九嶺山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)蜘蛛多樣性與區(qū)系分布特征

楊遠(yuǎn)發(fā)，涂 磊，鄒 楊，張朝輝，潘 登，曹 銳，涂 昆，陳亮亮，湯 勇，夏 斌，鄒志文*

(1.南昌大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生態(tài)系，江西 南昌 330031；2.九嶺山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，江西 靖安 330600)

九嶺山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)地處幕阜山脈與九嶺山脈腹地，位于江西省靖安縣境內(nèi)，保護(hù)區(qū)內(nèi)生境復(fù)雜多變，其間棲息著數(shù)十種國(guó)家保護(hù)動(dòng)植物，區(qū)內(nèi)海拔落差大，森林覆蓋率高達(dá)97.82%[1]。

參照《中國(guó)自然地理》一書(shū)對(duì)中國(guó)動(dòng)物地理的劃分，中國(guó)陸地動(dòng)物分屬世界陸地動(dòng)物地理區(qū)劃的古北界和東洋界，我國(guó)范圍內(nèi)又細(xì)分為華北區(qū)、東北區(qū)、青藏區(qū)、蒙新區(qū)、華中區(qū)、華南區(qū)和西南區(qū)[2]；九嶺山保護(hù)區(qū)全境位于華中區(qū)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界已知蜘蛛有129科4226屬49652種[3]。蜘蛛在維持農(nóng)林生態(tài)系統(tǒng)平衡方面有著巨大作用[4]。我國(guó)農(nóng)林生態(tài)系統(tǒng)中的蜘蛛資源豐富[5]，由于其肉食性特征，蜘蛛可用于防治農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)[6]；但蜘蛛的種群數(shù)量也容易受到人類活動(dòng)和植被結(jié)構(gòu)變化的影響[7]，蜘蛛的組成和數(shù)量變化是檢測(cè)環(huán)境變化和評(píng)估農(nóng)業(yè)景觀生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的重要指標(biāo)之一[8-9]。人類活動(dòng)對(duì)生物多樣性以及整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的影響受到人們的廣泛關(guān)注[10]。

為了掌握保護(hù)區(qū)內(nèi)優(yōu)勢(shì)蜘蛛的種類及蜘蛛種群數(shù)量，探明該區(qū)域蜘蛛多樣性及地理區(qū)系分布特征的基本狀況以及蜘蛛種群的發(fā)展趨勢(shì)，預(yù)防蟲(chóng)害發(fā)生，通過(guò)該研究確定該區(qū)域蜘蛛多樣性，更好地利用蜘蛛資源，為該區(qū)域生物多樣性的保護(hù)和林區(qū)合理開(kāi)發(fā)利用提供一定的依據(jù)，于2019～2021年針對(duì)保護(hù)區(qū)內(nèi)的蜘蛛開(kāi)展多次系統(tǒng)調(diào)查研究。

1 材料方法

1.1 標(biāo)本采集

在2019年7月～2021年7月期間采用隨機(jī)捕捉法、掃網(wǎng)法、篩網(wǎng)法和扣管法，對(duì)九嶺山保護(hù)區(qū)內(nèi)的青山保護(hù)站(28°9′73.44″N，115°26′98.88″E)、大杞山保護(hù)站(28°53′36.82″N，115°4′47.4″E)、寶峰保護(hù)站(29°2′27.15″N，115°22′32.1″E)和璪都保護(hù)站(29°0′24.92″N，115°10′22.07″)進(jìn)行標(biāo)本采集；掃網(wǎng)法是運(yùn)用捕蟲(chóng)網(wǎng)收集樹(shù)枝及草叢上的蜘蛛，篩網(wǎng)法主要采集地表蜘蛛，徒手法采集土壤穴居類蜘蛛[11]。

1.2 標(biāo)本鑒定

參照蜘蛛分類文獻(xiàn)，依據(jù)蜘蛛的外生殖器官、體型、螯肢的齒式、體色、斑紋等對(duì)采集到的蜘蛛標(biāo)本進(jìn)行鑒定[12-14]。采集的蜘蛛標(biāo)本先置于濃度為85%的酒精中脫水2～3 d，鑒定后置于裝有濃度為75%的酒精玻璃試管中長(zhǎng)期保存[15]。

