劉立偉,張?zhí)K炯,周鈺鴻,何 亮,周文豹,陳子林*
(1. 浙江自然博物館,浙江 杭州 310014;2. 浙江省磐安縣林業(yè)局,浙江 磐安 322300;3. 大盤山國家級自然保護(hù)區(qū)管理局,浙江 磐安 322300)
大盤山國家級自然保護(hù)區(qū)昆蟲區(qū)系分析
劉立偉1,張?zhí)K炯2,周鈺鴻3,何 亮1,周文豹1,陳子林3*
(1. 浙江自然博物館,浙江 杭州 310014;2. 浙江省磐安縣林業(yè)局,浙江 磐安 322300;3. 大盤山國家級自然保護(hù)區(qū)管理局,浙江 磐安 322300)
對大盤山國家級自然保護(hù)區(qū)昆蟲群落的種類組成和區(qū)系成分進(jìn)行了調(diào)查研究,結(jié)果顯示:大盤山分布有昆蟲22目179科889種,其中東洋區(qū)589種,占66.25%,古北區(qū)45種,占5.06%,廣布區(qū)255種,占28.68%;大盤山復(fù)雜的昆蟲區(qū)系是因特殊的地理位置和地質(zhì)變遷形成,其特征是東洋區(qū)昆蟲占優(yōu)勢,優(yōu)勢種突出,垂直分布不明顯;大盤山昆蟲組成與鄰近的古田山自然保護(hù)區(qū)和龍王山自然保護(hù)區(qū)相比,具有一定的差異性,這是受其氣候條件和植被分布等因素的影響。
大盤山;自然保護(hù)區(qū);昆蟲區(qū)系
我國昆蟲區(qū)系是世界陸地動物區(qū)系的一部分,地跨古北區(qū)和東洋區(qū),昆蟲種類十分豐富[1]。但是對于這兩大區(qū)在中國的分界線則一直是學(xué)術(shù)界關(guān)注討論的話題?,F(xiàn)已初步明確,西部以喜馬拉雅山系為分界,而中部以秦嶺為界[2~5]。與此同時,在我國東部,古北區(qū)與東洋區(qū)之間由于缺乏明顯的地理阻隔或屏障,形成一個聯(lián)續(xù)的過度地帶,兩大區(qū)的種類互相滲透,昆蟲區(qū)系更是豐富多彩。
大盤山地處在我國東部浙江中心地區(qū),為全面了解大盤山昆蟲群落狀況,掌握昆蟲種群的發(fā)展趨勢,以便更好地保護(hù)和利用昆蟲資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展,2005-2010年我們開展了大盤山昆蟲多樣性的全面系統(tǒng)調(diào)查研究。野外調(diào)查在每年的4-10月進(jìn)行,基本上涵蓋了昆蟲活動的主要季節(jié),共采集近2萬件標(biāo)本,已鑒定昆蟲有22目179科889種。本文通過已鑒定昆蟲種類,對保護(hù)區(qū)內(nèi)的昆蟲試作區(qū)系分析,現(xiàn)將結(jié)果報道如下。
大盤山氣候具有典型的亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)特征,季風(fēng)顯著,四季分明,年氣溫適中,光照較多,雨量充沛,空氣濕潤,雨熱季節(jié)變化同步,氣候資源配置多樣。大盤山年平均氣溫15.0℃,極端最高氣溫36.9℃,極端最低氣溫-9.5℃;年平均水量1 427.8 mm,年平均日照時數(shù)1 827.6 h;大盤山年平均相對濕度為78%;年平均蒸發(fā)量為1 320.7 mm,無霜期192 d,年平均結(jié)冰日天數(shù)為47 d。
大盤山是錢塘江、甌江、椒江三大水系發(fā)源地之一,人口密度低,森林覆蓋率高,擁有豐富的生物資源。保護(hù)區(qū)分布有大型真菌33科62屬109種;苔蘚植物52科121屬280種;野生及常見栽培維管束植物166科650屬1 249種;魚類4目7科16屬20種;陸生脊椎動物26目72科281種。大盤山是目前國內(nèi)唯一以藥用生物種質(zhì)資源為主要保護(hù)對象的國家級自然保護(hù)區(qū),是我國東部藥用植物野生種或近源種的最重要種質(zhì)資源庫,有“天然藥材資源寶庫”的美譽(yù)[6]。
