山西太岳山地區(qū)有瓣蠅類區(qū)系特征及物種多樣性*

馬 光 季延嬌 王明福

(沈陽師范大學化學與生命科學學院,沈陽 110034)

隨著人口的迅速增長，人類經(jīng)濟活動的不斷加劇，尤其是盲目地大量向自然界索取生物資源，作為人類生存最為重要的基礎(chǔ)——生物多樣性受到了嚴重的威脅(丁圣彥，2004)。生物多樣性是當今全球生態(tài)學研究中的熱點領(lǐng)域，也是生物地理學研究的重要領(lǐng)域。生物多樣性是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。物種多樣性是生物多樣性研究的核心問題(王彥青等，2006)，它不但是遺傳多樣性的直接體現(xiàn)，而且也是生態(tài)系統(tǒng)多樣性和景觀多樣性形成的基礎(chǔ)，它的喪失將直接危及人類社會的可持續(xù)發(fā)展。昆蟲是具多樣性的一類生物，其中有瓣蠅類(Calyptratae)隸屬于昆蟲綱(Insecta)雙翅目(Diptera)環(huán)裂亞目(Cyclorrhapha)，是該類昆蟲中進化程度較高的一個類群，與人類有著密切的關(guān)系。一方面蠅類作為資源可為人類所利用，主要體現(xiàn)在幾個方面：害蟲天敵、實驗材料、法醫(yī)昆蟲、資源昆蟲、仿生昆蟲、環(huán)境昆蟲等；另一方面，蠅類又有對人類有害的一面：傳播各種疾病，危害農(nóng)、林、牧業(yè)，給人們的生產(chǎn)和生活造成很大損失(薛萬琦和趙建銘，1998a)。太岳山地區(qū)有八大國內(nèi)外著名旅游景區(qū)，200多個旅游景點。對該地區(qū)有瓣蠅類物種多樣性進行研究具有十分重要的科學意義與經(jīng)濟意義，對當?shù)芈糜伍_發(fā)亦有著重要的社會效益。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域

太岳山位于山西省中部，以太岳山區(qū)為地域建立的太岳林區(qū)綿亙于汾河東側(cè)、沁河兩岸，涉及長治、臨汾、晉中3市的10個縣(市)，是山西省的重要林業(yè)基地(李卓玉等，1993；王希群等，2012)。本研究調(diào)查的呂梁山地區(qū)包括：平遙、介休、安澤、洪洞、靈石、古縣、霍州、霍縣、沁源、沁水等縣(市)級行政區(qū)范圍(李卓玉等，1993；盛海等，2002；王希群等，2012)。

1.2 材料來源

太岳山地區(qū)有瓣蠅類的材料來源于本文通訊作者等親赴該地區(qū)廣泛的采集調(diào)查和沈陽師范大學昆蟲研究所館藏標本信息，以及國內(nèi)外有關(guān)書籍與學術(shù)期刊中對該地區(qū)有瓣蠅類的記述資料(王昌敬等，1979；Wangetal.，1990；范滋德，1992；Wangetal.，1994；崔永勝和王明福，1996；范滋德，1997；Wangetal.，1997；王明福等，1997；薛萬琦和趙建銘，1998b；趙建銘，2001；馬忠余等，2002；王明福等，2006；王明福等，2007；敖虎和王明福，2007；徐保海，2011；季延嬌和王明福，2013)。本文通訊作者曾系統(tǒng)對該地區(qū)有瓣蠅類進行調(diào)查研究，共采集復(fù)核該地區(qū)相關(guān)標本2萬余號，迄今，本研究所引用的標本資料絕大部分保存于沈陽師范大學,本研究較為詳細的觀察了該地區(qū)已知有瓣蠅類種類。

