昆明金殿國家森林公園不同生境類型蝶類多樣性1)

蒲正宇 周德群 王鵬華 史軍義 姚 俊

(昆明理工大學，昆明，650093) (中國林業(yè)科學研究院資源昆蟲研究所蝴蝶研究與發(fā)展中心)

目前，國內關于蝶類的研究主要集中在生物學特性、本底資源調查以及保護方面，而關于不同生境對蝶類群落分布的影響研究很少［1－2］，對云南地區(qū)蝶類多樣性的研究還未見報道。金殿國家森林公園在昆明市區(qū)東北郊，總面積1 883.8 hm2。森林公園內物種資源十分豐富，森林覆蓋率達90%，常見野生植物共923 種，屬163 科。已有學者對森林公園內蝶類資源本底值作了調查，顯示金殿國家森林公園蝴蝶群落具有較高的多樣性和穩(wěn)定性［3］。為揭示蝶類群落與生境類型之間的關系，筆者于2010年7月至2011年6月對金殿國家森林公園不同生境類型蝶類群落特點作了調查研究。

1 研究區(qū)概況

金殿國家森林公園位于昆明市東北郊，為低緯度高原山地季風氣候。受印度洋西南暖濕氣流的影響，日照長、霜期短、年平均氣溫15 ℃，年降水量在1 000 mm 左右，年日照時數(shù)為2 440 h 左右［3］。氣候溫和，夏無酷暑，冬不嚴寒，四季如春。選擇金殿國家森林公園作為調查區(qū)域，地處北緯25°04' ～25°11'，東經(jīng)102°43' ～102°53'，海拔1 967 ～2 158 m［4］。調查區(qū)域主要有3 種生境類型，即低矮灌叢、濕地生態(tài)系統(tǒng)和人工次生林生態(tài)系統(tǒng)，人工次生林又分為云南松林和黑荊樹林，由于這2 種人工次生林的植被多樣性差別很大，故將其分開研究。低矮灌叢主要是由一些矮樹和叢林組成，在這幾種生境類型中其植被多樣性最豐富。其主要植被有:三葉鬼針草(Bidens pilosa)、黃毛蒿(Artemisia velutina)、紫莖澤蘭(Ageratina adenophora)、千里光(Senecio scandens)、白車軸草(Trifolium repens)、廣布野豌豆(Vicia cracca)、夏枯草(Prunella vulgaris)等。這些植物分布較廣，部分是蝴蝶蜜源植物和寄主植物。濕地生態(tài)系統(tǒng)主要是由數(shù)個農(nóng)家池塘、魚塘、水庫以及連接它們的溪流構成。其主要植被有異葉蔓荊(Vitex trifolia)、馬鞭草(Herba verbenae)、蕁麻(Urtica fissa)、白車軸草等。云南松林主要植被有云南松(Pinus yunnanensis)以及繁茂的林下灌叢。黑荊樹林除黑荊樹(Acacia mearnsii)以及受人為干擾的區(qū)域生長著較易傳播的三葉鬼針草和紫莖澤蘭外，基本無其它植被。

2 研究方法

在每個生境中(濕地除外)設置3 個樣帶，共9個樣帶，每個樣帶面積為300 m×50 m。每個樣帶每次采樣時間約60 min。濕地采樣則沿著池塘、水庫和溪流周圍來回走動采樣，每次采樣時間約180 min，以達到和其它3 種生境采集時間相同，避免因采集時間長短不同導致的差異。每次4 人進入森林公園內采樣，分別在不同生境內用捕蟲網(wǎng)采樣，并將標本裝入三角帶內，標明采集日期、海拔高度和所屬生境等信息。于2010年7月至2011年6月，每月上、中、下旬晴朗天氣時10:00—17:00 采集標本1次。每次采集的標本于次日整理展翅，做成針插標本;待標本定型后，依據(jù)相關文獻進行標本鑒定與分類［5－6］。