在大盤山保護(hù)區(qū)內(nèi),沿溪流、山脊、溝谷、小路或者公路進(jìn)行路線踏查,用網(wǎng)捕、振落、翻地被物等方法采集昆蟲,捕捉到的昆蟲迅速投入毒瓶中毒死,帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分類鑒定和統(tǒng)計。根據(jù)植被、地形、氣候等生態(tài)條件,按海拔梯度選擇具有植被代表性的地段進(jìn)行詳查。
2.1 直接采集
在調(diào)查點(diǎn)內(nèi)利用掃網(wǎng)調(diào)查搜集,每點(diǎn)貼近地面掃網(wǎng)60次,每20網(wǎng)毒殺收集標(biāo)本一次,以標(biāo)準(zhǔn)地和時間為單位記錄標(biāo)本,對采集到的昆蟲進(jìn)行鑒定、分類計數(shù)。
2.2 物力誘器采集
大伙房水庫是遼寧省最大的水庫。位于撫順市東部,建成于1958年,最大蓄水面積114km2。水庫的主要功能有發(fā)電、養(yǎng)魚、工業(yè)及城市用水、灌溉、防洪等。為搜集積累水質(zhì)資料、掌握水庫水質(zhì)變化規(guī)律,共設(shè) 7個監(jiān)測斷面,如圖1。其中社河、蘇子河、渾河3條河流入庫口分別設(shè)置監(jiān)測斷面,分別為臺溝、鼓樓和北雜木;出庫口設(shè)1個出庫斷面,撫順取水口;庫區(qū)設(shè)置3個監(jiān)測斷面,分別為渾7、渾37和渾73,分別對每個斷面平、豐、枯3個水期進(jìn)行監(jiān)測,每個水期采樣2次。
主要利用很多昆蟲具有趨光性進(jìn)行燈誘昆蟲調(diào)查,用250W高壓汞燈夜晚誘集昆蟲。對于夜間活動的昆蟲有兩個活動高峰時間段,分布在20:00-21:00和凌晨1:00-2:00。由于燈誘的蟲量較大,因此采用在每個燈誘點(diǎn)于2個高峰段集中捕捉的方法來統(tǒng)計種類和數(shù)量。
2.3 化學(xué)誘器采集
針對各類昆蟲的食性和特殊嗜好,用蜜糖、腐骨肉、人糞尿、啤酒、熟透了的水果等物以及甲蟲誘劑誘捕。其中采用一次性塑料水杯(高9 cm,口徑7.5 cm)作為巴氏罐誘法的容器,3個杯子為一引誘點(diǎn),引誘劑為醋、糖、醫(yī)用酒精和水的混合物,質(zhì)量比為2:1:1:20,每個誘杯內(nèi)放引誘劑40 ~ 60 mL,誘杯放置時間平均為2 d。
每次收集的標(biāo)本均以時間、地點(diǎn)、方位及層次為單位記錄,分類保存。依據(jù)分類參考書等文獻(xiàn)與浙江自然博物館昆蟲標(biāo)本館藏標(biāo)本對比完成部分標(biāo)本的鑒定。對于暫時不能鑒定的標(biāo)本,編號記錄,妥善保存,寄送有關(guān)專家鑒定。
3.1 區(qū)系組成
由表1可知,保護(hù)區(qū)內(nèi)昆蟲就整體而言,東洋區(qū)589種,占66.25%;古北區(qū)45種,占5.06%;廣布區(qū)255種,占28.68%。大盤山昆蟲區(qū)系是由以東洋區(qū)昆蟲占優(yōu)勢,兼有一定數(shù)量的廣布區(qū)和少量古北區(qū)共同組成的較為復(fù)雜的昆蟲區(qū)系。東洋區(qū)昆蟲占優(yōu)勢體現(xiàn)了該保護(hù)區(qū)亞熱帶氣候的特性,該保護(hù)區(qū)處于我國華東地區(qū),地處中亞熱帶北部亞熱帶南緣,故其昆蟲類型必然反映該區(qū)域的生態(tài)地理特點(diǎn)。
各目的區(qū)系組成差異較大,這反映了各目的區(qū)系組成特點(diǎn)。石蛃目、蜉蝣目、竹節(jié)蟲目、長翅目和毛翅目的種類全部分布在東洋區(qū)中,而蜻蜓目物種也是東洋區(qū)占絕對多數(shù)(90%);古北區(qū)物種只是分布在半翅目(5.48%)、鞘翅目(5.70%)、膜翅目(10.81%);廣布區(qū)物種所占比例較高,除了衣魚目和虱目全部為廣布成分外,百分比較高的還有廣翅目(83.33%)、雙翅目(63.41%)、同翅目(51.28%)。
表1 大盤山昆蟲區(qū)系組成Table 1 Composition of insect fauna in Dapanshan Nature Reserve
3.2 分布特征
