松花湖自然保護(hù)區(qū)蝶類群落多樣性研究

劉 思，蘇連輝，王金波

(1.吉林省林業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院，吉林 長春 130022;2.和龍市林業(yè)局，吉林 延邊 133500;3.通榆縣林業(yè)局，吉林白城 137200)

蝶類屬于鱗翅目(Lepidoptera)錘角亞目(Rhopalocera)，目前全世界約有16 500 種。蝶類昆蟲觸角呈棍棒狀或球桿狀;前、后翅無特殊連鎖構(gòu)造，后翅肩角常擴(kuò)大，飛行時(shí)前翅貼接在后翅上面，靜止時(shí)雙翅多自立于體背，翅面常具鮮艷色彩。蝶類昆蟲均在白天活動(dòng)。蝶類在科學(xué)文化、經(jīng)濟(jì)、藝術(shù)、醫(yī)藥等諸多方面是一類具有重要價(jià)值的昆蟲資源，充分認(rèn)識(shí)其資源優(yōu)勢(shì)和潛在價(jià)值，在科學(xué)保護(hù)的基礎(chǔ)上合理開發(fā)利用，具有良好的發(fā)展前景。

目前，僅有唐明和［1］對(duì)松花湖主要害蟲和陳玉寶［2，3］、杜秀娟［4］、高文財(cái)［5］、李娜［6］等對(duì)直翅目蝗蟲、螽斯總科等昆蟲種類進(jìn)行了調(diào)查研究，而對(duì)蝶類的研究也僅見于閆明真、王力［7］等在1997 年根據(jù)吉林省蝶類調(diào)查結(jié)果編制的《吉林省蝶類名錄》收錄的蝶類7 科95 屬194 種207 亞種，同時(shí)記載了成蟲出現(xiàn)時(shí)間、幼蟲寄主及在省內(nèi)大致的分布范圍。因此，加強(qiáng)松花湖蝶類資源調(diào)查對(duì)蝶類資源的保護(hù)和利用具有重要意義，可以為將來更深入的資源開發(fā)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 研究地區(qū)概況

松花湖位于吉林省吉林市境內(nèi)，是吉林省最大的湖泊，1988 年被國務(wù)院批準(zhǔn)為全國重點(diǎn)風(fēng)景區(qū)。湖面面積550 km2，最大蓄水量108 億m3。松花湖周圍山地森林茂密，林地面積約45萬hm2，占湖區(qū)總面積72%，森林覆蓋率達(dá)60%以上。既有原始林、天然次生林，也有人工林;樹種多樣，闊葉樹有柞、楊、樺、榆、柳、椴、槭、胡桃楸等，針葉樹有紅松、魚鱗松、云杉、沙冷杉、長白落葉松等。

2 研究材料和方法

2.1 標(biāo)本來源

①作者調(diào)查與制作的標(biāo)本。自2009 年以來，作者持續(xù)到松花湖附近林區(qū)進(jìn)行采集，收集到大量蝶類標(biāo)本，約占標(biāo)本總數(shù)的55%。

②北華大學(xué)林學(xué)院標(biāo)本室標(biāo)本。約占本次研究標(biāo)本總數(shù)的45%。

2.2 研究方法

2.2.1 標(biāo)本的采集和鑒定

標(biāo)本的采集主要是采用月份間隔采集和線路采集相結(jié)合的方法進(jìn)行，月份間隔采集為每個(gè)月進(jìn)行1 ～2 次捕捉;線路采集是沿已有的道路采集目光能達(dá)到的蝶類標(biāo)本。由于蝶類具有飛行能力，活動(dòng)范圍大，以網(wǎng)捕為最好。采集時(shí)要記錄好時(shí)間、地點(diǎn)、采集人和種群數(shù)量。

