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浙江省括蒼山自然保護區蛾類多樣性研究

2018-07-19 01:33金瑤瑤陳春棠朱凌飛
湖北農業科學 2018年9期
關鍵詞:蛾類多樣性

金瑤瑤 陳春棠 朱凌飛

摘要:選取浙江省括蒼山自然保護區為樣地,對此地蛾類多樣性開展了研究。結果表明,采集蛾類共計14科87種,其中優勢種為明后夜蛾[Trisuloides nitida (Butler)];蛾類多樣性指數較高,但與均勻度指數不一致,表明不同樣地生境的變化導致蛾類群落結構的變化,故減小保護區內人為干擾,維持良好生態極為重要;動物區系分析表明,古北區與東洋區共有種數74種,占總種數的85.06%,綜合已有蛾類及其他昆蟲記錄,支持Holt等在更新的世界動物地理區劃中提出的“中日區”觀點。

關鍵詞:括蒼山;蛾類;多樣性;動物區系

中圖分類號:S763.42;Q968.2 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2018)09-0062-05

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.09.014

Study on the Diversity of Moths in the Kuocangshan Nature Reserve of Zhejiang Province

JIN Yao-yao1,CHEN Chun-tang2,ZHU Ling-fei3,HUANG Zhi-qiang1,WU Pei-ni1,QI Xin1

(1.School of Life Sciences,Taizhou University,Taizhou 318000,Zhejiang,China;2.Xianju Forestry Bureau,Xianju 317300,Zhejiang,China;

3.Management Committee of Xianju National Park,Xianju 317300,Zhejiang,China)

Abstract: A biodiversity study of moths has been conducted in the Kuocangshan Nature Reserve of Zhejiang Province,with sampling plots set there. The results showed that, Kuocangshan Nature Reserve had 87 species moths belonging to 14 families,with Trisuloides nitida(Butler) as the dominant species. The diversity index of moths was high,but it was not consistent with evenness. The results indicated that the changes of the moths community structure were caused by the changes of habitat in different sampling plots,so it was very important to reduce the human disturbance and preserve the ecological environment. The fauna analysis showed that 74 species(85.06% of all collected species) were both distributed in Palaearctic and Oriental Region. With the record of moth and other insects, the results supported the viewpoint of “Sino-Japanese” in Holts dated zoogeographic regionalization.

Key words: Kuocangshan; moths; diversity; fauna

蛾類作為昆蟲綱鱗翅目中的最大類群,是生態系統中重要的組成部分。其壽命較短,分布范圍廣泛,易采樣識別,又鑒于其對生存環境的變化相對敏感,具有廣譜生物地理學和生態學探針功能,可通過種群數量的波動和群落多樣性的程度來反映生境質量的變化[1-3]。蛾類群落結構及其多樣性變化特征已經成為國內外研究的熱點[4-6],但有關括蒼山自然保護區內的蛾類尚未見相關報道。為獲取浙江省括蒼山自然保護區蛾類的種類及群落多樣性等信息,為保護、利用此地資源及監測環境質量提供理論依據,于2016年6-8月對括蒼山自然保護區的蛾類多樣性開展了相關的調查研究。

1 研究地區概況與研究方法

1.1 括蒼山自然保護區的自然概況

括蒼山自然保護區位于浙江省東南部有動植物“基因庫”之稱的括蒼山脈中段[7],屬于亞熱帶季風性濕潤氣候,四季分明,夏季高溫多雨,冬季溫和濕潤。此處擁有較大面積的常綠闊葉林,植物種類豐富,并且由于南北過渡帶的地理位置,使植物表現出區系過渡性的特點。保護區內共有1 400多種維管植物,其中蕨類植物50多種,種子植物1 300多種[8]。內部地表起伏較大,其植被呈較明顯的垂直分布,海拔700~800 m或以下為常綠闊葉林、針闊混交林和暖性針葉林,800~1 000 m為常綠落葉闊葉混交林和溫性針葉林,1 000 m以上為山地矮林和灌叢[9]。