3.2.1 東洋區(qū)昆蟲為主體 不同類群的區(qū)系組成和特征各不相同,但絕大多數(shù)類群的區(qū)系組成以東洋區(qū)昆蟲為主,東洋區(qū)昆蟲構(gòu)成了大盤山昆蟲區(qū)系的主體,這是本區(qū)昆蟲區(qū)系特征的標(biāo)志。主要代表物種有:白刺蜉(Centroptilum album)、黑高翔蜉(Epeorus ngi)、巨圓臀大蜓(Anotogaster sieboldii)、狹腹灰蜻(Orthetrum Sabina)、中華原螳(Anaxarcha sinensis)、黃胸大白蟻(Macrotermes barnyi)、江蘇華綠螽(Sinochlora kiangsuensis)、天目山短肛蟲脩(Baculum tianmushanensis)、竹蟬(Platylomia pieli)、齒緣刺獵蝽(Sclomina ernacea)、黃脊蝶角蛉(Hybris subjacens)等。
3.2.2 優(yōu)勢種明顯 大盤山昆蟲優(yōu)勢種突出而明顯,主要有:黑脈假二翅蜉(Pseudocloeon nigrovenaus)、紅蜻(Crocothemis servillia)、葉足豆娘(Platycnemis foliacea)、黑胸散白蟻(Reticulitermes chinensis)、中華草螽(Conocephalus chinensis)、竹蟬(Platylomia pieli)、蟪蛄(Platypleura kaempferi)、大青葉蟬(Cicadella viridis)、東方巨齒蛉(Acanthacorydalis orientalis)、普通齒蛉(Neoneuromus ignobilis)、黃邊青步甲(Chlaenius circumdatus)、銅綠異麗金龜(Anomala corpulenta)、豆莢野螟(Maruca testulalis)、條背天蛾(Cechenena lineosa)、點(diǎn)污燈蛾(Spilarctia nivea)、斜紋夜蛾(Prodenia Litura)、樟青鳳蝶(Gryphium sarpedon)、苧麻珍蝶(Acraea issoria)、白紋伊蚊(Aedes albopictus)、毛筍泉蠅(Pegomya phyllostachys)、黃腰胡蜂(Vespa affnis)、常見黃胡蜂(Vespa vulgaris)、中華蜜蜂(Apis cerana)等。
蜉蝣目、蜻蜓目和廣翅目幼蟲生活在溪流等水域中,對水質(zhì)監(jiān)測有一定意義[7~8]。黑脈假二翅蜉、紅蜻、葉足豆娘、東方巨齒蛉、普通齒蛉在保護(hù)區(qū)內(nèi)作為優(yōu)勢昆蟲種群,表明大盤山的水質(zhì)良好,水域無污染,生態(tài)環(huán)境保護(hù)良好。
3.2.3 垂直分布不明顯 大盤山自然保護(hù)區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),中亞熱帶常綠闊葉林北部亞地帶,大盤山海拔較低,山麓海拔400 m左右,最高峰海拔1 245 m,相對高差大約800 m,大盤山植被具有垂直分布的趨勢,昆蟲的垂直帶譜分布簡單而又不太明顯,大致可分為三個垂直帶:
3.2.3.1 常綠闊葉林(海拔700 m以下) 常綠闊葉林是本區(qū)的地帶性植被,但在大盤山自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的闊葉林多屬次生林。由于受人為活動影響,典型的常綠闊葉林較少,使大部分地段的植被優(yōu)勢種和層次分化不明顯。本帶昆蟲種類、數(shù)量均相當(dāng)豐富,且以東洋種和廣布種占優(yōu)勢。
3.2.3.2 針闊葉混交林(海拔700 ~ 900 m) 大盤山自然保護(hù)區(qū)的針闊葉混交林面積較大,系原來人工造林的針葉樹林經(jīng)多年的封山育林而形成的次生林,針葉樹種主要有馬尾松、黃山松、杉木,闊葉樹主要有青岡、青栲、石櫟、木荷、甜櫧等。該帶昆蟲無論是種類還是數(shù)量均急劇減少,但仍以東洋種和廣布種占多數(shù),并有少量古北種。
