武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)夏季蛾類昆蟲多樣性調(diào)查及區(qū)系分析

閆振天，何憶，付文博，張馨丹，邱潔，吳佳峰，陳斌

重慶師范大學(xué) 昆蟲與分子生物學(xué)研究所/媒介昆蟲重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 401331

鱗翅目是昆蟲綱里僅次于鞘翅目的一個(gè)大目，包括蛾類和蝴蝶，其中蛾類為絕大多數(shù)，占比約90%．蛾類隸屬于節(jié)肢動(dòng)物門Arthropoda昆蟲綱Insecta鱗翅目Lepidoptera異角亞目Heterocera．昆蟲資源是自然界寶貴的生命基因庫，其種類豐富多樣，占據(jù)著森林生態(tài)系統(tǒng)最終的一環(huán)——昆蟲子系統(tǒng)[1-3]．雖然蛾類幼蟲絕大多數(shù)取食農(nóng)林作物，許多種類更是農(nóng)林害蟲，但家蠶這種以產(chǎn)絲為主的蛾類是重要的資源昆蟲．蛾類還可以作為農(nóng)林作物、農(nóng)林植物的重要傳粉者，有些種類在食用、飼料、觀賞等方面具有較大的發(fā)展前景．

武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于江西與福建西北部兩省交界處，位于武夷山脈北段，地理位置在東經(jīng)117°27′～117°51′，北緯27°33′～27°54′，南北長52 km，東西寬22 km，總面積565.27 km2，主峰黃崗山海拔2 158 m，是中國大陸東南的最高峰．武夷山地貌類型豐富，植被類型多樣，包含了我國中亞熱帶地區(qū)所有的植被類型，是世界上同緯度現(xiàn)存面積最大、保存最完整的中亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)，植物資源豐富，其生態(tài)環(huán)境為昆蟲提供了良好的繁衍生息場所[4-5]，因此享有“昆蟲的世界”“世界生物模式標(biāo)本產(chǎn)地”等美譽(yù)．

對(duì)福建省蛾類昆蟲較為明確的記錄最早見于1982年趙修復(fù)[6]的《福建昆蟲名錄》．1999年，吳焰玉等[7]在現(xiàn)有資料的基礎(chǔ)上統(tǒng)計(jì)得到該保護(hù)區(qū)鱗翅目46科879種．2001年，劉信種等[8]出版了《江西武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)科學(xué)考察報(bào)告集》，記載了武夷山31科589種蛾類昆蟲．同年，黃邦侃[9]在《福建昆蟲志》中記載了福建蛾類昆蟲58科1 788種，含10新種，3新屬，11中國新紀(jì)錄種，13福建新紀(jì)錄種，6特有種．2003年，汪家社等[10]出版了《武夷山自然保護(hù)區(qū)螟蛾科昆蟲志》，記載了12亞科183屬398種，其中新發(fā)現(xiàn)9種，中國新紀(jì)錄15種．2006年、2007年，汪家社[11-12]分別對(duì)武夷山自然保護(hù)區(qū)的螟蛾亞科昆蟲、水螟亞科昆蟲的多樣性進(jìn)行了研究．2012年，在以前研究成果和項(xiàng)目研究的基礎(chǔ)上，福建省科學(xué)技術(shù)廳[13]編著的《中國·福建武夷山生物多樣性研究信息平臺(tái)》記載了武夷山46科729屬1 346種蛾類昆蟲．林濤等[14-15]整理記載了武夷山自然保護(hù)區(qū)天蛾科昆蟲33屬、75種和亞種，發(fā)現(xiàn)了9種福建省新記錄種．2013年，程松林等[16]歸總江西武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)昆蟲綱增加物種紀(jì)錄為59種，其中9種蛾類昆蟲是福建武夷山國家自然保護(hù)區(qū)蛾類昆蟲新紀(jì)錄種．2014年，徐新宇等[17]報(bào)道確認(rèn)江西武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)天蛾總科昆蟲共4亞科、19屬、32種，對(duì)比后發(fā)現(xiàn)武夷山國家自然保護(hù)區(qū)蛾類昆蟲種類增加了1屬2種新紀(jì)錄種．

