长白山地域天生物多样性的初步研究.docx
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长白山地域天生物多样性的初步研究
长白山地域天牛生物多样性的初步研究
陈春雨贺娟蒋晗岑柯星星李超李良黎彤彤倪晓燕盛夏腾国欣王佩茹魏显荣张丽丽张倩倩赵暑亮周海城
（东北师范大学生命科学学院吉林长春130024）
摘要：
在已有标本收集记录和资料的基础上，通过对长白山地域天牛科昆虫的标本收集和数据搜集，通过标本的整理鉴定和数据分析，对这些种类形态及其他相关信息进行了描述，从而完成对长白山地域天牛优势种群的初步鉴定。
关键词：
天牛科；鞘翅目；生物多样性；长白山；五道江口；
Abstract：
Basedontheknownspecimenrecordsandmaterialsoflongicorns,theinvestigationonlongicornbiodiversitywasconductedintheareaofChangbaiMountian.Inthiswork,boththespecimensanddataoflongicornsinthisareawerecollected,andallspecimensanddatawereidentifiedandanalyzedinlaboratory.Thearticlehasmadeadetaileddescriptionofthedifferentspecies,whichincludesmorphologicalcharacteristicsandotherregardinginformation.Thus,thespeciesidentificationofCerambycidaeinsectsintheChangbaiMountainareawascompleted.
Keywords:
Cerambycidae;coleopteran;biologicaldiversity;ChangbaiMountain;
长白山地域位于我国东北部，1960年，以长白山天池为中心，成立了长白山自然保护区，地理坐标为东经127°38ˊ~128°10ˊ，北纬41°42ˊ~42°10ˊ，面积19.9万公顷，是我国成立最先、地位重要的自然保护区之一。
长白山地域保留着欧亚大陆北半部最珍贵的野生动植物资源，它是同纬度上物种最丰硕、生态系统原始状况保留最好的自然保护区。
天牛是昆虫纲有翅亚纲鞘翅目叶甲总科天牛科昆虫的总称，为植食性昆虫，大部份危害木本植物，如松、柏、柳、榆、柑桔、苹果、桃和茶等，一部份危害草本植物，如棉、麦、玉米、高粱、甘蔗和麻等，少数危害木材、建筑、衡宇和家具等。
天牛对植物的危害以幼虫期为最烈，成虫虽然由于产卵及取食枝叶，有时也能引发或多或少的损害，但一般并非严重。
天牛是林业生产、作物栽培和建筑木材上的重要害虫。
植食性的天牛科昆虫以花、叶、果实、种子、木材等木本或草本植物为食，是农林业生产中的重要害虫。
本文通过对长白山五道江口地域天牛科昆虫种类及个体数量的调查，初步开展了该地域天牛科昆虫的生物多样性研究。
1材料和方式
调查方式
2011年7月上旬进行取样调查，以长白山五道江口的天牛科昆虫为对象。
调查时沿设置的样带行走，行走速度为1~1.5km/h，以目光搜索和采用随机用扫网或徒手抓住相结合的方式进行收集，将收集到的所有个体于毒瓶中杀死，并记录标本时间、地址、海拔和生境等的收集信息，以便分析。
于实验室进行分类鉴定，统计出各类天牛的数量及所占的比例，进行相关生物多样性分析。
主要分析指标
