庞泉沟国家级自然保护区位于山西省西部吕梁山脉中段的关帝山林区，是华北山地的典型代表，是以保护世界珍禽褐马鸡(Crossoptilon mantchuricum)及华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)天然次生林植被为主的森林和野生动物类型的保护区。该保护区华北落叶松分布集中，生长良好，素有“华北落叶松故乡”之称。1980年经山西省人民政府批准建立保护区后，禁止森林砍伐和鼓励营造人工林的做法使得境内大面积的针叶林得以保存(孙向阳等，1996；赵世魁等，2007；冀卫荣等，2007)，为开展对落叶松不同群落的科学研究提供了良好的环境。

地表甲虫是昆虫类群中种类最丰富的鞘翅目甲虫的一部分，其物种的组成和数量变化可以作为监测环境变化的重要指标。近年来，对此类甲虫的研究已成为是生物多样性研究的重要内容，大部分集中在某个生态区域水平方向不同植被生境类型地表甲虫群落的研究(于晓东等，2001; 2002; 2003；周红章等，2000；贾凤龙等，2000；杨星科，1997；吴鸿，1998)，也有对山地垂直变化格局的探讨(李国锋等，2005)；对植物不同林龄的比较研究，仅有少数报道(于晓东等，2006)。于晓东等(2006)对卧龙自然保护区落叶松林不同恢复阶段地表甲虫的多样性研究是以天然阔叶林与不同林龄的人工种植的落叶松林对照，用不同林龄的天然落叶松与人工落叶松直接比较的研究还未见到。不同年代的同一种树种，有天然的和人工的，而且在当地还是优势树种，能更直接的对照比较，庞泉沟国家级自然保护区境内不同群落的落叶松林就可以为这种研究目的提供理想的场所。对该保护区内的落叶松林，赵世魁等(2007)采用漏斗法，对不同海拔的林地进行过华北落叶松天然林和人工林土壤动物的群落多样性研究。本研究采用巴氏罐诱法，选择了庞泉沟国家级自然保护区具有代表性的5、25、40年生的落叶松人工林及5~8、20~30、35~45及60~80年生的落叶松天然林为研究样地，对各样地内地表甲虫在科级水平上进行多样性研究，旨在为生物多样性保护及利用提供理论依据。

研究地位于山西庞泉沟自然保护区境内(111°22′—111°33′ E, 37°45′—37°55′ N)，5和25年生的人工林样地在八水沟，40年生的人工林样地在神尾沟，5~8年生的天然林在郝家沟，20~30年生的天然林在神尾沟，35~45年生的天然林在分水岭，60~80年生的天然林在八道沟。样地间的距离在500 m以上，各样地的特征见表 1。

表 1 华北落叶松天然林和人工林样地特征^① Tab.1 Characteristics of plots in Larix principis-rupprechtii forest      2007

表 1 华北落叶松天然林和人工林样地特征① Tab.1 Characteristics of plots in Larix principis-rupprechtii forest      2007

本研究以巴氏罐诱法进行标本采集与数据收集。用一次性塑料水杯(高9 cm、口径7.5 cm)作为巴氏罐诱法容器，杯壁上方1/4处(杯口下方约2.5 cm)打一小孔(直径约0.5 cm)，以免由于雨水过多使标本流失。每个样地采用五点式取样法设置5个诱点，每诱点间的距离大于25 m，4个杯子为一引诱点，每块样地内设诱杯20个。引诱剂为醋、糖、医用酒精和水的混合物，质量比为2:1:1:20，每个诱杯内放引诱剂40~60 mL，放置诱杯时间为3 d(于晓东等，2002；2003；2006)。采样时间2006年和2007年5—9月(无雪季节)，每月上旬采样1次。野外采集到的标本以样地、诱点、诱杯为单位编号存放在75%的酒精指形管中，携带回实验室；把采集到的每头甲虫进行针插标本的制作，每头针插标本附采集签；最后进行分类鉴定和统计分析(南开大学等，1986；萧刚柔，1992)。甲虫标本存放于中国科学院动物研究所标本馆和山西农业大学林学院动植物标本室。

以7块样地内甲虫科组成和数量分布为原始数据，采用平方根形式对数据进行标准化转换，对地表甲虫科级水平的丰富度、个体数量、多样性以及均匀度进行统计分析。科多样性分析采用Shannon-Wiener多样性指数，，其中P_i是第i科个体数占总个体数的比率，n_i是第i科的个体数，N是总个体数；均匀度分析采用采用Pielou指数，J=H′/lnS；科丰富度采用科数(S)测度(马克平等，1994；孙儒泳等，2002)。

另外，根据各样地内地表甲虫科级组成和数量分布的差异采用组间连接法(between groups link-age)，以欧式距离平方为测度系数进行聚类分析。以上的数据分析使用Excel和统计软件SPSS完成。

经过分类鉴定和数量统计，本研究共获甲虫标本3 104号，分属于19科，见表 2。其中步甲科、隐翅甲科和露尾甲科分别占总数的30.48%、26.97%和19.23%，个体数量占个体总数的百分比均在10%以上。3科合计占总个体数的76.68%；象甲科、叩甲科、叶甲科和金龟科的个体数量占总个体数在1%~10%，为该地区常见类群；小蠹科、阎甲科、隐食甲科、拟步甲科、球蕈甲科、埋葬甲科、花蚤科、虎甲科、天牛科、瓢虫科、萤科、吉丁甲科等12科个体数量百分比少于1%，为该地区比较不常见的类群。此外，尚有少量标本(0.16%)未能鉴定，需要以后进一步鉴定。优势类群步甲、隐翅甲和露尾甲个体数量在各林地的分布趋势是不一致的。