近年來，隨著自然環(huán)境和氣候的變化，以及武夷山旅游和茶園經(jīng)濟(jì)開發(fā)日益擴(kuò)大，生物資源特別是昆蟲資源數(shù)量受到較大的影響，為了了解武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)蛾類昆蟲的資源情況，保護(hù)和利用昆蟲資源，促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展，本課題組對(duì)2018-2019年采集到的蛾類昆蟲進(jìn)行了多樣性調(diào)查及區(qū)系分析研究，以期為該地區(qū)開展蛾類昆蟲的資源研究提供依據(jù)，更好地保護(hù)、開發(fā)和利用武夷山國家自然保護(hù)區(qū)的蛾類昆蟲．

1 材料與方法

1.1 標(biāo)本采集分布地及采集方式

本研究根據(jù)武夷山自然保護(hù)區(qū)的地形、地貌、氣候、生態(tài)系統(tǒng)類型等特點(diǎn)，為了能夠?qū)ξ湟纳嚼ハx多樣性進(jìn)行較為全面的觀測和調(diào)查，總共進(jìn)行了2次調(diào)查，分別在2018年7-9月和2019年7-9月．夜間燈誘點(diǎn)共9個(gè)，主要采取網(wǎng)捕及黑光燈、日光燈誘集(表1)．

表1 福建武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)蛾類昆蟲調(diào)查標(biāo)本采集分布地及采集方式

1.2 標(biāo)本制作與鑒定

2018-2019年在武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的不同生境下通過網(wǎng)捕及黑光燈、日光燈誘集等方法采集蛾類，用毒瓶殺死后裝入三角紙包中，后續(xù)帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行標(biāo)本制作．采樣地點(diǎn)盡可能地覆蓋了武夷山自然保護(hù)區(qū)的重要生物多樣性保護(hù)樣地，以及不同的生境、海拔、植被群落．

在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)將采集到的標(biāo)本進(jìn)行回軟、整姿、定形，放在通風(fēng)櫥中干燥，兩周后收納到標(biāo)本盒中進(jìn)行鑒定和插標(biāo)簽．根據(jù)蛾類外形參照相關(guān)資料[9，18-22]對(duì)其進(jìn)行初步鑒定，在此基礎(chǔ)上未能鑒定到種的蛾類標(biāo)本再送至專家進(jìn)行再次鑒定．由于不同時(shí)期的學(xué)者從不同角度研究鱗翅目分類會(huì)有不同的結(jié)論，因此本課題組對(duì)蛾類的分類界元采用了國際上較為流行的分類方法，將本次采集到的蛾類分為16科，即刺蛾科Limacodidae、斑蛾科Zygaenidae、木蠹蛾科Cossidae、螟蛾科Pyralidae、草螟科Crambidae、枯葉蛾科Lasiocampidae、大蠶蛾科Saturniidae、天蛾科Sphingidae、鉤蛾科Drepanidae、尺蛾科Geometridae、舟蛾科Notodontidae、夜蛾科Noctuidae、燈蛾科Arcitiidae、鹿蛾科Ctenuchidae、毒蛾科Lymantriidae、波紋蛾科Thyatiridae．

1.3 數(shù)據(jù)計(jì)算方法

本研究采用Menhinick豐富度指數(shù)對(duì)蛾類種類豐富度進(jìn)行分析，Menhinick豐富度指數(shù)以種的數(shù)目和全部種的個(gè)體總數(shù)很好地表示了物種的多樣性．其計(jì)算公式為：