本研究所涉及的生物多样性指数：
（1）多样性指数用Shannon—Wiener公式：
Hˊ=一ΣPilnPi，
Pi=Ni／N
其中，S为物种总数；N为物种总个体数；Ni为第i种个体数；Pi为群落中属于第i种的个体比例。
（2）均匀度指数都采用Pielou的方式，把均匀度概念为群落的实测多样性（Hˊ）与最大多样性（Hmax即在给定物种数S下完全均匀群落的多样性）之比率。
公式为：
Jˊ=Hˊ／lnS
式中J=均匀度；S=物种数。
在研究中，将多样性指数和均匀度指数概念为群落指数，以便于下文的表达。
在以往研究中，一般是以某类昆虫物种为研究对象，指数分析所采用数值一般较小，本文从大分类阶元进行比较分析时，涉及的昆虫物各种类多且数量大，计算难度较大。
因此在本文中设计一指数计算系统解决此问题，计算后的指数值采用Excel软件作趋势图以便直观观察和比较。
2结果与分析
21长白山地域天牛科昆虫的多样性分析
调查期间在研究区域内共取得天牛科昆虫322只（表1），隶属3亚科25属30种。
从属数和种数上来看，其中为优势类群为花天牛亚科，占40％；其次为沟胫天牛亚科,占36％；天牛亚科相对所占数量比例较低。
表1长白山五道江口地域鞘翅目昆虫天牛科的研究结果
亚科别
花天牛亚科
沟胫天牛亚科
天牛亚科
合计
属数
10
9
6
25
占总亚科数﹪
1
种数
14
10
6
30
占总种数﹪
1
数量
91
217
14
322
占总数量﹪
1
长白山地域天牛科昆虫的种类及描述
1.花天牛亚科
花天牛属leptura
1.1.1曲纹花天牛lepturaarcuataPanzer1793
形态：
体黑色，下唇须、下颚须、触角黄褐色，具金黄相间的花纹，两翅基部1对缺口向下的弧形斑，足黄褐色，头胸鞘翅黄斑及腹面密被黄色细毛，头顶平坦，复眼肾形。
生态：
成虫五、6月出现，喜访花寻蜜，生在丘陵林区，为东北常见种类。
散布：
中国（黑龙江，吉林，辽宁，内蒙古，四川，浙江，河北，陕西，江西，河南）；欧洲，西伯利亚，库页岛，韩国，朝鲜，日本。
驼花天牛属Pidonia
．1斑胸驼花天牛Pidoniasimilis（Kraatz）1879
形态：
体小型，略细长，黄褐色，复眼、触角节端部黑褐色；后头缢缩的颈状部位的双侧各有1黑斑；前胸背板的双侧有时也各具1黑斑，鞘翅鞘缝黑色。
体背面着生较长的黑色长毛，腹面绒毛较短密。
头较长，长显胜于宽，略窄于前胸，复眼小，略半球型突出。
触角细长，雄虫超过体长，雌虫略短。
寄主：
柳属。
散布：
吉林（白山，蛟河），黑龙江；俄罗斯，朝鲜。
蜓尾花天牛属Macroleptura
1.3.1异色蜓尾花天牛Macrolepturathoracica（Creuzer）1799
形态：
体色多变异，体宽厚，额宽短，中沟深，前缘中间三角凹陷，头顶中沟双侧隆起，密布皱刻，复眼内缘凹陷，下叶近三角形，头部密被灰黄细毛。
鞘翅宽短滑腻，翅面密布细刻点。
散布：
黑龙江，吉林，辽宁，内蒙古，新疆，山东；西伯利亚，库页岛，欧洲。
脊花天牛属Stenocorus
1.4.1东北脊花天牛Stenocorusamurensis（Kraatz）1875
形态：
体黑色。
头大部黑色，被灰黄色较长密细毛。
下颚须、下唇须黄褐色，触角基部黑色，7节以后色渐淡。
胸部黑色，小盾片黑色，鞘翅棕色，中缝和翅缘除基部外黑色，足黑色。
头部密布皱刻纹。
复眼大而突出。
生态：
成虫在吉林地域5月-6月盛期，在山区林间花卉上活动、交尾，为常见种。
散布：
黑龙江，吉林，辽宁，内蒙古；韩国。
钝突花天牛属PseudosieversiaPic1902