表 2 华北落叶松林不同样地地表甲虫的组成和数量 Tab.2 Composition and numbers of ground-dwelling beetles captured on the different forest plots     2006—2007

表 2 华北落叶松林不同样地地表甲虫的组成和数量 Tab.2 Composition and numbers of ground-dwelling beetles captured on the different forest plots     2006—2007

各样地内地表甲虫科丰富度、多样性和均匀度及个体数量见表 3。科级丰富度是天然林5~8年生＞人工林5年生＞人工林40年生=天然林60~80年生＞人工林25年生＞天然林20~30年生=天然林35~45年生，5~8年生天然林和5年生人工林高，25年生的人工林、20~30年生和40年生的天然林低，40年生的人工林和60~80年生的天然林又高；科级多样性H′是天然林5~8年生＞人工林5年生生＞人工林40年生＞天然林60~80年生=人工林25年生＞天然林20~30年生＞天然林35~45年生，变化趋势与丰富度类似；科级均匀度J在7块样地中变化幅度较小，而且没有呈现明显的规律；个体数量是5年生的人工林最高，5~8年生的天然林最低，20~30年和35~45年生的天然林又高于25年生的人工林，60~80年生的天然林与40年生的人工林近似。

表 3 不同林地内地表甲虫科丰富度、多样性和均匀度及个体数量比较 Tab.3 Family richness, diversity and evenness of ground-dwelling beetles in the different forest plots

表 3 不同林地内地表甲虫科丰富度、多样性和均匀度及个体数量比较 Tab.3 Family richness, diversity and evenness of ground-dwelling beetles in the different forest plots

以7个华北落叶松林地内地表甲虫科数和数量进行聚类分析，见图 1。60~80年生和35~45年生天然林相似性最高，40年生人工林与35~45年生天然林次之，20~30年生天然林与25年生人工林也相似性也较高，而5~8年生天然林和5年生人工林都与其他生境差异较大。

图 1 以地表甲虫群落为属性对7个华北落叶松林样地聚类分析图 Figure 1 Dendrogram based on the ground-dwelling beetles assemblages in the 7 plots

不同林地科丰富度、多样性、均匀度和个体数量的季节变化见图 2。科丰富度：人工林5年生、天然林5~8年生和60~80年生3块样地是由5月较高水平降到6月较低水平，人工林25年生和40年生2块样地是5月和6月一样，天然林20~30年生和35~45年生2块样地是6月比5月更高；6月到7月除天然林20~30年生1块样地略有降低，6块样地均升高到顶点；7月到8月降低；8月到9月，天然林20~30年生明显升高，人工林25年略有升高，其他5块样地均下降。科多样性：人工林5年生、25年生、40年生、天然林5~8年生和60~80年生5块样地的变化趋势类似，由5月较高水平降到6月较低水平，再升至7月的最高峰，然后8月至9月逐渐下降；天然林20~30年生6月最高，7月和9月次高，5月和8月较低；天然林35~45年生5月、6月和7月逐月升高到顶峰，7月、8月和9月逐月降低。科均匀度：随月份变化幅度不大。个体数量：人工林5年生、25年生2块样地由5月、6月至7月逐月上升，7月达最高峰，7月、8月和9月逐月下降；人工林40年生、天然林5~8年生和60~80年生3块样地从5月到6月下降，7月又升到顶峰，8月和9月降低；天然林20年生、35~45年生2块样地由5月、6月至7月逐月上升，7月达最高峰，7月至8月下降，8月至9月又上升。季节变化各林地是有差异的，不是完全一致，除个别林地个别指标外，峰值均出现在7月。

图 2 不同生境内地表甲虫科丰富度指数、多样性指数、均匀度指数和个体数量的月份变化 Figure 2 Monthly changes of families richness, diversity, evenness and individuals of ground-dwelling beetles in the forest lands

庞泉沟自然保护区华北落叶松林地表甲虫的群落组成中，步甲科、隐翅甲科个体数量分别占总数的30.48%和26.97%，为研究地的优势类群，这点与前人的研究结果一致，例如：于晓东等(2002; 2003; 2006)对北京东灵山地区、四川蜂桶寨国家自然保护区及卧龙自然保护区地表甲虫研究中，步甲、隐翅甲均属于排名第1和第2的优势类群。但是，庞泉沟自然保护区华北落叶松林内的地表甲虫的群落组成中排名第3的是露尾甲科，其个体数量占总数的19.23%，也属于优势类群，这点在前人的研究中从未见到过。在别的生态区域研究中，露尾甲没有或仅为稀有类群。露尾甲是菌食性类群，与真菌偏好生活在湿润且枯落物较厚的微生物中相对应，菌食类甲虫与枯落物厚度正相关(于晓东等，2006)。本研究中，人工林3块样地，露尾甲个体数量是随着林地枯落物厚度增加而增加，天然林4块样地，有2块样地，露尾甲个体数量是随枯落物厚度增加而增加，有2块样地，露尾甲个体数量是枯落物厚度增加而减少，如何解释这种结果，有待今后进一步的野外调查来证实。

庞泉沟国家级自然保护区华北落叶松林地表甲虫科级水平多样性在不同生长阶段是不同的，多样性最高的生境不是成熟的天然林，也不是人工种植的中龄林，其中，科级丰富度和多样性是天然林幼龄林最高，个体数量则是人工林幼龄林最高；天然林成熟林和近成熟林相似性最高，近成熟林人工林与天然林次之，中龄林天然林与人工林相似性也较高，幼龄林天然林和人工林都与其他生境差异较大。本研究地表甲虫群落多样性组成基于科级水平，尚未达到物种水平，所以，还需进一步针对性深入研究，以便验证上述观点。