 35 24 56 31 112 30 113 26 80 8 20 5 13 457
    网蛾科Thyrididae 1 4 2 11 3 20 3 20 2 14 1 4 1 1 0 0 74
    燕蛾科Uraniidae 0 0 1 2 2 10 2 18 1 8 0 0 0 0 0 0 38
    夜蛾科Noctuidae 5 16 7 22 11 47 35 79 40 78 23 59 17 36 2 11 348
    舟蛾科Notodontidae 2 8 4 13 3 13 11 55 14 61 2 15 1 7 1 1 173
    S合计 77 94 152 229 222 131 72 26 269
    N合计 217 332 512 877 751 427 180 71 3367
    S占比/% 28.62 34.94 56.51 85.13 82.53 49.44 26.77 9.67
    N占比/% 6.44 9.86 15.21 26.05 22.30 12.68 5.35 2.10
      说明:S. 物种数(种);N. 个体数(只)。各海拔梯度之间有相同物种。
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    表  2  天目山不同海拔梯度下大蛾类种群多样性指数

    Table  2.   Large moth population diversity index under different altitude gradients of Mount Tianmu

    海拔/mSimpson指数Shannon指数Pielou均匀度Margalef丰富度
    0~2000.869±0.040 bc2.322±0.310 bc0.345±0.040 b3.903±0.400 a
    200~4000.901±0.010 abc2.565±0.120 ab0.381±0.010 a3.617±0.160 a
    400~6000.910±0.010 ab2.634±0.080 a0.391±0.010 a3.527±0.200 a
    600~8000.922±0.000 a2.769±0.200 a0.411±0.020 a3.542±0.180 a
    800~1 0000.902±0.010 abc2.605±0.090 ab0.387±0.010 a3.625±0.180 a
    1 000~1 2000.857±0.030 c2.195±0.160 c0.326±0.020 b2.972±0.190 b
    1 200~1 4000.791±0.060 d1.816±0.310 d0.269±0.040 c2.696±0.230 b
    1 400~1 6000.646±0.030 e1.242±0.070 e0.188±0.010 d1.408±0.110 c
      说明:数值为平均值±标准差。同列不同字母表示同一指数在不同海拔间差异显著(P<0.05)。
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    表  3  不同海拔天目山大蛾类种群相似性系数

    Table  3.   Similarity coefficients of large moth population at different altitudes of Mount Tianmu

    海拔/m0~200 m200~400 m400~600 m600~800 m800~1 000 m1 000~1 200 m1 200~1 400 m1 400~1 600 m
    0~2001.0000.8330.8750.8800.8800.8640.6820.318
    200~4001.0000.8750.8800.8800.8640.6820.318
    400~6001.0000.6570.6570.8260.6520.304
    600~8001.0000.9000.7600.6000.280
    800~1 0001.0000.7600.6000.280
    1 000~1 2001.0000.7890.368
    1 200~1 4001.0000.467
    1 400~1 6001.000
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    表  4  不同月份大蛾类种群多样性

    Table  4.   New diversity of large moth species in different months

    月份个体
    数/只
    Simpson
    指数
    Shannon
    指数
    Pielou
    均匀度
    Margalef
    丰富度
    57080.7982.1620.3292.668
    67950.8192.2630.3393.231
    79960.8192.4380.3533.534
    88680.7882.2100.3272.876
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  • [1] 张瀚文, 王敏, 李婧, 等. 不同海拔高度对夹金山草本层植物物种多样性与生物量的影响[J]. 应用与环境生物学报, 2023, 29(5): 1125 − 1131.

    ZHANG Hanwen, WANG Min, LI Jing, et al. Effects of different altitudes on herbaceous plant species diversity and biomass in Jiajin Mountain [J]. Chinese Journal of Applied and Environmental Biology, 2023, 29(5): 1125 − 1131.
    [2] 杨远亮, 孙鸿鸥, 曾全, 等. 四川九寨沟国家级自然保护区蛾类多样性调查[J]. 四川林业科技, 2023, 44(6): 95 − 100.

    YANG Yuanliang, SUN Hongou, ZENG Quan, et al. Investigation on moth diversity in Jiuzhaigou National Nature Reserve, Sichuan Province [J]. Journal of Sichuan Forestry Science and Technology, 2023, 44(6): 95 − 100.
    [3] 金哲雅, 汤健, 武庚风, 等. 镜泊湖大蛾类昆虫物种多样性研究[J]. 安徽农业科学, 2014, 42(4): 1063 − 1065.

