吉林省丽金龟科(昆虫纲:鞘翅目)昆虫物种多样性

王 尚，孙 宇，杨 巽，王 军，许国庆，席景会*

(1.吉林大学植物科学学院，长春 130062;2.辽宁省农业科学院植物保护研究所，沈阳 110161)

丽金龟科Rutelidae 隶属鞘翅目Coleoptera 多食亚目Polyphaga 金龟总科Scarabaeoidea，目前全世界已经描述约有3500种(Grebennikov et al.，2004)，我国记载约400种(刘广瑞等，1997)。丽金龟科很多种类是我国农作物、果树、林木的重要害虫，成虫取食植物叶片、作物果穗和果树果实，幼虫(蛴螬)在地下啃食植物地下部分，造成严重减产(张芝利，1984;刘广瑞，1997)。

吉林省地处我国东北地区中部，地势东南高峻，西北低平，明显分为东部长白山区和西北松辽平原两大区域，中部为过渡地带，区域差异明显;森林覆盖率高达36%，农、林业资源丰富，是国家重点商品粮基地之一(伊伯仁等，1994)。关于吉林省特定区域无脊椎动物物种组成与分布的研究已有一些报道(陈鹏和田中真悟，1990;刘红和袁兴中，1995;陈鹏和刘红，1997;刘红等，1997;姬兰柱等，2004;吴艳光等，2006;吴东辉等，2007;吴东辉等，2007;王超等，2007)，但很少涉及金龟子类群。本研究以丽金龟科昆虫为研究对象，利用几种群落结构的多样性指标，比较吉林省不同地理亚区丽金龟昆虫物种组成和结构，旨在了解吉林省丽金龟物种组成、多样性及其在不同农业昆虫地理亚区之间差异，为有害生物综合治理和生物多样性保护与利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 研究区域概况

吉林省(40°52'-46°18'N，121°38'-131°19'E)位于我国东北地区中部。地形东部山地，西部平原。属温带大陆性季风气候，年平均气温3.2-5.6℃，无霜期110-150 d。东南部山地气候冷湿，西北部平原接近蒙古高原，气候干暖。主要粮食作物有玉米，约占总粮豆面积65%，大豆和水稻各约占10%，其次是高粱、谷子、小麦、薯类、向日葵、甜菜、烟草、花生、杂豆等，约共占15%。零星分布有落叶果树和饲料，城郊多生产蔬菜。山区有特产人参和中草药，林业资源较丰富，森林覆盖率约36%。根据吉林省自然条件及农业昆虫的种类组成、发生特点，伊伯仁等(1994)将全省农业昆虫地理区划分为吉东南区(A 区)和吉中西区(B 区)，其中吉东南区又划分为低山丘陵稻谷亚区(A1 亚区)、长白山林地农林亚区(A2 亚区)和丘陵稻谷玉米亚区(A3亚区)3个亚区。将吉中西区划分为松辽平原玉米带亚区(B1 亚区)和沙丘草原干旱半农半牲亚区(B2 亚区)。2010-2012年间，在每个亚区随机设置样点进行采样，取样地点见图1。

图1 吉林省采集地点分布图Fig.1 Locations of sampling stations in Jilin Province，China

1.2 取样方法

标本的采集主要采用灯诱和直接观察等方法相结合，于2010-2012年间进行。灯诱法首先选择周围自然环境多样、作物种类多样、视野开阔、地势较高、远离市区的地点，用支架撑起大约2 m×3 m 的白布，垂直地面展开，将500 W 的黑光灯悬挂于白布顶端中间位置，在晚上7∶00 pm-11∶00 pm之间，对金龟子进行诱集，将诱集到的金龟子收集到毒瓶中。直接观察法是在每个取样地点一般搜寻3 h，将收集的昆虫放入毒瓶中。

1.3 标本的制作、保存及鉴定

将毒瓶中的金龟制作成针插标本和浸渍标本。针插标本的制作参照王明春(2000)，并保存在标本盒中供进一步鉴定。金龟数量较多时，则将金龟保存在装有95%酒精的玻璃瓶中，做成浸渍标本。标本的鉴定主要从昆虫形态学方面进行鉴定。鉴定主要依据《中国北方常见金龟子彩色图鉴》(刘广瑞等，1997)和《长白山访花甲虫》(孟庆繁和高文韬，2008)等相关论著，同时对照中国农科院植保所昆虫标本室已有的金龟标本，或由相关专家帮助鉴定。将采集到的丽金龟鉴定到种，同时进行数量统计，用作丽金龟物种多样性分析。