1.5.1同色钝突花天牛PseudosieversiashikokensisHayashi
形态：
雌雄同色为浅栗红色，下颚须呈斧状，鞘翅无杂斑，刻点细密，每点中布有金黄色直立绒毛1根，较密而厚。
小盾片和翅同色并平行，呈长三角形，前部略宽，复眼黑色，肾形。
1.5.2日本钝突花天牛Pseudosieversiaiaponica（Ohbayashi）1937
形态：
体黄褐色，体被较长的黄细毛，头部与前胸约等宽，额前缘中部有1近三角形的无刻点滑腻区，其余部份三部较粗刻点，复眼后狭缩，颈部明显，触角略擅长体长。
散布：
吉林,辽宁东北；俄罗斯（西伯利亚东）,日本。
驼花天牛属PidoniaMuslant1863
1.6.1黑胸驼花天牛Pidoniagibbicollis（Blessig）1872
形态：
体小型，略细长。
黄褐色，着生金黄色绒毛。
头、前胸、小盾片及腹面黑色，鞘翅沿鞘翅及近侧缘各有1条黑色纵纹，端缘黑色。
头顶密布细刻点，触角细长，雄虫稍超过鞘翅端部，雌虫伸达鞘翅中部以后。
散布：
吉林（吉林市,高岭子,长白山）；朝鲜,日本,俄罗斯。
脊花天牛属StenocorusFabricius1775
1.7.1大脊花天牛Stenocorusmeridianus（Linnaeus）1758
形态：
体型略狭长，色彩多变，鞘翅色彩有全黄褐色、全黑色或黑色有黄纵条等个体。
头部额较长大，下半部稍宽，前缘双侧角钝圆，表面密布不规则刻点。
唇基滑腻，上唇宽半圆形，下颚狭长。
鞘翅肩部远宽于前胸，中部双侧显著狭小，背面隆起。
生态：
成虫6-7月出现，山地林间花卉上常见。
散布：
辽宁（庄河）,陕西；朝鲜半岛,俄罗斯,欧洲。
1.7.2暗背脊花天牛StenocorusfuscodorsalisChiangetChen
形态：
体中型，双侧平行，略扁，暗黑色。
头部、下颚须、上唇、唇基、下唇黄褐色。
前胸黑色，略有光泽，小盾片黑色。
鞘翅背面大部暗黑色。
散布：
吉林（长白山）
宽花天牛属Evodinus
1.8.1黑宽花天牛EvodinussuiedeYauianioto
形态：
体黑色，鞘翅黑色，前胸背板，黑色刻点较均匀，头黑色，刻点较粗，有中缝和突起瘤状条。
散布：
黑龙江省（西北部）
东北金花天牛属Gaurotes
1.9.1凹缘金花天牛Gaurotes（Paragaurotes）ussuriensisBlessig
形态：
体黑色，鞘翅墨绿，捎稍带红铜色，体被淡黄绒毛，鞘翅绒毛教稀。
散布：
黑龙江,辽宁,吉林,河北（天津）；俄罗斯,朝鲜。
缘花天牛属AnoploderaMulsant1839
1.10.1粗点缘花天牛Anoploderaexcavate（Bates）1901
形态：
体小，黑色、鞘翅有时稍带藏青色，略有光泽；体被黑褐绒毛，前胸背板绒毛较长，体腹面着生浓密银灰色绒毛。
额中央有1条细纵沟，触角细、雄虫一般长达鞘翅端部，雌虫稍短。
小盾片长三角形。
散布：
吉林,辽宁（鸭绿江流域）,浙江；日本。
突肩花天牛属AnoploderomoephaPic1901
1.11.1蓝突肩花天牛Anoploderomoephacyanea（Gebler,1832）
形态：
体型狭长，背面黑蓝色带金属光泽，触角、足、小盾片、腹面均黑色。
头部短，额近方形，平坦；复眼宽椭圆形，内缘近乎完整，仅有小凹陷。
本种为北方种。
生态：
成虫5-7月出此刻低洼山丘地的花丛中，喜寻花采蜜和在花上交尾，较容易捕捉，有必然的种群数量。
散布：
黑龙江,吉林,辽宁,河北；朝鲜,西伯利亚,日本。
刻花天牛属Konoa
