太子山國家森林公園蝶類資源調(diào)查

徐靜靜　王國秀

摘要：研究首次報道了太子山國家森林公園的蝶類名錄。為了解該園的蝶類資源狀況，對2013～2015年3次動物學野外實習所采集的蝴蝶標本進行了鑒定，并分析了其區(qū)系組成、各科多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)、優(yōu)勢度指數(shù)和物種豐富度等。統(tǒng)計該園蝴蝶共計6科30屬46種，蛺蝶科、鳳蝶科種類較粉蝶科等占優(yōu)勢，眼蝶科、灰蝶科較貧乏；發(fā)現(xiàn)湖北省蝶類稀有種及東亞特有種各1種，中國特有種4種，易危種2種，2種具有較高的經(jīng)濟和觀賞價值的蝶類。分析表明，該地區(qū)雖以廣布種稍占優(yōu)勢，但仍具古北界與東洋界過渡的明顯特點。

關(guān)鍵詞：太子山國家森林公園；蝶類資源；區(qū)系分析

中圖分類號：Q958.5 文獻標識碼：A 文章編號：1004-3020（2016）03-0048-05

蝴蝶已有2200余年的歷史，蝴蝶在生態(tài)、醫(yī)學、科學、觀賞、文化、藝術(shù)、仿生學、經(jīng)濟等方面有重要的開發(fā)利用前景。蝴蝶屬于節(jié)肢動物門昆蟲綱鱗翅目錘角亞目。全球蝴蝶可分為17科1690屬15141種，我國有12科434屬2153種，是蝴蝶資源最為豐富的國家之一。湖北省已發(fā)現(xiàn)蝶類12科198屬478種，位居全國第五。目前僅對天堂寨、神農(nóng)架林區(qū)、九宮山自然保護區(qū)、大貴寺林場等處的蝶類資源進行了初步研究，而太子山國家森林公園（以下簡稱公園）的相關(guān)研究尚未見報道。本研究以提供本地區(qū)的蝶類資源的開發(fā)、保護和利用的本底資料為目的。

1 研究區(qū)概況

公園轄屬湖北省荊門市京山縣，低山丘陵區(qū)，總面積7930hm²。景區(qū)最高點、最低點的海拔分別為467.4m，40.3m。北亞熱帶季風氣候，年均降水量1094.3mm，年均相對空氣濕度79%，年均氣溫16.4℃。公園森林覆蓋率83%，植物種類有138科204屬近400種。另外還有包括穿山甲、麋鹿等10多種國家級和省級重點保護動物在內(nèi)的200多種野生動物，堪稱“江漢平原的野生公園”。

2 研究方法

2.1 研究材料與方法

研究材料：華中師范大學生命科學學院2012～2014級生物科學專業(yè)學生分別于2013～2015年的動物學野外實習中所采集的984頭蝴蝶標本。研究方法：主要以樣線法進行網(wǎng)捕和觀察，采集時間為每天8：00～12：00、15：00～18：00，樣線為太子山旅游服務(wù)中心到王蟒洞方向、太子山墓地方向和石龍水庫方向等主干路。將所獲蝴蝶制成標本帶回實驗室，并參考《中國蝶類志》進行分類與定名。

2.2 數(shù)據(jù)處理

相關(guān)數(shù)據(jù)的處理公式如下：

Shannon-Wiener物種多樣性指數(shù)：

物種豐富度：S=n

Pielou均勻度指數(shù)：J'=H'/lnS

Jaccard相似性系數(shù)：C_s=c/（a+b-c）

等級多樣性指數(shù)：

H'（FGS）=H'（F）+H'（G）+H'（S）

McNaughton種類優(yōu)勢度指數(shù)：

D=（N₁+N₂）/N

其中：P_i為某個體屬于第i種的比例，S為物種總種數(shù)，n為物種數(shù)，c為兩地共有的物種數(shù)，a、6分別為兩地各有的物種數(shù)，H'（F）、H'（G）、H'（S）分別代表科級、屬級、種級的多樣性指數(shù)，N₁、N₂分別代表數(shù)量居第一、第二的優(yōu)勢種的個體數(shù)，N為總個體數(shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 公園蝶類名錄及區(qū)系分析

