騰格里沙漠昆蟲的區系特征、組成分布及群落分類,昆蟲學論文摘要：結合野外調查和文獻資料，系統研究了騰格里沙漠昆蟲種類分布和區系，并分析了荒漠區昆蟲群落特征。結果表示清楚：騰格里沙漠分布的昆蟲共819種，屬于16目，173科，594屬。昆蟲的區系中，古北種645種，占78.75%；東洋種27種，占3.30%；廣布種147種，占17.95%。昆蟲分布農林區730種，荒漠草原區385種，固定半固定沙區335種，流沙區62種。荒漠區昆蟲群落分為流動沙丘型、固定和半固定沙丘型和荒漠草原型3種群落類型。本文關鍵詞語：昆蟲;多樣性;區系;群落;騰格里沙漠;Abstract：Basedonfieldinvestigationandliteratureanalysis,thespeciesdistributionandfloraoftheTenggerDesertaresystematicallystudied,andthecharacteristicsofinsectcommunitiesinthedesertareaareanalyzed.Theresultsshowthatthereare819speciesofinsectsdistributedintheTenggerDesert,belongingto16orders,173familiesand594genera.Thefaunacompositionofinsectsis:645speciesofPaleo-Northernspecies,accountingfor78.75%;27speciesofOrientalspecies,accountingfor3.30%;and147speciesofwidespreadspecies,accountingfor17.95%.Theinsectdistributionareais730speciesinagriculturalandforestryareas,385speciesindesertsteppeareas,335speciesinfixedandsemi-fixedsandareas,and62speciesinquicksandareas.Insectcommunitiesinthedesertareaaredividedintothreetypes:mobiledunetype,fixedandsemi-fixeddunetypeanddesertsteppetype.Keyword：insect;diversity;fauna;community;TenggerDesert;0、引言昆蟲是動物界多樣性最高的生物類群，是生態系統重要組成，對全球生態系統的運轉起到基礎功能性關鍵作用[1,2]。了解本地的昆蟲資源，對于維護本地生態系統平衡、促進生態系統的健康具有重要意義[3,4,5]。為了明確各地昆蟲物種的資源本底及群落特征，豐富各地的昆蟲多樣性信息，中國昆蟲學者開展了大量工作[6,7]。區域昆蟲多樣研究主要在農田、濕地、各級自然保衛區、生態恢復區等區域。如：稻田昆蟲群落多樣性研究[8]，自然保衛區的昆蟲多樣性研究[9,10]，濕地昆蟲的多樣性研究[11]，寧夏擬步甲的多樣性研究[12]，鄂爾多斯高原擬步甲物種的多樣性[13]等。騰格里沙漠橫跨內蒙古、甘肅和寧夏，總面積5.1萬km2，騰格里沙漠生態系統類型豐富，涵蓋荒漠、草地、林地、農田、人工外表和濕地[14,15]。中國對沙漠和荒漠昆蟲的研究比擬少，除烏蘭布和沙漠[16]和庫姆塔格沙漠[17]外，其他荒漠昆蟲只在部分地區進行了群落構造、區系和多樣性的研究[18,19,20,21,22,23,24,25,26]。昆蟲群落與氣候、植物群落以及土壤亞系統有著極為密切的關系，也是該區生物群落多樣性及穩定性的重要指標和演替的推動力。本研究通過對騰格里沙漠昆蟲的系統調查和文獻歸納，分析討論該區昆蟲多樣性特征、區系特征和地理分布；同時通過對不同植被與土壤生境區的昆蟲的調查，對騰格里沙漠昆蟲群落進行分類研究。本研究將豐富中國荒漠區生物多樣性保衛與持續利用的資料，也為發展和豐富群落生態學研究的基本理論和方式方法提供資料。