    JIN Zheya, Tang Jian, WU Gengfeng, et al. Study on the diversity of big moths from Jingpohu [J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences, 2014, 42(4): 1063 − 1065.
    [4] 陈梦悦. 湖南金童山国家级自然保护区双江口工区蛾类及年发生动态[D]. 长沙: 湖南农业大学, 2023.

    CHEN Mengyue. Moths and its Annual Occurrence Dynamics in Shuangjiangkou Area of Jintongshan National Nature Reserve in Hunan Province [D]. Changsha: Hunan Agricultural University, 2023.
    [5] 徐华潮, 吴鸿, 杨淑贞, 等. 浙江天目山昆虫物种多样性研究[J]. 浙江林学院学报, 2002, 19(4): 350 − 355.

    XU Huachao, WU Hong, YANG Shuzhen, et al. Insect species diversity of Mount Tianmu in China [J]. Journal of Zhejiang Forestry College, 2002, 19(4): 350 − 355.
    [6] 曹春婧, 何建龙, 王占军, 等. 宁夏不同区域欧李园昆虫群落多样性[J]. 浙江农林大学学报, 2021, 38(6): 1253 − 1260.

    CAO Chunjing, HE Jianlong, WANG Zhanjun, et al. Insect community diversity of Cerasus humilis orchards in different regions of Ningxia [J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2021, 38(6): 1253 − 1260.
    [7] 张宏伟. 外来植物对浙江天目山植物多样性海拔梯度格局的影响[D]. 上海: 华东师范大学, 2022.

    ZHANG Hongwei. The Effects of Alien Species on Plants Diversity Patterns along an Elevational Gradient in Mt. Tianmu [D]. Shanghai: East China Normal University, 2022.
    [8] 周阳, 权子豪, 段曼微, 等. 基于林分昆虫多样性调查的传统灯诱法改进效果分析[J]. 生态学报, 2023, 43(16): 6851 − 6861.

    ZHOU Yang, QUAN Zihao, DUAN Manwei, et al. Effect of the improvement of traditional light trapping method based on the investigation of insect diversity in different forest stands [J]. Acta Ecological Sinica, 2023, 43(16): 6851 − 6861.
    [9] 马克平, 刘玉明. 生物群落多样性的测度方法Ⅰ: α多样性的测度方法(下)[J]. 生物多样性, 1994, 2(4): 231 − 239.

    MA Keping, LIU Yuming. Methods for measuring community diversity I: α methods for measuring diversity (Part II) [J]. Biodiversity Science, 1994, 2(4): 231 − 239.
    [10] 唐启义. DPS数据处理系统-实验设计, 统计分析及数据挖掘[M]. 北京: 科学出版社, 2010.

    TANG Qiyi. DPS Data Processing System-experimental Design, Statistical Analysis and Data Mining [M]. Beijing: Science Press, 2010.
    [11] 任雪毓, 庞岩, 王梅, 等. 北方蒙古栎和栓皮栎林蛾类多样性比较分析[J]. 林业科学研究, 2022, 35(6): 143 − 150.

    REN Xueyu, PANG Yan, WANG Mei, et al. Analysis of moth diversity in oak forests, Quercus variabilis and Q. mongolica in Northern China [J]. Forest Research, 2022, 35(6): 143 − 150.
    [12] 段曼微, 李香, 周阳, 等. 基于蛾类多样性研究人工林斑块的边缘效应[J]. 生物多样性, 2023, 31(5): 69 − 79.

    DUAN Manwei, LI Xiang, ZHOU Yang, et al. Edge effect in plantation patches based on moth diversity [J]. Biodiversity Science, 2023, 31(5): 69 − 79.
    [13] 孙儒泳. 动物生态学原理[M]. 北京: 北京师范大学出版社, 2001.

    SUN Ruyong. Principles of Animal Ecology [M]. Beijing: Beijing Normal University Press, 2001.
    [14] 王义平, 吴鸿, 徐华潮. 以昆虫作为指示生物评估森林健康的生物学与生态学基础[J]. 应用生态学报, 2008, 19(7): 1625 − 1630.

    WANG Yiping, WU Hong, XU Huachao. Biological and ecological basis for assessing forest health using insects as indicator organisms [J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2008, 19(7): 1625 − 1630.
    [15] 楼一恺, 范忆, 戴其林, 等. 天目山常绿落叶阔叶林群落垂直结构与群落整体物种多样性的关系[J]. 生态学报, 2021, 41(21): 8568 − 8577.