研究共分析了984份標本，隸屬鳳蝶科、粉蝶科、蛺蝶科、灰蝶科、眼蝶科6科30屬46種。包括2種具有較高經(jīng)濟和觀賞價值的蝶類：大紫蛺蝶Sasskia charonda、玉帶鳳蝶Papilio polytes；2種易危種：麝鳳蝶B.alcinous（因分布狹窄）、達摩麝鳳蝶Byasa daemonius（因數(shù)量稀少）E133；4種中國蝶類特有種：達摩麝鳳蝶、幽瞿眼蝶gpthima con-juncta、貓蛺蝶Timelaea maculata和殘鍔線蛺蝶Limenitis sulpitia；湖北省稀有種：美眼蛺蝶Ju-nonia almana；東亞特有種：柑橘鳳蝶Papilioxuthus。由表1，表2可知：有10種屬古北界，占總種數(shù)的21.7%；東洋種、廣布種分別占32.6%，45.7%。其中，有53.8%的鳳蝶科和全部的眼蝶科蝴蝶屬于東洋種，蛺蝶科、粉蝶科、弄蝶科中廣布種分別占50%，83.3%、100%，灰蝶科在三區(qū)系上分布相對比較均勻。該園蝶類中廣布種稍占優(yōu)勢，這與廣布種種類生活能力和適應(yīng)性強有密切關(guān)系。盡管這與武漢地區(qū)蝴蝶的分布特點并不完全相同，但東洋種比古北種所占比例高的研究結(jié)果仍顯示了該園物種具有由東洋界向古北界過渡的明顯特征。該研究亦可作為湖北省劃歸東洋界的有利證據(jù)。

3.2 公園蝶類的特征分析

對物種豐富度的分析可知（表3），該園以蛺蝶科的物種豐富度最高，種類最多，其它科的物種豐富度指數(shù)大小依次為鳳蝶科、粉蝶科、灰蝶科、眼蝶科、弄蝶科。結(jié)合各科的屬數(shù)、種數(shù)、個體數(shù)及其所占比例，鳳蝶科的個體數(shù)量最多，其個體數(shù)占總個體數(shù)的41.4%，而蛺蝶科的屬數(shù)、種數(shù)分別占總屬數(shù)的50.0%、總種數(shù)的43.5%。可見，蛺蝶科和鳳蝶科在數(shù)量方面均占優(yōu)勢，其它三科的屬數(shù)多少排序為灰蝶科、粉蝶科、眼蝶科、弄蝶科，種數(shù)大小排序為粉蝶科、灰蝶科、眼蝶科、弄蝶科，而個體數(shù)的排序為粉蝶科、眼蝶科、灰蝶科、弄蝶科。因此，該地區(qū)的蛺蝶科、鳳蝶科為優(yōu)勢類群。個體數(shù)量最多的前5種蝴蝶是黃鉤蛺蝶（P.C-aureum，97頭，占總個體數(shù)的9.86%）、柑橘鳳蝶P.xuthus，93頭、菜粉蝶P.rapae，92頭、青鳳蝶G.sarpedon，85頭、翠藍眼蛺蝶J.orithya，74頭。老豹蛺蝶A.laodice、戟眉線蛺蝶L.homeyeris、小紅蛺蝶V.cardui、美眼蛺蝶J.almana，棕灰蝶E.cnejus、蚜灰蝶T.hamada，幽瞿眼蝶，及斑緣豆粉蝶C.ee-rate、黑紋粉蝶P.melete，均僅發(fā)現(xiàn)1頭。

分析各科的物種多樣性指數(shù)，以鳳蝶科的物種多樣性指數(shù)最高，為2.795，其次是蛺蝶科，粉蝶科的物種多樣性高于眼蝶科、弄蝶科。具體分析各科的種級、屬級、科級多樣性指數(shù)，排序均為鳳蝶科、蛺蝶科、粉蝶科、眼蝶科、灰蝶科、弄蝶科。各科的均勻度大小排序亦同前。

