干旱、半干旱区约占全球陆地表面的41%(Reynolds et al., 2007)，是陆地生态系统的重要组成部分。但是，由于干旱荒漠地区土壤水分含量低，而且降水稀少，因此不能支撑大面积、连续分布的植被(Schulze et al., 2005)，植物群落通常较为单一，不同类型灌木的斑块状分布格局是荒漠区植被的显著特征(Whitford，2002)。昆虫多样性是全球生物多样性的重要组成部分(Lewinsohn et al., 2008)，而其中的荒漠昆虫是随着荒漠的出现，适应环境改变演化而来的一支特殊旱生昆虫类群(黄人鑫等，2005)，是荒漠生态系统的重要组成部分。荒漠区昆虫种类和数量相对其他地区较少，但是在荒漠生态系统中有着不可忽视的作用，如为荒漠植物授粉，构成食物链的重要环节等。作为生物多样性研究的重要内容，昆虫多样性格局一直是昆虫群落生态学研究的核心问题之一(张立敏等，2008)，特别是针对不同区域不同植被类型中昆虫多样性的调查研究已经开展了很多(安静超等，2010; 于晓东等，2001; Tangmitcharoen et al., 2005; 贾玉珍等，2009; 王斌等，2007)。昆虫由于种类繁多、数量庞大，占据了生态位差异更大、空间尺度相对较小的生境(Samways，1993)，对环境条件的改变也更敏感，更适合用来指示生态环境的变化，特别是气候变化引起的温度、湿度等环境条件的改变。因此，开展昆虫多样性研究对荒漠区生物多样性监测和保护具有重要意义(李志刚等，2010)。

库姆塔格沙漠东西长约280 km，南北宽约120km，总面积2.28万km²，列我国沙漠的第6位。境内自然条件恶劣，气候极端干旱，地貌类型复杂、沙丘类型多样，尤以独特的羽毛状沙丘著称。20世纪50年代以来，中国虽曾组织了多次大规模的沙漠科学考察，但由于各种原因，这片广袤的区域却成了沙漠科考的最后空白。2007年6月—2009年12月，由中国林业科学研究院牵头、多家科研单位参与，先后组织了2次大规模、综合性、全方位沙漠科学考察，本研究的数据收集工作也是在此次考察中完成的。

1 研究区域概况

库姆塔格沙漠分布在新疆维吾尔自治区若羌县与甘肃省敦煌市和阿克塞哈萨克族自治县接壤的地区，地理位置39°07'50″—41°00'03″N，89°57'49″—94°54'08″E。区域大地构造决定了库姆塔格沙漠的地貌格局，呈现出南高北低的地势，沙漠及周边地区自南向北依次分布有高山带、中山带、低山带、洪积扇、残山丘陵、沙漠或戈壁等地貌单元。库姆塔格沙漠处于内陆干旱气候区，年平均气温5~9 ℃，极端最高温36~43.6 ℃，极端最低温-29.1 ~-24.9℃。由于远离海洋，夏季来自太平洋的暖湿气流到达西北沙漠上空时已所剩无几，加上青藏高原阻挡，只有很少的一部分水汽可以越过横断山脉沿着青藏高原东侧和北侧进入新疆东部，年平均降水量基本都在25 mm以下，属于极端干旱少雨区，年平均蒸发量在3 000 mm以上。年日照时数3 100~3 500 h，相对湿度35%~43%。

2 研究方法 2.1 调查方法

调查分别于2007年9月，2008年5月、7月进行，主要采用扫网、灯诱等方法进行研究区全面的昆虫标本采集和数据收集，然后将采集到的标本带回实验室进行鉴定。另外，针对库姆塔格沙漠地区的不同植物群落中昆虫多样性的调查主要采用样地调查，调查的植物群落包括塔克拉玛干柽柳(Tamarix taklamakanensis)、唐古特白刺(Nitraria tangutorum)、梭梭(Haloxylon ammodendron)、芦苇(Phragmites australis)、大花白麻(Poacynum hendersonii)和沙拐枣(Calligonum mongolicum)6种，每种植物群落在不同区域设置3个50 m×50 m的样地(图 1)，样地间隔距离不小于1 000 m，每个样地分别于中心和四角设置5个10 m×10 m的样方，用网径30 cm的捕虫网对样方内所有植物进行反复扫网，尽可能收集样方内所有的昆虫个体，然后统计所捕获的昆虫种类数量及个体总数，并把每一种采集标本带回鉴定。鉴定主要依据相关文献(郑乐怡等，1999; 中国科学院中国动物志编辑委员会，2003)。