1、研究方式方法昆蟲多樣性和區系分析數據主要來源于兩個方面。(1)20042005、20212021年410月，在騰格里沙漠東南緣進行了系統的昆蟲調查，昆蟲的調查方式方法采用樣筐法、掃網法、黑光燈誘蟲法和陷捕器法等，將所采集的昆蟲根據形態分類學方式方法進行鑒定，部分標本送相關專家進行鑒定；(2)寧夏沙坡頭國家級自然保衛區19981999、20022004、20212021年科學考察數據，甘肅民勤連古城國家級自然保衛區2000年和2021年科學考察數據，以及關于騰格里沙漠昆蟲資源的文獻資料總結[18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28]。通過統計總結得到昆蟲名錄，進行昆蟲多樣性組成和區系分析。騰格里沙漠荒漠區昆蟲群落研究在騰格里沙漠東南緣進行，根據土壤和植被的異質性共選取15個樣地，每個樣地設立3個10m10m的樣方，詳細環境特征如表1所列，在樣方內應用樣筐法、掃網法和陷捕器法采集調查昆蟲的種類和數量，將采集不同昆蟲種類的密度數據進行lg(x+1〕轉換，采用CANOCOforWindows和Wintwins軟件進行騰格里沙漠荒漠昆蟲群落分析。表1騰格里沙漠不同生境的土壤和植被特征2、結果與分析2.1、騰格里沙漠昆蟲的種類組成及區系特征騰格里沙漠昆蟲種類組成如表2所列。騰格里沙漠分布的昆蟲共819種，屬于16目，173科，594屬。最多的是鱗翅目，25科、150屬、214種，占26.13%；其次為鞘翅目，36科、150屬、206種，占25.15%；半翅目27科、83屬、105種，占12.82%；膜翅目27科、69屬、96種，占11.72%；雙翅目27科、70屬、93種，占11.36%；纓翅目3科、6屬、7種，占0.85%；毛翅目2科、3屬、3種，占0.37%；革翅目，2科、3屬、3種，占0.37%；螳螂目1科、2屬、2種，占0.24%；蜉蝣目、石蛃目和蜚蠊目各1科1屬1種，均占0.12%。對所采集的昆蟲按照地理區系進行分類統計〔圖1〕，騰格里沙漠昆蟲的區系組成為：古北種645種，占78.75%；東洋種27種，占3.30%；廣布種147種，占17.95%。2.2、騰格里沙漠昆蟲組成分布從昆蟲分布區域看農林區730種，荒漠草原區385種，固定半固定沙區335種，流沙區62種〔圖2〕。農林區有大片的農田、防護林與經濟林帶，而且具有濕地和水產養殖區，植被生長茂盛，物種多樣性高，昆蟲種類豐富。華而不實防護林和經濟林優勢昆蟲為天牛類、螻蛄類、金龜甲類和食葉性鱗翅目昆蟲；農作區優勢昆蟲為地老虎、蠐螬和金針蟲等地下害蟲，食葉性鱗翅目昆蟲和刺吸性同翅目昆蟲等作物害蟲，另外在林地和農田周邊分布的優勢昆蟲為鱗翅目、蝗蟲、蝽類、胡蜂和螞蟻等昆蟲；濕地優勢昆蟲為蜻蜓、水龜蟲、蝗蟲以及雙翅目等水生和濕生性昆蟲〔表3〕。荒漠草原區物種的種類比擬多，但是種群數量均相對較少，沒有爆發性昆蟲的出現，優勢昆蟲為擬步甲、蝗蟲等典型的荒漠昆蟲類群組成，多數種類翱翔能力差，體色隨環境變化多呈灰黑色，抗逆性一般較強。固定半固定沙區主要種類有擬步甲類和蝗蟲，擬步甲科昆蟲為地面優勢種類，種群數量大，危害嚴重。流沙區優勢昆蟲種類為擬步甲科喜沙性種類，如謝氏寬漠王、尖尾東鱉甲等，另外還分布有流沙地植物寄生性昆蟲種類，昆蟲以取食植物根系和落葉或者寄生于沙生植物。表2騰格里沙漠昆蟲的組成圖1騰格里沙漠昆蟲區系組成Fig.1ComposingofinsectfaunainTenggerDesert圖2騰格里沙漠昆蟲地理分布Fig.2Insectgeo-distributioninTenggerDesert2.3、騰格里沙漠荒漠區昆蟲群落分類本實驗共選取15個不同生境的昆蟲群落并對各生境的昆蟲進行了系統調查研究，通過TWINSPAN分析，將騰格里沙漠東南緣荒漠區昆蟲群落分為3個類型〔圖3〕。在距離D=0.234時，該區域昆蟲群落根據種類組成和密度可分為3類：流動沙丘昆蟲群落，荒漠草原昆蟲群落和固定半固定沙地昆蟲群落。