    LOU Yikai, FAN Yi, DAI Qilin, et al. Relationship between vertical structure and overall species diversity in an evergreen deciduous broad-leaved forest community of Tianmu Mountain Natural Reserve [J]. Acta Ecological Sinica, 2021, 41(21): 8568 − 8577.
    [16] 孙媛, 蓝陈仪航, 章振, 等. 桃潜叶蛾生物学特性及防治研究进展[J]. 浙江农林大学学报, 2022, 39(3): 687 − 694.

    SUN Yuan, LANCHEN Yihang, ZHANG Zhen, et al. Advances in biological characteristics and control of Lyonetia clerkella [J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2022, 39(3): 687 − 694.
    [17] 吴鸿, 潘承文. 天目山昆虫[M]. 北京: 科学出版社, 2001.

    WU Hong, PAN Chengwen. Insects of Tianmushan National Nature Reserve [M]. Beijing: Science Press, 2001.
    [18] 来锡福, 焦旭东, 王多文, 等. 武威地区苗圃地灯下蛾类昆虫多样性及时序动态分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(22): 104 − 109.

    LAI Xifu, JIAO Xudong, WANG Duowen, et al. Diversity and temporal dynamics of moths under an ultraviolet lamp in nursery in Wuwei Area [J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2022, 38(22): 104 − 109.
    [19] 杨美霞, 党蕊, 丁昌萍, 等. 陕西子午岭国家级自然保护区昆虫多样性调查[J]. 延安大学学报(自然科学版), 2021, 40(4): 102 − 107.

    YANG Meixia, DANG Rui, DING Changping, et al. Compare the molecular interaction force of organic compounds based on smartphone temperature sensor [J]. Journal of Yanan University (Natural Science Edition), 2021, 40(4): 102 − 107.
    [20] 居峰, 董丽娜, 陈希, 等. 不同森林植被类型蛾类群落结构及其多样性研究[J]. 江苏林业科技, 2011, 38(1): 1 − 6, 11.

