長白山苔原帶昆蟲區(qū)系分析

施 瑩，史佳琦，吳新毅，劉世明，徐煒超，岑祖才，王天澤，彭雅楠，劉生冬

(北華大學(xué)林學(xué)院，吉林 吉林 132013)

苔原是冷濕極地自然景觀，僅分布在北半球，主要集中在北極地區(qū).在北半球，只在中、高緯度部分地區(qū)分布有少量的高山苔原和山地苔原，它們是第四紀冰期北半球中緯度苔原向北極退卻過程中遺留下來的、被迫遷移到高山地區(qū)的苔原“片斷”.長白山處于歐亞大陸的東部鄰海，苔原發(fā)育受到陸性氣候的影響，因此在植物區(qū)系組成和外貌上特征明顯.長白山苔原不但為我國增添了極地植被類型，而且對深入研究北溫帶植被的遷移具有重要價值[1-2].由于受到惡劣自然條件限制，系統(tǒng)研究長白山苔原帶昆蟲群落比較困難，現(xiàn)有研究較少[3-4]，這也導(dǎo)致其昆蟲群落的區(qū)系尚未完全清楚.本次比較全面地研究長白山苔原帶昆蟲群落的區(qū)系組成，可為深入研究長白山苔原帶昆蟲起源及演化，以及與植被協(xié)同進化提供科學(xué)依據(jù).

1 研究地概況

研究地為長白山苔原帶.長白山自然保護區(qū)海拔720～2 691 m，生態(tài)系統(tǒng)比較完整，自然環(huán)境復(fù)雜多樣，動植物資源十分豐富，是我國最重要的溫帶森林生態(tài)系統(tǒng)保護區(qū)和世界同緯度生物多樣性關(guān)鍵地區(qū)，1980年列入“人與生物圈計劃(MAB)”.長白山苔原帶位于長白山最上部，北坡海拔2 000 m，西坡、南坡在2 100 m以上.苔原帶氣候寒冷、風(fēng)大，日照充足，冬季嚴寒漫長，夏季涼爽，常年大風(fēng)[1].長白山苔原帶北坡從無林帶海拔2 000 m(西坡、南坡2 100 m)開始，到海拔2 300 m(西坡、南坡2 400 m).植物群落以常綠矮小灌木為主，還有些小片地衣.在比較低濕的小環(huán)境里，牛皮杜鵑常形成純?nèi)郝?北坡海拔2 300 m(西坡、南坡2 400 m)以上，植被常常不能全部覆蓋地面，海拔越高裸地越多，呈現(xiàn)出半荒漠的特征[5].

苔原帶主要為發(fā)生在火山灰上的薄層山地苔原土，非常貧瘠，與極地環(huán)境極為相似.植物群落結(jié)構(gòu)簡單，主要植被有牛皮杜鵑(RhododendronchrysanthumPall)、毛氈杜鵑(RhododendronconfertissimumNakai.)、篤斯越橘(VacciniumuliginosumL.)、松毛翠(PhyllodocecaeruleaBab.)、寬葉仙女木(Dryasoctopetalavar.asiaticaNakai)、長白褸斗菜(AguilegiaamurensisKom)、高山紅景天(RhodiolasachalinensisA.Bor.)等[6].矮小的灌木和多年生草本、地衣、苔蘚等形成了廣闊的地毯式高山苔原.嚴寒、強風(fēng)、生長期短，使植被植株低矮，一般在10～20 cm[7].

2 研究方法

2.1 樣地設(shè)置

根據(jù)長白山苔原帶的植被特點，以苔原帶北坡2 300 m，西坡、南坡2 400 m為界，劃分為“常綠矮石楠灌叢”和“高山半荒漠”兩個亞帶，在每個亞帶上各選1個50 m×100 m的固定樣地，在每塊樣地邊緣選1個由下至上的樣線.調(diào)查時間為2005—2007年每年的6—9月，每月各調(diào)查1次，每次6 d.