表3騰格里沙漠不同生態景觀分布的優勢昆蟲種類圖3騰格里沙漠東南緣昆蟲群落的TWINSPAN分類Fig.3ThedendrogramofinsectcommunityinTenggerDesertbyTWINSPAN對不同生境的昆蟲群落進行了DCA排序，從排序結果看〔圖4〕，這一結果反映了兩個環境梯度：一是從流沙到荒漠草原，沙漠化的程度在加強；二是昆蟲的食物狀況。第一軸從左到右，喜沙性昆蟲的比率下降，草原類群昆蟲增高。第二軸從下到上，食物的營養條件在降低，刺吸式口器昆蟲十分是R類生態選擇昆蟲所占的比率在下降，K生態選擇昆蟲的比率在升高。從圖4的結果看，騰格里沙漠東南緣荒漠區昆蟲可以分為3個類型，DCA排序的結果和TWINSPAN分析結果一致。圖4騰格里沙漠東南緣不同生境昆蟲群落的DCA二維排序Fig.4Twodimensionordinationmapofinsectcommunitiesof15sitesinTenggerDesertbyDCA第一類型昆蟲群落，主要包括S1和S6兩種生境的昆蟲群落，由于該二區生境屬于流動沙丘，該類型的昆蟲群落具有兩個特征。第一，該區部分優勢昆蟲具有高度的喜沙性，主要優勢種為謝氏寬漠王和尖尾東鱉甲，這類昆蟲在體形和生物學特性上具有高度的流沙活動的特征。在食性上屬于雜食性，食譜范圍廣。第二，該區部分昆蟲為典型的R生態選擇類昆蟲，比方同翅目蚜蟲和葉蟬類，這類昆蟲個體較小，口器為刺吸式，具有高內稟增長率，其發生為間歇性，在條件適宜的情況下侵入該區，并在短時間內到達很高的密度，在環境條件惡化時種群密度劇烈下降或退出。第二類型昆蟲群落，包括S3、S5、S13、S14和S15，該區的生境屬于荒漠化草原，昆蟲的主要組成特征為：鞘翅目和直翅目昆蟲為優勢類群，大多數昆蟲均屬于K生態選擇類昆蟲，R選擇類的昆蟲類群相對較少，昆蟲的豐富度和均勻性程度比擬高，但是種群密度均較低。第三類型昆蟲群落，包括S2、S4、S7、S8、S10和S11，該區屬于半固定和固定沙地。昆蟲的組成屬于流沙相向草原相過渡的類型，具有高的昆蟲豐富度，既具有喜沙性的昆蟲種類，也有草原性的昆蟲類群，并且R-K中間選擇類昆蟲具有高的多樣性，比方鱗翅目螟蛾科昆蟲在該區具有廣泛的分布，該地區的優勢類群為鱗翅目、鞘翅目和直翅目昆蟲。3、結論與討論騰格里沙漠分布的昆蟲共819種，屬于16目，173科，594屬。昆蟲的區系組成為：古北種645種，占78.75%；東洋種27種，占3.30%；廣布種147種，占17.95%。主要分布的昆蟲種類為鞘翅目、鱗翅目、雙翅目、膜翅目、半翅目和同翅目。從昆蟲分布區域看農林區730種，荒漠草原區385種，固定半固定沙區335種，流沙區62種。區域昆蟲群落根據種類組成和密度可分為3類：流動沙丘昆蟲群落，荒漠草原昆蟲群落和固定半固定沙地昆蟲群落。騰格里沙漠屬于古北區的中亞和細亞地區系統[29,30]。吳福楨等[31]對寧夏農業昆蟲地理區劃的研究顯示，騰格里沙漠昆蟲區系屬于銀川平原昆蟲區系與荒漠地帶昆蟲區系的混生區。根據對騰格里沙漠昆蟲資源的分析，該區昆蟲種類應該是內蒙古干草原區中鄂爾多斯省區向河西走廊省區的過渡地段，隨著沙化的程度由草原昆蟲相向沙地昆蟲相過渡，尤其是翱翔能力差的昆蟲種類增加[32]。由于騰格里沙漠內濕地湖泊的分布，騰格里沙漠出現大量的水生昆蟲，比方水龜蟲、龍虱、蚊、毛翅目和襀翅目等。騰格里沙漠昆蟲819種〔從屬于16個目，173科〕，烏蘭布和沙漠昆蟲種類共有171種〔從屬于19目，34科〕[16]，庫姆塔格沙漠昆蟲109種〔從屬于10目，55科〕[17]，騰格里沙漠昆蟲多樣性大大高于庫姆塔格沙漠和烏蘭布和沙漠，這與騰格里沙漠內大量分布的湖泊有很大的關系。土壤與植被格局與經過的變化驅動了系統中昆蟲區系、組成、群落構造的變化，而這種變化既反映了昆蟲對無機環境和以植物群落為環境的有機環境變化的響應，也反映了生物群落中物種之間互相關系的變化[33,34,35]。從本實驗的結果來看，隨著沙漠化程度的不同，該地區昆蟲群落是從沙生昆蟲相向荒漠草原昆蟲相的過渡，該結果與寧夏白芨灘荒漠化草地[36]、中衛沙坡頭草原化荒漠生態系統[5]的研究結果一致。騰格里沙漠荒漠區昆蟲可劃分為3個類型：沙漠相、草原化荒漠相和荒漠化草原相。過渡地區草原化荒漠區具有草原和沙漠的混和成分。