1.4 数据处理

根据丽金龟各种的个体数占丽金龟采集总个体数的百分比来划分吉林省丽金龟各种的数量等级，即占10%以上为优势种，介于1%-10%之间为常见种，小于1%为稀有种(王子健等，2012)。

丽金龟多样性指数相关计算公式如下:Shannon-Wiener 多样性指数(H')表达式为:H'=-∑(ni/N)ln(ni/N)，Simpson 优势度指数(D)表达式为:D=∑(ni/N)2，Pielou 均匀度指数(J)，表达式为:J=H'/lnS，Margalef 物种丰富度指数(E)表达式为:E=(S-1)/lnN。式中，N 为土壤动物个体总数，ni 为第i 类群个体数，S 为土壤动物类群数(廖崇惠，1997)。

不同地理亚区丽金龟群落相似性比较采用Jaccard 相似性指数(Cj)公式计算:Cj=c/(a+b-c)，式中c 为亚区的共有种数，a 和b 分别为地理亚区A 和B 的种数。根据Jaccard 相似性系数原理，当Cj=0.00-0.25 时，为极不相似;当Cj=0.25-0.50 时，为中等不相似;当Cj=0.50-0.75 时，为中等相似;当Cj=0.75-1.00 时，为极相似(马克平，1994)。

2 结果与分析

2.1 种类组成及数量

本研究中共采集丽金龟科昆虫标本2913 号，隶属于6 属13种。其中多色异丽金龟Anomala chamaeleon、黄褐异丽金龟Anomala exoleta 和中华弧丽金龟Popillia quadriguttat 为吉林省丽金龟科的优势物种，个体数分别占标本个体总数的56.71%、16.17%和12.02%，优势物种个体数占丽金龟科标本个体总数的84.90%;褐足彩丽金龟Mimela testaceipes 和淡翅藜丽金龟 Blitopertha pallidipennis 为吉林省丽金龟科常见物种，分别占标本总数的7.21%和4.09%;这些优势种和常见种构成了吉林省丽金龟科的主要成分。吉林省丽金龟科稀有物种8种(表1)，其个体数仅占吉林省丽金龟科个体总数的3.81%。从表1 可以看出，吉林省不同地理区域物种组成差异明显。种类数上，A2 区最多，为11种，B2 仅2种。优势物种组成上，A1 区为多色异丽金龟和淡翅藜丽金龟，A2 区为多色异丽金龟和褐足彩丽金龟，A3 区为多色异丽金龟和中华弧丽金龟，B1 区为黄褐异丽金龟和中华弧丽金龟，B2 区只采集到黄褐异丽金龟和中华弧丽金龟两个种。多色异丽金龟是吉东南山区(A 区)的优势物种，黄褐异丽金龟为吉中西平原区(B 区)的优势物种。

表1 吉林省不同地理亚区丽金龟科物种组成与数量分布Table 1 Species composition and individuals of Rutelidae collected from five geographical sub-regions in Jilin Province，China

(续上表)

2.2 不同地理区域丽金龟科物种多样性指数比较

吉林省不同地理区域丽金龟科昆虫物种多样性差异明显，由表2 可知，Shannon-Wiener 多样性指数(H')从高到低排列为:B1＞A3＞A2＞A1＞B2;Simpson 优势度指数(D)从高到低排列为:B2＞A2＞A3＞B1＞A1;Pielou 均匀度指数(J)从高到低排列为:B1＞A3＞A2＞A1＞B2;Margalef 物种丰富度指数(E)从高到低排列为:A2＞A1＞A3＞B1＞B2。B1 亚区的多样性指数、均匀度指数和A2 亚区的丰富度指数在各亚区中最高，B2 亚区的多样性指数、均匀度指数、物种丰富度指数在各亚区中均最低，而优势度指数最高。

表2 吉林省不同地理亚区丽金龟科昆虫多样性指数Table 2 Diversity indices of Rutelidae from different geographical regions in Jilin Province，China

2.3 不同地理区域丽金龟科物种相似性比较

吉林省不同地理区域丽金龟科昆虫相似性差异明显，由表3 可以看出，仅A1 亚区和A3 亚区、A2 亚区和A3 亚区之间为中等相似，相似性系数分别为0.625 和0.500;A1 亚区和A2 亚区、A2亚区和B1 亚区、B1 亚区和B2 亚区以及A3 亚区和B1 亚区之间相似系数分别为0.417、0.417、0.333 和0.300，为中等不相似;其余亚区之间极不相似，包括A2 亚区和B2 亚区、A3 亚区和B2亚区、A1 亚区和B1 亚区以及A1 亚区和B2 亚区，相似系数分别为0.182、0.125、0.091 和0.000。

