甘南當(dāng)周景區(qū)蝶類群落及區(qū)系分析

馬雄,俞超臣,馬懷義,劉金玉,馬正學(xué)

(1 甘肅民族師范學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)系,甘肅 合作 747000;2 西北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,甘肅 蘭州 730070)

蝴蝶是一類個(gè)體較大并且容易觀察和識(shí)別的昆蟲[1],其種類繁多、分布區(qū)域廣泛,在相對(duì)固定的時(shí)間和地點(diǎn)上蝴蝶的種群動(dòng)態(tài)和群落結(jié)構(gòu)特征能夠迅速、準(zhǔn)確地反映環(huán)境的細(xì)微變化,因此,監(jiān)測(cè)在人類活動(dòng)的干擾下環(huán)境的變化和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性情況一般都選用蝴蝶來做指示物種[2]。通過對(duì)某一地區(qū)蝶類群落的長(zhǎng)期樣線和樣點(diǎn)觀測(cè),對(duì)照不同時(shí)期的蝶類物種多樣性和群落特征與環(huán)境變化之間的關(guān)系,在生態(tài)學(xué)上具有重要的意義[3]。

甘肅省甘南藏族自治州位于青藏高原的東部邊緣,自然環(huán)境惡劣,生物多樣性豐富[4]。近幾年來,杜品[5]、方健惠[6]、馬雄[7]等學(xué)者對(duì)甘南藏族自治州的蝶類資源進(jìn)行了一定的研究,但是對(duì)甘南當(dāng)周景區(qū)的蝶類尚未見到相關(guān)的報(bào)道。為進(jìn)一步了解甘南地區(qū)蝴蝶的生物多樣性、群落特征和種群動(dòng)態(tài),于2016年5月至2019年8月對(duì)甘南當(dāng)周景區(qū)的蝶類資源進(jìn)行了系統(tǒng)的調(diào)查,為甘南地區(qū)乃至甘肅的蝶類資源保護(hù)和環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)提供基礎(chǔ)的資料。

1 材料與方法

1.1 區(qū)域概況

甘南當(dāng)周景區(qū)位于甘肅省合作市郊南,距離市中心約2.5 km,國(guó)道213線和省道306線在此交匯。甘南當(dāng)周景區(qū)由當(dāng)周草地公園、南山和森林公園組成,占地面積大約573.33公頃,是一個(gè)地勢(shì)平緩,高寒草甸草原、高寒灌叢和原始針葉林并存的國(guó)家4A級(jí)自然風(fēng)景旅游區(qū),也是市郊牧民的天然牧場(chǎng)。甘南當(dāng)周景區(qū)屬于大陸季風(fēng)氣候,年均溫度為1～3 ℃,海拔垂直差異較大,無霜期約30～200 d,年降水量平均約為400～800 mm。景區(qū)內(nèi)主要植被類型為天然針葉林、人工針葉林、高寒灌叢和高寒草甸。

1.2 研究方法

1.2.1 標(biāo)本采集

2016年5月至2019年8月,在甘南當(dāng)周景區(qū)內(nèi)以廣泛采集為主,3條樣線(草地公園、南山和森林公園各1條樣線)為輔的方式采集了該區(qū)域的蝴蝶種類,在天氣晴朗的9:00到16:00之間觀測(cè)和采集蝶類成蟲,樣線左右寬2.5 m,上方高5 m,線路長(zhǎng)度2 km,蝴蝶觀測(cè)人員以1～1.5 km·h-1的速度勻速前行并用捕蟲網(wǎng)采集標(biāo)本[3],共采集400余頭。

1.2.2 標(biāo)本處理及物種鑒定

在實(shí)驗(yàn)室中將采集到的蝶類標(biāo)本進(jìn)行展翅,并根據(jù)標(biāo)本的外部形態(tài)和斑紋特征進(jìn)行物種鑒定。蝴蝶鑒定的主要依據(jù)是《中國(guó)蝶類圖鑒》[8]、《中國(guó)蝴蝶分類與鑒定》[9]、《中國(guó)灰蝶志》[10]、《中國(guó)蝶類圖譜》[11]等,區(qū)系分析主要依據(jù)的文獻(xiàn)為《中國(guó)動(dòng)物地理》[12],并分別進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

2 結(jié)果

2.1 甘南當(dāng)周景區(qū)蝶類群落特征及區(qū)系

2016年5月至2019年8月,4年期間共采集到蝴蝶標(biāo)本400余頭。經(jīng)過鑒定,共有蝶類39種(表1),隸屬于 8科33屬。其中鳳蝶科1屬2種,占總屬數(shù)、總種數(shù)的3.03%和5.13%;絹蝶科1屬1種,占總屬數(shù)、總種數(shù)的3.03% 和2.56%;粉蝶科7屬10種,占總屬數(shù)、總種數(shù)的21.21%和25.64%;眼蝶科6屬8種,占總屬數(shù)、總種數(shù)的18.18%和20.51%;蛺蝶科6屬6種,占總屬數(shù)、總種數(shù)的18.18%和15.38%;蜆蝶科1屬1種,占總屬數(shù)、總種數(shù)的3.03% 和2.56%;灰蝶科6屬6種,占總屬數(shù)、總種數(shù)的18.18%和15.38%;弄蝶科5屬5種,占總屬數(shù)、總種數(shù)的15.15%和12.82%。以上來看,優(yōu)勢(shì)種群為粉蝶科和眼蝶科,常見種群為蛺蝶科、灰蝶科和弄蝶科,罕見種群為鳳蝶科、絹蝶科和蜆蝶科。

