鹤山丘陵综合实验站是中国科学院华南植物研究所于1984年建立的。建站十几年来，退化生态系统得到了很好的恢复，植被状况良好，在该实验站生态系统恢复的初期，曾对该生态系统中的昆虫群落进行过研究(李健雄等，1995；谭炳林等，1997)。为了更全面地反应目前该生态系统中昆虫群落的状况，更客观地评价该生态系统的功能，2002年对该生态系统中的昆虫群落的多样性进行了调查，曾对2002年10月的单次调查结果进行过报道(刘桂林等，2003；2005a；2005b)，并比较了蝗虫、蜻蜓和蝴蝶3类昆虫的变化动态(刘桂林等，2008)。本文重点报道了2002年各季节鹤山丘陵实验站4种人工林昆虫群落多样性的现状。

1 研究地点与方法 1.1 研究地点

中国科学院华南植物研究所鹤山丘陵综合实验站实验区面积为15 300 hm²，地处广东省鹤山市中部，112°54′N，22°41′E，为低丘陵地势，气候温暖多雨，年均气温21.7 ℃，其中最高月均温29.2 ℃，最低月均温12.6 ℃，年降雨量为1 801.1 mm，但分布不均，有明显的干湿季，地带性土壤为砂页岩发育的赤红壤，有机质含量低，地带性植被为南亚热带季风常绿阔叶林。试验区原本植被除部分地方为人工马尾松疏林外，绝大部分为亚热带草坡(任海等，1996；林永标等，2003)。本研究选择该实验站的针叶混交林、阔叶树树种混交林、豆科阔叶混交林和纯松林4种人工林进行取样调查，这4种林分为同期栽植，林龄19年。其中针叶混交林以湿地松(Pinus elliotii)、马尾松(Pinus massoniana)和杉木(Cunninghamia lanceolata)等为主，林下空旷，以禾本科草本植物为主；阔叶树种混交林以荷木(Schima superba)、红荷(S. wallichii)和红椎(Castanopsis hystrix)等为主，林下以九节(Psychotria rubra)、梅叶冬青(Ilex asprella)及禾本科草本等植物为主；豆科阔叶混交林以台湾相思(Acacia confusa)、大叶相思(A. auriculiformis)和马占相思(A. mangium)等为主，林下以梅叶冬青、桃金娘(Rhodomyrtus tomentosa)、芒萁(Dicranopteris dichotoma)及禾本科草本等植物为主；纯松林以马尾松为主，林下以禾本科草本植物为主。

1.2 取样时间

2002年03-26—28，04-22—24，05-13—17，05-27—29，06-26—28，07-15—17，08-06—08，08-26—28，10-09—11，11-05—07，12-17—19，全年共调查11次。

1.3 取样方法

为尽量多地收集信息，采用以下综合取样的方法进行昆虫种类的调查。

1) 人工调查：每种人工林随机选取50 m×50 m的样方3个，对于蝴蝶、蜻蜓等活动性大的昆虫，每样方由2人采集2 h，采集工具为直径35 cm的捕虫网；对针叶混交林和纯松林等人工林每样方随机选取5株松树，每株取2个长约30 cm枝条，每枝条随机选取10支松针，调查统计百针昆虫种类和数量；灌丛取样以每个样方扫10网，每个人工林共计扫30网，地表层取4个50 cm×50 cm的小样方进行调查。

2) 诱捕器诱捕法：主要用于天牛等钻蛀性害虫的调查。在4个样地分别设置2台诱捕器，每个诱捕器相距50 m，引诱剂选用广东省林业科学研究院生产的PE引诱剂，每台诱捕器的距离为100 m，顺山坡分不同高度设置，连续诱集2天。

3) 灯光诱捕法：分别于针叶混交林、乡土树种混交林、豆科阔叶混交林和纯松林4个区各设置黑光灯一盏(佳多频振式杀虫灯PS－15Ⅱ，河南汤阴佳多科工贸有限责任公司)。于每天19：00开灯，第2天7：00关灯，收集所诱昆虫，每次调查连续诱集2个晚上。