    JU Feng, DONG Lina, CHEN Xi, et al. The community structure and diversity study of moths at the different vegetation types in Zijin mountain area [J]. Jiangsu Forestry Science and Technology, 2011, 38(1): 1 − 6, 11.
  • [1] 骆争荣, 郑伟成, 唐战胜, 蔡臣臣, 陈旭波, 郑子洪.  浙江九龙山香果树生境土壤微生物多样性及其影响因素 . 浙江农林大学学报, 2024, 41(5): 1013-1023. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230532
    [2] 宋思婧, 丁山, 庞春梅, 郑枭, 王通, 余树全.  天目山常绿落叶阔叶混交林细叶青冈种群结构与空间分布格局 . 浙江农林大学学报, 2023, 40(5): 1073-1081. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220784
    [3] 郑枭, 王通, 庞春梅, 宋思婧, 丁山, 余树全.  气候变化背景下天目山落叶阔叶林乔木层1996—2017年动态研究 . 浙江农林大学学报, 2023, 40(6): 1250-1260. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230185
    [4] 何柳, 曹敏敏, 鲁建兵, 郑翔, 刘胜龙, 姜姜.  浙江凤阳山不同海拔常绿阔叶林土壤微生物特征 . 浙江农林大学学报, 2022, 39(6): 1267-1277. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210820
    [5] 俞飞, 李智勇.  天目山林区景观格局时空变化及驱动因素分析 . 浙江农林大学学报, 2020, 37(3): 439-446. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190306
    [6] 王铮屹, 戴其林, 柏宬, 陈涵, 库伟鹏, 赵明水, 余树全.  天目山皆伐毛竹林自然更新群落类型与多样性分析 . 浙江农林大学学报, 2020, 37(4): 710-719. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190472
    [7] 蔡碧凡, 陶卓民, 张明如, 李涛, 陆森宏.  天目山景区客流季节性波动特征及影响因素 . 浙江农林大学学报, 2015, 32(6): 947-957. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2015.06.019
    [8] 郑世伟, 江洪, 唐敏忠.  天目山地区大气酸沉降的动态特征 . 浙江农林大学学报, 2015, 32(2): 188-194. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2015.02.004
    [9] 方国景, 汤孟平.  天目山常绿阔叶林优势种群胸径的空间连续性分析 . 浙江农林大学学报, 2014, 31(5): 663-667. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.05.001
    [10] 黄一名, 杨淑贞, 赵明水, 陈嘉琦, 吴建其, 温国胜.  物理去瘤法对天目山柳杉瘿瘤病的影响 . 浙江农林大学学报, 2013, 30(6): 910-913. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2013.06.016
    [11] 杜群, 徐军, 王剑武, 张峰, 季碧勇.  浙江省森林碳分布与地形的相关性 . 浙江农林大学学报, 2013, 30(3): 330-335. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2013.03.004
    [12] 商侃侃.  浙江天目山孑遗植物群落主要种群的种间关系 . 浙江农林大学学报, 2013, 30(2): 206-214. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2013.02.008
    [13] 张志华, 韦新良, 汤孟平, 骆文建, 王敬.  天目山针阔混交林中枫香的结构特征 . 浙江农林大学学报, 2012, 29(6): 867-874. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2012.06.010
    [14] 邓英英, 汤孟平, 徐文兵, 陈永刚, 娄明华, 赵明水.  天目山近自然毛竹纯林的竹秆空间结构特征 . 浙江农林大学学报, 2011, 28(2): 173-179. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2011.02.001
    [15] 李国会, 温国胜, 田海涛, 张利阳, 李佳, 黄浩.  天目山不同海拔高度柳杉瘿瘤病对柳杉健康的影响 . 浙江农林大学学报, 2010, 27(4): 483-488. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2010.04.001
    [16] 杨淑贞, 李国会, 杜晴洲, 温国胜.  输营养液对天目山柳杉的影响 . 浙江农林大学学报, 2009, 26(6): 810-814.
    [17] 江挺, 汤孟平.  天目山常绿阔叶林优势种群竞争的数量关系 . 浙江农林大学学报, 2008, 25(4): 444-450.
    [18] 吴伟光, 赵明水, 刘微, 邹祖兴, 顾蕾.  基于SWOT 分析构建天目山国家级自然保护区管理策略 . 浙江农林大学学报, 2006, 23(1): 13-18.
    [19] 夏爱梅, 达良俊, 朱虹霞, 赵明水.  天目山柳杉群落结构及其更新类型 . 浙江农林大学学报, 2004, 21(1): 44-50.
    [20] 徐华潮, 吴鸿, 杨淑贞, 赵明水, 应志辉.  浙江天目山昆虫物种多样性研究 . 浙江农林大学学报, 2002, 19(4): 350-355.
  • 期刊类型引用(4)

    1. 张景朋,蒋明亮,张斌. 嘧菌酯高效液相色谱分析方法及防腐材抗流失性能研究. 浙江农林大学学报. 2025(01): 185-192 . 本站查看
    2. 刘于莜,王小燕,云虹. 生物基防腐技术的研究进展及其在木包装中的应用展望. 包装工程. 2023(03): 8-15 . 百度学术
    3. 马星霞,乔云飞,黎冬青,王艳华. 古建筑木构件生物危害预防性保护体系框架构建. 木材科学与技术. 2023(01): 83-90 . 百度学术
    4. 陈利芳,王剑菁,马红霞,谢桂军,高婕. 防腐树脂增强改性木材力学及耐久性能研究. 安徽农业大学学报. 2023(03): 389-395 . 百度学术

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出版历程
  • 收稿日期:  2023-09-15
  • 修回日期:  2024-01-16
  • 录用日期:  2024-01-25
  • 网络出版日期:  2024-05-22
  • 刊出日期:  2024-05-22

天目山不同海拔大蛾类种群多样性及时间动态

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230469
    作者简介:

    胡瑞祺(ORCID: 0009-0009-5576-0553),从事森林保护研究。E-mail: 847179978@qq.com

    通信作者: 王义平(ORCID: 0000-0003-2027-9398),教授,从事森林保护研究。E-mail: wyp@zafu.edu.cn
  • 中图分类号: S763.1

