南充市主要园艺传粉昆虫蝶类和蜂类群落的多样性调查

胡 丹

（西华师范大学生命科学学院，四川南充 637009）

由于植物的固着生长，其有性生殖过程大都需要依赖生物或非生物媒介辅助授粉[1]。通过有效授粉能提高作物的产量和品质，传粉昆虫在自然生态系统的平衡中发挥着至关重要的作用[2-5]，它们为世界上87.5%的被子植物传粉[1]。园艺与传粉昆虫两者之间关系紧密，因此保护传粉昆虫资源有利于维持农业生产和野生植物群落稳定。

目前，传粉昆虫已被广泛应用于园艺中，包括果树、蔬菜和园林花卉等[6-9]。传粉昆虫包括鳞翅目、膜翅目、双翅目和鞘翅目等，而在诸多传粉昆虫中，蝶类和蜂类昆虫是最重要的研究群体。鉴于四川省南充市现代农业转型过程中，仍缺少对园艺传粉昆虫的系统认识和运用，因此急需在南充市内开展园艺传粉昆虫方面的研究，完善相关资料。本文对蝶类和蜂类园艺传粉昆虫在南充地区的物种多样性进行了初步研究，探讨其保护方法，以期为南充市现代化农业授粉系统的发展提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

南充市（30°35'～31°51'N，105°27'～106°58'E），总面积约12 477.2 km²，位于四川盆地东北、嘉陵江中游。南充市属中亚热带湿润季风气候区，四季分明，雨热同季；光热水主要分布在农作物生长区，年平均气温17 ℃，年日照时数1 355.1 h，年降雨量1 022.3 mm。全市地貌由高丘逐渐变为低丘或低丘平坝，适宜各种经济林木和果树栽培生长。种植园区多实行“企业+合作社+农户”模式和作物轮作方式，能够为传粉昆虫提供丰富的食物资源。本研究根据南充市的园艺授粉作物的种植情况、分布情况及其山脉延展区概貌等，以3 个市辖区为主要调查区，其他5 个县和1 个县级市为补充调查区，尽可能对南充市园艺传粉昆虫进行较为全面的采集和调查（见图1）。

图1 研究区位置示意图

1.2 试验方法

2021年3月至2022年10月，选择晴朗温暖无风的天气，于9:00—17:00使用随机网捕法和定点观察法在15 个授粉作物种植园区内对传粉昆虫进行观察记录。当昆虫接触花药或柱头时才被认定为传粉昆虫[10]。现场记录观察到的昆虫种类，对部分肉眼无法确定种类的物种，使用捕虫网进行捕捉、鉴定和记录后将其释放。若不能直接确定昆虫种类，先用相机拍照或录像，用网捕后对照昆虫图鉴确定到科或种。若不能确定时，则按《生物遗传资源采集技术规范（HJ628-2011）》进行少量网捕、编号和带回实验室再次鉴定。为便于后续标本鉴定，针对不同类别的昆虫采取不同的处理及制作方法。蝶类昆虫放入三角纸袋包装带回实验室，在样本尚未干燥的情况下及时展翅，如果标本已经干燥则将其放入还软缸中还软，再进行展翅，最后放入标本盒中干燥保存。蜂类昆虫则放入装有蘸取过乙酸乙酯棉团的离心管中，编号记录带回实验室鉴定后再用昆虫针针插后放进标本盒中干燥保存。

昆虫鉴定主要参考《中国蝴蝶图鉴》《中国经济昆虫志》和《中国昆虫生态大图鉴》等书籍。

1.3 数据分析

对收集到的昆虫进行归类统计，如科、属、物种数、个体数、Margalef 物种丰富度指数（R）、Shannon-Wiener 多样性指数（H'）、Simpson 多样性指数（D）、Pielou 均匀度指数（J）和Berger-Parker 优势度指数（D'）等，并进行数据分析，各指数计算公式为：

