北京小西山昆虫资源多样性与保护分析

作者: 王梦 姚飞 宁少华 梁洪柱 李颖超

北京小西山昆虫资源多样性与保护分析0

摘要  [目的]了解北京小西山昆虫资源类型,完善小西山生物多样性数据。[方法]在2021年5月至2022年5月,通过野外观察、扫网、振落和灯诱等调查方法并查阅相关文献资料,对小西山的昆虫资源进行了调查。[结果]小西山共有昆虫17目246科874属1 150种,其中鳞翅目(Lepidoptera)昆虫占比最高,有48科250属305种,占总物种数量的26.52%;其次为半翅目(Hemiptera),有271种,占23.57%。[结论]该研究还对传粉昆虫、观赏昆虫、环境昆虫、食药用昆虫等资源类型进行了分析,并建议通过持续昆虫资源调查,改善营林环境,保护自然天敌,加强宣传引导等方面进行小西山昆虫资源多样性保护。研究成果为林区生物多样性保护、林业有害生物防治以及森林生态系统健康评价体系的建立等工作提供参考依据。

关键词  昆虫资源;生物多样性;生态系统;有害昆虫;天敌昆虫

中图分类号  Q968  文献标识码  A  文章编号  0517-6611(2024)05-0132-05

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.05.032

开放科学(资源服务)标识码(OSID):

Diversity and Conservation of Insect Resources in Xiaoxishan Mountain of Beijing

WANG Meng,YAO Fei,NING Shao-hua et al

(Beijing Xishan Experiment Forest Center,Beijing 100093)

Abstract  [Objective]In order to know the types of insect resources and improve the biodiversity data in Xiaoxishan Mountain of Beijing.[Method]Field investigation methods such as field observation,sweeping nets,shaking,and light trapping were used to obtain the insect resources from May 2021 to May 2022.[Result]The results showed that there are 1 150 species of insects from 17 orders,246 families,and 874 genera in Xiaoxishan,of which Lepidoptera accounted for the highest proportion,with 48 families,250 genera,and 305 species,26.52% of the total number of species;followed by Hemiptera,with 271 species,accounting for 23.57%.[Conclusion]We also conducted surveys on resource types such as pollinator insects,ornamental insects,environmental insects,and edible and medicinal insects,and suggested that the protection of insect resource diversity should be carried out through continuous investigation of insect resources,improvement of forestry environment,protection of natural enemies,and strengthening of publicity and guidance.The results also provide a reference for forest biodiversity protection,forest pest control,and the establishment of a forest ecosystem health assessment system.

Key words  Insect resources;Biodiversity;Ecosystems;Harmful insect;Natural enemy insects

作者简介  王梦(1992—),女,四川邻水人,工程师,硕士,从事植物保护与生物多样性研究。*通信作者,高级工程师,硕士,从事森林资源保护、林业有害生物防治研究。

收稿日期  2023-03-27

生物多样性与人类的生活、生产和生态息息相关[1],是人类生存和发展的重要物质基础,在维持生态平衡、稳定环境方面发挥着极其重要的作用[2]。当前,全球物种灭绝速度不断加快,生物多样性丧失和生态系统退化对人类生存和发展构成重大威胁[3]。我国生物资源丰富[4],如何长期有效地保护生物多样性,需要更多的思考与研究[5]。

昆虫是生物界的主要类群,其种数约占生物界的66.67%,是生物多样性的重要组成部分[6-7]。作为生物界中种类和数量最多的动物类群,昆虫是自然生态系统物质和能量循环不可缺少的重要环节,具有其他物种难以替代的生态功能[8]。鉴于昆虫体型小,生活周期短,对不断发生的细微环境敏感并能作出快速反应等特点,生态系统中昆虫多样性的动态变化对于指示整个系统的变化程度具有举足轻重的地位和作用[9-10]。北京小西山作为重要的首都生态屏障,掌握小西山的生物多样性状况,对于开展生物多样性保护,巩固多年造林绿化成果,维持生态平衡意义重大。此前有关于小西山植物多样性[11-12]、鸟类多样性[13]和大型真菌多样性[14]的调查研究,也有较多关于重要林业有害生物防治以及天敌昆虫的研究利用等工作[15]。但尚未开展过小西山昆虫资源多样性的调查研究,对小西山的昆虫资源种类以及影响还不够了解。笔者拟通过系统调查掌握北京小西山范围内昆虫种类以及发生规律,以期完善小西山生物多样性数据,为林区生物多样性保护、林业有害生物防治以及森林生态系统健康评价体系的建立等工作提供参考依据。

1  研究区概况

北京小西山属太行山余脉,116°05′22″~116°15′49″E,39°55′23″~40°02′59″N,地跨海淀、石景山、门头沟三区,南起石景山模式口,北到温泉,西到永定河河谷,东到温颐公路,为毗邻城区的浅山区,平均海拔300~400 m,最高峰克勒峪,海拔800 m,平均坡度15°~35°。边界线延绵200 km,森林覆盖率93.29%,是首都西部生态带和西山永定河文化带的重要载体。

研究区域为位于小西山的北京市西山试验林场管理处(以下简称西山林场)所辖区域,西山林场成立于1953年,隶属于北京市园林绿化局,为城市景观生态公益型国有林场。辖区森林以人工林为主,林区面积约为5 743.16 hm2,下设8个分场管理站。气候属温带大陆性季风气候,夏季干旱多风,年降水量在600 mm左右,主要集中于7—8月。