摘要:   目的  阐明浙江天目山大蛾类种群在不同海拔上的关系以及时间动态变化,为天目山昆虫调查提供理论依据。  方法  采用灯诱法,于2022年5—8月在浙江天目山国家级自然保护区内,对不同海拔高度的大蛾类昆虫进行采集,并对大蛾类种群及时间动态进行了研究。  结果  共采集大蛾类昆虫3 367只,隶属25科269种。优势类群为尺蛾科Geometridae、草螟科Crambidae、天蛾科Sphingidae和夜蛾科Noctuidae。在海拔600~1 200 m内,大蛾类种群的Simpson指数、Shannon指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数均较高,总体呈正相关。在海拔600~1 200 m梯度上,大蛾类的种-多度曲线趋向对数正态分布,其余海拔梯度符合生态位优先占领假说。7月的大蛾类物种数和个体数最多,稳定性较强。  结论  天目山的大蛾类种群对时间敏感,5—8月大蛾类物种和个体数先增加后减少;大蛾类种群多样性随着海拔的升高先增加后减少,中低海拔梯度间的相似性系数呈中等相似和极相似水平。图3表4参20

English Abstract

张斌, 马星霞, 张景朋, 等. 含石蜡水基型有机木材保护复合制剂的性能研究[J]. 浙江农林大学学报, 2022, 39(2): 423-429. DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210264
引用本文: 胡瑞祺, 方卫军, 王义平. 天目山不同海拔大蛾类种群多样性及时间动态[J]. 浙江农林大学学报, 2024, 41(3): 535-541. DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230469
ZHANG Bin, MA Xingxia, ZHANG Jingpeng, et al. Preparation and properties of containing paraffin water based organic wood protective agent[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2022, 39(2): 423-429. DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210264
Citation: HU Ruiqi, FANG Weijun, WANG Yiping. Population diversity and temporal dynamics of large moths at different altitudes in Mount Tianmu[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2024, 41(3): 535-541. DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230469
  • 海拔高度与昆虫的物种多样性关系密切,不同海拔高度的同类昆虫物种多样性各不相同[1]。鳞翅目Lepidopte蛾类昆虫经过长时间的协同进化,已成为维持生态平衡的重要指示类群之一,是具有重要科研价值的一类昆虫[2]。大蛾类作为翅展大于25 mm的蛾类,是重要的访花和传粉昆虫[3],同时大蛾类的部分昆虫也是主要的农林害虫,如枯叶蛾科Lasiocampidae的松毛虫属Dendrolimus昆虫每年对松林面积的破坏性大,已成为全世界森林中危害最严重的一类害虫[46]。鉴于此,本研究在浙江天目山国家级自然保护区内对不同海拔高度的大蛾类种群多样性及时间动态进行了研究,以期为天目山保护区昆虫资源数据提供参考。

    • 浙江天目山国家级自然保护区位于杭州市临安区(30°18′~30°24′N,119°23′~119°29′E),最高峰仙人顶海拔为1 506.0 m。该区属亚热带季风气候,年均气温为8.1~14.3 ℃,年均降水量为1 100.0~1 900.0 mm。区内植被类型多样且随着海拔梯度的变化而发生显著变化[7]

    • 在研究区内,每隔200 m的海拔梯度设置1个样点,共设置8个样点,分别为海拔0~200、200~400、400~600、600~800、800~1 000、1 000~1 200、1 200~1 400、1 400~1 506 m。白天时段在各个海拔梯度通过网捕法捕捉大蛾类幼虫和成虫,幼虫放在室内饲养再根据成虫的形态特征进行鉴定。夜晚时段(20:00—24:00)在各个海拔梯度中选取距林缘50~100 m、地势相对平坦的空地,放置1个灯诱帐篷[规格大小为1.2 m×1.2 m×1.8 m,光源为2 000 W (12 000 mA)续航75 h的户外充电照明灯]进行灯诱,并收集大蛾类昆虫。从5月开始,每周对各个样点的大蛾类标本收集并统计,共持续4个月,以每个月为单位对该月所采集的大蛾类进行分析、鉴定和统计。

    • 采用Simpson指数、Shannon指数、Pielou均匀度和Margalef丰富度指数进行大蛾类种群多样性分析,统计每个样地中出现的物种数和个体数。多样性指数计算参考文献[89]。

    • 利用对数正态分布模型对不同海拔梯度上大蛾类种群的种-多度进行分析,模型表达式为${{{S}}_{{{(R)}}}} = {S _0}\exp ( - {\alpha ^2}{R^2})$。其中:S(R)R倍程中的物种数量,S0是对数正态分布的众数倍程物种数,α是与分布有关的参数[10]