2.2 昆蟲采集方法

1)網(wǎng)捕法：在樣地內(nèi)，沿兩條對角線各網(wǎng)掃150次，并沿樣線每步網(wǎng)掃1次，捕捉所有網(wǎng)掃到的昆蟲；2)燈誘法：在每塊樣地中央放置一個支架，支架上面放置一個250 W汞燈幕布(選用2.0 m×1.5 m白化纖布)，誘集時間為19：00—23：30時，收集所有燈誘到的昆蟲；3)陷阱法：用一次性塑料水杯作為誘杯，在每個誘杯中放10 g左右腐肉誘劑，每個樣地的一條對角線放置25個誘杯，放置時間為3 d，收集誘杯中的甲蟲標(biāo)本.將通過以上方法收集到的標(biāo)本帶回實驗室進行鑒定.

2.3 標(biāo)本鑒定

利用現(xiàn)有的分類資料進行昆蟲標(biāo)本鑒定，不能鑒定到種的請國內(nèi)相關(guān)分類專家?guī)椭b定.

3 結(jié)果與分析

3.1 長白山苔原帶在世界昆蟲區(qū)系中的地位

世界陸地動物區(qū)系通常分為6個區(qū)，即古北區(qū)、東洋區(qū)、新北區(qū)、澳洲區(qū)、新北區(qū)、非洲區(qū)，昆蟲區(qū)系的劃分采用動物區(qū)系劃分方案.長白山苔原帶昆蟲在世界昆蟲區(qū)系中的地位及組成見表1.

由表1可見：在322種昆蟲中，區(qū)系分布主要以古北-東洋區(qū)、古北區(qū)分布為主，古北-新北-東洋區(qū)、古北-東洋-非洲區(qū)、古北-新北區(qū)、東洋區(qū)、古北-東洋-新北-非洲區(qū)、古北-非洲區(qū)、古北-澳洲-東洋區(qū)、古北-東洋-澳洲-非洲-新北區(qū)、古北-東洋-澳洲-非洲區(qū)分布的物種僅占極少部分.從物種分布數(shù)量看，古北-東洋區(qū)有150種，占總數(shù)的46.58%；古北區(qū)有136種，占總物種數(shù)的46.24%；古北-新北區(qū)-東洋區(qū)有17種，各占5.28%；古北-新北、古北-東洋-非洲區(qū)有5種，各占1.55%；其他區(qū)系物種組成較少.由此可見：長白山苔原帶昆蟲區(qū)系中，古北-東洋區(qū)和古北區(qū)分布的物種占絕對優(yōu)勢，共286種，占總物種數(shù)的83.23%.雖然長白山在動物地理區(qū)劃上屬于古北區(qū)，但長白山苔原帶卻以古北-東洋區(qū)物種最為豐富，占總物種數(shù)的46.58%，其次是古北區(qū)，這與長白山苔原帶昆蟲物種組成的復(fù)雜性有關(guān).

表1 長白山苔原帶昆蟲在世界昆蟲區(qū)系中的地位

3.2 長白山苔原帶昆蟲在我國昆蟲區(qū)劃中的歸屬

我國昆蟲地理區(qū)劃分為古北、東洋兩區(qū)，古北區(qū)又分為東北區(qū)、華北區(qū)、蒙新區(qū)、青藏區(qū)；東洋區(qū)分為華中區(qū)、華南區(qū)、西南區(qū).由于我國動物地理分區(qū)與地方行政分區(qū)不相符，因此，本文以省區(qū)市大部分歸屬的區(qū)域作為該省區(qū)市所在區(qū)域，將行政區(qū)域分別歸屬到動物地理分區(qū)中.古北區(qū)劃分：1)東北區(qū)：黑龍江、吉林、遼寧；2)華北區(qū)：河北、河南、北京、天津、山東、山西、陜西；3)蒙新區(qū)：內(nèi)蒙古、新疆、寧夏、甘肅；4)青藏區(qū)：青海、西藏.東洋區(qū)劃分：1)華南區(qū)：福建、臺灣、海南、香港、澳門、廣東、廣西；2)西南區(qū)：云南、貴州；3)華中區(qū)：浙江、江蘇、安徽、江西、湖南、湖北、四川、重慶、上海[8].長白山苔原帶昆蟲在我國昆蟲區(qū)劃中的分布見表2.