1.2 調查時間、地點和方法

根據主導功能性的差異,自然保護區可分為核心區、緩沖區和試驗區。核心區內多集中珍稀、瀕危動植物,生態系統保持相對天然狀態,但是保護區條例明確嚴禁以任何單位和個人形式進入,故選擇位于試驗區的樣地1、樣地2以及緩沖區內的樣地3作為采集點,未涉及核心區。利用蛾類趨光性的特點,在3處樣地內通過采取定點燈誘法捕獲。2016年6-8月,每月分別在樣地各進行1次野外采集,采集時間為20:00-24:00,若遇不良天氣,則將采集時間順延至天氣好轉時繼續。選用250 W汞燈和2.0 m×1.5 m的白化纖布分別作為誘集燈和幕布,用竹竿將幕布掛在誘集燈后約15 cm處,清除幕布附近的雜草,捕獲落在幕布前后面的蛾類。將采集的蛾類放入盛有氯仿或乙酸乙酯的毒瓶,并記錄采集地點、時間,貼上標簽。帶回實驗室,對其展翅晾干制作成標本后,結合《中國蛾類圖鑒》、《中國經濟昆蟲志》等相關文獻資料進行種類鑒定和數量統計。

1.3 數據分析方法[10-12]

1)多樣性指數(H′)。采用Shannon-Wiener公式:H′=-ΣPilnPi,Pi=Ni/N,式中,Pi為第i種的個體比例,Ni為第i種的個體數,N為全部物種的個體總數。

等級多樣性指數H′(GS)。公式:H′(GS)=H′(G)+H′(S)或H′(FGS)=H′(F)+H′(G)+H′(S),式中, H′(F)、H′(G)、H′(S)分別表示科級、屬級和種級的多樣性指數。

2)均勻度指數(J)。采用Pielou公式:J=H′/lnS=

-ΣPilnPi/lnS,式中,J為均勻度,H′為Shannon-Wiener多樣性指數,S為物種數。

3)優勢度指數(D)。采用Berger-Parker公式:D=Nmax/Nt,式中,Nmax為優勢種的種群數量,Nt為所有物種的種群數量。

4)物種豐富度(R)。采用Margalef公式:R=(S-1)/lnN,式中,S為全部物種數,N為全部個體。

5)群落相似性指標(I)。群落相似性系數采用Jaccard的相似性系數公式:I=c/(a+b-c)。

其中,生境A的物種數記作a,生境B 的物種數記作b,生境A、B共有的物種數記作c。根據Jaccard的相似性系數原理,當0

2 結果與分析

2.1 括蒼山蛾類群落的種類組成

經鑒定,仙居括蒼山自然保護區有蛾類14科87種,其數量特征見表1。其中6月13科68種,7月14科87種,8月14科80種。在各類群中,以尺蛾科(15種)和夜蛾科(12種)為優勢,分別占總種數的17.24%和13.79%。天蛾科(9種)、燈蛾科(8種)、舟蛾科(8種)和枯葉蛾科(8種)的種類也比較多。從各類群的個體數量來看,以夜蛾科的數量最多(2 469頭),其次為尺蛾科(1 623頭)和天蛾科(1 554頭)。

2.2 括蒼山蛾類群落的多樣性

2.2.1 括蒼山蛾類群落的優勢種類 從表2可知,6-8月的優勢種分別是江浙垂耳尺蛾[Pachyodes iterans(Prout)]、缺角天蛾[Acosmeryx castanea (Rothschild & Jordan)]和明后夜蛾[Trisuloides nitida(Butler)]。它們分別屬于尺蛾科、天蛾科和夜蛾科。而這3個月的優勢種是明后夜蛾,屬于夜蛾科。

2.2.2 括蒼山蛾類群落多樣性的時間動態 根據6-8月的采集情況,按時間順序對括蒼山蛾類的個體數、物種豐富度(R)、多樣性指數(H′)、均勻度指數(J)等進行了整理統計(表3)。從表3可以看出,6月捕獲蛾類2 159只,7月捕獲蛾類3 384只,8月捕獲4 339只,個體數在6-8月內呈明顯的上升趨勢;而各月的物種豐富度依次為8.726 9、10.582 3和9.432 4,呈先增后減的特征;括蒼山蛾類多樣性指數在6-8月分別為7.936 3、8.067 5和8.075 0,可見多樣性指數相對較高;蛾類均勻度指數6-8月分別為0.946 5、0.913 5和0.933 8。