西山林场辖区内植物类型丰富,以菊科、豆科、禾本科最多,主要为温带属成分[12]。据调查,林场范围内有维管束植物90科286属517种[11],其中乔木以侧柏、油松、栓皮栎、刺槐为主,灌木以荆条、孩儿拳头、绣线菊、鼠李、酸枣为主,草本以荩草、隐子草、紫花地丁、细叶苔草、铁杆蒿等为主。昆虫与植物具有复杂的相互作用关系,森林植被群落的多样性和稳定性直接影响到昆虫群落的生物多样性[9,16],小西山丰富的植被类型为昆虫提供了良好的生存环境。

2  研究方法

该研究主要方法为文献资料调查和野外调查。文献调查主要为收集正式出版文献中有关西山林场及其周边的昆虫分布资料,抽提数据整理归纳。

野外调查在2021年5月至2022年5月进行,以分场管理站为单位,采用样点、样线相结合的调查设计,每个分场管理站选取3个有代表性的生境,根据不同生境类型再分别设置若干样线和样点。样点调查在无明显路径或作业面积有限的区域开展,样线调查在有明显路径的区域开展,调查范围覆盖西山林场所有林分类型。

调查中进行昆虫生态照片记录及昆虫采集。使用数码单反/无反相机和微距镜头或长焦镜头拍摄昆虫生态照片,记录野外昆虫状态,每种昆虫拍摄不同角度、状态、虫态的照片。应用观察法、扫网法、振落法和灯诱法等方法采集昆虫制作标本[17],设置灯诱点12个,开灯时间以日落时间为准,时长为3 h。该研究共开展实地调查39次,其中样线调查25次,灯诱14次。共拍摄照片13 000余张,采集制作标本3 000余个。所有昆虫物种均由北京林业大学博物馆团队进行鉴定。

3  调查结果与分析

3.1  昆虫资源

通过数据的整理和鉴定,调查总计获得北京小西山昆虫17目246科877属1 150种(表1)。其中,通过野外调查鉴定获得昆虫801种,包含通过照片鉴定的昆虫769种,隶属于16目212科666属,以及通过标本鉴定的昆虫264种,隶属于12目85科239属。

通过文献整理出12目128科328属461种,除去实际调查重复部分,文献调查获得昆虫349种。

3.2  主要类群多样性  通过调查结果发现,小西山地区昆虫以鳞翅目(Lepidoptera)、双翅目(Diptera)、半翅目(Hemiptera)、鞘翅目(Coleoptera)的多样性丰富(表1)。

在科级水平,以鳞翅目多样性最高,多达48科,占科级单元的19.51%;其次为半翅目和双翅目,均为47科,分别占科级单元的19.11%。在属级水平,以鳞翅目多样性最高,多达250属,占属级单元的28.51%;其次为半翅目为189属,占21.55%。在种级水平,以鳞翅目多样性最高,多达305种,占26.52%;其次为半翅目,有271种,占23.57%。

3.3  昆虫资源区域分布特点

西山林场不同分场管理站的昆虫多样性存在较大差异。目级水平上,卧佛寺、三家店分场管理站多样性最高,达15目;其次为东北旺、魏家村、黑龙潭分场管理站,达13目。科级水平上,魏家村分场多样性最高,为170科;其次为卧佛寺分场管理站,达168科。属级水平上,卧佛寺分场管理站多样性最高,达515属;其次为魏家村分场管理站,达513属。种级水平上,卧佛寺分场管理站多样性最高,达667种;其次为魏家村分场管理站,为622种(表2)。总体而言,卧佛寺、魏家村分场管理站昆虫多样性较高,而黑石头、福寿岭分场管理站昆虫多样性较低。东北旺、三家店、黑龙潭分场管理站昆虫多样性相对适中。

4  小西山昆虫资源类型分析

昆虫在生态系统的形成、发展和演替的过程中起重要作用,本身并无益害之分,从人类开始经营森林起,根据昆虫对森林经营造成的影响,人为将其分为有害昆虫(包括潜在有害昆虫)、天敌昆虫(包括潜在天敌昆虫)、中性昆虫[18]。另一方面,昆虫资源强调的是昆虫本身的价值,与人类利益无关[19]。从昆虫资源可利用性上,包含传粉昆虫、观赏昆虫、环境昆虫、食药用昆虫等类型。

4.1  有害昆虫

在森林生态系统中,有害昆虫(包括潜在有害昆虫)主要指植食性昆虫。该调查发现,小西山范围内有害昆虫有7目130科277属750种。绝大多数植食性昆虫种群分布范围狭小、发生时间较短,暂不具备成为重大有害昆虫的可能。调查中仅发现22种分布范围广,发生数量相对较大的昆虫,大多为刺吸性昆虫和食叶昆虫,刺吸性昆虫包含桑异脉木虱 (Anomoneura mori)、黄栌丽木虱 (Calophya rhois)、豆蚜 (Aphis craccivora)、斑衣蜡蝉 (Lycorma delicatula)、鸣鸣蝉 (Oncotympana maculaticollis)、白边大叶蝉 (Kolla atramentaria)、三点苜蓿盲蝽 (Adelphocoris fasciaticollis)、锤胁跷蝽 (Yemma exilis)、白斑狭地长蝽 (Panaorus albomaculatus)、点蜂缘蝽 (Riptortus pedestris)、金绿宽盾蝽 (Poecilocoris lewisi)、茶翅蝽 (Halyomorpha halys)和珀蝽 (Plautia crossota),食叶昆虫有短毛斑金龟 (Lasiotrichius succinctus)、白星花金龟 (Protaetia brevitarsis)、东方玛绢金龟 (Maladera orientalis)、中华萝藦叶甲 (Chrysochus chinensis)、榆绿毛萤叶甲 (Pyrrhalta aenescens)、榆黄毛萤叶甲 (Pyrrhalta maculicollis)、大灰象 (Sympiezomias velatus)、小菜蛾 (Plutella xylostella)、旋岐夜蛾 (Anarta trifolii)。主要林业有害昆虫见图1。

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