延吉市不同類型綠地蝶類物種組成與多樣性研究

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摘要：為揭示在城市化過程中不同類型綠地對蝴蝶群落的影響，于2016年5～9月對延吉市郊區(qū)和市區(qū)6種不同生境類型中蝴蝶群落進(jìn)行了調(diào)查。結(jié)果表明：共采集蝴蝶485只，隸屬于5科16種。優(yōu)勢種為粉蝶科菜粉蝶和小灰碟科藍(lán)灰蝶，6種生境類型中物種豐富度以天然林綠地最高，其次是過渡帶綠地、河岸天然綠地、河岸人工綠地、金達(dá)萊公園、文化宮公園；多樣性指數(shù)變化趨勢為天然林綠地>過渡帶綠地>河流人工綠地>河流天然綠地>金達(dá)萊公園>文化宮公園，可見不同人為干擾下的生境對蝴蝶種類豐富度及多樣性有明顯的影響。

關(guān)鍵詞：延吉市；生境類型；蝴蝶多樣性

中圖分類號：Q966.1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：16749944（2017）10014203

1 引言

生物多樣性是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，保護(hù)生物多樣性對人類的生存發(fā)展具有重要的意義。在快速城市化過程中，人類極大地破壞了生物的自然生境，導(dǎo)致生境破碎化，進(jìn)而影響到了蝴蝶類等的眾多生物的生存環(huán)境。城市綠地作為城市生態(tài)系統(tǒng)的組成部分，是鄉(xiāng)土植物和鄉(xiāng)土生物多樣性保護(hù)的最后堡壘之一。生境類型或生境質(zhì)量等生境特征的改變驅(qū)動物種豐度和群落組成的變化，進(jìn)而影響昆蟲群落對環(huán)境變化和土地利用類型變化等生態(tài)擾動的響應(yīng)。蝴蝶隸屬昆蟲綱（Insecta），鱗翅目（Lepidoptera），不僅是深受人們喜愛的昆蟲，而且對自然環(huán)境變化表現(xiàn)敏感，眾多學(xué)者把蝴蝶作為環(huán)境指示物種。雖然目前有關(guān)蝴蝶多樣性研究有很多，但大部分都側(cè)重于自然保護(hù)區(qū)的蝴蝶種類調(diào)查，而對于城市區(qū)域、農(nóng)田等非保護(hù)區(qū)蝴蝶多樣性研究較少。沿城市生境梯度的變化情況來研究蝴蝶多樣性和城市環(huán)境的關(guān)系，并將環(huán)境因子進(jìn)行量化，能夠更加客觀準(zhǔn)確地反映環(huán)境因子和蝴蝶群落多樣性指數(shù)等生態(tài)學(xué)基本元素的關(guān)系，從而使環(huán)境因子和蝴蝶群落生態(tài)學(xué)之間的關(guān)系得以深入和拓展。不僅可以有效地保護(hù)生境中蝴蝶的物種多樣性，也可支持和預(yù)測其他昆蟲種群在此生境中的保護(hù)狀況。為了闡明不同類型綠地對蝴蝶豐富度及多樣性的影響，筆者以城市化進(jìn)程較快的延吉市為研究區(qū)域，選取包括自然綠地在內(nèi)的6種不同的生境類型進(jìn)行了調(diào)查研究。

2 研究區(qū)自然概況

延吉市位于吉林省東部，東經(jīng)129°01′～129°48′，北緯42°50′～43°23′，地處于我國中溫帶半濕潤氣候區(qū)，氣候溫暖濕潤，靠近日本海，境內(nèi)大型河流較多，與同緯度其他地區(qū)相比具有冬暖夏涼，雨熱同季，濕潤多陰等特點(diǎn)。年平均氣溫攝氏5.8℃，極端低氣溫攝氏-27.9℃，全年無霜期146 d，年平均降水量583 mm，平均日照2294 h，結(jié)冰日平均達(dá)175 d左右。延吉市城市化目前正處于成熟階段，總?cè)丝跀?shù)45萬人，城區(qū)面積不斷外延擴(kuò)張。按照人為干擾程度的梯度變化， 在延吉市郊區(qū)和市區(qū)選取了6個不同類型的樣地，分別為處在帽兒山森林公園中的天然林綠地、天然林與農(nóng)地過渡帶綠地，在市區(qū)的河岸天然綠地和河岸人工綠地，以及文化宮公園綠地和金達(dá)萊公園綠地。