1.4 数据分析

将收集整理的数据应用群落生态学的相关模型进行统计分析(庞雄飞等，1996)，总结出各人工林昆虫群落的特征。主要的统计内容为：

丰富度：即为物种数S；

J′为均匀度指数，H′为实测多样性指数，H′_max为最大多样性指数，即H′_max=lnS(S为物种数)；

多样性指数：采用Shannon-Wiener(1949)的信息论测度指数H′：H′=-∑P_i·lnP_i；H′为多样性指数；P_i为第i种物种的个体占群落个体总数的比例。

种间相遇几率：采用Hurlbert提出的模型PIE=，式中PIE为种间相遇几率，N_i为第i种的个体数，N为群落中个体总数。

以上统计使用DPS数据统计分析系统进行分析(唐启义等，2007)。

2 结果与分析 2.1 鹤山丘陵实验站4种人工林昆虫群落的组成

根据调查结果，整理出鹤山丘陵4种人工林昆虫群落的组成，结果列于表 1。

从表 1看出，构成鹤山丘陵人工林昆虫群落的种类十分丰富，2002年全年共调查到16目、175科、1 076种，在已鉴定的16个目中，鳞翅目数量最大，包括45科、531种，占全部物种数的49.35%，该目昆虫为鹤山丘陵人工林昆虫群落的主要类群，在昆虫群落中占据主导地位。其次为鞘翅目，共有30科、177种，占全部物种数的16.45%。物种数量和个体数量较多、在昆虫群落中作用较大的类群依次还有同翅目(74种)、膜翅目(65种)、双翅目(61种)、半翅目(58种)和直翅目(53种)，这5个目的昆虫共计311种，占群落全部物种数的28.90%。以上7个目的昆虫种类共计1 019种，占群落全部物种数的94.70%，其中，森林的主要害虫和重要天敌也都存在于这7个目中。其余11个目昆虫在整个昆虫群落中则处于从属地位，对群落的作用和影响较小。

表 1所反映的信息说明，在鹤山丘陵不同人工林的昆虫群落类群均比较丰富。其中，物种数最多的为豆科阔叶混交林，而乡土树种混交林、松纯林和针叶混交林的物种数相对较少。这主要是由于豆科阔叶混交林植物相较纯松林等人工林复杂的原因。

2.2 鹤山丘陵实验站4种人工林昆虫群落的季节性变化

根据调查数据，分别统计鹤山丘陵实验站4种人工林昆虫群落的丰富度(即物种数S)、多样性指数(H′)、种间相遇几率(PIE)和均匀度指数(J′)，并将统计结果分别绘制昆虫群落各指标的季节变化图(图 1~4)。图 1至图 4显示，在鹤山丘陵实验站4种人工林中，昆虫群落的丰富度S、多样性指数H′、种间相遇几率PIE和均匀度指数J′ 4个指数在全年的变动规律基本一致，其中针叶混交林和纯松林两者更相似，而豆科阔叶混交林和乡土树种混交林两者更相似。从总的趋势看，3—7月份的3个指数波动较大，8月份以后的波动很小，这主要是由于8月份以前的物种数量多，群落结构更为复杂，导致了多样性的提高，但该期由于昆虫优势种的更替较大，也造成了群落多样性指标的较大变动。如5月13—17日的调查中，由于连续降雨，其中，5月14日的降雨量达到25.7 mm，导致15日的白蚁大量分飞，仅豆科阔叶混交林黄翅大白蚁(Macrotermes barneyi)和家白蚁(Coptotermes formosanus)的诱集量就分别高达3 458和2 928头。而此前的4月22—24日的调查则是以金龟子为优势种，如乡土混交林的异丽金龟(Anomala sulax)达到925头，豆科树种混交林的墨绿丽金龟(Mimela splendens)达到225头。优势种的种类和数量的异常波动导致了群落多样性的剧烈变动。而8月份以后，群落物种的组成和数量基本上保持相对的稳定，使群落多样性变化较小。