2.2 数据分析

分别计算每种植物群落中昆虫的多样性指数(H＇)、均匀度指数(E)、优势度指数(D)、优势集中性指数(C)和物种丰富度(S)(虞蔚岩等，2010)。

物种丰富度即物种数目，用不同群落中的平均物种数表示。

Shannon多样性指数(H＇)计算公式如下:

式中: H＇为Shannon多样性指数; P_i为调查样点植物群落中第i种昆虫的数量占所有昆虫总量的比例

Pielou均匀度指数(E)计算公式如下:

式中: E为均匀度，N为物种数。

优势度指数(D)采用Berger-Parker公式:

式中: N_max为优势种的种群数量，N_t为全部物种的种群数量。

优势集中性指数(C)采用Simpson公式:

3 研究结果 3.1 主要类群及数量

本次调查共采集到昆虫标本1 000余号，经鉴定隶属于10目55科109种。其中鳞翅目为第1大类群，共10科(占全部科数18.18%)，20种(占全部种数18.35%); 第2大类群为双翅目，共10科(占全部科数18.18%)，18种(占全部种数16.51%); 第3大类群为鞘翅目，共7科(占全部科数12.73%)，17种(占全部种数15.60%); 这3大类群构成了库木塔格沙漠地区昆虫种类的主要组成部分，约占总科数和总种数的一半; 其次为膜翅目、直翅目和半翅目，种类分别占总数的12.84%，13.76%和9.17%(表 1)。从科的角度来看，单科种类都较少，种类最多的分别是斑翅蝗科(9种)和叶蝉科(5种)，其余的科多数都少于4个种。在昆虫地理区划上，库姆塔格沙漠及其周边地区的昆虫荒漠区系以古北界中亚地区为主，同时也有蒙新区成分。

3.2 不同植物群落中昆虫水平分布

样方调查结果显示:在6个不同的植物群落中，昆虫类群数最多的是梭梭群落(4.40±0.51)，其次是唐古特白刺群落(4.00±0.71)，最少的是大花白麻群落(2.00±0.27)。其中，梭梭群落中昆虫类群数显著高于其他5个群落(P＜0.05);昆虫个体数最多的是塔克拉玛干柽柳群落(55.14±10.06) 和梭梭群落(25.20±3.51)，最少的是大花白麻群落(3.67±0.67) 和芦苇群落(4.33±0.88)。塔克拉玛干柽柳群落中昆虫个体数显著高于其他5个群落(P＜0.05)，见图 2。

不同植物群落中昆虫类群和个体分布的差异较大:梭梭和柽柳植株相对较高(表 2)，冠幅也较大，为不同生态位的昆虫分布提供了较大的空间，因此昆虫类群数和昆虫个体数相对较多; 白刺群落通常都形成大小形状不等、盖度较高的白刺包，因此昆虫类群数和个体数也相对较高; 沙拐枣和大花白麻相对矮小，限制了昆虫种类和数量，该区域芦苇群落虽然植株不高，但是分布区通常水热条件较好，所以昆虫种类较多，但受冠幅小的影响，昆虫个体数则很少。

此外，不同植物群落中昆虫种类分布也有差异，芦苇群落中的昆虫主要由草蛉科、金小蜂科、麻蝇科、蝇科的种类构成，大花白麻、梭梭和塔克拉玛干柽柳群落中的昆虫主要包括叶蝉科、丽蝇科、蝇科的昆虫，分布在唐古特白刺群落中的昆虫主要包括蝇科、蝽科、盲蝽科，沙拐枣群落中的昆虫主要包括叶蝉科、瓢虫科、蝇科。

