老山國家森林公園蝴蝶物種調(diào)查及分析

鐘華瀚，胡潤濤，袁李飛，陳 鑫，石心怡，周 延

(南京林業(yè)大學南方現(xiàn)代林業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心，生物與環(huán)境學院,江蘇 南京 210037)

蝴蝶是節(jié)肢動物門昆蟲綱鱗翅目錘角亞目動物的統(tǒng)稱。蝴蝶在陸地生態(tài)系統(tǒng)中具有非常重要的作用，蝴蝶成蟲可以為顯花植物授粉，有利于顯花植物的繁殖和生存；蝴蝶幼蟲是食物鏈中的重要環(huán)節(jié)，它在取食植物的同時，也為其他昆蟲、兩棲類和鳥類提供食物，是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分[1]。

蝴蝶屬于全變態(tài)昆蟲，其卵期和成蟲期對環(huán)境的要求存在差異，作為變溫動物，其活動以及繁殖會受到環(huán)境變化的影響，如植被類型、地表溫度、光照時間等，對環(huán)境的敏感性較高，因此蝴蝶被公認為是對全球氣候變化最敏感的指示物種之一[1]。加之蝴蝶種類繁多，估計全球蝴蝶物種總數(shù)約為16 000—20 000種，我國已知蝴蝶種數(shù)約為2 000 種[2]。蝴蝶物種多樣性差異可反映環(huán)境時空動態(tài)，對其進行較大時間尺度上的觀測還可以揭示局部地區(qū)氣候變化的規(guī)律[2]。森林生態(tài)系統(tǒng)是蝴蝶重要的棲息地之一，目前我國已建立森林公園3 505 個，截止至2017年底有國家級森林公園881個[3]，對森林公園蝴蝶物種多樣性進行長期監(jiān)測有利于揭示物種多樣性變化規(guī)律，在物種水平上加強棲息地管理水平。不過目前對蝴蝶物種多樣性的監(jiān)測工作在時間和空間尺度上大多缺乏連續(xù)性，無法對單一地區(qū)進行跨時間尺度的對比[2]。在過去100 a(1906—2005年)中，全球平均地表氣溫升高了0.74 ℃[4]，了解蝴蝶如何響應(yīng)以氣候變暖為主的環(huán)境變化需要長期監(jiān)測。老山國家森林公園(下稱“老山”)位于南京市浦口區(qū)，蝴蝶物種豐富，其蝴蝶資源調(diào)查開展較早[5]，但監(jiān)測工作未能持續(xù)。本研究通過再次調(diào)查老山國家森林公園的蝴蝶物種豐度，并與之前調(diào)查結(jié)果進行對比，揭示在環(huán)境變化背景下蝴蝶物種多樣性變化特征和驅(qū)動因素。

1 生境概況

1.1 地理概況

老山橫貫江蘇省南京市浦口區(qū)，國家森林公園依托1991年成立的老山林場建成，素有“南京綠肺”“江北明珠”的美稱。老山東起浦口高新區(qū)，南鄰長江，北枕滁河，西達安徽和縣，總面積80 km2，森林覆蓋率超過80%[6]。老山屬亞熱帶季風氣候區(qū)，四季分明，年平均氣溫15.3 ℃，積溫4 900 ℃，雨量充沛，年降水量約1 043.8 mm[7]。

1.2 植被分布

該區(qū)植被80%以上起源于以松、杉、麻櫟等為主的人工林，但隨著森林管理方法的日漸完善，目前該區(qū)的植被主體為以麻櫟林、白櫟-短柄枹櫟林等為主的次生林以及占小部分以馬尾松林、黑松林、刺槐林、杜仲林為主的人工植被。隨著群落演替與人為干擾的減少，老山國家森林公園植被總體上正在由針葉林向闊葉林方向演替發(fā)展，最終將可能成為林下含常綠成分的落葉闊葉林[8]。

2 研究方法

2.1 調(diào)查時間

老山國家森林公園的蝴蝶成蟲期約為每年3—10月，本次調(diào)查時間為2017年6—10月，2018年3—10月。調(diào)查期間每周1采樣1次。由于蝴蝶成蟲飛行受環(huán)境溫度影響，每天在蝴蝶活動較頻繁的時間即8:00—12:00進行調(diào)查，在不同季節(jié)，根據(jù)實際溫度進行調(diào)整，如夏季氣溫較高不利于蝴蝶飛行，調(diào)查時間提前1 h。

