论文部分内容阅读
随着城市的发展,愈来愈多的生物受到人类干扰,生物多样性发生较大变化,生物种类日益减少。昆虫与人类的关系较为密切,然而由于栖息地破坏、环境污染加重、人为干扰等因素,导致昆虫种类组成及数量都严重降低。蚜虫是植食性昆虫的一个大类群,多为农作物及林业害虫,与人类关系较为密切;同时,蚜虫与寄主植物在长期自然演化中,形成了较为专一的对应关系,蚜虫种类与寄主植物种类之间存在较为密切联系,使得蚜虫成为研究生物多样性的好材料。上海及周边地区(包括杭州市和嘉兴市)作为我国经济发展的主要地区之一,国际贸易频繁,增加了蚜虫外来物种入侵风险,但蚜虫多样性研究却鲜有报道,因此基于近年来对上海及周边地区蚜虫的全面采集、实验室蚜虫标本的积累及相关文献资料记载的基础上,本研究从蚜虫分类阶元、寄主植物、寄生部位及寄生方式等方面探讨上海及周边地区蚜虫多样性总体特点;同时考虑到上海市是我国超级大都市,相比于周边地区,其蚜虫多样性具有其独特性,因此还重点研究了上海市的蚜虫多样性。上海市、杭州市和嘉兴市地处我国东部地区,三个城市的城市化进程呈现明显梯度性差异,且三个城市之间没有明显地理屏障,生物种类在这里能很好交流,因此,于2010至2012年的4-6月对上海市、杭州市、嘉兴市三个城市进行蚜虫采集,并结合文献资料记载,得出上海、杭州及嘉兴蚜虫及寄主植物多样性。上海市作为我国高速发展的国际大都市,城市化水平较高,因此本研究特别对上海市不同城市化区域蚜虫进行均衡采集,基于采样数据分析上海市不同城市化区域蚜虫多样性特点。主要研究结果如下:1.上海及周边地区蚜虫多样性上海及周边地区(包括杭州市和嘉兴市)共记录蚜虫9科、75属、147种;蚜科Aphididae种类数最多达35属78种,占该地区已知属种的46.7%、53.1%,扁蚜科Hormaphididae及根瘤蚜科Phylloxeridae种类最少。将该地区蚜虫与全国分布蚜虫种类数进行对比,发现该地区蚜虫分别占全国已知蚜虫科、属、种数的69.2%、28.0%和13.4%,群蚜科Thelaxidae及根瘤蚜科蚜虫种类数占全国该科总种数比例最大。该地区蚜虫寄主植物共记录64科157属,并以禾本科Gramineae、蔷薇科Rosaceae、豆科Fabaceae、榆科Ulmaceae、壳斗科Fagaceae等植物为主,与该地区植被覆盖类型吻合。该地区蚜虫在叶片、嫩梢、嫩枝、根、茎、花、果实等7个部位均有寄生。寄生方式分为:不形成虫瘿、形成虫瘿及形成伪虫瘿3种,其中不形成虫瘿的蚜虫科和属数量最多,达9科68属,且寄生部位多样;形成虫瘿的蚜虫科和属数量其次,达3科7属,只在叶片这一寄生部位寄生;形成伪虫瘿的蚜虫仅有2科4属,也仅在叶片这一部位寄生。2.上海市蚜虫物种多样性特点对上海市蚜虫多样性的研究结果显示,上海市共记录蚜虫8科46属75种,将上海市蚜虫与全国分布蚜虫种类进行对比分析,上海市蚜虫分别占中国已知蚜虫科、属、种数的61.5%、17.2%:6.8%。该市蚜虫寄主植物较多,涉及47科104属。具有寄生部位多样化的特征,可在叶片、嫩梢、嫩枝、根、茎、花、果实等多种部位寄生。寄生方式分为不形成虫瘿、形成虫瘿以及形成伪虫瘿3种,主要寄生方式是不形成虫瘿。3.上海市、杭州市、嘉兴市不同城市化进程下蚜虫多样性上海市已记录蚜虫8科46属75种,杭州市已记录蚜虫8科65属121种,嘉兴市已记录蚜虫8科47属89种。根瘤蚜科为上海市特有科,毛管蚜科Greenideidae为杭州及嘉兴市特有科。从种级相似性系数看:杭州与嘉兴相似性系数最高,上海与杭州相似性系数最低。Shannon-Wiener多样性指数显示,杭州市蚜虫物种多样性最高。三个城市蚜虫寄主植物均较广泛,蚜科、瘿绵蚜科Pemphigidae及斑蚜科寄主植物种类较丰富,三个城市蚜虫寄主植物在禾本科、蔷薇科、豆科、十字花科Brass icaceae等科植物上为主,杭州市蚜虫寄主植物较其他两个城市科、属的数量多。三个城市寄生部位均有7个,分别为叶片、嫩梢、嫩枝、根、茎、花及果实,且在叶片、嫩梢及嫩枝部位寄生的蚜虫较多,三个城市蚜虫种类寄生部位存在细微差异,嘉兴市蚜虫在根部寄生的科、属的数量较上海、杭州少,仅有1科1属,其他寄生部位蚜虫科、属的数量没有明显区别。三个城市均有3种寄生方式:不形成虫瘿、形成虫瘿及形成伪虫瘿,均以不形成虫瘿为主要寄生方式。4.上海市不同城市化区域蚜虫多样性特点对上海市不同城市化区域采样分析研究结果显示,共采集获得蚜虫标本350号,隶属于6科38属61种,城郊地区蚜虫种类数最多,为43种;市中心城区最少,为29种;远郊农村地区种类数介于两者之间。从Shannon-Wiener指数看:城郊地区多样性指数最高,市中心城区最低,远郊农村地区介于两者之间。沿城市化生境梯度,蚜虫多样性呈先增加后减少的趋势。Sorenson相似性分析表明:城郊地区和远郊农村地区相似性系数最高,具有相同蚜虫种类数最多,市中心城区和远郊农村地区相似性系数最低,具有相同蚜虫种类数最少。对上海及周边地区蚜虫多样性的研究不仅可以丰富该地区植食性昆虫种类组成、丰富蚜虫物种名录,而且有助于摸清该地区蚜虫寄主植物、寄生部位及寄生方式特点;对上海市蚜虫多样性的研究,能为今后上海市经济的发展以及生物多样性的保护提供借鉴,让人们意识到生物多样性目前所面临的严重问题。对上海市、杭州市、嘉兴市三个城市不同城市化进程下蚜虫多样性的差异分析,探讨城市化进程对蚜虫多样性影响因素,不仅可以为上海市、杭州市、嘉兴市三个城市的健康发展提供参考,同时,还能为今后其他城市的发展提供借鉴。对上海市不同城市化区域蚜虫多样性的研究,显示了不同的城市化发展水平对蚜虫多样性具有显著影响,蚜虫多样性可以作为衡量城市化程度的参考指标之一。