3.3 不同植物群落昆虫多样性

调查分析显示:在库姆塔格沙漠地区不同植物群落中昆虫分布种类和数量差异较大(表 3)。各多样性指标排序如下。

物种丰富度:梭梭群落＞唐古特白刺群落＞芦苇群落＞沙拐枣群落＞塔克拉玛干柽柳群落＞大花白麻群落;

多样性指数排序:芦苇群落＞梭梭群落＞唐古特白刺群落＞沙拐枣群落＞塔克拉玛干柽柳群落＞大花白麻群落;

均匀度指数排序:芦苇群落＞大花白麻群落＞沙拐枣群落＞唐古特白刺群落＞梭梭群落＞塔克拉玛干柽柳群落;

优势度指数排序:塔克拉玛干柽柳群落＞大花白麻群落＞唐古特白刺群落＞梭梭群落＞沙拐枣群落＞芦苇群落;

优势集中性指数排序:塔克拉玛干柽柳群落＞大花白麻群落＞唐古特白刺群落＞梭梭群落＞沙拐枣群落＞芦苇群落。

从表 2可以看出:芦苇群落的多样性指数和均匀度指数最高，优势度指数和优势度集中性指数都最小，主要是因为芦苇群落中虽然物种数较多，但是每个物种的个体数量都很少，较高的均匀度指数说明芦苇群落昆虫结构最为稳定。梭梭群落物种丰富度最高，多样性指数仅次于芦苇群落，由于不同物种个体数差异较大，所以均匀度指数较低。大花白麻群落虽然物种丰富度很低，但均匀度指数、优势度和优势度集中性指数都较高，说明该群落中某一类群昆虫个体数较多，但是整体比较稳定。塔克拉玛干柽柳群落的物种丰富度低于其他群落，仅高于大花白麻群落，均匀度指数最低，而优势度指数和优势集中性指数都最高，主要是因为该群落中的条沙叶蝉(Psammotettix maritimus)个体数量较多，而且物种分布不均匀，说明该群落稳定性最差。

4 结论与讨论

荒漠昆虫作为荒漠生态系统的重要组成部分，对维持生态系统稳定性有着至关重要的作用，但是目前针对荒漠地区的昆虫研究还比较少。库姆塔格沙漠地区主要以荒漠生态系统为主，植被类型以耐旱的灌丛为主，植物群落单一，很难支持多种昆虫生存，特别是那些对环境中水分含量要求较高的昆虫物种。王继和等(2009)于2005年调查了库姆塔格沙漠地区的昆虫种类，但是由于并非针对性调查，而且取样区域较小，因此只发现了20多种昆虫分布。此次调查通过对不同类型植被的系统采样，共采集到昆虫标本1 000余号，隶属于55科，10目，109种，基本摸清了这一区域的昆虫资源。由于库姆塔格沙漠自然条件恶劣，植物群落物种组成单一，而且呈斑块状分布，因此针对不同植物群落的昆虫多样性调查对于生物多样性保护和维持荒漠生态系统的稳定具有重要意义。

昆虫群落多样性与生物土壤结皮(陈进福等，2006)、植被类型、海拔、月份、温度、湿度、光照等多个环境因子有关，因此环境的稳定与否对昆虫群落的多样性及其结构的稳定性也有相当大的影响(李文宾等，2009)。沙漠东面靠近敦煌西湖湿地的区域植被生长较好，昆虫种类和数量都相对较高，而沙漠西北部靠近罗布泊的区域昆虫种类和数量则相对较低。针对不同类型植物群落的昆虫多样性调查显示:塔克拉玛干柽柳群落和梭梭群落中昆虫种数和昆虫个体数相对高于其他植物群落，主要是因为这2种植物植株较高，冠幅相对较大，为不同种类的昆虫提供了相应的生态位，而且塔克拉玛干柽柳和梭梭小枝发达，含水量高，更适于植食性昆虫的分布塔克拉玛干柽柳群落中叶蝉类占了个体数的绝大部分，因此导致该植物群落中昆虫优势度很高。库姆塔格沙漠地区的芦苇属于矮生群落，但是其分布海拔较低，水热条件优于其他植物群落，昆虫物种丰富度较高，而且分布均匀，是6种被调查植物群落当中昆虫群落结构最稳定的一类。