丹参田花期昆虫群落结构及多样性研究

王玉芹，丁文静，刘 岩，卢增斌，卢亚菲，于 毅，郭文秀**

(1. 山东省农业科学院植物保护研究所/山东省植物病毒学重点实验室，济南 250000；2. 临沂市农业科学院，山东临沂 276012；3. 山东中医药高等专科学校，山东烟台 264199)

丹参Salviamiltiorrhiza为唇形科Lamiaceae鼠尾草属SalviaLinn.多年生直立草本植物，以根入药，根中主要的有效药用成分为脂溶性的丹参酮类和水溶性的丹参酸类(王涵等，2018)，在抗氧化、抗纤维化、神经保护、抗炎和抗肿瘤等方面具有极高的药理价值，已被用于冠心病、心脑血管疾病、阿尔茨海默病、帕金森病、肾功能损失、肝硬化、癌以及骨流失等多种疾病的治疗(王冰瑶等，2014；高志华，2018)。

随着市场需求量的增加，丹参人工栽培技术日渐成熟，种植面积不断增加，逐渐趋向规模化、产业化。同时，丹参的研究也不断深入，目前主要集中在其药理作用、有效成分含量(Linetal.，2018；Zhangetal.，2019)、有效成分的提取和合成(Hungetal.，2019)等方面，而对于丹参栽培种植过程中的昆虫群落调查还未见报道。昆虫是生态系统的重要组成部分，研究昆虫群落结构多样性不仅能揭示昆虫群落自动平衡调节能力，预测预警害虫种群的暴发成灾(刘哲强，2015)，同时，还可通过了解主要的传粉昆虫类群，提高作物的授粉作用。因此，掌握丹参田昆虫群落结构，有助于制定科学有效的丹参害虫防治措施和增强昆虫为丹参授粉的功能(秦胜楠等，2018)，为丹参科学种植和生产提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点

本实验在山东省临沂市蒙阴县联城镇对山庄村丹参种植基地(35°39′16.07″N，117°39′45.04″E)进行，丹参种植时间为2018年4月下旬，种植面积200余亩，当地常规管理，整个生长过程中不喷施任何杀虫剂。

1.2 昆虫群落调查

采用马氏网取样法调查丹参田昆虫群落(杨慧利等，2016)，在丹参田核心区(通风且阳光充足)安放马氏网(中国科学院动物研究所提供)，安装时将各条固定绳索拉紧以使各个网面绷紧、拉平，网脊倾斜角度为35°～45°，黑色阻隔筛网与地面无缝隙便于爬行类昆虫的收集(秦胜楠等，2018)。昆虫群落收集自丹参始花期(6月6日)开始，每周收集1次，直至丹参花期基本结束(10月11日)为止。丹参田中收集到的昆虫携回室内后，除去杂物，挑出昆虫，再用80%酒精保存，然后进行鉴定和计数，常见者尽可能鉴定到种，其他鉴定至科。

1.3 数据分析

2 结果与分析

2.1 丹参田花期昆虫群落组成

丹参田花期共收集到昆虫5 438头，隶属7目，即膜翅目Hymenoptera、双翅目Diptera、半翅目Hemiptera、鳞翅目Lepidoptera、鞘翅目Coleoptera、直翅目Orthoptera、脉翅目Neuroptera，其中优势类群为膜翅目、双翅目、半翅目，其昆虫个体数量分别为2 333头、1 290头和919头，占昆虫个体总数的42.90%、23.72%、16.90%。鳞翅目与鞘翅目的昆虫个体数量占昆虫个体总数的比例均低于10%，而直翅目与脉翅目的昆虫个体数量均不足10头，所占比例不足1%。

昆虫群落组成如表1所示，另有直翅目菱蝗科Tettigidae、蟋蟀科Gryllidae 2科，脉翅目草蛉科Chrysopidae 1科，共计52科。双翅目的优势类群为长足虻科Dolichopodidae、蝇科Muscidae、蚜蝇科Syrphidae和实蝇科Tephritidae，其昆虫个体数量分别占双翅目昆虫个体总数的16.18%、14.78%、13.07%、12.61%。膜翅目的优势类群为茧蜂科Braconidae，昆虫个体数量占膜翅目昆虫个体总数的比例高达73.17%，其余各科昆虫个体数量占比均低于10.00%。半翅目的优势类群为叶蝉科Cicadellidae，昆虫个体数量占半翅目昆虫个体总数的84.99%。鳞翅目的优势类群为羽蛾科Pterophoroidea、夜蛾科Noctuidae、螟蛾科Pyralidae和粉蝶科Pieridae，昆虫个体数量分别占鳞翅目昆虫个体总数的28.72%、27.35%、22.53%和19.78%。鞘翅目的优势类群为瓢虫科Coccinellidae和金龟科Melolonthidae，分别占鞘翅目昆虫个体总数的59.86%和19.01%。

表1 丹参田花期昆虫群落组成Table 1 Composition of insect community in Salvia miltiorrhiza field