粗粒刻花天牛Konoagranulate（Bates）
形态：
体色黑，鞘翅暗红到红色；前胸背板黑色，刻点较粗密，分部有黄色竖绒毛；头、额等均黑色，头头有隆起中缝，分部有较长黄竖毛。
散布：
大兴安岭北部（东坡至南坡）；日本
生态：
成虫7-8月出现
2.沟胫天牛亚科
污天牛属Moechotypa
2.1.1双簇污天牛Moechotypadiphysis（Pascoe）1871
形态：
体阔，黑色，前胸背板和鞘翅多瘤状突起。
体被黑色、灰色、灰黄色、火黄色绒毛。
生态：
成虫5-7月盛期，有时8月中旬在林间伐倒的柞木上还能见到。
寄主：
栎属、杨、核桃、栗、香椿、松、柏、竹类。
散布：
黑龙江，辽宁，吉林，河北等地；西伯利亚东南部，朝鲜，日本。
东北象天牛属Mesosa
2.2.1四点象天牛Mesosamyops（Dalman）
形态：
体黑色，全身被灰色短绒毛，并杂有许多火黄色的毛斑；前胸背板刻点似小颗粒，表面不平坦，中央后方及双侧有瘤状突起，侧面近前缘处有1瘤突。
寄主：
杨、柳、榆、核桃楸、塘槭、水曲柳、蒙古栎、柏、赤杨、苹果等多种阔叶树。
散布：
吉林全省，辽宁，黑龙江，甘肃，青海，内蒙，河北，安徽，四川，台湾，广东，俄罗斯，北欧，西伯利亚，朝鲜，日本，库页岛。
竖毛天牛属Thyestilla
2.3.1麻竖毛天牛Thyestillagebier（Faldermann）1835
形态：
体黑色，被有浓密的绒毛和竖毛，体色深浅变异较大，从浅灰到棕黑色。
雄虫触角较体略长，雌虫比体稍短。
小盾片被灰白色绒毛。
直脊天牛属Euterapha
2.4.1金绿直脊天牛Euteraphametallecens（Motschulsky）1860
形态：
体中等大小，长形，基底黑色。
体密被金绿色鳞片。
前胸背板中区有两个圆形黑斑。
触角较体长。
寄主：
柳属、椴、松、华山松。
散布：
黑龙江，吉林，辽宁，河北；朝鲜，西伯利亚。
粒翅天牛属Lamiomius
2.5.1双带粒翅天牛LamiomiusgottscheiKolbe1886
形态：
黑褐或黑色，不但亮。
全身被茶褐色和淡豆沙色绒毛，后者形成遍体单色小斑点，在腹面散布较密，背面则以鞘翅中部前的1广漠横区及翅端1/3区域最显著。
鞘翅除两道宽敞横条外，其他则为散乱的单淡色小斑点，夹杂于深的茶褐色绒毛间。
寄主：
柳、栎、柞、杨、椿、油松、槐等针阔叶树。
散布：
黑龙江，吉林，山东，山西，陕西，河南，湖南，江西，贵州，河北，江苏，浙江，安徽，湖北，四川；朝鲜，俄罗斯。
多节天牛属Agapanthia
2.6.1苜蓿多节天牛AgapanthiaamurensisKraatz1879
形态：
体金属深蓝色或紫罗兰色，头、胸及体腹面近于深蓝色，触角黑色，额广漠，表面微拱凸，前缘有1条细纵沟；上唇半圆，前半部密生黑色长毛。
复眼下叶长胜于宽，同颊近于等长。
头、胸密布深刻点。
生态：
成虫5-7月出现，在苜蓿科植物和菊花科及花卉上常见。
寄主：
苜蓿、刺槐、松；成虫还食菖兰的花和嫩叶。
散布：
黑龙江，吉林，内蒙古，河北，山东，陕西，江苏，上海，浙江，四川，河南；日本，朝鲜。
多节天牛属Agapanthia
2.7.1大麻多节天牛AgapanthiadauricaGanglbauer1884
形态：
成虫体中等大小、长形，黑色或金属铅色。
头部散生淡黄短毛，头顶中部较浓密；复眼下叶下沿有淡灰色绒毛。
小盾片密布淡黄色或金黄色绒毛。
鞘翅散生淡黄、灰黄或淡灰色绒毛、遍地绒毛稠稀散布不一致，形成不规则细绒毛。
筒天牛属Oberea
2.8.1柳筒天牛Obereaoculata（Linnaeus）1758