表3 不同地理区域丽金龟科物种相似性系数Table 3 The similarity coefficient index of Rutelidae from different geographical regions in Jilin Province，China

3 结论与讨论

本研究结果显示丽金龟科昆虫物种组成和个体数量在吉林省各区域分布分很不均匀，表明该类金龟子对生境类型具有很强的选择性。长白山林地农林亚区(A2 区)山多耕地少，林多农田少，耕地面积仅占5%-10%，雨量充沛，植被覆盖率高，森林资源丰富，丽金龟科昆虫的物种数、个体数、多样性指数在各区域中均最高。B1 亚区属吉中松迁玉米带亚区，是长白山山地向西部平原过渡地带，土质肥沃，积温稳定，光照充足，丽金龟科昆虫物种多样性次之;而B2 亚区是吉西北沙丘草原干旱半农半牧亚区，为沙丘覆盖的冲积平原，降水少，属半干旱区，风沙、干旱、盐碱问题较突出，该亚区的物种数和多样性指数在各亚区中均最低。相似性分析结果显示吉林省东部三个区域之间为中等相似，东西部区域间相似系数较低，并且具有空间距离越小相似系数越大的趋势，表明吉林省丽金龟栖息地空间异质性较大。这些结论与利用其他昆虫类群得出的结论相似(于晓东等，2006)。

丽金龟科昆虫是一类分布非常广泛的生物，世界各大地理区系均有分布。国内专门针对丽金龟科昆虫物种多样性研究鲜见报道，一般只将其作为鞘翅目或金龟总科的一个类群来分析。苗春生等(2007)报道了河北省黑光灯诱集到的金龟子总类，包括15种丽金龟科昆虫;曹秀文等(2006)报道了甘肃省白龙江林区金龟总科昆虫区系，包含丽金龟科昆虫36种。本文报道吉林省分布丽金龟科昆虫13种。吉林省的自然条件复杂，东南部长白山自然保护区，物种应该更加丰富，因此有待进一步调查研究。

References)

Cao XW，Qiu SZ，He H，et al.Community structure of underground pests and natural enemies on spruce seedlings in the forest areas of Bailongjiang［J］.Plant Protection，2006，32(3):75-78.［曹秀文，邱书志，何华，等.白龙江林区云杉苗圃地下害虫及天敌昆虫群落结构［J］.植物保护，2006，32(3):75-78］

Chen P，Bu ZY，Liu H.The problem on exploiting and utilizing the ant resources in Jilin Province［J］.Journal of Northeast Normal University(Natural Science Edition)，1997，1:87-94.［陈鹏，卜照义，刘红.吉林省蚂蚁资源及其开发利用问题［J］.东北师大学报(自然科学版)，1997，1:87-94］

Chen P，Shin GTK.Primary investigation on soil collembola in Jingyuetan region of Changchun［J］.Acta Entomologica Sinica，1990，33(2):219-226.［陈鹏，田中真悟.长春净月潭地区土壤跳虫的生态分布［J］.昆虫学报，1990，33(2):219-226］

Grebennikov VV，Ballerio A，Ocampo FC，et al.Larvae of Ceratocanthidae and Hybosoridae(Coleoptera:Scarabaeoidea):study of morphology，phylogenetic analysis and evidence of paraphyly of Hybosoridae［J］.Systematic Entomology，2004，29(4):524-543.

Ji LZ，Dong BL，Wei CY，et al.Insect species diversity in Korean pine broad-leaved mixed forest in Changbai Mountains［J］.Chinese Journal of Applied Ecology，2004，15(9):1527-1530.［姬兰柱，董百丽，魏春艳，等.长白山阔叶红松林昆虫多样性研究［J］.应用生态学报，2004，15(9):1527-1530］

Liao CH，Li JX，Huang HT.Soil animal community diversity in the forest of the Southern Subtropical Region，China［J］.Acta Ecological Sinica，1997，17(5):549-555.［廖崇惠，李建雄，黄海涛.南亚热带森林土壤动物群落多样性研究［J］.生态学报，1997，17(5):549-555］

Liu GR，Zhang YW，Wang R.The Colour Illustrated of Common Lamellicornia Beetles of Northern China［M］.Beijing:China Agricultural Press，1997，29-85.［刘广瑞，章有为，王瑞.中国北方常见金龟子彩色图鉴［M］.北京:中国农业出版社，1997，29-85］