Shannon-Wiener多样性指数（H'）

Simpson多样性指数（D）

Berger-Parker优势度指数（D'）

Pielou均匀度指数（J）

Margalef物种丰富度指数（R）

式中，Pi表示第i个种的个体数与样本总个体数的比值；Ni表示第i个物种的个体数；S表示群落中的物种数；N表示群落中所有物种数的个体总和；Nmax表示优势种的个体数。

使用Excel 2021 软件进行统计，Past 4.11 软件进行生物多样性分析。

2 结果与分析

2.1 蝶类传粉昆虫资源及多样性

蝶类传粉昆虫在南充的群落组成见表1。本次共捕捉蝶类昆虫579头51种，隶属于6科33属，分别为：凤蝶 科Papilionidae、蛱 蝶 科Nymphalidae、粉 蝶 科Pieridae、弄蝶科Hesperiidae、灰蝶科Lycaenidae、蚬蝶科Riodinidae。其中，蚬蝶科仅有1属1种，占总属数的3.03%，是科级水平的稀有类群；灰蝶科有5属5种87头，占总属数的15.15%；凤蝶科（4 属10 种106 头）、粉蝶科（4属7种293头）和弄蝶科（4属4种22头）属数相同，均有4属，占总属数的12.12%，凤蝶科的物种数最多，粉蝶科次之；蛱蝶科的属、种数最多，共计15属24种70头，占总属数的45.45%，为南充市蝶类昆虫的科级优势类群。本文把各科物种个体数目最多的种作为优势种，蝶类各科优势种分别为：青凤蝶Graphium sarpedon（31头，占凤蝶科个体总数的29.245%）、东方菜粉蝶Pieris canidia（125 头，占粉蝶科个体总数的46.662%）、白钩蛱蝶Polygonia c-album（20 头，占蛱蝶科个体总数的28.571%）、琉璃灰蝶Celastrina argiolus（47 头，占灰蝶科个体总数的54.023%）、直纹稻弄蝶Parnara guttata（19 头，占弄蝶科个体总数的86.364%）；其中蚬蝶科目前仅有彩斑尾蚬蝶Dodona maculosa这一物种记录，本研究暂将其定义为稀有种。

表1 南充市蝶类群落的多样性指数

南充市蝴蝶群落的多样性结果表明，蛱蝶科的优势度指数最低，个体数、多样性指数和物种丰富度最高，表明生境中蛱蝶科物种丰富，多样性高。凤蝶的物种丰富度和多样性指数都高，但是其均匀度较低，表明在南充市生境中的凤蝶种类较多、种群个体数量差异较大。粉蝶科种数、多样性指数和物种丰富度比凤蝶科都要低，处于居中位置。弄蝶科有最高的优势度指数，但该科的物种丰富度、多样性指数和均匀度都较低，说明生境中弄蝶科物种稀少，种群个体数量差异大，优势种比较突出。灰蝶科除优势度外，其个体数、多样性指数与均匀度都高于弄蝶科，表明生境中灰蝶科物种比弄蝶科较多，种群个体数量差异很大，没有特别突出的优势物种。

2.2 蜂类传粉昆虫资源及多样性

蝶类传粉昆虫在南充的群落组成见表2。本次共捕捉蜂类昆虫525 头13 种，隶属于3科3属，分别是蜜蜂科Apidae、胡蜂科Vespidae 和叶蜂科Tenthredinidae。蜜蜂科有523 头，占蜂类物种总数的99.62%；叶蜂科和胡蜂科各有1 头，各占0.19%。蜜蜂科中优势种为：短头熊蜂Bombus (Alpigenobombus)breviceps（162头，占蜜蜂科个体总数的30.975%），其次是西方蜜蜂Apis mellifera（116 头，占蜜蜂科个体总数的22.180%）和东方蜜蜂Apis cerana（105 头，占蜜蜂科个体总数的20.076%）。