形态：
成虫体中型，在同属中最大。
触角甚短于体，头和前胸背板布很密相当小刻点。
小盾片广四方形，鞘翅很长，中部微狭，端部微平。
体淡红黄色，具淡黄色细绒毛。
头黑色具灰色细绒毛。
锦天牛属Acalolepta
2.9.1白纹栗灰锦天牛Acaloleptadegenernanus（Ganglbauer）1889
形态：
体栗灰色，鞘翅中域有白色纵斑，基部比中后部显宽，小盾片舌状密布白色绒毛高于鞘翅。
寄主：
杨、桦、椿、板栗、杉树。
散布：
黑龙江，吉林，山东，河南，江苏，浙江，湖北，江西，湖南，福建，陕西，广西，台湾，广东，四川，贵州，云南；朝鲜，日本，俄罗斯。
墨天牛属Monochamus
2.10.1东亚花墨天牛Monochamussubfasciatus（Bates）
形态：
鞘翅黑色，基部瘤状，刻点较大，布有短黄色绒毛和白色及黄色游离斑点。
小盾片半圆形，深黄色绒斑。
头、额黑色。
腹面黑色，布满灰白色绒毛。
散布：
吉林（延吉，图们），黑龙江（大兴安岭，伊春），内蒙古；朝鲜半岛，日本。
3.天牛亚科
丽虎天牛属Plagionotus
3.1.1栎丽虎天牛PlagionotuspulcherBlessig1872
形态：
体黄褐色，触角及足部棕红色，胫节色泽较深暗，多为黑褐色，唇基棕黄色。
小盾片半圆形，被稀少黄毛。
寄主：
栎属、春榆、赤杨、青杨、柞、蒙古栎。
散布：
黑龙江，吉林，河北，宁夏，山西，陕西；朝鲜，日本，西伯利亚。
尾虎天牛属Clytus
3.2.1斜尾虎天牛ClytusraddensisPic1904
形态：
因鞘翅尾部不圆又斜而得名。
体黑色，小盾片周围有白色长毛区。
生态：
成虫5-7月出此刻花丛中。
散布：
吉林，黑龙江，辽宁；朝鲜，日本。
曲虎天牛属
3.3.1短黄纹曲虎天牛CyrtolytuscaprazenbiaWangzhic,
形态：
体较黑色，较黄纹曲虎天牛瘦小，小盾片在鞘翅下陷坑为三角形，鞘翅刻点大，绒毛少直立，而卧倒，头前部有毛区少。
散布：
大兴安岭北部。
肖亚天牛属Amarysius
3．中黑肖亚天牛Amarysiusaltajensis
形态：
体窄长，黑色，鞘翅朱红色，中部有大黑斑。
头部短，额短宽，触角向后伸展。
生态：
成虫5-7月出现
寄主：
柞、忍冬、锦鸡儿、小叶榆
散布：
黑龙江，吉林，辽宁，内蒙，浙江，山东，河北；西伯利亚，蒙古，朝鲜。
赤天牛属Oupyrrhidum
3.5.1赤天牛Oupyrrhidumcinnabaeinum（Blessig）1872
形态：
体较小，略扁平，黑色；前胸背板，小盾片及鞘翅红色，被覆红色短绒毛。
雄虫触角细长，超过鞘翅端部，雌虫触角粗壮，伸至鞘翅中部以后。
小盾片似舌形，鞘翅较短。
寄主：
栎属、柞、蒙古栎。
散布：
黑龙江，吉林的部份地域，辽宁，山东；朝鲜，西伯利亚东南部。
3．6绿天牛属Chelidonium
3.6.1榆绿天牛Chelidoniumprovosti（Fairmaire）1887
形态：
体绿色，具金属光泽。
触角黑色，雄虫触角近翅段端，雌虫稍短。
足蓝黑色。
生态：
成虫5-7月出现
寄主：
杨、柳、榆、核桃、赤杨、板栗
散布：
辽宁大连，河北，内蒙古，山东，湖北，陕西，北京；朝鲜半岛。
3、讨论
天牛是植食性昆虫，幼虫营钻蛀性生活。
主要以木本植物为寄主，且寄主范围一般较狭小，因此植被类型对天牛群落的组成及种群数量转变有着直接的影响。