采集的蝶類標(biāo)本應(yīng)及時(shí)整理、制作，以便分類鑒定。標(biāo)本鑒定采用傳統(tǒng)的形態(tài)分類進(jìn)行，少數(shù)不能依靠形態(tài)鑒定到種的種類，制作其外生殖器標(biāo)本進(jìn)行鑒定。

2.2.2 數(shù)據(jù)處理與分析方法

①季節(jié)動(dòng)態(tài)研究方法。在物種準(zhǔn)確鑒定的基礎(chǔ)上，根據(jù)物種的詳細(xì)時(shí)間分布，進(jìn)行季節(jié)動(dòng)態(tài)分析。

②優(yōu)勢(shì)種的確定。松花湖地區(qū)蝶類的優(yōu)勢(shì)種依據(jù)其所占百分比來確定，屬、種的個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)的比例大于10%確定為優(yōu)勢(shì)屬、種，在1%～10%之間的為常見種，少于1%的為稀有種［7］。計(jì)算公式為:

百分比=(某一種蝶類的數(shù)量/蝶類所有種類數(shù)量和)×100%

③優(yōu)勢(shì)度指數(shù)。優(yōu)勢(shì)度指數(shù)采用Berger－Parker 指數(shù):

D=Nmax/NT

式中:D——優(yōu)勢(shì)度指數(shù);

Nmax——優(yōu)勢(shì)種的種群數(shù)量;

NT——群落全部種類的種群數(shù)量。

④物種豐富度(S)直接用物種數(shù)表示［8，9］。

⑤等級(jí)多樣性指數(shù)。計(jì)算公式為:

H'(FGS)=H'(F)+H'(G)+H'(S)式中:H'(F)、H'(G)、H'(S)分別為科級(jí)、屬級(jí)和種級(jí)的多樣性指數(shù)。

各多樣性指數(shù)采用Shannon－wiener 公式計(jì)算。

式中:S——物種總數(shù);

N——物種總個(gè)體數(shù);

Ni——第i 種個(gè)體數(shù);

Pi——群 落 中 屬 于 第 i 種 的 個(gè) 體 比例［10 ～13］。

⑥均勻度(J')指數(shù)。采用Pielou 公式計(jì)算。

式中:H'——Shannoon–Wieber 多樣性指數(shù);

S——群落中物種數(shù)［14］。

3 結(jié)果與分析

3.1 松花湖蝶類種類與組成

由于松花湖地區(qū)相對(duì)獨(dú)特的氣候和地理位置，蝶類昆蟲比較豐富。通過整理和鑒定，目前共得到松花湖蝶類標(biāo)本818 份，隸屬于7 個(gè)科46 屬85 種。其中:粉蝶科16 種，蛺蝶科30種，絹蝶科4 種，鳳蝶科7 種，灰蝶科8 種，眼蝶科10 種，弄蝶科10 種。其種類組成見表1。

表1 松花湖蝶類多樣性Tab.1 The diversity of Butterflies in Songhua Lake

?

從表1 中可以看出，在松花湖保護(hù)區(qū)蝶類昆蟲各類群中，蛺蝶科的物種豐富度指數(shù)最高，為30 種;其他科按物種豐富度排序依次為粉蝶科＞眼蝶科＞弄蝶科＞灰蝶科＞鳳蝶科＞絹蝶科。從各類群的個(gè)體數(shù)量來看，蛺蝶科標(biāo)本數(shù)量最多，為391 頭;其他科按個(gè)體數(shù)量排序依次為粉蝶科＞鳳蝶科＞眼蝶科＞絹蝶科＞弄蝶科＞灰蝶科。關(guān)于松花湖蝶類資源組成豐富的原因，筆者認(rèn)為:①松花湖的氣候?qū)贉貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，光照、水分資源極為豐富;由于受湖泊和山多林密影響，又有湖泊谷地森林復(fù)合小氣候特征，此生境有利于蝶類資源的生存和繁衍。②植被組成豐富，有針闊混交、闊葉混交、農(nóng)田等，植被類型多樣復(fù)雜，同樣可吸引更多的蝶類棲息。