統(tǒng)計以下參數(shù)用于蝶類多樣性分析:①不同生境蝶類的物種豐富度指數(shù)，Pi=(Ni/S)×100%。式中，Ni為第i 種生境的物種數(shù)，S 為總的物種數(shù)。②不同生境蝶類多樣性指數(shù)(Shannon－Wiener 指數(shù))，③優(yōu)勢度指數(shù)采用Berger－Parker指數(shù)，N=Nmax/NT。式中，Nmax為優(yōu)勢種的個體數(shù)量，NT為全部物種的種群數(shù)量。蝴蝶個體數(shù)量大于10 只時，該蝶種為優(yōu)勢種。④均勻度采用Pielou 公式計算，J=H'/lnS。式中，H'為多樣性指數(shù)。⑤不同生境蝶類相似性系數(shù)采用Jaccard 的相似性系數(shù)公式:Ⅰ=D/(B+C－D)。式中:B、C 分別為2 種生境中的物種數(shù)，D 為2 種生境中共有的物種數(shù)。根據(jù)Jaccard 的相似性系數(shù)原理，0＜Ⅰ≤0.25 時，為極不相似;0.25＜Ⅰ≤0.50 時，為中等不相似;0.50＜Ⅰ≤0.75時，為中等強度相似;0. 75 ＜Ⅰ≤1. 00 時，為極為相似［7］。

3 結果與分析

3.1 不同生境類型蝶類分布與成因

2010年6月至2011年7月，在森林公園內共采集鑒定蝶類標本591 只，隸屬于8 科37 屬50 種，具體蝶種以及不同生境蝶類分布見表1。其中，灌叢中采集標本314 只，隸屬于8 科34 屬45 種;濕地內采集標本201 只，隸屬于7 科24 屬31 種;云南松林內采集標本52 只，隸屬于5 科8 屬10 種;黑荊樹林中采集標本24 只，隸屬于4 科5 屬6 種。各生境中蝶類種數(shù)和個體數(shù)量大小均為:灌叢＞濕地＞云南松林＞黑荊樹林。灌叢中蝶類繁多的原因:一是灌叢中生長著眾多蝴蝶蜜源植物和寄主植物，能吸引蝴蝶訪花和產(chǎn)卵;二是灌叢地面開闊，很多蝴蝶喜歡在開闊地帶活動。濕地蝶類較豐富原因為:濕地豐富的水資源能為蝴蝶生命活動提供水源能吸引蝴蝶;濕地周圍的蝴蝶蜜源植物和寄主植物吸引蝴蝶采蜜和產(chǎn)卵。云南松林也有林下灌叢，但蝴蝶種類與數(shù)量較少，原因一是云南松林冠層較茂密，郁閉度較高，不利于蝴蝶飛行;林冠層遮擋陽光使蝴蝶活動受影響;林內鳥類筑巢較多，部分鳥類如暗綠繡眼鳥(Zosterops japonica)、紅肋繡眼鳥(Z. erythropleurus)、白冠噪鹛(Garrulax leucolophus)等是蝴蝶的天敵，進而影響蝴蝶種群數(shù)量。黑荊樹林受人類活動干擾后，林冠遮蔽度較差，有林下灌叢，能吸引少量蝴蝶;而未受人類活動干擾的地方只有黑荊樹，其植被單一，基本沒有蝴蝶活動。