阔叶林中,天牛种类最多,个体散布最均匀,所以具有最高的物种多样性；阔叶灌丛,天牛种类大大减少,个体散布不如阔叶林均匀,所以相关多样性指数和均匀度指数都有所降低；灌草丛中,天牛种类极少，个体散布更不均匀；竹林中，天牛种类最少，但个体散布比较均匀，所以其相关多样性指数仅略低于灌草丛生境，而均匀度指数则高于灌草丛生境。
而且随着海拔高度的转变，温度、湿度和植被类型等都会发生转变，从而致使天牛群落组成也发生相应的转变。
随海拔高度的转变：
一、6000~1200m区间：
天牛种类最多，个体散布较为均匀。
丰硕的种类和均匀的个体散布，使该海拔区间具有最高的多样性。
二、600m以下区间：
物种数明显减少，个体散布很不均匀，所以该海拔区间的多样性指数和均匀度指数都明显低于6000~1200m区间。
3、1200~1800区间：
天牛种类最少，但个体散布较为均匀。
其均匀度大于600m以下以下区间。
与不同生境多样性指数转变相似，物种数太少是致使该区间多样性指数降低的主要原因。
天牛成虫的寿命较短，有的只有几天，少数种类可长达50余天。
所以不同月份的天牛种类组成有很大不同。
5月和6月具有相近的物种数，但因6月种的均匀度较低，所以多样性略低于5月。
7月气温较高7持续降雨时间较短，气候条件更有利于天牛成虫活动和卵的孵化，形成天牛发生的顶峰期，所以具有最高的多样性和均匀度。
8月天牛种类最少，个体数量也最少，多样性和均匀度最低，可能是因为植物枝叶和树皮开始老化，无益于天牛成虫补充营养和产卵。
综上所述，在结构简单的生境中，天牛个体数量容易爆增，乃至有可能造成灾害。
结构复杂的生境不仅可通过改变小环境气候影响天牛的发生，还可维持更多种类的天敌，从而形成一个更为稳定的生态系统。
因此，增强各类自然因素对天牛的控制力，将天牛的个体数量控制在较低水平。
4、结论
群落的多样性主要取决于生境的复杂程度，它在必然程度上反映了群落的复杂性和稳定性。
按照害虫的发生与环境因子的关系，长白山自然保护区的天牛害虫防治工作应从整个生态系统来考虑，坚持“预防为主，综合治理”方针，采取多种方式控制天牛灾害的发生，充分利用营林办法经济易行的特点，把营林技术防治作为保护区内天牛害虫防治的主要办法。
营林技术办法主要包括：
选择造林地,发展抗虫性树种,营造混交林和抚育间伐更新等营林项目。
在营造人工林时要调整树种结构，治改结合，把害虫癖好的树种改成抗性树种，把纯林改成混交林有计划地成立起一个多林种,多树种,多层次的丛林生态系统。
重视生物防治，进行天敌资源的调查研究，摸清家底保护好生态环境，依托原生天敌的控制作用避免天牛种群数量剧增。
也可按如实际情况适当引进外地天敌。
适当利用化学杀虫剂防治，在发生天牛虫害的林分内利用选择性的农药和有选择性地用药，使之与其他防治办法协调起来。
参考文献：
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吉林科学技术出版
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[3]王彦军.郭维立.宋振州.2009.河北省青崖寨自然保护区昆虫多样性调查石家庄河北林业科技
[4]申效诚.张润志.任应党.2008.昆虫分类与散布中国农业科学技术出版社
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中国林业出版社
[7]杨云汉.1996.花椒黄带黑绒天牛的发生与防治山西果树
[8]杨海丰.2010.宁夏贺兰山自然保护区鞘翅目昆虫多样性研究[硕士学位论文]宁夏：
宁夏大学
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