綜上可知：鳳蝶科的物種多樣性指數(shù)與均勻度最高、物種豐富度較高，表明該科蝴蝶種類豐富，種群個體數(shù)總體上差異不明顯；蛺蝶科多樣性指數(shù)與均勻度較高、物種豐富度最高，表明該科蝴蝶種類豐富；粉蝶科的各指標均屬于中等水平，則說明該科蝴蝶種類較為豐富，種間相對平衡；其它三科的各項指標均較低，說明該園眼蝶科、灰蝶科、弄蝶科蝴蝶種類貧乏。

3.3 公園與其它地區(qū)蝶類的相似性比較

研究分別選擇以天堂寨為鄂東北代表，以陸水為鄂東南的代表，以長陽縣為鄂西南的代表，與該園的蝶類資源進行相似性對比（暫未發(fā)現(xiàn)鄂西北區(qū)的蝶類研究，故不再對其進行對比），見表4。結(jié)合Jaccard相似性原理可知，該園與陸水的蝴蝶資源的相似性系數(shù)最高，二者為中等不相似，與長陽、天堂寨兩地均為極不相似。數(shù)據(jù)顯示：江漢平原區(qū)與其他三區(qū)的相似性高低依次為鄂東南山區(qū)、鄂東北山區(qū)、鄂西南地區(qū)。對比四地的蝶類物種豐富度，可以很明顯地發(fā)現(xiàn)以長陽縣的蝶類最為豐富，其次為天堂寨，太子山較陸水的蝶類豐富度更低。以上數(shù)據(jù)與許國權(quán)等人的研究是基本一致的。

4 討論

在動物地理區(qū)劃體系中，華中區(qū)是古北界與東洋界的過渡地帶，其動物組成兼有古北種和東洋種兩種成分，且以后者居多。武漢屬于華中區(qū)東部丘陵平原亞區(qū)。湖北省有317種屬于東洋種，占已發(fā)現(xiàn)種類的66.3%；古北種占19.7%；廣布種占14.0%。該園的東洋種較古北種占優(yōu)勢，三者之間又以廣布種稍占優(yōu)勢，這與前人的相關(guān)研究一致。

從物種組成及群落結(jié)構(gòu)上看，該園的鳳蝶科、蛺蝶科種類豐富，種群優(yōu)勢明顯；粉蝶科蝶類較為豐富，種問相對平衡；眼蝶科、灰蝶科、弄蝶科蝴蝶種類貧乏。這與各科蝶類的適應(yīng)力強弱有關(guān)。

許國權(quán)、徐海生將湖北省分為鄂西南山區(qū)、鄂西北山區(qū)、江漢平原、鄂東南山區(qū)、鄂東北山區(qū)5區(qū)，蝶類分布較多的地區(qū)是鄂西南的長陽縣、神農(nóng)架林區(qū)、后河自然保護區(qū)，鄂東南的赤壁陸水水庫，鄂東北的羅田天堂寨，而鄂西北地區(qū)和江漢平原蝶類較少。江漢平原區(qū)已發(fā)現(xiàn)蝴蝶86種，占全省蝴蝶總數(shù)的20.1%。本研究將該園作為江漢平原區(qū)的代表與鄂東北山區(qū)、鄂東南山區(qū)、鄂西南山區(qū)的三區(qū)代表相比，該園的蝶類種數(shù)最少，這與湖北省的地形和植被分布、人口密度及人類活動有密切關(guān)系。