2.3 丹参田花期昆虫群落时间动态

丹参田花期主要昆虫类群的动态变化如图1所示。在丹参花期，茧蜂科和叶蝉科个体数量持续维持在较高水平，其中茧蜂科昆虫个体数量呈现3个高峰期，分别在6月21日、8月2日和9月6日，叶蝉科昆虫个体数量在7月20日达到最高峰；长足虻科昆虫个体数量在7月19日、9月6日出现2个高峰值；蝇科、蚜蝇科昆虫个体数量在6月份相对较多，实蝇科在7月中旬昆虫个体数量相对较多；瓢虫科昆虫数量变化不大且持续维持在较低水平。

图1 丹参田花期主要昆虫类群的动态变化Fig.1 Dynamic of main insect groups in Salvia miltiorrhiza fields

在丹参花期内，昆虫群落丰盛度(N)(图2)出现较大的波动，以一自然月为时间间隔呈现规律变化，10月份丹参花期结束后指数下降至最低值。昆虫群落Shannon-Wiener多样性指数(H′)(图3)维持在较高水平，且变化较为稳定，最高值为7月5日2.9567，最低值为9月20日1.7919。昆虫群落丰富度指数(d)(图4)维持在较高水平，与昆虫群落丰盛度相似也出现周期性的升降变化，10月份丹参花期结束后指数开始不断下降。昆虫群落Pielou均匀度指数(J)(图5)在整个花期维持在较稳定水平，均保持在0.32～0.55，10月份花期结束后不断升高。昆虫优势度不明显，昆虫群落Simpson优势度指数(C)(图6)维持在较低水平，均在0.35以下，但与丰盛度和丰富度指数相似地出现周期性升降变化。

图2 丹参田花期昆虫群落丰盛度(N) 时间动态Fig.2 Temporal dynamic of abundances of insect communities during flowering in Salvia miltiorrhiza fields

图3 丹参田花期昆虫群落Shannon-Wiener多样性指数(H′)时间动态Fig.3 Temporal dynamic of Shannon-Wiener diversity index (H′) of insect communities during flowering in Salvia miltiorrhiza fields

图4 丹参田花期昆虫群落丰富度指数(d)时间动态Fig. 4 Temporal dynamic of richness (d) of insect communities during flowering in Salvia miltiorrhiza fields

图5 丹参田花期昆虫群落Pielou均匀度指数(J)时间动态Fig.5 Temporal dynamic of Pielou evenness (J) of insect communities during flowering in Salvia miltiorrhiza fields

图6 丹参田花期昆虫群落Simpson优势度指数(C)时间动态Fig.6 Temporal dynamic of Simpson ecological dominance(C) of insect communities during flowering in Salvia miltiorrhiza fields

3 结论与讨论

昆虫是生态系统中的重要组成部分，对于维持生态系统的物种多样性和生态平衡有重要作用，昆虫在植物授粉过程中具有高效、经济等优势，能增加农产品的产量和坐果率(张立微和张红玉，2015)。本文利用马氏网采集法对丹参田花期昆虫群落进行了调查，采集到昆虫标本5 438头，7目52科，表明丹参田有丰富的昆虫种类。丹参花期各目中处于优势地位的昆虫类群(各目中数量占比>10%)为茧蜂科、长足虻科、蝇科、蚜蝇科、实蝇科、叶蝉科、螟蛾科、羽蛾科、粉蝶科、夜蛾科、瓢虫科、金龟科。其中茧蜂科昆虫数量最多，夜蛾科、叶蝉科、金龟科昆虫则是危害丹参的主要害虫，瓢虫科昆虫为控制丹参田害虫的主要天敌昆虫。昆虫群落发生与周围环境、耕作制度、用药情况及气候有密切关系，很多研究显示，生态系统中生物多样性越高，昆虫群落结构越稳定，害虫不易爆发(秦胜楠等，2018)。本试验的研究显示，丹参田昆虫种类丰富，昆虫群落多样性维持在较高水平，物种均匀度也持续维持在较稳定水平，优势度集中指数较低。总体来看，丹参田昆虫多样性指数较高，种群结构较为稳定。

丹参为花期较长的中药材，花期长达5个月，能吸引更多的昆虫，其群落结构较为丰富。因此在丹参田花期昆虫群落中膜翅目和双翅目昆虫数量最多，可能作为传粉昆虫在丹参的开花授粉中扮演重要的角色。这与以往研究结论膜翅目作为苹果的主要传粉昆虫(申晋山等，2015)、膜翅目和双翅目为山楂的主要传粉昆虫(赵龙龙等，2018)相一致。昆虫与植物在长期进化过程中形成稳定的相互关系，虽然不同植物的传粉昆虫种类存在较大差异，但多为膜翅目和双翅目昆虫(黄敦元等，2017；王美娜等，2017)。

本文首次研究了丹参花期昆虫群落结构，发现丹参田昆虫群落丰富，双翅目、膜翅目昆虫为花期的优势昆虫类群，丹参作为典型的虫媒传粉植物，昆虫对丹参开花结籽的作用极为重要，明确丹参的昆虫群落结构，可为丹参的科学管理和栽培提供依据。