昆蟲群落的不同由植被和土壤兩個因素決定，在土壤決定昆蟲分布上很好地反映了昆蟲由沙漠向草原的過渡，但是由于植物的影響，一些狹食性昆蟲隨著植被的演化而變化，這主要反映在刺吸式口器的昆蟲，這些昆蟲隨著沙漠化的加劇，表現了一種正反應的機制。以下為參考文獻[1]WilsonEO.Thelittlethingsthatruntheworld:theimportanceofconservationofinvertebrates[J].ConservationBiology,1987,1(4):344-346.[2]SamwaysMJ.Insectsinbiodiversityconservation:someperspectivesanddirectives[J].BiodiversityConservation,1993,2(3):258-282.[3]謝壽安，張雅林，袁鋒，等.我們國家昆蟲多樣性的保衛和利用[J].西北林學院學報，2001,16(2):50-53.[4]BassetY,CizekL,CuenoudP,etal.Arthropoddiversityinatropicalforest[J].Science,2020,338(6113):1481-1484.[5]BassetY,HawkinsBA,LeatherSR.Visionsforinsectconservationanddiversity:spanningthegapbetweenpracticeandtheory[J].InsectConservationandDiversity,2018,2(1):1-4.[6]李俊潔，黃曉磊.中國昆蟲多樣性格局研究進展[J].武夷科學，2021,34:3-15.[7]張茂林，王戎疆.昆蟲多樣性的保衛現在狀況與趨勢[J].應用昆蟲學報，2018,48(3):739-745.[8]劉雨芳.中國稻田昆蟲群落多樣性及生態調控功能研究進展[J].應用昆蟲學報，2022,56(2):183-194.[9]顧偉，馬玲，劉哲強，等.小興安嶺涼水自然保衛區蝶類多樣性[J].生態學報，2021,35(22):7387-7396.[10]林濤.武夷山自然保衛區天蛾科昆蟲多樣性的研究[D].福州：福建農林大學，2018.[11]LiuJN,ZhangYY,XuSP.AdvancesinresearchonthestructureanddiversityvariationofinsectcommunitiesinWetland[J].AgriculturalScienceTechnology,2021,18(5):914-917,956.[12]任國棟，賈龍.寧夏擬步甲的多樣性組成與區系[J].環境昆蟲學報，2020,35(3):277-288.[13]趙玉，任國棟.鄂爾多斯高原擬步甲物種多樣性與區系分布[J].內蒙古農業大學學報〔自然科學版〕，2020,35(3):19-24.[14]張虎才，馬玉貞，李吉均，等.距今42~18ka騰格里沙漠古湖泊及古環境[J].科學通報，2002(24):1847-1857.[15]朱震達，劉恕.中國北方地區的沙漠化經過及其治理區劃[M].北京：中國林業出版社，1981.[16]韓二牛，劉玉光，劉永利，等.烏蘭布和沙漠昆蟲區系調查初報[J].內蒙古林業科技，2002〔增刊1):27-31.[17]楊海龍，張于光，朵海瑞，等.庫姆塔格沙漠地區的昆蟲多樣性[J].林業科學，2020,48(9):176-180.[18]孫宏義.沙坡頭昆蟲區系初步研究[J].中國沙漠，1989,9(2):71-81.[19]任國棟，王希蒙.騰格里東南緣昆蟲初步調查[C]//中國科學院蘭州沙漠研究所沙坡頭定位站年報.蘭州：甘肅科技出版社，1990:167-170.[20]賀達漢.流沙治理與害蟲防治[M].北京：科學出版社，2004.[21]劉廼發，郝耀明，吳洪斌.寧夏沙坡頭國家級自然保衛區綜合科學考察[M].蘭州：蘭州大學出版社，2005.[22]劉乃發，郝耀明，吳洪斌.寧夏沙坡頭國家級自然保衛區二期綜合科學考察[M].蘭州：蘭州大學出版社，2018.[23]唐小平，何承仁，宋朝樞.甘肅民勤連古城自然保衛區科學考察集[M].北京：中國林業出版社，2001.[2