3.2.3.3 針葉林(海拔900 m以上) 該自然帶的針葉林大多為人工針葉林分布的主體,群落主要樹種以杉木、馬尾松、黃山松等亞熱帶針葉樹種為主。隨著海拔上升,氣溫逐漸下降,山風(fēng)比較大,并且濕度降低。本帶的昆蟲種類不多,古北區(qū)種類有所增加,廣布種類占多數(shù)。
3.3 與省內(nèi)鄰近保護(hù)區(qū)的區(qū)系關(guān)系
昆蟲的分布與氣候、植被、地貌、水分等環(huán)境條件有著不可分割的關(guān)系,其中尤其以植物為重要,它不僅是昆蟲直接或間接的食料,而且又是其棲息場所。根據(jù)兩地之間昆蟲區(qū)系相似的程度,可進(jìn)一步闡明自然條件的等級關(guān)系。大盤山國家級自然保護(hù)區(qū)位于浙江省的中部,由于其特殊的地理位置,決定了該地區(qū)昆蟲區(qū)系與周圍地區(qū)之間的關(guān)系十分復(fù)雜,根據(jù)現(xiàn)有資料,對大盤山地區(qū)與鄰近的古田山地區(qū)和龍王山地區(qū)之間種子植物區(qū)系與昆蟲區(qū)系關(guān)系作一個初步分析[9~15]。
通過Jaccard相似性系數(shù)計算,即:
J = H/(a+b-H)
式中,a和b分布代表A地和B地的種數(shù),H為兩地共有種數(shù),J為相似性系數(shù),得出大盤山植物區(qū)系和昆蟲區(qū)系與鄰近諸山之間的相似性關(guān)系。根據(jù)Jaccard共同系數(shù)的原理,J值為0 ~ 0.24時,為極不相似;0.25 ~0.49為中等不相似;0.5 ~ 0.74為中等相似,0.75 ~ 1.00為極相似。
表2 大盤山與鄰近保護(hù)區(qū)種子植物相似度Table 2 Similarity of seed plants in Dapanshan Nature Reserve with neighboring reserves
表3 大盤山與鄰近保護(hù)區(qū)種子植物優(yōu)勢科序列比較Table 3 Sequence comparison on dominant families of seed plant in Dapanshan Nature Reserve with Neighboring reserves
相似性系數(shù)是反映一個特定區(qū)系與有關(guān)區(qū)系間在種類組成上的相似程度。從表4中可知,大盤山與古田山有1個比較組為極為相似,有1個組為中等相似,有6個組為中等不相似,有10個組為極不相似;與龍王山有2個比較組為中等相似,有4個組為中等不相似,有12個組為極不相似。大盤山與古田山、龍王山的比較組中,除螳螂目、緣蝽科、蝽科、脈翅目和粉蝶科存在明顯差別外,其他科的相似性系數(shù)基本趨于一致。由此可見,大盤山昆蟲與古田山的相似性較近,相對較龍王山疏遠(yuǎn),這與大盤山同古田山、龍王山種子植物相似度表現(xiàn)一致(表 2)。同時,大盤山與古田山、龍王山昆蟲間存在復(fù)雜交錯的相互聯(lián)系,從種子植物前十位優(yōu)勢科序列比較(表 3)可以看出。一個地區(qū)的昆蟲區(qū)系是昆蟲在一定的自然地理環(huán)境及與自然歷史條件綜合作用下長期發(fā)展演化的結(jié)果,古田山位于浙西,亞熱帶區(qū)系特點(diǎn)同大盤山更為相似[16~17];龍王山是我國東部沿海在華北平原向南至長江中下游平原之后第一座較大的山體,氣候條件、植被分布等同大盤山有一定的差別[18~19]。
影響昆蟲區(qū)系的形成和發(fā)展的因素很多,其中海陸的生成與變遷,氣候的歷史變遷,特別是水熱條件的劇烈變化,高山或者高原的大規(guī)模隆起,區(qū)域生態(tài)環(huán)境的復(fù)雜多樣性,以及動植物區(qū)系的演變等,具有特別重要的意義。因?yàn)檫@些因素直接或間接地影響或者控制著昆蟲的分布、遷移、興亡,以至新種的形成和演化等[20]。