1.3 標本采集方法

在標本采集過程中主要采用網(wǎng)捕、誘蠅籠、誘蠅器皿等方法。

1.4 數(shù)據(jù)分析方法

多樣性分析采用Shannon-Wiener指數(shù)，H=-∑PilnPi，其中，H為多樣性指數(shù)，Pi為第i亞科、屬或種的個體占總數(shù)的比例(馬克平和劉玉明，1994)。

優(yōu)勢度指數(shù)(D)采用Berger Paeker指數(shù)，D=Nmax/NT，其中，Nmax代表優(yōu)勢科的種類數(shù)量，NT代表全部種類的數(shù)量。

區(qū)系成份分析以世界六大動物地理界及中國動物地理(張榮祖，1999)中對中國7個動物地理區(qū)的劃分為依據(jù)，方法采用區(qū)系分析法進行。

2 結(jié)果

2.1 物種多樣性

山西太岳山地區(qū)共記錄有瓣蠅類8科75屬168種，在屬級和種級水平，分別占中國已知屬、種的15.53%和4.68% (表1)；其中蠅科(Muscidae)為優(yōu)勢科，種類較為豐富，無論在屬級水平還是種級水平都占有較大優(yōu)勢。從科的水平看，蠅科屬和種的數(shù)量最多，為22屬70種，占中國已知屬和種的39.29%和5.56%；其次為麻蠅科(Sarcophagida)為14屬21種，占21.54%和9.05%；花蠅科(Anthomyiidae)為 13屬26種，占30.23%和4.33%；寄蠅科(Tachinidae)為12屬17種，占4.67%和1.53%；麗蠅科(Calliphoridae)為11屬22種，占23.40%和10.89%。該保護區(qū)有瓣蠅類多樣性指數(shù)在屬級水平和種級水平分別為1.72和1.64；優(yōu)勢度指數(shù)在屬級水平和種級水平分別占該保護區(qū)已知屬數(shù)和種數(shù)的29.33%和41.67%。可見該保護區(qū)的有瓣蠅類物種極具多樣性特征。

表1 山西太岳山地區(qū)有瓣蠅類各科已知屬種的數(shù)量及在中國各科中的比例Tab.1 Numbers of known genera and species in each family of Calyptratae in Taiyue Mountain area of Shanxi Province and their proportions in corresponding families in China

2.2 區(qū)系成分分析

2.2.1世界區(qū)系成分的分析：根據(jù)動物現(xiàn)代分布理論及世界動物地理6界的劃分，我國地跨古北與東洋兩大動物界。本研究結(jié)果表明，在統(tǒng)計的山西太岳山地區(qū)有瓣蠅類區(qū)系成份比較復(fù)雜，可分為15個分布組合，在其總數(shù)(168種)構(gòu)成比例中，古北界種35種，占20.83%；古北+東洋界種73種，占43.45%；古北+東洋+新北種14種，占8.33%；三界以上的廣布種44種，占26.19%(表2)。

表2 山西太岳山地區(qū)有瓣蠅類世界區(qū)系成分Tab.2 Fauna components of the world on Calypteratae in the Taiyue Mountain area in Shanxi Province

Pal.：古北界Palaearctic Region；Ori.：東洋界Oriental Region；Nea.：新北界Nearctic Region；Aus.：澳洲界Australian Region；Eth.：非洲界Ethiopian Region；Neo.：新熱帶界Neotropic Region.

2.2.2國內(nèi)區(qū)系成分的分析：以中國動物地理區(qū)統(tǒng)計分析，該地區(qū)有瓣蠅類的區(qū)系分布則更為復(fù)雜，可分為39個組合，凸顯出該地區(qū)與國內(nèi)其他動物地理界的關(guān)系，以及該地區(qū)該類昆蟲的豐富、復(fù)雜、多樣性。其中七區(qū)廣布種20種，占已知種數(shù)的11.90%；分布在華北+東北+蒙新區(qū)的19種占11.31%；廣布種(5區(qū)以上)76種占45.24%(表3)。