3 研究方法

3.1 調(diào)查方法

在每個采樣地點(diǎn)設(shè)置3條樣線，樣線長50 m，樣線間隔50 m。采樣時間從2016年5～9月，每月采樣1次，共采集6次。每次于晴天上午10：00～15：00外出采樣，3人在一條樣線來回走動采樣，每條樣線采樣時間30 min。采用網(wǎng)捕法對蝴蝶成蟲進(jìn)行定量調(diào)查，將采集的蝴蝶放在寫有時間、地點(diǎn)和采集人的袋子內(nèi)，帶回實驗室參考《中國蝴蝶原色圖鑒》以及《中國動物志·鱗翅目·粉蝶科》進(jìn)行分類鑒別，記錄了科、屬、種及個體數(shù)目。

3.2 數(shù)據(jù)分析

為揭示不同綠地之間的蝴蝶群落結(jié)構(gòu)特征上的差異，根據(jù)蝴蝶群落的特點(diǎn)及實地取樣數(shù)據(jù)，按照群落生態(tài)學(xué)的統(tǒng)計方法，采用Margalef豐度度指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)、Simpson種類優(yōu)勢度指數(shù)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Jaccard相似性系數(shù)，運(yùn)用Microsoft Excel 2003、SPSS 18.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

4 結(jié)果與分析

4.1 蝴蝶類群落結(jié)構(gòu)特征

該次調(diào)查共獲得蝴蝶標(biāo)本485只，隸屬于5科16種。如表1所示，帽兒山天然林綠地是5科12種，優(yōu)勢科為粉蝶科（46.7%），優(yōu)勢種為菜粉蝶（25.2%）、銀紋豹斑蝶（19.1%）和絹粉蝶東北亞種（16.5%）；過渡帶是3科10種，優(yōu)勢科為粉蝶科（61.0%），優(yōu)勢種為菜粉蝶（22.0%）、豆粉蝶（17.1%）、絹粉蝶（15.9%）和藍(lán)灰蝶（15.9%）；河岸上游天然綠地是3科7種，優(yōu)勢科為粉蝶科（61.0%），優(yōu)勢種為藍(lán)灰蝶（33.3%）、菜粉蝶（26.4%）和豆粉蝶（25.3%）；河岸下游人工綠地是3科7種，優(yōu)勢科為粉蝶科（50.9%），優(yōu)勢種為藍(lán)灰蝶（40.4%）、豆粉蝶（26.3%）和菜粉蝶（21.9%）；金達(dá)萊公園綠地是3科5種，優(yōu)勢科為粉蝶科（78.6%），優(yōu)勢種為菜粉蝶（59.5%）、豆粉蝶（19.0%）和藍(lán)灰蝶（9.5%）；文化宮公園綠地是3科4種，優(yōu)勢科為粉蝶科（82.5%），優(yōu)勢種為菜粉蝶（80%）、白弦月紋蛺蝶（12.5%）和藍(lán)灰蝶（5.0%）。綜合個體數(shù)和分布范圍等指標(biāo)，菜粉蝶（31.67%）、藍(lán)灰蝶（22.92%）為研究區(qū)域的優(yōu)勢種和廣布種，數(shù)量上也以粉蝶科最多，弄蝶科最少。

4.2 多樣性指數(shù)

圖1分別表示了6種生境類型的物種豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)、優(yōu)勢度指數(shù)，圖1-a顯示出物種豐富度指數(shù)最高的是天然林綠地，其次從高到低依次是過渡帶、河岸天然綠地、河岸人工綠地、金達(dá)萊公園綠地、文化宮公園綠地；圖1-b顯示出多樣性指數(shù)的大小順序為：天然林綠地>過渡帶>河岸人工綠地>河岸天然綠地>金達(dá)萊公園綠地>文化宮公園綠地；圖1-c顯示出均勻度指數(shù)由高到低分別是是過渡帶、天然林綠地、河岸天然綠地、河岸人工綠地、金達(dá)萊公園綠地、文化宮公園綠地；圖1-d顯示優(yōu)勢度指數(shù)天然林綠地最高，河岸人工綠地、過渡帶綠地緊隨其后，其次依次是河岸天然綠地、金達(dá)萊公園綠地，最低為文化宮公園綠地。由此可知天然林綠地蝴蝶群落物種數(shù)、多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)和豐富度指數(shù)都最高；城市人工公園綠地蝶類物種數(shù)、多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)、豐富度指數(shù)皆為最低。

4.3 各生境類型蝴蝶種類相似性系數(shù)分析

6種生境類型間的蝴蝶種類相似性分析表明（表2），金達(dá)萊公園綠地和文化宮公園綠地相似性系數(shù)是0.80，是6種生境類型相關(guān)性系數(shù)中最高的，其次是河岸下游人工綠地與金達(dá)萊公園綠地相似性系數(shù)，為0.71；而天然林綠地與文化宮公園綠地相似性系數(shù)是最低，為0.23；其余三種生境類型相似性系數(shù)均在0.27～