大盤山的昆蟲應(yīng)該是燕山運(yùn)動期火山噴發(fā)形成山體之后開始定居、發(fā)展的[6]。地球的冷暖和冰川的進(jìn)退對生物區(qū)系的形成有著重要的影響。冰川來臨時,北部昆蟲受到寒冷氣候的威脅漸漸向南方遷移,古北區(qū)成分逐漸向東洋區(qū)滲透。當(dāng)滲透至東洋區(qū)的古北種適應(yīng)了當(dāng)?shù)丨h(huán)境后,一部分個體就會定居下來,這是我國南方存在一定的來源于古北區(qū)種類的重要原因[21]。大盤山地處在我國東部浙江中心地區(qū),保護(hù)區(qū)山脈總體呈北東—南西方向延伸,海拔相對較低,由于地勢平坦,缺乏限制昆蟲遷移的大屏障,在此形成了東洋、古北兩大區(qū)系種類交叉重疊現(xiàn)象,亦是兩大區(qū)系交叉的過渡地帶。大盤山由于特殊的地理位置和地質(zhì)變遷史,因此形成了復(fù)雜的昆蟲區(qū)系。
大盤山與鄰近保護(hù)區(qū)植物及昆蟲相似性系數(shù)較低,表明大盤山的植物區(qū)系和昆蟲區(qū)系與鄰近保護(hù)區(qū)存在一定的差異。這種差異除因地理位置因素以外,還可能因植被保存現(xiàn)狀有關(guān)。大盤山地區(qū)的植被類型相對不豐富,總體質(zhì)量不是很高,尤其是原始地帶性植被常綠闊葉林在本區(qū)已不復(fù)存在,穩(wěn)定郁閉的森林植被也較少,現(xiàn)有植被類型大多十分年輕,許多森林植被類型盡管已有明顯的優(yōu)勢種或建群種,但群落結(jié)構(gòu)分化不明顯,層次不出。同時,由于整體山體海拔高度相對較低,一些分布于海拔千米以上的種類在大盤山十分少見,從而導(dǎo)致物種多樣性并不十分豐富。
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Analysis on Insect Fauna in Dapanshan National Nature Reserve
LIU Li-wei1,ZHANG Su-jiong2,ZHOU Yu-hong3,HE Liang1,ZHOU Wen-bao1,CHEN Zi-lin3*
(1. Zhejiang Museum of Natural History, Hangzhou 310014, China; 2. Pan’an Forestry Bureau of Zhejiang, Pan’an 322300, China; 3. Dapanshan National Nature Reserve Administration of Zhejiang, Pan’an 322300, China)
Investigations were conducted on insects in Dapanshan National Nature Reserve of Zhejiang from 2005 to 2010. The result demonstrated that there were 889 species, belonging to 22 orders and 179 families, of which 589 species (66.25%) were oriental region, 45 species (5.06%) Palaearctic region and 255 species (28.68%) wide spread species. Analysis on collected specimen indicated that insect fauna in Dapanshan Nature Reserve had characteristics such as special geographical position, dominated by the species of oriental region, evident dominant species, not obvious vertical distribution and had difference of species composition with neighboring nature reserves.
Dapanshan; nature reserve; insect fauna
S718.7
A
1001-3776(2015)04-0063-06
2015-02-15;
:2015-05-10
劉立偉(1982-),男,滿族,河北承德人,館員,碩士,從事昆蟲分類及昆蟲科普教育工作;*通訊作者。