表2 南充市蜂类群落的多样性指数

南充市蜂类传粉昆虫生物多样性结果显示，丰富度从高到低依次为蜜蜂科（1.598）、叶蜂科（0）、胡蜂科（0）。从Shannon-wiener 多样性指数来看，蜜蜂科多样性指数最高，从高到低依次为蜜蜂科（1.789）、叶蜂科（0）、胡蜂科（0）。从Pielou均匀度指数来看，蜜蜂科均匀度指数最高（0.745 9），胡蜂科和叶蜂科均为0。从Berger-Parker 优势度指数来看，蜜蜂科优势度指数最高（0.309 8），胡蜂科和叶蜂科均为0。结果表明在南充市农业传粉昆虫系统中，蜜蜂科属于蜂类中较为常见的一类传粉媒介类群，生境中的蜜蜂科物种丰富，多样性高。

3 结论与讨论

采用网捕法和观察法对南充市内主要园艺传粉昆虫资源进行调查，结论如下：本次调查共记录64种传粉昆虫，表明四川南充区域内有丰富的传粉昆虫资源，这为当地的花卉、油料作物、水果和蔬菜的有性繁殖和农业生产提供了充足的传粉媒介资源。蜂类中，蜜蜂科为优势类群，表明蜜蜂科昆虫在南充市分布范围较广，是优质的传粉类群；蝶类中，蛱蝶科物种数最多，丰富度指数最高，表明蛱蝶科是蝴蝶类群中的优势类群。昆虫物种多样性受自身的生物学特性、寄主植物、非生物因素和人类活动等多重因素影响[11-14]，以蜜蜂类为代表的传粉昆虫在全球生物多样性的组成中占有重要地位，对维持生态系统平衡具有重要作用和意义，在农业生态系统发挥重要作用的同时也为人类带来直接和间接利益[15]。

据报道，我国农业种植面积在未来仍呈增长的趋势，水果、蔬菜和经济作物等的种植面积仍会不断扩大，需要更多的传粉昆虫为其提供生态服务[16]。南充市积极践行国家坚持农业农村优先发展的策略，大力发展第一产业，但随着农作物（尤其是柑橘类作物）和观赏花卉种植面积的增加，传粉昆虫数量不足的缺点也日渐显现。为了促进南充市主要授粉作物的增长，在保护和利用传粉昆虫方面有以下几点建议：

1）科学使用农药。农药作为农作物病虫害防治的一种重要手段，适宜的使用剂量能够在保证作物健康生长的同时还能提高作物的产量和品质，但不合理地使用农药则会对现代植物保护体系产生一定的冲击[17]。农药使用不当会对传粉昆虫产生毒害作用，如大多数新烟碱类杀虫剂（吡虫啉等）对意大利蜜蜂高毒[18]，除草剂中使用量最大的草甘膦等对蜜蜂在内的动物也存在不良影响[19]。

2）注重养蜂业，增加人工养蜂。蜜蜂传粉能够显著提高作物产量、改善果实品质，是一项不占耕地、不增投资的重要农业增产措施[20]。鉴于授粉蜂具有较高的授粉能力和对人工繁殖的适应能力，它们是农业系统中非常重要的一类主要传粉昆虫类群。蜜蜂授粉已被认为是保证粮食生产安全的一项不可或缺的措施。人工养蜂能弥补野生蜜蜂不足的问题，是授粉系统的一个重要补充[17]。南充市作物种植区和花卉种植基地内可以增加放蜂等措施，以增加蜂群数量，提升蜜蜂传粉服务能力。

3）适当引入功能植物，开展生态调控。功能植物作为生态调控的一项重要手段，可以为传粉昆虫提供适宜的生存条件，但不会为害虫提供合适的服务，并且部分功能植物会为农作物和园林花卉害虫的天敌提供合适的栖息场所，是一种有效的生物防治手段[21]。功能植物在提供丰富的“食物报酬”吸引更多种类传粉昆虫的同时也能达到高质量授粉目的，这对于维持南充市植物多样性和作物授粉系统稳定性同样重要。

本次调查结果有利于丰富南充市主要园艺传粉昆虫资源记录，促进传粉昆虫多样性保护和相关农林政策的制定和实施，为后续南充市现代农业中授粉系统的完善和植物、昆虫资源的保护提供科学依据。