式(1)中ds為物種豐富度指數(shù)，G為各科的科內(nèi)物種數(shù)，Ns為各科的科內(nèi)個(gè)體總數(shù)．

2 結(jié)果與分析

2.1 種類鑒定結(jié)果

通過2018-2019年的野外系統(tǒng)調(diào)查，共采集蛾類昆蟲樣本370只，通過形態(tài)學(xué)鑒定，它們隸屬于16科111屬142種．其中，大蠶蛾科5屬6種，天蛾科14屬19種，舟蛾科15屬19種，燈蛾科9屬11種，鹿蛾科1屬1種，斑蛾科2屬2種，枯葉蛾科4屬4種，木蠹蛾科2屬2種，螟蛾科3屬3種，草螟科6屬8種，波紋蛾科1屬1種，夜蛾科15屬18種，鉤蛾科5屬9種，刺蛾科2屬4種，尺蛾科23屬27種，毒蛾科4屬8種(表2)．

表2 本次采集的福建武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)蛾類種類屬種數(shù)量及占比

將本次鑒定結(jié)果與前人研究結(jié)果對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)蛾類昆蟲種類新增新紀(jì)錄屬11屬，新紀(jì)錄種28種；新增福建省新紀(jì)錄屬10屬，新紀(jì)錄種12種．因此，結(jié)合以往的研究結(jié)果[13]，武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)蛾類昆蟲種類上升到46科740屬1 374種．

2.2 福建武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)蛾類物種多樣性和豐富度分析

由表2可知，該研究采集整理鑒定出的蛾類標(biāo)本分別屬于16科．從屬級(jí)水平來看，從大到小依次為尺蛾科(20.72%)、舟蛾科和夜蛾科(13.51%)、天蛾科(12.61%)、燈蛾科(8.11%)、草螟科(5.41%)、大蠶蛾科和鉤蛾科(4.50%)、枯葉蛾科和毒蛾科(3.60%)、螟蛾科(2.70%)、斑蛾科和木蠹蛾科及刺蛾科(1.80%)、鹿蛾科和波紋蛾科(0.90%)．從種級(jí)水平來看，從大到小依次為尺蛾科(19.01%)、舟蛾科和天蛾科(13.38%)、夜蛾科(12.68%)、燈蛾科(7.75%)、鉤蛾科(6.34%)、草螟科和毒蛾科(5.63%)、大蠶蛾科(4.23%)、枯葉蛾科和刺蛾科(2.82%)、螟蛾科(2.11%)、斑蛾科和木蠹蛾科(1.41%)、鹿蛾科和波紋蛾科(0.70%)．從個(gè)體數(shù)上來看，從大到小依次為尺蛾科(18.11%)、天蛾科(14.05%)、夜蛾科(13.51%)、舟蛾科(10.81%)、燈蛾科(10.54%)、鉤蛾科(6.76%)、草螟科(4.86%)、大蠶蛾科(4.32%)、毒蛾科(3.78%)、枯葉蛾科和刺蛾科(3.51%)、螟蛾科(2.43%)、斑蛾科(1.89%)、鹿蛾科(0.81%)、木蠹蛾科和波紋蛾科(0.54%)．

通過比較可以明顯看出，尺蛾科在屬級(jí)水平、種級(jí)水平、個(gè)體數(shù)上都占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，有23屬27種67頭，分別占總屬數(shù)、總物種數(shù)、總個(gè)體數(shù)的20.72%，19.01%，18.11%．鹿蛾科、波紋蛾科在屬級(jí)水平和種級(jí)水平所占百分比最低，只有1屬1種，在總屬數(shù)、總物種數(shù)中分別占0.90%，0.70%．而且，波紋蛾科與木蠹蛾科個(gè)體數(shù)也最少，只有2頭，占總個(gè)體數(shù)的0.54%．各科的屬數(shù)、物種數(shù)和個(gè)體數(shù)都有差別，表明福建武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)蛾類種類的多樣性較高．結(jié)合本研究的結(jié)果，福建武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)蛾類昆蟲種類上升到1 374種，占福建省已知總數(shù)[14]的76.85%，而武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)只占福建省0.46%的面積，足以說明武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)物種豐富度極高．