2.2.3 不同樣地蛾類群落多樣性 根據不同樣地采集到蛾類的情況,樣地1、樣地2、樣地3的多樣性指數分別為3.985 1、3.852 3、4.160 7;均勻度分別為0.951 2、0.929 8、0.931 7;豐富度分別為8.181 0、7.760 5、10.334 8。

2.3 括蒼山蛾類群落的相似性

根據Jaccard的相似性系數原理,計算各樣地在6-8月的相似性系數,其中6月樣地1和2的相似性系數為0.612 2,為中等相似;樣地1和3的相似性系數為0.426 2,為中等不相似;樣地2和3的相似性系數為0.343 3,為中等不相似。7月樣地1和2的相似性系數為0.754 1,為極相似;樣地1和3的相似性系數為0.443 2,為中等不相似;樣地2和3的相似性系數為0.465 1,為中等不相似。8月樣地1和2的相似性系數為0.569 0,為中等相似;樣地1和3的相似性系數為0.394 7,為中等不相似;樣地2和3的相似性系數為0.478 9,為中等不相似。

2.4 括蒼山蛾類群落區系

查閱并參考了《中國昆蟲生態地理概述》和《中國農林昆蟲地理分布》等資料[13-15],將括蒼山自然保護區的87種蛾類昆蟲按中國動物地理區系(古北界:蒙新區、青藏區、東北區和華北區;東洋界:華南區、華中區和西南區)進行劃分,各個科的分布以及其占總數的比例情況見表4。根據統計可知,括蒼山87種蛾類昆蟲在中國動物地理區系劃分中的分布情況較為復雜,歸納起來共有24個分布類型,其中以青藏區+華北區+華中區+華南區成分最多,總共有21種(其中夜蛾科有6種,尺蛾科有4種,螟蛾科、天蛾科、鉤蛾科和枯葉蛾科均為2種,刺蛾科、籮紋蛾科和舟蛾科均為1種),占總數的24.14%。在這87種蛾類中,古北區與東洋區共有種74種,占85.06%;東洋區特有種13種。

3 小結與討論

通過野外采集、整理與鑒定,共記述浙江省括蒼山自然保護區的蛾類昆蟲87種,隸屬于14科,以尺蛾科為最多(15種),夜蛾科次之(12種)。尺蛾科和夜蛾科幼蟲寄主植物廣泛,主要取食農作物、果樹、林木等多種植物,嚴重危害農林業并給人類帶來一定的經濟損失[16,17]。保護區內植被茂盛,主要為林木和部分果樹,且周邊分布著村落,種植著一定面積的農作物,故能大量吸引危害農林業的尺蛾科和夜蛾科昆蟲。

括蒼山自然保護區內蛾類以尺蛾科為主,夜蛾科次之的特點在優勢種上也得到體現。在6、7、8月的優勢種分別是江浙垂耳尺蛾、缺角天蛾和明后夜蛾。保護區3個月的優勢種為夜蛾科的明后夜蛾。這與居峰等[18]研究江蘇南京紫金山夏季的蛾類群落時,發現闊葉林中蛾類優勢科為夜蛾科的結論相同。尤平等[12]等指出蛾類優勢種的不同與植物群落結構有關。徐可成等[19]研究杭州西溪濕地公園蛾類多樣性則表明優勢種為草螟科的褐萍水螟[Nymphula responsalis(Walker)]。兩地都位于浙江省境內,屬亞熱帶季風氣候,氣候溫和,雨量充沛,故相似的氣候條件并非導致兩者優勢種差異的原因。優勢種差異的原因一方面在于植物群落的不同:西溪濕地以禾本科、菊科、豆科和薔薇科為主,而括蒼山植被以常綠闊葉林等木本植物為主;另一方面在于蛾類食物來源的不同:褐萍水螟的主要寄主是綠萍,綠萍主要生長在中性或偏酸性,且鈣、鎂及重金屬離子含量低的水中,而明后夜蛾的食物來源主要為植物的蜜糖。上述結果表明,不同生境和植被類型共同決定蛾類群落的優勢種,蛾類可作為不同生境的指示生物。