3.2 松花湖蝶類的季節(jié)動(dòng)態(tài)

3.2.1 松花湖蝶類優(yōu)勢(shì)類群

統(tǒng)計(jì)5 ～8 月份各種蝶類的個(gè)體數(shù)，計(jì)算優(yōu)勢(shì)度指數(shù)，確定不同月份的優(yōu)勢(shì)種，結(jié)果見表2。

表2 松花湖蝶類優(yōu)勢(shì)度指數(shù)Tab.2 The dominance index of butterflies in Songhua Lake

從表2 中可以看出，5 月份的優(yōu)勢(shì)種為花弄蝶、暗脈菜粉蝶和藍(lán)灰蝶;6 月份優(yōu)勢(shì)種為尖鉤粉蝶;7 月份優(yōu)勢(shì)種為云粉蝶、尖鉤粉蝶;8 月份優(yōu)勢(shì)種為綠帶翠鳳蝶。稀有種有鳳蝶科的虎鳳蝶(Luehdorfia puziloi Erschoff)、絹蝶科的紅珠絹蝶(Parnassius bremeri(Bremer))和弄碟科的蛺型颯弄蝶(Satarupa nymphalis)。

3.2.2 松花湖主要蝶類物種和季節(jié)分布

對(duì)松花湖蝶類種類的時(shí)間分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)其種群時(shí)間分布具有明顯的規(guī)律性，結(jié)果見表3。

表3 松花湖蝶類季節(jié)組成Tab.3 The seasonal composition of butterflies in Songhua Lake

從表3 中可以看出，松花湖蝶類昆蟲，5 月份5 科6 屬7 種;6 月份7 科25 屬42 種;7 月份6 科25 屬43 種;8 月份3 科8 屬9 種。各類群的物種豐富度和個(gè)體數(shù)量排序有所變化，5月份物種豐富度指數(shù)最高的是粉蝶科和弄蝶科，各有2 種，但是個(gè)體數(shù)最高的是弄蝶科，有5 頭，6 月份蛺蝶科物種豐富度指數(shù)最高，為22種，而且個(gè)體數(shù)也是最多的，為211 頭，7 月份和8 月份蛺蝶科物種豐富度指數(shù)最高，分別為25 種和5 種，個(gè)體數(shù)量最多的仍然是蛺蝶科，為140 頭和5 頭。

3.3 蝶類群落多樣性

松花湖自然保護(hù)區(qū)蝶類的等級(jí)多樣性和均勻度見表4。

表4 松花湖自然保護(hù)區(qū)蝶類的等級(jí)多樣性和均勻度Tab.4 The hierarchical diversity and uniformity of butterflies in Songhua Lake natural conservation area

從表4 中可以看出，全年中6 月份種類最為豐富，而且個(gè)體數(shù)也超過了5 月份、7 月份和8 月份。物種豐富度以7 月份最高，為43，其次是6 月份、8 月份、5 月份;科級(jí)和屬級(jí)多樣性指數(shù)以7 月份最高，分別為1.95 和0.48，其次是6 月份、8 月份、5 月份;種級(jí)多樣性指數(shù)6 月份最高，為2.34，其次是8 月份、6 月份、7 月份;均勻度指數(shù)則以6、7 月份最高，均為0.74，其次是5 月份、8 月份。四個(gè)月份中蝶類群落多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)都表明松花湖自然保護(hù)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)中蝶類群落結(jié)構(gòu)比較合理，穩(wěn)定性較好。