3.2 不同生境類型蝶類群落組成

根據(jù)蝶類數(shù)量和分布情況，為方便分析，將其分為優(yōu)勢種、常見種和稀有種3 個等級。灌叢中蝶種數(shù)量多少排序:粉蝶科＞灰蝶科=蛺蝶科＞鳳蝶科＞斑蝶科＞弄蝶科＞眼蝶科＞蜆蝶科;從個體數(shù)量來看:粉蝶科＞灰蝶科＞眼蝶科＞鳳蝶科＞蛺蝶科＞斑蝶科=弄蝶科＞蜆蝶科。灌叢有柑橘鳳蝶(Papilio xuthus Linnaeus)、橙黃豆粉蝶(Colias fieldi Menetries)、斑緣豆粉蝶(C. erate Esp)、尖角黃粉蝶(E. laeta(Boisduval))、菜粉蝶(Pieris rapae (Linnaeus))、大紫琉璃灰蝶(Celastrina oreas (Leech))、美男彩灰蝶(Heliophorus androcles (Westwood))、亮灰蝶(Lampides boeticus (Linnaeus))、淡紋玄灰蝶(Tongeia ion(Leech))、卓矍眼蝶(Ypthima zodiac Butler)10 種優(yōu)勢種，占該生境內總種數(shù)的22.22%，表明這些蝶類較喜歡在灌叢中活動;還有常見種6 種、稀有種29種，分別占該生境總種數(shù)的13.33%和64.44%。另外，只分布于該生境的特有種有16 種，占該生境內總種數(shù)的35.56%。

濕地中蝶種數(shù)量多少排序:粉蝶科＞灰蝶科＞蛺蝶科＞鳳蝶科=眼蝶科＞弄蝶科＞蜆蝶科;從個體數(shù)量來看:粉蝶科＞灰蝶科＞鳳蝶科＞眼蝶科=蛺蝶科＞弄蝶科＞蜆蝶科。濕地中分布有柑橘鳳蝶、橙黃豆粉蝶、菜粉蝶、亮灰蝶、大紫琉璃灰蝶、卓矍眼蝶6 種優(yōu)勢種，占該生境內總種數(shù)的19.35%;有常見種5種、稀有種20 種，分別占該生境總種數(shù)的16.13%和64.52%。另外，只分布于該生境的特有種有黃斑銀弄蝶(Carterocephalus alcinoides Lee)、斜帶缺尾蜆蝶(Dodona ouida Moore)、霓紗燕灰蝶(Rapala nissa (Kollar))、稻眉眼蝶(Mycalesis gotama Moore)4 種，占該生境內總種數(shù)的12.5%。

表1 金殿國家森林公園不同生境類型中蝶類種類及多度

由于云南松林和黑荊樹林中蝶類數(shù)量和種類較少，所以對這2 種生境中蝶類的科分類階元不作分析。云南松林中無尾蜆蝶(Dodona durga (Kollar))和尖角黃粉蝶為優(yōu)勢種，占該生境總種數(shù)的20%，表明這2 種蝴蝶較喜歡在林下活動;有常見種1 種、稀有種7 種，分別占該生境總種數(shù)的10%和70%;無特有分布種。黑荊樹林中寬邊黃粉蝶(E. hecabe Linnaeus)為優(yōu)勢種，無常見種，有5 種稀有種。圓翅網(wǎng)蛺蝶(Melitaea yuenty Oberthür)為該生境的特有分布種。

菜粉蝶廣泛分布于各個生境內，為金殿國家森林公園的廣布種，占總種數(shù)的2%;只分布于一種生境內的蝶類共21 種，占總種數(shù)的42%;分布于2 種或3 種生境的蝶類29 種，占總種數(shù)的58%。

3.3 各種生境蝶類多樣性、均勻度、優(yōu)勢度差異

從表2可知，各生境蝶類多樣性指數(shù)為灌叢＞濕地＞云南松林＞黑荊樹林;均勻度指數(shù)為濕地＞灌叢＞黑荊樹林＞云南松林;優(yōu)勢度指數(shù)為黑荊樹林＞云南松林＞灌叢＞濕地。灌叢中蝶類最豐富，多樣性指數(shù)最高，這主要與灌叢的植被多樣性豐富度和蝴蝶的生活習性相關;黑荊樹林蝶類種類以及個體數(shù)量很少，多樣性指數(shù)最低并且優(yōu)勢度指數(shù)最高，這與該生境內植被單一，蝶類優(yōu)勢種明顯有關。說明黑荊樹林的蝶類資源匱乏，蝶類群落結構不穩(wěn)定，抗干擾能力低，易受到破壞;濕地中蝶類均勻度指數(shù)最高，表明該生境優(yōu)勢種不明顯，各蝶種數(shù)量差異性較小，蝶類群落結構非常穩(wěn)定。