1.3 區(qū)系分析

根據(jù)《中國(guó)生物物種名錄·第二卷動(dòng)物·無(wú)脊椎動(dòng)物(I)/蛛形綱/蜘蛛目》的所注明的物種地理分布情況[16]，統(tǒng)計(jì)九嶺山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)蜘蛛在中國(guó)動(dòng)物地理區(qū)劃和世界地理區(qū)劃中的歸屬，統(tǒng)計(jì)分析九嶺山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)蜘蛛的區(qū)系結(jié)構(gòu)特點(diǎn)[17-18]。

1.4 生物多樣性分析

通過(guò)計(jì)算Shannon指數(shù)(H)、Margalef指數(shù)(D)、Pielou指數(shù)(J)和Simpson指數(shù)(C)，對(duì)保護(hù)區(qū)內(nèi)蜘蛛的物種多樣性進(jìn)行評(píng)估[19-20]。

(1)Shannon多樣性指數(shù)(H):

(2)Margalef豐富度指數(shù)(D):

D=(S-1)/lnN

(3)Pielou均勻度指數(shù)(J)：

J=H/lnS

(4)Simpson優(yōu)勢(shì)集中性指數(shù)(C)：

Pi為群落中第i物種個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)的比例，N全部物種的總個(gè)體數(shù)，S為群落中所有的物種數(shù)。

(5)Jaccard相似性系數(shù)

q=c/(a+b-c)

a代表群落A中的物種數(shù)量，b代表群落B中的物種數(shù)量，c為A、B兩個(gè)群落共有的物種數(shù)。當(dāng)1.00≥q≥0.75時(shí)，結(jié)果為極相似；當(dāng)0.75>q≥0.50時(shí)，結(jié)果為中等相似；當(dāng)0.50>q≥0.25時(shí)，結(jié)果為中等不相似；當(dāng)0.25>q≥0時(shí)，結(jié)果為極不相似[15]。所有數(shù)據(jù)均用Microsoft Excel 2019進(jìn)行處理。

2 結(jié)果

2.1 九嶺山自然保護(hù)區(qū)蜘蛛群落結(jié)構(gòu)

在九嶺山自然保護(hù)區(qū)采集到蜘蛛共計(jì)2550頭，分屬26科81屬130種。由表1可知，保護(hù)區(qū)內(nèi)物種數(shù)和個(gè)體數(shù)最多的是園蛛科Araneidae，其分別占總物種數(shù)和總個(gè)體數(shù)的21.54%和23.65%；其次是跳蛛科Salticidae、蟹蛛科Thomisidae和肖蛸科Tetragnathidae的個(gè)體數(shù)占比均超過(guò)蜘蛛總個(gè)體數(shù)的10%，數(shù)量等級(jí)評(píng)定均為優(yōu)勢(shì)類群。擬扁蛛科Selenopidae、嫵蛛科Uloboridae、卵形蛛科Oonopidae、花皮蛛科Scytodidae、圓顎蛛科Corinnidae、幽靈蛛科Pholcidae、卷葉蛛科Dictynidae、柵紡蛛科Hahniidae和擬壁錢(qián)科Oecobiidae最少，僅采集到1種，僅總種數(shù)的1.87%。

表1 九嶺山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)蜘蛛各科物種數(shù)Table.1 Number of spiders in the Jiulingshan National Nature Reserve

通過(guò)對(duì)保護(hù)區(qū)下轄4個(gè)保護(hù)站的蜘蛛資源進(jìn)行分析，由表2可知:(1)蜘蛛科數(shù)、種數(shù)和個(gè)體數(shù)均為大杞山站>寶峰站>青山站>璪都站；(2)蜘蛛屬數(shù)為大杞山站>寶峰站>璪都站>青山站。大杞山站的蜘蛛科數(shù)、屬數(shù)、種數(shù)和個(gè)體數(shù)量在4站種均為最多，其個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)量的36.94%。