4 結(jié)論與討論

松花湖自然保護(hù)區(qū)的蝶類群落由7 科46屬85 種組成，蛺蝶科的物種豐富度指數(shù)最高，其余依次為粉蝶科、眼蝶科、弄蝶科、灰蝶科、鳳蝶科、絹蝶科，其中以蛺蝶科為優(yōu)勢(shì)類群。季節(jié)動(dòng)態(tài)中5 月份物種豐富度指數(shù)最高的是粉蝶科和弄蝶科，蛺蝶科在6 月份、7 月份、8 月份物種豐富度都是最高的。保護(hù)區(qū)內(nèi)蝶類群落的等級(jí)多樣性指數(shù)為2.72，均勻度指數(shù)為0.58，表明該地區(qū)的生態(tài)條件良好，蝶類群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定而復(fù)雜。由于植物多樣性、寄生植物豐富、人為干擾等因素對(duì)蝶類的種群結(jié)構(gòu)和季節(jié)動(dòng)態(tài)變化具有較大影響，因此，該地區(qū)蝶類群落結(jié)構(gòu)良好與豐富的植被資源和優(yōu)越的小氣候條件有關(guān)［14］。

蝶類對(duì)其所處的小環(huán)境極為敏感并且具有一定的依賴性，尤其是對(duì)植被種類的依賴程度最高。據(jù)此作者認(rèn)為，蝶類可作為環(huán)境評(píng)價(jià)和檢測(cè)的指標(biāo)。但是他們對(duì)松花湖自然保護(hù)區(qū)環(huán)境評(píng)價(jià)和檢測(cè)的指示能力及作用還有待進(jìn)一步研究。

［1］唐明和.吉林市松花湖林場主要害蟲名錄［J］. 江城林業(yè)科技，1988，(20):33－39.

［2］陳玉寶，宗翔，王重舒，等. 松花湖區(qū)食蚜蠅科昆蟲區(qū)系研究［J］.北華大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，15(1):95－100.

［3］陳玉寶，高文韜，張義濤，等.食蚜蠅科中國一新紀(jì)錄種(雙翅目，食蚜蠅科)［J］.北華大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，15(2):99－100.

［4］杜秀娟，張金榮，吉國強(qiáng)，等.中國防花食蚜蠅物種與防花特征研究概況與探討［J］.吉林林業(yè)科技，2014，43(6):30－38，47.

［5］高文才.松花湖庫區(qū)蝗蟲多樣性研究［D］.長春:東北師范大學(xué)，2004.

［6］李娜，袁海濱，任炳忠. 松花湖地區(qū)螽斯總科昆蟲名錄［J］.吉林林業(yè)科技，2006，35(2):32－33.

［7］閆明真，王力. 吉林省蝶類資源的研究［J］. 吉林林學(xué)院學(xué)報(bào)，1997，13(2):85－90.

［8］王忠英.九華山土壤螨類的生態(tài)分布［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，1996，6(1):58－64.

［9］姬蘭柱，董百麗，魏春艷，等. 長白山闊葉紅松林昆蟲多樣性研究［J］. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2004，15(9):1 527－1 530.

［10］金翠霞，吳亞，王冬蘭. 稻田節(jié)肢動(dòng)物群落多樣性［J］.昆蟲學(xué)報(bào)，1981，24(1):28－33.

［11］尤平，李后魂，王淑霞，等. 天津七里海濕地蛾類多樣性［J］.昆蟲學(xué)報(bào)，2003，46(5):617－621.

［12］尤平，李后魂，王淑霞，等. 團(tuán)泊洼鳥類自然保護(hù)區(qū)蛾類及其多樣性的研究［J］. 南開大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2003，36(4):93－99.

［13］陳振寧，曾陽，鮑敏，等.青?；ブ鄙絿疑止珗@不同生境的蝶類多樣性研究［J］.生物多樣性，2001，9(2):109－114.

［14］王宗英，朱永恒，路有成，等. 九華山土壤跳蟲的生態(tài)分布［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2001，21(7):1 142－1 147.

［15］李偉.遼陽縣森林昆蟲資源調(diào)查報(bào)告［J］.吉林林業(yè)科技，2010，40(4):28－30，33.