表2 長白山苔原帶昆蟲在我國昆蟲區(qū)劃中的分布

由表2可見：按我國昆蟲地理區(qū)劃，長白山苔原帶昆蟲地理分布可分為61個類型，其中東北區(qū)的最多、比例最大，為42種，占14.69%；在7個區(qū)都有分布的物種為39種，占13.64%；東北、華北、蒙新區(qū)包括21種，占7.34%.從長白山苔原帶昆蟲在國內(nèi)分布的較多類型可以看出苔原帶昆蟲在國內(nèi)分布的復(fù)雜性.

3.3 長白山苔原帶昆蟲區(qū)系起源分析

3.3.1 長白山苔原帶昆蟲區(qū)系與國內(nèi)比較

由于受冰期和間冰期的影響，我國昆蟲區(qū)系組成相對比較復(fù)雜，造成了交混的昆蟲地理區(qū)系分布[9].長白山苔原帶昆蟲與國內(nèi)省區(qū)昆蟲比較見表3.

由表3可見：長白山苔原帶昆蟲在國內(nèi)主要與黑龍江、河北、遼寧、內(nèi)蒙古、四川等省區(qū)相同種類較多，分別占總種數(shù)的65.38%、41.61%、39.86%、33.92%、33.57%；與寧夏、青海、江蘇、貴州、廣東、廣西、海南等省區(qū)相同種類較少，分別為總種數(shù)的9.45%、13.99%、14.34%、10.14%、6.29%、6.99%、3.15%.

表3 長白山苔原帶昆蟲與國內(nèi)相關(guān)省區(qū)昆蟲比較

3.3.2 長白山苔原帶昆蟲區(qū)系與國外比較

長白山苔原帶昆蟲與國外相關(guān)地區(qū)昆蟲比較見表4.由表4可知：長白山苔原帶昆蟲與日本、朝鮮、歐洲、俄羅斯-西伯利亞相同種類分別高達64.71%、33.44%、30.96%、27.55%；與印度、美國、蒙古、非洲、越南、澳大利亞相同種類非常少，都在10%以下.

表4 長白山苔原帶昆蟲與國外相關(guān)地區(qū)昆蟲比較

4 結(jié) 論

2005—2007年，研究了長白山苔原帶昆蟲群落的區(qū)系組成.在322種昆蟲中，鱗翅目種類最多，為144種；其次是鞘翅目.長白山苔原帶昆蟲區(qū)系成分比較復(fù)雜，以古北-東洋區(qū)為主，共150種，占總數(shù)的46.58%；其次是古北區(qū)，共有136種，占總數(shù)的46.24%；其他區(qū)系成分數(shù)量較少.長白山苔原帶昆蟲在國內(nèi)的地理分布類型較多，共61個類型，以東北區(qū)所占比例最大，為14.69%.

長白山苔原帶群落生境嚴酷，昆蟲種類相對較少.長白山苔原帶昆蟲與國內(nèi)黑龍江、遼寧、河北省相同種類較多；與國外日本、朝鮮、歐洲、俄羅斯-西伯利亞相同種類較多，與印度、美國、蒙古、非洲、越南、澳大利亞相同種類非常少.區(qū)系成分來源主要以中國-喜馬拉雅區(qū)系(東方區(qū)系)為主，歐洲-西伯利亞、中亞細亞區(qū)系成分為輔，亦有少量印度-馬來西亞區(qū)系成分，這與高文韜等[10-12]對長白山一些類群區(qū)系的研究結(jié)果相似，主要是由于苔原帶與北方及日本、朝鮮聯(lián)系最為密切，而與南方相對關(guān)系較遠，是自然地理環(huán)境，特別是自然歷史條件綜合作用下長期發(fā)展演化的結(jié)果[6].