在4种不同的人工林中，群落的4种指数均存在明显的差别。全年中基本的趋势是豆科阔叶混交林和乡土树种混交林昆虫群落的各项指数均高于纯松林和针叶混交林昆虫群落，说明纯松林和针叶混交林2种人工林的昆虫群落结构简单，而豆科阔叶混交林和乡土树种混交林2种人工林的昆虫群落结构复杂。

至于针叶混交林在3月26—28日的昆虫群落各项指数均很低的原因，主要是由于该期松突圆盾蚧(Hemiberlesia pitysophila)的数量大量增加所致，其数量达到1 427头，优势度指数为0.947 5，造成了群落的个体分布极不均匀，导致多样性降低。总体上全年中4种人工林昆虫群落的各项指数均较高，如多样性指数H′均在2.0以上，说明这4种人工林昆虫群落的多样性均比较高，这与2002年10月份的单次调查结果一致(刘桂林等，2003)。关于群落多样性和稳定性的关系，目前尚有争论，但一般的观点认为，多样性指数越高群落越稳定，从这一观点来看，鹤山4种人工林的昆虫群落均具较高的稳定性。昆虫群落的多样性也反映出其所在生态系统的植物多样性，这一结果证实目前鹤山丘陵实验站的植被恢复状况良好。为便于分析，根据鹤山丘陵实验站2002年的气象资料分别整理绘制出旬累计降雨量、旬平均温度和旬平均湿度图(图 5，6)，气象资料由中国科学院华南植物所鹤山丘陵综合实验站提供。

关于群落的物种丰富度，从图 1的结果可看出，4—7月份的物种最丰富，均稳定在150种左右，豆科阔叶混交林中6月份达到204种，这一段时间的温度、湿度和降雨量均比较适宜(图 5和图 6)，是昆虫繁殖、活动的高峰季节。而8月6—8日的调查结果出现了物种丰富度的急剧下降，这主要是调查的几天连降大雨所致，其中，8月3—4日的降雨量分别达到49.6，28.6和36.6 mm，6—8日的降雨量也分别达到9.1，14.2和11 mm，另外进入7月份以后，温度也达到了全年的最高值，最终导致了该次调查丰富度的降低。从10月份以后，各人工林调查的昆虫种类均稳定在100种左右，这主要是由于温度的降低造成的，此外，3月份的调查各人工林昆虫群落的丰富度最低，除了气候因素外，本次调查未使用黑光灯诱集，对采集的物种数量有明显的影响。

3 结论与讨论

鹤山丘陵4种人工林的昆虫群落均具较高的丰富度S、多样性指数H′、种间相遇几率PIE和均匀度指数J′，说明这些昆虫群落结构复杂、具有较高的稳定性。反映出其所在生态系统的植物多样性，这一结果证实了鹤山丘陵实验站的植被恢复状况良好。

在4种不同的人工林中，群落的4种指数均存在明显的差别。全年中基本的趋势是豆科阔叶混交林和乡土树种混交林昆虫群落的各项指数均高于纯松林和针叶混交林昆虫群落，说明豆科阔叶混交林和乡土树种混交林2种人工林中昆虫群落结构复杂、稳定性高；纯松林和针叶混交林2种人工林中昆虫群落结构简单、稳定性稍差。由此反映出，豆科阔叶混交林和乡土树种混交林比纯松林和针叶混交林对鹤山南亚热带退化生态系统的恢复更有利。

退化生态系统恢复的研究是目前生态学研究的热点之一(李国强等，2006；陈恩波，2007；黄凯等，2007；李艳霞等，2007)，在利用生态系统内物种多样性变化对生态系统功能的影响方面也已有一些报道(李巧等，2005；徐国良等，2005；张卫信等，2005；Travis，2003)，本研究在利用昆虫群落评价生态系统恢复方面做了一些尝试，但如何定量昆虫群落与生态系统的功能方面尚需进一步探讨。在取样方法上本研究采用了人工样方调查、诱捕器和黑光灯诱集结合的方法，该方法使采集的标本量增加，其调查结果更接近实际，但各种取样方法的取样单位如何更合理一致也需进一步研究。