2.2 調(diào)查方法

采用網(wǎng)捕法對老山國家森林公園的蝶類資源進行全面調(diào)查。根據(jù)該地區(qū)的自然環(huán)境和植被類型等特征，分為5條樣線，覆蓋了常綠闊葉林、人工針葉林、灌木林以及草本植物等植被類型。在每次調(diào)查過程中以3 km/h的速度沿樣線前進，用捕蟲網(wǎng)捕捉采集線路2側(cè)目視范圍內(nèi)的蝴蝶個體(無法捕捉到的記錄其大小、顏色、飛行高度、周圍環(huán)境等有助于鑒定的特征)。為避免對老山國家森林公園中的蝴蝶資源造成破壞，確定某種蝴蝶已經(jīng)被捕捉過后，不再對其捕捉。

2.3 物種鑒定

將采集的蝴蝶個體存放在三角袋中帶回室內(nèi)，制成針插標本，參考周堯《中國蝶類志》[9]等有關(guān)專著進行分類鑒定。

3 結(jié)果與分析

調(diào)查共采集蝴蝶標本200份余，經(jīng)鑒定共計50種(見表1)，分別隸屬于7科35屬，包括鳳蝶科6屬14種，占28%；絹蝶科1屬1種，占2%；粉蝶科4屬6種，占12%；眼蝶科6屬7種，占14%；喙蝶科1屬1種，占2%；蛺蝶科13屬17種，占34%，是老山國家森林公園最大的蝴蝶類群；灰蝶科4屬4種，占8%。其中中華虎鳳蝶作為中國特有種，被《國家重點保護野生動物》列為國家二級保護動物；冰清絹蝶被列入“國家保護的有益的或者有重要經(jīng)濟、科學研究價值的陸生野生動物名錄”。

與2004年調(diào)查結(jié)果相比，本次調(diào)查結(jié)果新增了8種鳳蝶、3種眼蝶、2種蛺蝶和1種灰蝶(見表2)；2004年調(diào)查結(jié)果中有5種粉蝶、7種眼蝶、6種蛺蝶、9種灰蝶和8種弄蝶本次調(diào)查未記錄到。

4 討論

4.1 物種多樣性變化分析

在一定空間尺度內(nèi)，蝴蝶物種豐度受多項環(huán)境因素影響，如環(huán)境溫度、植被狀況變化時，蝴蝶物種多樣性增加或減少[9]。由于大部分蝴蝶物種飛行較迅速，在不同生境間移動速度較快[9]，在地形較復(fù)雜、景觀多樣性較高的保護區(qū)或森林公園內(nèi)，需要進行多年調(diào)查才能完善蝴蝶名錄[10]。本次調(diào)查和2004年的調(diào)查雖然在調(diào)查力度和調(diào)查覆蓋范圍等方面存在差異，但均屬于抽樣調(diào)查，不能完全覆蓋老山所有蝴蝶適宜棲息地，導(dǎo)致本次調(diào)查和2004年的調(diào)查結(jié)果有一定差異，有些在老山地區(qū)分布的蝴蝶只被調(diào)查到1次或者2次。如中華虎鳳蝶在長江中下游流域和秦嶺呈連續(xù)分布狀態(tài)，南京市及周邊區(qū)域均有分布。老山作為中華虎鳳蝶適宜棲息地，在之前的監(jiān)測中未有發(fā)現(xiàn)記錄，本次調(diào)查結(jié)果為首次報道。近年來老山國家森林公園對中華虎鳳蝶在低海拔地區(qū)的寄主植物——杜蘅進行了有效保護[11]，使老山的中華虎鳳蝶種群得到了有效保護，也增加了中華虎鳳蝶被調(diào)查到的概率。因此，綜合多次調(diào)查方能較好地反映老山蝴蝶物種多樣性，本次調(diào)查和2004年調(diào)查表明老山現(xiàn)有蝴蝶85種，隸屬于8科53屬。