    • 种群相似性用Jaccard相似性系数和系统聚类进行表征。①Jaccard相似性系数计算公式为C=c/(a+b+c)。其中:C为种群Jaccard相似性系数,a、b分别为2个生境所具有的物种数,c为2个生境中共有的物种数[11]。②系统聚类计算公式为${{d}}_{{ij}}=\sqrt{\left[{{\displaystyle \sum ({{X}}_{{ik}}-{{X}}_{{jk}})}}^{\text{2}}\right]}$。其中:diji种群与j种群之间的欧氏距离,Xiki种群中第k个指标的值,Xjkj种群中第k个指标的值[12]

    • 用Excel对大蛾类昆虫进行统计,并进行多样性分析,通过SPSS 21对大蛾类种群的物种数进行系统聚类和差异显著性检验,用Origin 2022对物种进行时间动态和种-多度关系分析。

    • 从8个海拔梯度中共采集大蛾类昆虫标本3 367只,隶属25科269种。草螟科Crambidae、尺蛾科Geometridae、夜蛾科Noctuidae和天蛾科Sphingidae的个体数均超过总标本数的10%,其中尺蛾科个体数最多,有615只,占总个体数的18.3%。尺蛾科、天蛾科在每个海拔梯度上占总数比例都较多。箩纹蛾科Brahmaeidae的个体数量最少。

      表1可见:不同海拔的物种数各不相同,从低海拔到高海拔总体呈先增加后减小的趋势。随着海拔的升高,物种数和个体数逐渐增加,在800 m处达到最大值,随后随着海拔的升高,物种数和个体数逐渐减少。

      表 1  天目山不同海拔下大蛾类种群的组成

      Table 1.  Composition of large moth species at different altitudes of Mount Tianmu

      科名0~200 m200~400 m400~600 m600~800 m800~1 000 m1 000~1 200 m1 200~1 400 m1 400~1 600 m个体总
      数/只
      SNSNSNSNSNSNSNSN
      斑蛾科Zygaenidae 1 2 0 0 1 6 1 12 1 5 0 0 0 0 0 0 25
      波纹蛾科Thyatiridae 1 9 1 11 2 10 2 25 2 20 1 6 1 1 0 0 82
      蚕蛾科Bombycidae 1 3 1 8 1 3 2 12 1 4 1 5 1 1 0 0 36
      草螟科Crambidae 15 29 16 43 25 53 26 69 23 71 15 44 7 21 3 8 338
      尺蛾科Geometridae 19 49 20 65 31 89 53 116 57 122 34 93 22 53 11 28 615
      刺蛾科Limacodidae 1 2 1 4 3 15 4 12 3 10 1 1 0 0 0 0 44
      大蚕蛾科Saturniidae 2 8 4 15 7 30 8 45 7 30 4 14 5 14 0 0 156
      带蛾科Thaumetopoeidae 0 0 1 2 1 4 1 9 1 7 0 0 0 0 0 0 22
      灯蛾科Arctiidae 1 3 1 12 1 7 2 25 2 18 1 1 0 0 1 2 68
      毒蛾科Lymantriidae 2 6 2 13 3 20 4 31 3 15 2 6 1 1 0 0 92
      凤蛾科Epicopeiidae 1 2 0 0 1 1 1 1 1 4 0 0 0 0 0 0 8
      钩蛾科Drepanidae 3 7 4 8 7 16 9 27 7 22 1 4 2 3 0 0 87
      卷蛾科Tortricidae 1 9 1 7 0 0 1 7 1 3 0 0 0 0 0 0 26
      枯叶蛾科Lasiocampidae 1 3 3 13 8 23 9 31 6 21 5 16 2 5 0 0 112
      瘤蛾科Nolidae 1 3 2 6 3 13 3 22 3 13 2 4 0 0 0 0 61
      箩纹蛾科Brahmaeidae 0 0 0 0 0 0 0 1 1 2 0 0 0 0 0 0 3
      螟蛾科Pyralidae 2 7 4 15 5 23 6 56 5 47 6 27 2 8 3 8 191
      木蠹蛾科Cossidae 2 10 1 2 2 8 3 9 1 8 1 1 0 0 0 0 38
      裳蛾科Erebidae 2 7 4 15 7 25 11 40 9 27 6 13 1 3 0 0 130
      苔蛾科Lithosiidae 1 2 1 10 1 20 1 43 1 28 1 34 1 6 0 0 143
      天蛾科Sphingidae 12 28 13 35 24 56 31 112 30 113 26 80 8 20 5 13 457
      网蛾科Thyrididae 1 4 2 11 3 20 3 20 2 14 1 4 1 1 0 0 74
      燕蛾科Uraniidae 0 0 1 2 2 10 2 18 1 8 0 0 0 0 0 0 38
      夜蛾科Noctuidae 5 16 7 22 11 47 35 79 40 78 23 59 17 36 2 11 348
      舟蛾科Notodontidae 2 8 4 13 3 13 11 55 14 61 2 15 1 7 1 1 173
      S合计 77 94 152 229 222 131 72 26 269
      N合计 217 332 512 877 751 427 180 71 3367
      S占比/% 28.62 34.94 56.51 85.13 82.53 49.44 26.77 9.67
      N占比/% 6.44 9.86 15.21 26.05 22.30 12.68 5.35 2.10
        说明:S. 物种数(种);N. 个体数(只)。各海拔梯度之间有相同物种。
    • 表2可见:不同海拔梯度下,大蛾类种群的Simpson指数和Shannon指数从高到低依次为海拔600~800、400~600、800~1 000、200~400、0~200、1 000~1 200、1 200~1 400、1 400~1 600 m,在海拔 1 000 m以上差异显著(P<0.05)。Pielou均匀度在海拔800 m以上差异显著(P<0.05)。Margalef丰富度在海拔1 000 m以上差异显著(P<0.05)。

