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九段沙河口湿地是上海市面积最大的自然保护区,位于长江河口和东海的交汇处,是海洋、河流、陆地三大生态系统相互作用而形成的新生湿地。九段沙湿地现已成为世界上最重要的生态敏感区之一,也是进行科学研究的良好场所。该湿地自1997年引进互花米草以来,8年内互花米草迅速扩散,一些区域已经完全郁闭,形成单物种群落,并对土著物种芦苇和海三棱蔗草产生了强烈的竞争影响。为了解因生物入侵导致的植被群落结构改变而对昆虫群落多样性的影响以及由此产生的其它生态后果,从2004年5月到2005年10月对长江口九段沙湿地三种不同植物群落中的昆虫群落进行了研究,主要结果如下:
1、在九段沙三个典型植物群落中通过网捕法、植株收割法、凋落物收集法和取泥法共获取昆虫4382头,隶属12个目,71个科和100个种。其中芦苇群落中获得昆虫2629头,隶属10个目,55个科和75个种;互花米草群落中获得昆虫393头,隶属12个目,35个科和39个种;海三棱蔗草群落中获得昆虫1360头,隶属10个目,39个科和51个种(根据样方内植株密度将所取植株内昆虫数目还原为一个样方内的昆虫数目之后的个体数分别为:芦苇群落:6896头;互花米草群落:1398头;海三棱蔗草群落:3973头;总体为12267头。其它数值不变)。
2、在入侵种互花米草中生存的优势类群为双翅目昆虫。双翅目许多成虫取食植物汁液、花蜜;而芦苇群落和海三棱蔗草群落中的优势类群涵盖双翅目、半翅目、同翅目和鞘翅目等,它们除了吸取植物汁液,还啃食植物茎叶。
3、互花米草群落中昆虫群落的物种数、个体数量以及Shannon-Wiener多样性指数均显著低于土著植物芦苇和海三棱蔗草群落;而Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数较土著植物群落中高。聚类分析结果表明:通过对三个典型植物群落中昆虫群落比较发现,芦苇与海三棱麃草群落中昆虫群落结构更为相似。可见,互花米草的入侵将可能导致九段沙湿地昆虫群落中物种多样性的降低和群落结构的改变。
4、各植物群落中昆虫多样性呈现出显著的季节性变化。网捕法所得三种植物群落中昆虫群落的Shannon-Wiener多样性指数都是在夏季最高,冬末春初最低;通过植株收割法所得芦苇群落中昆虫群落的Shannon-Wiener多样性指数在秋季最高,夏季最低,而互花米草的在春季最高,秋季最低;通过凋落物收集法所得芦苇群落中昆虫群落的Shannon-Wiener多样性指数在夏季最高,秋季最低,而互花米草的在秋季最高,春季最低。
5、倘若由互花米草代替芦苇和海三棱麃草,膜翅目昆虫所受影响最大。此类昆虫是最重要的传粉昆虫之一,因此其减少会给当地依靠昆虫传粉的植物带来极大影响。而互花米草是风媒植物,所以这样的结果会更加有利于它的成功入侵。互花米草成功入侵将使当地昆虫多样性降低的同时可能会给生活于九段沙的繁殖鸟类造成影响。