3 討論

3.1 物種多樣化程度較高

從調(diào)查結(jié)果看出，山西太岳山地區(qū)有瓣蠅類物種多樣化程度較高。在全國已知的約3 600種有瓣蠅類中，太岳山地區(qū)已知168種，約占全國已知種數(shù)的4.68%。而太岳山地區(qū)面積僅占全國總面積的0.6%，由此可見其物種多樣化程度較高。在各科屬數(shù)方面，蠅科屬的數(shù)量最多，為22屬，占中國已知屬的39.29%(22/56)；其次為麻蠅科為14屬，占中國已知屬的21.54%(14/65)；花蠅科為 13屬，占中國已知屬的30.23%(13/43)；寄蠅科為12屬，占中國已知屬的4.67%(12/257)；麗蠅科為11屬，占中國已知屬的23.40%(11/47)。在各科種數(shù)方面，蠅科在全國分布有1 260種，在該地區(qū)內(nèi)分布有70種，占中國已知種數(shù)的5.56%。優(yōu)勢度指數(shù)分別為29.33%和41.67%，占有絕對優(yōu)勢。

3.2 古北界+東洋界成分為主，部分典型東洋界種的滲入，古北界及其他區(qū)系成分共存

3.2.1古北與東洋共同種為主：在山西太岳山地區(qū)發(fā)現(xiàn)的有瓣蠅類物種中，僅分布于古北界的有瓣蠅類物種35種，而古北+東洋界73種，占總種數(shù)的43.45%，連同古北、東洋2界與其他界共有的分布組合共10個組合44種，二界共有種共2個組合，84種，占其總種數(shù)的50%。這種結(jié)果充分說明該地區(qū)古北界與東洋界物種相互交錯、滲透的復(fù)雜、多樣特點。

從國內(nèi)分布的39個分布組合中可以看出，該地區(qū)有瓣蠅類分布與國內(nèi)7個地區(qū)的復(fù)雜關(guān)系。這些分布形式充分表明了山西太岳山地區(qū)有瓣蠅類的多樣化程度。這與該區(qū)的地理位置以及氣候有密切聯(lián)系。獨特的自然條件和復(fù)雜的地形地貌，使該區(qū)具有豐富的物種分布，適宜生物的長期生存與演化，因此才得以有如此眾多的物種長期在此繁衍生息，形成以古北+東洋共同種為主、古北界及其他區(qū)系成分共存、國內(nèi)區(qū)系復(fù)雜多樣的物種多樣性分布格局。

3.2.2典型的東洋界種的滲入：本次研究結(jié)果表明，該地區(qū)是古北、東洋2大界的交匯地帶。除上述二界共同種為主體成分的事實外，尚有一些典型的東洋界種的滲入。如銀池蠅LimnophoraargentataEmden,1965，該種為典型的東洋界種，其模式產(chǎn)地為緬甸的甘拜迪地區(qū)，除模式產(chǎn)地之外，僅分布于我國的貴州、四川及陜西秦嶺太白山地區(qū)，在太岳山地區(qū)發(fā)現(xiàn)該種，為其分布記錄上的北限。又如峨眉直脈蠅PolietesfuscisquamosusEmden,1965，該種亦為典型的東洋界種，該種已知廣布于印度，尼泊爾，緬甸，巴基斯坦等屬于東洋界的國家，在我國僅分布于四川省的雅安、峨眉山地區(qū)。鑒于上述分布現(xiàn)象與我國秦嶺以東地區(qū)具有古北、東洋物種交互滲透的特點相吻合，故在太岳山地區(qū)采獲此類物種亦為東洋界物種北侵的又一佐證。

NC：華北區(qū)North China；NE：東北區(qū)North-East；CC：華中區(qū)Central China；IX：蒙新區(qū)Inner Mongolia-Xinjiang；QT：青藏區(qū)Qinghai-Tibet；SW：西南區(qū)South-West；SC：華南區(qū)：South China.