      表 2  天目山不同海拔梯度下大蛾类种群多样性指数

      Table 2.  Large moth population diversity index under different altitude gradients of Mount Tianmu

      海拔/mSimpson指数Shannon指数Pielou均匀度Margalef丰富度
      0~2000.869±0.040 bc2.322±0.310 bc0.345±0.040 b3.903±0.400 a
      200~4000.901±0.010 abc2.565±0.120 ab0.381±0.010 a3.617±0.160 a
      400~6000.910±0.010 ab2.634±0.080 a0.391±0.010 a3.527±0.200 a
      600~8000.922±0.000 a2.769±0.200 a0.411±0.020 a3.542±0.180 a
      800~1 0000.902±0.010 abc2.605±0.090 ab0.387±0.010 a3.625±0.180 a
      1 000~1 2000.857±0.030 c2.195±0.160 c0.326±0.020 b2.972±0.190 b
      1 200~1 4000.791±0.060 d1.816±0.310 d0.269±0.040 c2.696±0.230 b
      1 400~1 6000.646±0.030 e1.242±0.070 e0.188±0.010 d1.408±0.110 c
        说明:数值为平均值±标准差。同列不同字母表示同一指数在不同海拔间差异显著(P<0.05)。
    • 8个海拔梯度的种-多度曲线中,海拔600~800、800~1 000、1 000~1 200 m趋向于对数正态分布模型(图1),拟合以上3个海拔梯度,发现海拔在800~1 000 m处的拟合度最高,说明在海拔800~1 000 m处的环境条件最优越,即优势类群和稀有类群都较少,常见种较多。其他海拔梯度符合生态位优先占领假说。

      图  1  天目山不同海拔高度大蛾类种-多度曲线

      Figure 1.  Large moth species-multidegree curves at different altitudes of Mount Tianmu

    • 表3可见:8个海拔梯度下大蛾类种群呈现中等相似,且差异不显著。其中海拔600~1 000 m的大蛾类种群与其他海拔的大蛾类种群相似性最高,而海拔1 400~1 600 m的大蛾类种群与其他海拔大蛾类种群相似性低。表明高海拔地区对大蛾类种群的影响较明显。

      表 3  不同海拔天目山大蛾类种群相似性系数

      Table 3.  Similarity coefficients of large moth population at different altitudes of Mount Tianmu

      海拔/m0~200 m200~400 m400~600 m600~800 m800~1 000 m1 000~1 200 m1 200~1 400 m1 400~1 600 m
      0~2001.0000.8330.8750.8800.8800.8640.6820.318
      200~4001.0000.8750.8800.8800.8640.6820.318
      400~6001.0000.6570.6570.8260.6520.304
      600~8001.0000.9000.7600.6000.280
      800~1 0001.0000.7600.6000.280
      1 000~1 2001.0000.7890.368
      1 200~1 4001.0000.467
      1 400~1 6001.000
    • 图2可见:海拔200~400、1 000~1 400 m的大蛾类种群聚为一类;海拔0~200、1 400~1 600 m的种群聚为一类;海拔400~1 000 m的种群聚为一类。可见,海拔400~1 000 m处的环境保护相对较好,种群结构稳定,不同海拔高度的大蛾类种群系统聚类与相似性分析结果类似。