蛾類群落的結構組成和演替是其適應和協調環境的結果[20,21]。受溫度變化和寄主植物的影響,蛾類群落多樣性隨時間的變化呈現不同水平。在6-8月保護區蛾類個體數呈明顯的上升趨勢,這點與多數研究中,昆蟲季節動態的高峰期出現在7-8月大致相同[22,23]。結合實際,7月氣溫相對較高,多數植被生長茂盛,利于蛾類取食、繁殖等活動。種類繁多的植物為昆蟲提供了多樣的生存環境,故其豐富度也相應增加。多樣性指數在6-7月間相對迅速上升,在7-8月較緩慢增加,并于8月達最大值??傮w而言,在6-8月,括蒼山保護區蛾類昆蟲較為豐富,多樣性指數較高,反映出此處生境相對穩定,具備蛾類生存與繁衍的自然條件。

保護區3處樣地間的相似性系數關系大體呈現:樣地1與樣地2表現為中等相似,樣地2與樣地3表現為中等不相似,樣地1與樣地3表現為中等不相似。分析其原因,采集的樣地3位于緩沖區,只準進入從事科研活動,使得植物群落和環境質量保持相對良好的自然狀態,而豐富的寄主植物組成復雜的生態系統,為不同種類的蛾類提供食物和繁殖場所。但是處在試驗區的樣地1和2,科研活動、參觀和旅游等人為活動較多,人為干擾通過植被群落對蛾類種類的間接影響更大。均勻度和豐富度是與多樣性指數聯系密切的2個參數。括蒼山自然保護區不同樣地蛾類的多樣性指數與均勻度指數不一致,與西溪濕地[19]、天津七里海濕地[12]、重慶市[17]等地的研究結果一致,而與物種豐富度指數一致。樣地1和2雖然同屬試驗區,但樣地2處有部分農田,受到人為干擾更大,變化也更大,故樣地2的均勻度指數明顯小于樣地1。多樣性指數不受均勻度指數的影響,表明不同樣地生境的變化導致群落結構的變化,故減小保護區內人為干擾,維持良好生態極為重要。

括蒼山坐落在浙江省東南部,總體氣候較為溫和,雨量充足。其植物種類各異,有著明顯的東亞植物區系的區域特征。在動物地理學研究上,浙江省的歸屬爭議較大。楊惟義[24]根據蝽類研究,將長江以北至40°N之間的地帶列為混合區,長江南岸即劃入東洋界;馬世駿[25]參考前人工作,并分析國內各方面所積累的經濟昆蟲區系資料,認為在28°N左右較為合適;章士美[26]根據近千種農業昆蟲在秦嶺以東分布的交叉復雜情況,提出分界線位于32°N附近;吳鴻等[27]在分析浙江西天目山昆蟲區系的基礎上,也認為分界線位于32°N附近比較合理。按照傳統動物地理區劃分析,87種蛾類中,古北區與東洋區共有種74種,占85.06%;東洋區特有種13種,占14.94%。與福建?。▊鹘y東洋區)共有種37種,占42.53%;與日本(傳統古北區)共有種33種,占總數37.93%。參考以往浙江已有莫干山[15]、天目山[27]蛾類記錄,其區系特征為東洋、古北兩大地理大區交叉重疊,反映出浙江省更像是古北與東洋界的一個過渡地帶。由于浙江省與日本蛾類區系成分相似度很高,本文研究結果更支持Holt等[28]在更新的世界動物地理區劃中提出的中日區。雖然Holt等[28]依據是以陸生脊椎動物來推斷世界動物地理區劃,但是相類似的結果在昆蟲中得到支持。Heiser等[29]根據蜻蜓目昆蟲分析其區系成分后認為中國南部與喜馬拉雅山以南為東洋界,中國北方、東北地區與日本為東洋界與古北界的過渡地帶,也未將日本歸入傳統的古北區。由此看來,將日本與浙江歸入同一動物地理大區是較為理想的。

參考文獻:

[1] NEW T R. Are Lepidoptera an effective 'umbrella group' for biodiversity conservation[J].Journal of Insect Conservation,1997,1:5-12.

[2] SAMWAYS M J. Insects in biodiversity conservation:some perspectives and directives[J].Biodiversity and Conservation,1993, 2(3):258-282.

[3] 劉佳敏,張 慧,黃秀鳳,等.浙江3個自然保護區昆蟲多樣性及森林健康評價[J].浙江農林大學學報,2013,30(5):719-723.

[4] PATRICK B H.Conservation of New Zealands tussock grassland moth fauna[J].Journal of Insect Conservation,2004,8(2-3):199-208.