表2 金殿國家森林公園蝶類群落多樣性指數(shù)

3.4 各種生境蝶類相似性系數(shù)

金殿國家森林公園各生境相似性系數(shù)計算結果見表3。由表3可以看出，灌叢和濕地蝶類相似性系數(shù)最高，為0.551 0。根據(jù)Jaccard 的相似性系數(shù)原理，這2 種生境蝶類群落為中等強度相似。這與灌叢和濕地都具有較高的植被多樣性有關;而濕地和黑荊樹林的蝶類相似性系數(shù)最低，為0.088 2，表明2 種生境蝶類群落極不相似，這與它們的植被差異性和空間格局差異巨大相關;而其它各種生境相互之間的相似性系數(shù)為0 ～0.25，說明這些生境之間蝶類群落極不相似。

表3 金殿國家森林公園不同生境類型間蝶類相似性系數(shù)

4 結論與討論

根據(jù)金殿國家森林公園蝶類資源調查［3］，以及本次調查新發(fā)現(xiàn)該地區(qū)的新分布種，金殿國家森林公園共有蝶類9 科50 屬77 種，表明該地區(qū)蝶類資源較豐富，蝶類群落結構較穩(wěn)定。但是在不同生境中蝶類分布極不均勻，如灌叢中分布蝶類45 種，而黑荊樹林中卻只有6 種;同一蝶種在不同生境的分布也不均勻，如無尾蜆蝶在云南松林為優(yōu)勢種，但在其它生境中卻沒有分布或者很稀少。黑荊樹屬于外來物種，對本地生物多樣性有嚴重的影響。調查分析顯示黑荊樹林分布的蝶類種數(shù)、個體數(shù)量都是最少的，多樣性指數(shù)最低而優(yōu)勢度指數(shù)最高。對黑荊樹林進行改造，增加本土植被，將有利于豐富該生境的蝶類多樣性。

《全球生物多樣性策略》指出:“保持物種的最佳途徑就是保持它們的生境”［8］。灌叢和濕地蝶類資源非常豐富，保護這2 種生境能較好地保護當?shù)氐惗鄻有浴８鶕?jù)觀察，灌叢主要受放牧影響較大，控制放牧數(shù)量、范圍以及放牧季節(jié)，將更好地保護灌叢以及生活在其中的蝴蝶;濕地破壞的重要影響因子是魚類養(yǎng)殖，進而導致水體富營養(yǎng)化，合理規(guī)劃養(yǎng)殖規(guī)模提高水質標準，對蝶類保護有重要作用。

［1］ 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，2006，14(6):517－524.

［2］ 劉艷梅，楊航宇. 麥積山風景區(qū)不同生境類型蝶類的多樣性［J］.昆蟲知識，2008，45(3):465－469.

［3］ 易傳輝，史軍義，陳曉鳴，等.昆明金殿國家森林公園蝴蝶群落研究［J］.林業(yè)科學研究，2008，21(5):647－651.

［4］ 郭勇.昆明金殿國家森林公園雙乳山景區(qū)森林景觀改造［J］.林業(yè)調查規(guī)劃，2002，27(2):64－67.

［5］ 周堯.中國蝶類志［M］. 修訂本. 鄭州. 河南科學技術出版社，2000.

［6］ 周堯.中國蝴蝶分類與鑒定［M］. 鄭州:河南科學技術出版社，1998.

［7］ 馬克平，劉玉明. 生物群落多樣性的測度方法Ⅰ:α 多樣性的測度方法(下)［J］.生物多樣性，1994，2(4):231－239.

［8］ World Resources Institute，The World Conservation Union and United Nations Environment Programme. Global Biodiversity Strategy［M］. Beijing:China Standard Press，1993.