      图  2  天目山不同海拔系统聚类分析

      Figure 2.  Continental distance clustering analysis at different altitudes of Mount Tianmu

    • 图3所示:5月共采集大蛾类标本708只,隶属22科168种,6月共采集大蛾类标本795只,隶属24科203种,7月共采集大蛾类标本996只,隶属24科256种,8月共采集大蛾类标本868只,隶属23科171种。通过对比分析发现:7月大蛾类的物种数和个体数均最大,5月最小。其中,7和8月大蛾类种群的物种数和个体数存在差异。

      图  3  不同月份大蛾类的物种数和个体数

      Figure 3.  Number of species and individuals of large moth in different months

    • 表4所示:天目山大蛾类种群的Simpson指数、Shannon指数、Pielou均匀度和Margalef丰富度的变化趋势一致,均在5和6月逐渐递增,7月最大,之后开始下降。说明大蛾类种群的物种数和个体数在均匀度指数上都是先增加后减少,均匀度越高则多样性越稳定,均匀度从大到小依次为7、6、5、8月。

      表 4  不同月份大蛾类种群多样性

      Table 4.  New diversity of large moth species in different months

      月份个体
      数/只
      Simpson
      指数
      Shannon
      指数
      Pielou
      均匀度
      Margalef
      丰富度
      57080.7982.1620.3292.668
      67950.8192.2630.3393.231
      79960.8192.4380.3533.534
      88680.7882.2100.3272.876
    • 本研究表明:天目山大蛾类种群多样性随着海拔高度的上升呈先增加后减少的趋势,在海拔600~800 m达到最大值。这与张瀚文等[1]的研究结果不一致,但与孙儒泳[13]的研究结果类似。这可能与天目山不同海拔的森林环境效益有关[14]。海拔0~400 m由于在保护区外,人为干扰严重,导致天目山生物多样性降低。海拔400~1 000 m在保护区内,物种多样性增加[15]。海拔1 000~1 600 m由于人为防火道的设立,再加上高大乔木的植被类型逐渐转换为落叶矮林和毛竹Phyllostachys edulis林,大蛾类种群的生物多样性降低。

      除此之外,本研究还发现许多西部以及中部地区分布的大蛾类,例如粉红边尺蛾Leptomiza crenularia、灰沙黄碟尺蛾Thinopteryx delectans和白肩天蛾Rhagastis mongoliana mongoliana[16]。此外还发现了青球箩纹蛾Brahmaea hearseyi、胖夜蛾Orthogonia sera、修虎蛾Sarbanissa transiens、平背天蛾Cechenena minor、椴六点天蛾Marumba dyras、金双点螟Orybina regalis等常见且种群数较少的大蛾类种类,这些物种对生境质量要求较高,森林环境变化对该大蛾类多样性影响明显[17]。由此可见天目山大蛾类物种丰富,生态环境较好,为绝大多数生物提供了较好的栖息地[18]

    • 中度干扰假说是指中等条件有利于提高大蛾类种群稳定性[19],对天目山8个不同海拔梯度的大蛾类种群多样性分析发现:人为环境的干扰也是影响大蛾类种群稳定的重要因素。在海拔600~1 000 m的梯度上,由于受到轻度人为干扰,大蛾类个体数量、物种数和多样性指数较高,大蛾类种群较稳定。海拔0~600、1 200~1 600 m梯度上分别受到重度人为干扰和无人为干扰,大蛾类个体数、物种数和多样性指数较低,大蛾类种群不稳定,这也印证了中度干扰有利于提高大蛾类种群稳定性。

    • 天目山大蛾类种群不同月份的个体数和物种数的变化趋势基本一致。这种现象可能与天目山气温变化和植被群落丰富度有关[20]。7月的物种数和个体数最多,其次是6、5、8月,这可能是7月是常绿阔叶林植被生长最为茂盛的阶段,此阶段更适宜大蛾类种群的发育繁殖。表明大蛾类种群对环境变化敏感,物种数差距大的同时多样性指数和均匀度指数也存在一定的差异,因此将大蛾类种群作为指示生物,对天目山海拔梯度的比较分析具有一定的代表性。

    • 浙江天目山国家级自然保护区管理局杨淑贞教授级高级工程师对本研究给予大力支持,在此感谢!

参考文献 (20)

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