2.3 福建武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)蛾類種類豐富度指數(shù)分析

根據(jù)豐富度指數(shù)從科級(jí)水平上看，從大到小依次為尺蛾科、天蛾科、夜蛾科、舟蛾科、燈蛾科、鉤蛾科、草螟科、大蠶蛾科、毒蛾科、枯葉蛾科和刺蛾科、螟蛾科、斑蛾科、鹿蛾科、木蠹蛾科和波紋蛾科．尺蛾科標(biāo)本27種，共67頭，豐富度指數(shù)最高，為3.30．鹿蛾科豐富度指數(shù)最低，為0.58，只有1種，3頭標(biāo)本(表3)．

表3 本次采集的福建武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)蛾類種類豐富度指數(shù)

2.4 武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)蛾類動(dòng)物地理區(qū)系分析

2.4.1 武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)蛾類昆蟲在世界動(dòng)物地理區(qū)系中的分布及比例

世界動(dòng)物地理分為東洋、古北、新北、澳洲、非洲、新熱帶六界，按世界動(dòng)物地理區(qū)劃，武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)屬于東洋界．由表4統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)蛾類昆蟲在世界動(dòng)物地理區(qū)系中的歸屬情況．其中，東洋、古北共有型占優(yōu)勢(shì)，共93種，占比為65.49%；其次是東洋型，東洋、古北、澳洲共有型，均為20種，占比均為14.08%；最少的是古北型，東洋、古北、非洲共有型，東洋、澳洲、新熱帶共有型，以及東洋、古北、非洲、澳洲共有型，均只有1種，占比均為0.70%．而且，包含東洋區(qū)的達(dá)到99.30%，包含古北區(qū)的達(dá)到81.69%，表明武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)蛾類昆蟲以東洋區(qū)為優(yōu)勢(shì)分布型，而且其多數(shù)為東洋、古北共同分布型，這與武夷山的地理位置有關(guān)，因?yàn)樵撗芯康貐^(qū)處于東洋區(qū)和古北區(qū)的過渡地帶，數(shù)據(jù)結(jié)果也很好地表明了這一點(diǎn)．

表4 本次采集的福建武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)蛾類昆蟲在世界地理動(dòng)物區(qū)系中的分布及比例

2.4.2 武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)蛾類昆蟲在中國動(dòng)物地理區(qū)系中的分布及比例

中國動(dòng)物地理區(qū)系分為了7個(gè)區(qū)，即西南、華中、華北、華南、東北、蒙新、青藏，按中國動(dòng)物地理區(qū)劃，武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)屬于華中區(qū)．由表5統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，研究地區(qū)蛾類昆蟲在中國動(dòng)物地理區(qū)系中有29種分布型，其中單區(qū)型3種，占比為2.11%；雙區(qū)型5種，占比為17.61%；三區(qū)型6種，占比為7.04%；四區(qū)型6種，占比為23.24%；五區(qū)型5種，占比為23.24%；六區(qū)型2種，占比為20.42%；七區(qū)型1種，占比為6.34%．由此可見，四區(qū)型、五區(qū)型的種類最多，單區(qū)型最少．在區(qū)系成分中含華中區(qū)的蛾類種類達(dá)到了136種，占比為95.77%，其次是華南區(qū)，達(dá)到了135種，占比為95.07%，往后依次為西南區(qū)、青藏區(qū)、華北區(qū)、東北區(qū)、蒙新區(qū)，分別占比為71.13%，69.72%，54.93%，26.06%，21.83%．華中區(qū)、華南區(qū)的蛾類昆蟲種類占據(jù)了極大優(yōu)勢(shì)，這與武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)處于華中區(qū)，且極其靠近華南區(qū)的地理特點(diǎn)相符合．在這些分布型中“西南—華中—華南—青藏”種數(shù)最高，占27種；其次是“西南—華中—華南—華北—青藏”占26種；然后是“華中-華南”占19種；說明武夷山自然保護(hù)區(qū)蛾類昆蟲大部分為跨區(qū)分布的種類，在中國地理區(qū)劃中主要是華中區(qū)、華南區(qū)、西南區(qū)、青藏區(qū)占優(yōu)勢(shì)，這與其地理位置有較大關(guān)系．福建武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)在中國動(dòng)物地理區(qū)系劃分中屬于華中區(qū)，與華南、西南、華北區(qū)相鄰，但卻與青藏區(qū)較遠(yuǎn)，而在分布中青藏區(qū)卻占比較高，這可能與以下原因有關(guān)：① 大多數(shù)蛾類昆蟲分布地都有四川，而四川跨華中、西南、青藏三區(qū)；② 蛾類昆蟲本身具有極強(qiáng)的遷飛能力．