[5] BREHM G,FIEDLER K. Diversity and community structure of geometrid moths of disturbed habitat in a montane area in the Ecuadorian Andes[J].Journal of Research on the Lepidoptera,2005,38:1-14.

[6] BECK J,SCHULZE C H,LINSENMAIR K E,et al. From forest to farmland:Diversity of geometrid moths along two habitat gradients on Bomeo[J].Journal of Tropical Ecology,2006,18(1):629-637.

[7] 徐慧君,顧瑩秋,凌培駿,等.浙江省臨海市括蒼山自然保護區蜘蛛名錄[J].湖北農業科學,2014,53(14):3303-3307.

[8] 張汝忠,王堅婭,翁錢塘,等.括蒼山省級自然保護區重點保護野生植物調查研究[J].農業科技與信息,2015(4):78-80.

[9] 彭佳龍,史小華,張汝忠.浙江括蒼山自然保護區種子植物區系分析[J].林業科學研究,2008,21(5):713-718.

[10] 馬克平,劉玉明.生物群落多樣性的測度方法Ⅰα多樣性的測度方法(下)[J].生物多樣性,1994(4):231-239.

[11] 馬克平,劉燦然,劉玉明.生物群落多樣性的測度方法Ⅱβ多樣性的測度方法[J].生物多樣性,1995(1):38-43.

[12] 尤 平,李后魂,王淑霞,等.天津七里海蛾類多樣性[J].昆蟲學報,2003,46(5):617-621.

[13] 趙東芳.雁鳴湖自然保護區燈下蛾類多樣性研究[D].長春:吉林農業大學,2011.

[14] 田 奧,王少山,王佩玲,等.新疆蛾類區系初步分析[J].環境昆蟲學報,2015,37(6):1149-1157.

[15] 方志剛.莫干山蛾類昆蟲區系研究[J].浙江林學院學報,1992, 9(4):7-12.

[16] 于思勤,黃元炯,殷花娥.河南省夜蛾科、尺蛾科和天蛾科昆蟲區系研究[J].河南農業大學學報,1989,23(1):65-72.

[17] 劉文萍,李愛民,李 健,等.重慶市蛾類資源調查及區系(夜蛾科)[J].西南大學學報(自然科學版),2010,32(8):97-103.

[18] 居 峰,宋伙林,陳 希,等.南京紫金山夏季蛾類群落結構及其動態分析[J].林業科技開發,2009,23(3):66-74.

[19] 徐可成,王薛婷,張美玲,等.杭州西溪國家濕地公園蛾類多樣性研究[J].浙江農業學報,2014,26(2):388-392.

[20] 劉江偉,汪小越,陳 希,等.南京市主要植被群系毒蛾科昆蟲群落結構及其多樣性[J].安徽農業科學,2016,44(6):7-12.

[21] 居 峰,董麗娜,陳 希,等.不同森林植被類型蛾類群落結構及其多樣性研究[J].江蘇林業科技,2011,38(1):1-6,11.

[22] 高書晶,龐保平,周曉榕,等.麥田昆蟲群落結構及多樣性的季節動態[J].昆蟲知識,2006,43(3):295-299.

[23] 賈玉珍,張春雨,趙秀海,等.長白山紅松闊葉林不同恢復階段蛾類組成和多樣性研究[J].應用與環境生物學報,2008,14(5):630-634.

[24] 楊惟義.中國昆蟲之分布[J].科學,1937,21(3):205-216.

[25] 馬世駿.中國昆蟲生態地理概述[M].北京:科學出版社,1959.

[26] 章士美.從某些農業昆蟲的分布來討論古北東洋兩界在我國秦嶺以東的分布線問題[J].昆蟲學報,1965,14(4):411-419.

[27] 吳 鴻,潘承文.天目山昆蟲[M].北京:科學出版社,2001.

[28] HOLT B G,LESSARD J P,BORREGAARD M K,et al. An update of Wallace's zoogeographic regions of the world[J].Science,2013,339(6115):74-78.

[29] HEISER M,SCHMITT T. Tracking the boundary between the Palaearctic and the Oriental region:New insights from dragonflies and damselflies(Odonata)[J].Journal of Biogeography,2013,40(11):2047-2058.

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