在甘南當(dāng)周景區(qū)分布的39種蝴蝶中,有25種屬于古北界,占總種數(shù)的64.11%;廣布種有14種,占總種數(shù)的35.89%,因此該景區(qū)的蝶類區(qū)系以古北界為主,廣布種次之,東洋界無分布(表1)。

表1 甘南當(dāng)周景區(qū)蝶類名錄及區(qū)系成分

表1續(xù)

結(jié)合文獻(xiàn)資料,甘肅省共記錄蝶類12 科210 屬614 種[13],而甘南當(dāng)周景區(qū)分布的蝶類有8科33屬39種,占甘肅省分布蝶類總科數(shù)的66.66%,總屬數(shù)的15.71%和總種數(shù)的6.35%。絹蝶科絹蝶屬冰清絹蝶(Parnassiusglacialis)被列入國(guó)家保護(hù)的“三有”陸生野生動(dòng)物名錄,灰蝶科霾灰蝶屬的霾灰蝶(Maculineavoarion)被列入世界瀕危物種紅色名錄(表2)。

表2 甘南當(dāng)周景區(qū)蝶類群落特征

2.2 蝶類屬、種比值系數(shù)

經(jīng)鑒定,甘南當(dāng)周景區(qū)蝶類共有8科33屬39種,其中有27個(gè)屬為單種屬,占總屬數(shù)、總種數(shù)的81.82%和69.23%;有6個(gè)屬多種屬,占總屬、總種數(shù)的18.18%和30.77%;屬種的比值系數(shù)為0.85(表3)。

表3 蝶類屬和種的比值系數(shù)分析

3 結(jié)論與討論

3.1 群落特征及區(qū)系分析

2016年5月至2019年8月,在甘南當(dāng)周景區(qū)共采集到蝶類8科33屬39種,其中粉蝶科7屬10種、眼蝶科6屬8種、蛺蝶科6屬6種、灰蝶科6屬6種、弄蝶科5屬5種、鳳蝶科1屬2種、絹蝶科1屬1種和蜆蝶科1屬1種,粉蝶科和眼蝶科為優(yōu)勢(shì)種群,蛺蝶科、灰蝶科和弄蝶科為常見種群,鳳蝶科、絹蝶科和蜆蝶科為罕見種群?？梢?鳳蝶科、絹蝶科和蜆蝶科在甘南當(dāng)周景區(qū)的分布較少,主要原因與該地區(qū)屬于大陸季風(fēng)氣候,海拔高、植物資源分布不均衡等有關(guān)。

甘南當(dāng)周景區(qū)分布的39種蝴蝶中,有25種屬于古北界,有14種屬于廣布種,東洋界無分布?？梢?該景區(qū)的蝶類區(qū)系以古北界為主,廣布種次之,而甘南當(dāng)周景區(qū)位于青藏高原的東部邊緣,從我國(guó)動(dòng)物地理區(qū)系劃分來看屬于青藏區(qū),蝶類區(qū)系分布應(yīng)以古北界為主[7]。

甘南當(dāng)周景區(qū)共分布蝶類8科33屬,按照屬級(jí)分類單元來看,有27個(gè)單種屬和6個(gè)多種屬,單種屬居多,屬種比值系數(shù)為0.85。這一數(shù)據(jù)表明,甘南當(dāng)周景區(qū)的蝶類分布以單種屬為主,這與該地區(qū)自然環(huán)境惡劣、海拔高、年均溫度低、人類活動(dòng)干擾強(qiáng)、植被分布單一等有關(guān)。

3.2 與臨近景區(qū)分布的蝶類群落結(jié)構(gòu)特征比較

甘南當(dāng)周景區(qū)與附近景區(qū)分布的蝶類群落結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行比較(表4),崆峒山分布的蝶類有10科126屬230種[4],天祝三峽有8科54屬77種[14],興隆山有7科42屬65種[15],甘南當(dāng)周有8科33屬39種?？梢?甘南當(dāng)周景區(qū)分布的蝶類物種多樣性相對(duì)比較單一,群落組成簡(jiǎn)單,崆峒山、蓮花山和興隆山分布的蝶類物種多樣性皆多于該地區(qū)。根據(jù)甘肅省地理區(qū)劃來看,蝶類的物種多樣性分布變化與該地區(qū)經(jīng)緯度、自然環(huán)境和氣候因素的變化與動(dòng)物地理區(qū)劃是相一致的[7]。

表4 甘南當(dāng)周景區(qū)與附近景區(qū)分布的蝶類群落結(jié)構(gòu)特征比較

3.3 蝶類保護(hù)

蝴蝶是自然界中重要的授粉昆蟲,其整個(gè)生活史都和植物密切相關(guān)[16],幼蟲主要以植物的莖葉為食,不同蝶類的幼蟲其食性迥異。絕大多數(shù)蝶類是重要的傳粉昆蟲,對(duì)其棲息地的環(huán)境質(zhì)量要求較高,對(duì)環(huán)境變化反映較為靈敏,而甘南當(dāng)周景區(qū)由于其特殊的地理位置,為部分蝶類提供了適宜的棲息環(huán)境。近年來,由于當(dāng)?shù)卣罅Πl(fā)展旅游業(yè),人為干擾強(qiáng)度增加,放牧和景區(qū)建設(shè)使得當(dāng)周景區(qū)生態(tài)環(huán)境發(fā)生明顯變化,蝶類生物多樣性降低,建議加大對(duì)蝶類生物多樣性及群落特征的動(dòng)態(tài)變化與環(huán)境之間的相關(guān)性研究,從而建議相關(guān)部門有效的保護(hù)當(dāng)?shù)氐牡愘Y源。尤其是被列入“三有”名錄的冰清絹蝶(Parnassiusglacialis)每年7月中旬在景區(qū)隨處可見,建議成立單種類物種保護(hù)基地。