表5 本次采集的福建武夷山國家自然保護(hù)區(qū)蛾類昆蟲在中國地理動(dòng)物區(qū)系中的分布及比例

續(xù)表5

3 討論與結(jié)論

本次調(diào)查共獲得武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)蛾類昆蟲標(biāo)本370頭．通過形態(tài)分類鑒定，共16科111屬142種，其中刺蛾科2屬4種13只，斑蛾科2屬2種7只，木蠹蛾科2屬2種2只，螟蛾科3屬3種9只，草螟科6屬8種18只，枯葉蛾科4屬4種13只，大蠶蛾科5屬6種16只，天蛾科14屬19種52只，鉤蛾科5屬9種25只，尺蛾科23屬27種67只，舟蛾科15屬19種40只，夜蛾科15屬18種50只，燈蛾科9屬11種39只，鹿蛾科1屬1種3只，毒蛾科4屬8種14只，波紋蛾科1屬1種2只．課題組發(fā)現(xiàn)了武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)蛾類昆蟲新紀(jì)錄屬11屬，新紀(jì)錄種28種，福建蛾類昆蟲新紀(jì)錄屬10屬，新紀(jì)錄種12種，結(jié)合以往的研究結(jié)果，武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)已知蛾類昆蟲種類上升到46科740屬1 374種，這對(duì)武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)已知蛾類昆蟲種類的保護(hù)、開發(fā)和利用具有重要的科學(xué)價(jià)值，為該地區(qū)開展蛾類昆蟲資源研究提供了科學(xué)依據(jù)．由于蛾類昆蟲種類較繁雜，鑒定較難，而且采集人員較少、采集面積覆蓋廣度有限，因此本次調(diào)查鑒定出的蛾類昆蟲只占武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)記載的一小部分，該保護(hù)區(qū)還有大量已記載的蛾類昆蟲未被采集到，今后需要對(duì)武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)蛾類昆蟲進(jìn)行深度調(diào)查，檢測時(shí)間加長，采集覆蓋面擴(kuò)大，盡可能涵蓋各種生境和季節(jié)，進(jìn)一步弄清該自然保護(hù)區(qū)蛾類昆蟲的種類及其多樣性．

武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)處于東洋區(qū)和古北區(qū)的過渡地帶，在區(qū)系分析中武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的蛾類昆蟲以東洋區(qū)為優(yōu)勢(shì)分布型，而且其多數(shù)為東洋、古北共同分布，這一結(jié)果與該地區(qū)的地理位置相符合．武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)蛾類昆蟲在中國動(dòng)物地理區(qū)系中大部分為跨區(qū)分布的種類，在中國地理區(qū)劃中主要是華中區(qū)、華南區(qū)、西南區(qū)、青藏區(qū)占優(yōu)勢(shì)，這與其地理位置有較大關(guān)系．物種分布型由物種的生物學(xué)、自然地理和歷史氣候等共同決定，氣候、溫度、環(huán)境等因素變化也會(huì)影響蛾類昆蟲的分布，而且蛾類昆蟲本身具有很強(qiáng)的遷飛能力，此次調(diào)查就發(fā)現(xiàn)了在該研究地區(qū)未記載過的28種新紀(jì)錄種．因此，對(duì)該地區(qū)蛾類進(jìn)行系統(tǒng)性和全面性的調(diào)查必須長時(shí)間、大面積地檢測，且需要更進(jìn)一步完善采集過程．