Liu H，Yuan XZ，Chen P.The study on ants resources in the mountainous region of eastern Jilin Province［J］.Mountain Research，1995，13(3):160-164.［刘红，袁兴中，陈鹏.吉林省东部山区蚂蚁资源研究［J］.山地研究，1995，13(3):160-164］

Liu H，Yuan XZ，Chen P.A study of the ant resource of Jilin Province and its practical value［J］.Journal of Natural Resources，1997，12(3):276-281.［刘红，袁兴中，陈鹏.吉林省蚂蚁资源及其实用价值的研究［J］.自然资源学报，1997，12(3):276-281］

Miao CS，Miao XJ，Wang YJ，et al.Studies on the scarab species by lure into of black light lamp and their dynamics in Hebei Province［J］.Journal of Hebei Agricutural Sciences，2007，11(1):41-45.［苗春生，苗秀俊，王亚军，等.河北省黑光灯诱集金龟子的种类及其分布和消长规律研究［J］.河北农业科学，2007，11(1):41-45］

Ma KP.Methods of measure the bio-communities biodiversity Ⅰα diversity(Ⅰ)［J］.Chinese Biodiversity，1994，2(3):162-168.［马克平.生物群落多样性的测度方法Ⅰα 多样性的测度方法(上)［J］.生物多样性，1994，2(3):162-168］

Meng QF，Gao WT.Flower-visiting Beetles in Changbai Mountain National Nature Reserve［M］.Beijing:China Forestry Publishing House，2008，4-107.［孟庆繁，高文韬.长白山访花甲虫［M］.北京:中国林业出版社，2008，4-107］

Wang C，Liu SD，Meng QF，et al.Diversity of butterfly in Changbai Mountain Nature Reserve［J］.Journal of Beihua University(Nature Science)，2007，8(5):434-438.［王超，刘生冬，孟庆繁，等.长白山自然保护区蝴蝶多样性研究［J］.北华大学学报(自然科学版)，2007，8(5):434-438］

Wang MC.The making of insect specimen［J］.Shaanxi Forest Science and Technology，2000，(3):40-43.［王明春.昆虫标本的制作［J］.陕西林业科技，2000，(3):40-43］

Wang ZJ，Liu J，Wang S，et al.Community diversity of litter invertebrates in Jingyuetan National Forest Park of Changchun，China［J］.Journal of Ecology and Rural Environment，2012，28(4):368-372.［王子健，刘佳，王尚，等.净月潭国家森林公园凋落物层土壤动物群落多样性［J］.生态与农村环境学报，2012，28(4):368-372］

Wu DH，Zhang B，Chen P.Community characteristics of soil insect larvae in agricultural and forest lands in mid-west plain of Jilin Province［J］.Chinese Journal of Ecology，2007，26(1):131-134.［吴东辉，张柏，陈鹏.吉林省中西部平原不同农林用地土壤昆虫幼虫的群落特征［J］.生态学杂志，2007，26(1):131-134］

Wu DH，Zhang B，Chen P.Community structure characteristics of soil coleoptera under different land uses in Changchun city［J］.Scientia Geographica Sinica，2007，27(3):420-425.［吴东辉，张柏，陈鹏.长春市不同土地利用生境土壤甲虫群落结构特征［J］.地理科学，2007，27(3):420-425］

Wu YG，Ren BZ，Du XJ，et al.Research on pollinators in North Slope of Changbai Mountain(Ⅳ)——The pollinators' behavior of pollination［J］.Journal of Jilin Agricultural University，2006，28(6):613-618.［吴艳光，任炳忠，杜秀娟，等.长白山北坡访花昆虫研究(Ⅳ)——访花昆虫的访花行为［J］.吉林农业大学学报，2006，28(6):613-618］

Yi BR，Tang ZX，Lu H，et al.Geographical region of agricultural insect in Jilin Province［J］.Journal of Jilin Agricultural University，1994，16(4):24-28.［伊伯仁，唐芝仙，路红，等.吉林省农业昆虫地理区划［J］.吉林农业大学学报，1994，16(4):24-28］

Yu XD，Luo TH，Zhou HZ，et al.Influence of edge effect on diversity of ground-dwelling beetles across a forest-grassland ecotone in Wolong Nature Reserve，Southwest China［J］.Acta Entomologica Sinica，2006，49(2):277-286.［于晓东，罗天宏，周红章，等.边缘效应对卧龙自然保护区森林-草地群落交错带地表甲虫多样性的影响［J］.昆虫学报，2006，49(2):277-286］

Zhang ZL.Economic Insect Fauna of China［M］.Beijing:Science Press，1984.［张芝利.中国经济昆虫志［M］.北京:科学出版社，1984］