4.4 各生境類型間蝴蝶物種相似性聚類分析

為了解不同類型綠地蝴蝶群落結(jié)構(gòu)狀況，對不同生境類型的蝴蝶物種數(shù)進(jìn)行聚類分析（圖2），由圖2可以看出人為干擾最大的文化宮公園綠地和金達(dá)萊公園綠地、河岸下游人工綠地在物種組成結(jié)構(gòu)上最接近，可將它們歸為第1類，河岸上游天然綠地為第2類，過渡帶為第3類，天然林綠地為第4類，天然林綠地、過渡帶與其他生境類型有較大的差別。

5 討論

5.1 生境條件的變化對蝴蝶物種的影響

本次調(diào)查中共采集到5科16種蝴蝶，其中在天然林地區(qū)內(nèi)采集到的為5科12種，個體數(shù)占采集總數(shù)的42.1%；城市公園內(nèi)采集到的為4科7種，個體數(shù)占采集總數(shù)的16.9%。蝴蝶種類的豐富度、多樣性從城市人工公園綠地、河岸綠地、過渡帶、天然林綠地呈遞增趨勢。一個地區(qū)的植被類型、生境復(fù)雜程度與蝶類物種數(shù)量豐富程度有相關(guān)性。該調(diào)查中的天然綠地是處在帽兒山森林公園的郁閉的山中草地，周圍被喬木、灌木圍繞著，植物的種類和結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使天然林綠地保持了多樣化的自然生境類型和良好的生境質(zhì)量，能為多種不同生態(tài)習(xí)性的蝶類提供棲息環(huán)境；過渡帶樣地雖然是個開闊的草地，但處在森林與農(nóng)田交界帶，相鄰于帽兒山落葉松林，因此6個樣地中物種組成和結(jié)構(gòu)最接近于天然林地，多樣性也僅次于天然林地；河岸綠地是處在城市東西兩側(cè)的帶狀綠地，一處為城市殘留天然草地，一處是由喬木、灌木及草本人工種植組成的綠地，蝴蝶類物種相似性上與過渡帶樣地表現(xiàn)出較高的水平，其中人工綠地的蝴蝶物種組成和結(jié)構(gòu)更接近于城市綠地；兩處城市公園綠地均為人工綠地，草坪植物為主，有少量喬木和灌木，面積較小，生境類型簡單，兩個樣地之間的物種相似性系數(shù)很高（0.80），但與天然林綠地間的相似性系數(shù)只有0.31和0.23。城市公園是人為活動比較大的區(qū)域，這里分布著栽培的菜田、綠地和林木，雖然蝴蝶物種數(shù)較少，但有些種類的個體數(shù)量相對較多且與農(nóng)作物有關(guān)，例如菜粉蝶。6種不同生境類型綠地蝴蝶優(yōu)勢種均為菜粉蝶，表明菜粉蝶適宜適應(yīng)性較強(qiáng)，可棲息在多種生境類型，但在城市綠地中的數(shù)量較少，這可能與綠地斑塊的面積有直接的關(guān)系，晏華等（2006）和左自途等（2008）在重慶市主城區(qū)進(jìn)行的蝶類調(diào)查中的結(jié)果也顯示菜粉蝶為優(yōu)勢種。另外，蛺蝶科白弦月紋蛺蝶、小灰蝶科藍(lán)灰蝶在6種生境內(nèi)也均有分布，而天然林綠地中較多的粉蝶科淡色鉤粉碟、銀紋豹斑蝶等在其他綠地中未能發(fā)現(xiàn)。由于某些蝶類一般在樹冠上空或山坡比較崎嶇樹林中棲息而無法采集，加上調(diào)查人員、調(diào)查時間和精力有限，造成某些科屬采集不夠全面，因此蝴蝶種類的多樣性還有待進(jìn)一步補(bǔ)充和完善。

5.2 建議

在城市化過程中，對原生生境的保護(hù)固然重要，但城市內(nèi)殘留自然綠地與人工綠地含有豐富的鄉(xiāng)土植物和種植植物，在一定程度上也能為蝴蝶等昆蟲及微生物提供棲息的場所，對城市生物多樣性的保護(hù)具有積極意義。在了解和分析不同綠地間蝴蝶群落組成和結(jié)構(gòu)差異的基礎(chǔ)上，需要進(jìn)一步分析影響蝴蝶多樣性的各種要素，為提升城市化過程中的生境質(zhì)量及保護(hù)城市生物多樣性提供更有力的科學(xué)依據(jù)。

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