4.1 園區(qū)存在的問題

首先是本區(qū)人口密度大，對自然資源和環(huán)境的開發(fā)和利用程度較高，加上公園的旅游開發(fā)力度逐步加大，人為干擾因素較多，嚴重影響蝴蝶的繁衍生息。其次與當?shù)貧夂蜃兓嘘P(guān)，溫度、水分、光照等環(huán)境因素影響著蝴蝶各個時期的生長發(fā)育與繁殖。再次，筆者發(fā)現(xiàn)該園今年砍伐了大面積的林木來擴大花卉基地，大面積種植菊科植物且使用了農(nóng)藥。這很可能減少蝴蝶的寄主植物，還與天敵、病蟲害、過度利用、棲息地干擾和破壞、環(huán)境污染等有關(guān)。最后這也可能與該園管理不完善和保護意識薄弱有關(guān)。

4.2 保護建議

4.2.1 棲息地保護

蝶類的主要威脅來自人類對原始生態(tài)系統(tǒng)的破壞和濫捕。據(jù)國外學者研究，生境破碎化可導致生態(tài)系統(tǒng)嚴重退化，改變生境中的物種多樣性、種問關(guān)系、群落結(jié)構(gòu)和生態(tài)系統(tǒng)過程。蝴蝶對此最為敏感，常呈現(xiàn)集合種群，且發(fā)生于許多生境中。因此，保護生態(tài)環(huán)境與棲息地是一項最有效的措施。結(jié)合該園蝶類以訪花類為主、極少數(shù)為食腐類的食性特點及區(qū)系組成，建議種植以廣布種為主、兼顧東洋種的蝶類寄主植物，如蕓香科、馬兜鈴科、蘿蘑科、十字花科、山柑科、爵床科、西番蓮科等，予以充足的食物與棲息地。

4.2.2 加強有效管理

建議該園可仿照廣東白云山、蓮花山的做法，在園區(qū)內(nèi)劃分保護區(qū)、緩沖區(qū)、觀光區(qū)，使園區(qū)功能化，也給蝶類以充分的生活空間。亦可嘗試建造江漢平原區(qū)的“蝴蝶谷”、“蝴蝶博物館”、“蝴蝶走廊”等。以蝴蝶生態(tài)園為例，目前世界上主要的蝴蝶觀賞園已達到245個，除南極洲外各洲均有分布，北美洲的蝴蝶園數(shù)量占世界總數(shù)58.37%，其次為歐洲58個，亞洲有29個，位居第三。國外較出名的有美國佛羅里達州的自然歷史博物館的蝴蝶雨林、英國懷特島的蝴蝶與噴泉世界、日本伊丹市昆蟲館等。大理市蝴蝶泉旅游風景區(qū)內(nèi)的蝴蝶園是目前國內(nèi)建設(shè)規(guī)模最大、接待人次最多、經(jīng)濟效益最好的蝴蝶園。

4.2.3 建立蝶類資源監(jiān)測體系

蝶類與寄主植物相互依存、協(xié)同演化的關(guān)系密切；大多晝行夜伏，易于辨認和調(diào)查；蝶類具有多樣的生態(tài)特性和生境要求，具有相對獨立的生活空間，大多數(shù)蝶類對其所處的微環(huán)境極為敏感并且相當依賴，因而具有廣泛生物地理學和生態(tài)學探針的功能；此外，它還具有其它指示動物無可比擬的特點：類群大，數(shù)量多，體形小，生活周期短，分布廣泛，易捕捉等，這些特點使得蝴蝶非常利于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)積累和數(shù)據(jù)庫建立。因此，蝴蝶常作為生物多樣性豐富程度的指示物種及生境監(jiān)測的指示材料。上世紀70～80年代，蝴蝶開始作為氣候變化早期指示生物被研究并迅速成為熱點，現(xiàn)今蝴蝶在有關(guān)氣候變化的研究中起著核心作用，主要有氣候變暖對蝴蝶地理分布區(qū)域的影響及大景觀生物多樣性的風險評估、小尺度景觀輻射的影響等研究。充分利用蝶類資源，需要對其實施動態(tài)監(jiān)測，并建立較完善的動態(tài)檢測指標體系和評價體系，利于及時掌握生態(tài)系統(tǒng)和氣候變化的變化趨勢。

（責任編輯；鄭京津）