表1 老山國家森林公園蝴蝶名錄

續(xù)表1科(Family)屬(Genus)種(Species)數(shù)據(jù)來源學名拉丁名野外調(diào)查文獻記載青豹蛺蝶屬Damora青豹蛺蝶Damora sagana●●福蛺蝶屬Fabriciana燦福蛺蝶Fabriciana adippe●琉璃蛺蝶屬Kaniska琉璃蛺蝶Kaniska canace●●鉤蛺蝶屬Polygonia白鉤蛺蝶Polygonia c-album●●黃鉤蛺蝶P. c-aureum●●紅蛺蝶屬Vanessa大紅蛺蝶Vanessa indica●●小紅蛺蝶V. cardui●●眼蛺蝶屬Junonia翠藍眼蛺蝶Junonia orithya●美眼蛺蝶J. almana●蜘蛺蝶屬Araschnia曲紋蜘蛺蝶Araschnia doris●●線蛺蝶屬Limenitis揚眉線蛺蝶Limenitis helmanni●殘鍔線蛺蝶L. sulpitia●●環(huán)蛺蝶屬Neptis小環(huán)蛺蝶 Neptis sappho●●中環(huán)蛺蝶N. hylas●●閃蛺蝶屬Apatura柳紫閃蛺蝶Apatura ilia●脈蛺蝶屬Hestina黑脈蛺蝶Hestina assimilis●●擬斑脈蛺蝶H. persimilis●貓蛺蝶屬Timelaea貓蛺蝶Timelaea maculata●●尾蛺蝶屬Polyura二尾蛺蝶Polyura narcaea●●斑蛺蝶屬Hypolimnas幻紫斑蛺蝶Hypolimnas bolina●灰蝶科蚜灰蝶屬Taraka蚜灰蝶Taraka hamada●●燕灰蝶屬Rapala藍燕灰蝶Rapala caerulea●燕灰蝶R. varuna●銀灰蝶屬Curetis尖翅銀灰蝶Curetis acuta●灑灰蝶屬Satyrium優(yōu)秀灑灰蝶Satyrium eximium●灰蝶屬Lycaena紅灰蝶Lycaena phlaeas●●亮灰蝶屬Lampides亮灰蝶Lampides boeticus●酢漿灰蝶屬Pseudozizeeria酢漿灰蝶Pseudozizeeria maha●●藍灰蝶屬Everes藍灰蝶Everes argiades●毛眼灰蝶屬Zizina毛眼灰蝶Zizina otis●玄灰蝶屬Tongeia玄灰蝶Tongeia fischeri●琉璃灰蝶屬Celastrina琉璃灰蝶Celastrina argiola●大紫琉璃灰蝶C. oreas●弄蝶科黑弄蝶屬Daimio黑弄蝶Daimio tethys●鍔弄蝶屬Aeromachs河伯鍔弄蝶Aeromachus inachus●稻弄蝶屬Parnara直紋稻弄蝶Parnara guttata●幺紋稻弄蝶P. bada●曲紋稻弄蝶P. ganga●黃斑弄蝶屬Ampittia小黃斑弄蝶Ampittia nana●谷弄蝶屬Pelopidas南亞谷弄蝶Pelopidas agna●隱紋孔弄蝶P. mathias●

表2 新增蝴蝶種類及其主要寄主植物、主要分布地

也有一些蝴蝶物種近十年間擴散到老山地區(qū)并迅速增長。本研究中，老山蝴蝶較2004年調(diào)查結(jié)果新增了14種(見表2)，其中碎斑青鳳蝶在我國東南沿海地區(qū)呈連續(xù)分布，過去在江蘇省無分布記錄[12]。碎斑青鳳蝶主要宿主植物為木蘭科植物，近年來木蘭科植物作為園林綠化植物，在我國東南地區(qū)得到廣泛種植[13-14]，增加了碎斑青鳳蝶的適宜棲息地面積。近年來，老山地區(qū)闊葉林所占的比例逐年上升，正逐漸向穩(wěn)定復(fù)雜的地帶性植被發(fā)展。而林分垂直結(jié)構(gòu)逐漸復(fù)雜，有利于多種蝶類棲息繁衍[8]。本次調(diào)查記錄到之前未在老山地區(qū)分布的擬斑脈蛺蝶和黎氏青鳳蝶。

密紋矍眼蝶之前僅在臺灣有分布記錄[9,15]，目前在我國東南地區(qū)有大量的采集記錄。其分布范圍向北擴散一定程度上受氣候變暖影響，其卵、幼蟲發(fā)育可耐受更高緯度地區(qū)溫度，后續(xù)還需進一步調(diào)查其生活史狀況及宿主植物分布特征以厘清其物種擴散原因。

4.2 老山蝴蝶保護建議

保護老山蝴蝶多樣性，需建立長期的蝴蝶觀測體系，定期調(diào)查老山國家森林公園范圍內(nèi)的蝴蝶資源，以確保充分了解老山內(nèi)所擁有的蝶類資源及其分布狀況，闡明老山蝴蝶的重點分布區(qū)域，更好地設(shè)計出更有針對性的保護措施。需加強對珍稀瀕危蝴蝶的保護。結(jié)合現(xiàn)有設(shè)施條件，廣泛合作，建立中國虎鳳蝶的繁育基地，開展人工飼養(yǎng)或撫育，并詳細研究中華虎鳳蝶等珍稀瀕危蝴蝶的生活史和生態(tài)學特征，充分了解其生活史不同階段的資源需求，在其分布重點區(qū)域，人工栽種杜蘅等寄主植物，從而有效提升其種群數(shù)量。

加強宣傳教育力度，大力開展保護蝴蝶的宣傳教育活動，從根本上減少威脅蝴蝶的人類活動。并適度開發(fā)和利用蝴蝶資源，對某些種群數(shù)量較大且具有觀賞價值的蝴蝶，如碧鳳蝶、柑橘鳳蝶等，可以人工飼養(yǎng)繁殖，用于科研、教學等。