表2 九嶺山自然保護(hù)區(qū)4個(gè)保護(hù)站蜘蛛組成統(tǒng)計(jì)Table.2 The results of spiders’constitute from four stations in Jiulingshan National Nature Reserve

2.2 不同保護(hù)站蜘蛛多樣性分析

從表3可知，豐富度指數(shù)、優(yōu)勢(shì)度集中性指數(shù)和均勻度指數(shù)均為大杞山站>寶峰站>璪都站>青山站，Shannon-Wiener信息多樣性指數(shù)H由高至低排列順序?yàn)榇箬缴秸?寶峰站>青山站>璪都站。

表3 九嶺山自然保護(hù)區(qū)蜘蛛群落多樣性指數(shù)Table.3 The diversity indices of spider communities in Jiulingshan National Nature Reserve

2.3 不同站點(diǎn)蜘蛛群落相似性的比較

通過(guò)對(duì)不同保護(hù)站蜘蛛群落Jaccard相似性指數(shù)分析(表4)，可發(fā)現(xiàn)4個(gè)保護(hù)站的蜘蛛群落相似性指數(shù)均在0.25～0.50之間，各站之間均為中等不相似。4個(gè)保護(hù)站共有蜘蛛130種，其中共有種20種，僅占總物種數(shù)的15.38%。由此也進(jìn)一步說(shuō)明，4個(gè)站之間的蜘蛛群落結(jié)構(gòu)差別較大。

表4 不同站之間的蜘蛛群落相似性指數(shù)群Table.4 The similarity index of spider communities in different stations

2.4 保護(hù)區(qū)內(nèi)蜘蛛?yún)^(qū)系的特點(diǎn)

2.4.1 保護(hù)區(qū)內(nèi)蜘蛛在世界動(dòng)物地理區(qū)劃中的區(qū)屬特征

由表5可知，在東洋界+古北界一組中的蜘蛛種數(shù)最多，高達(dá)66種，占全部種數(shù)的50.77%；其次是僅在東洋界分布的達(dá)到48種，占36.92%。全球均有分布的只有4種，僅占3.08%。由此可見(jiàn)該保護(hù)區(qū)蜘蛛?yún)^(qū)系具有典型的東洋界特征，與古北界關(guān)系最緊密，結(jié)論符合該保護(hù)區(qū)的地理位置特征。

表5 九嶺山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)蜘蛛在世界動(dòng)物地理區(qū)的分布及所占比例Table.5 Distribution and proportion of spiders in Jiulingshan National Nature Reserve based on world zoogeographical flora distribution

2.4.2 保護(hù)區(qū)內(nèi)蜘蛛物種在中國(guó)動(dòng)物地理區(qū)劃中的區(qū)屬特征

由表6可知，保護(hù)區(qū)內(nèi)蜘蛛共計(jì)有24種分布組合。由于保護(hù)區(qū)位于華中區(qū)范圍內(nèi)，故保護(hù)區(qū)內(nèi)所采集的蜘蛛均在華中區(qū)存在分布，但僅在華中區(qū)分布的有10種且僅占總種數(shù)的7.69%；全國(guó)分布的類型與華中區(qū)+華南區(qū)的分布類型均有29種，占比均為22.31%；華中區(qū)+西南區(qū)+華南區(qū)的分布有20種蜘蛛，占比15.38%。只有1種蜘蛛的分布類型有12種，均只占分0.77%。因此，九嶺山保護(hù)區(qū)的蜘蛛主要分布地由華中區(qū)、華南區(qū)、西南區(qū)及這幾個(gè)區(qū)組成。保護(hù)區(qū)蜘蛛?yún)^(qū)系分布具有典型的華中區(qū)特征，與華南區(qū)關(guān)系最緊密，結(jié)論符合該保護(hù)區(qū)的地理位置特征，這與保護(hù)區(qū)地理位置處于華中區(qū)的核心亦臨近華南區(qū)、西南區(qū)兩區(qū)之間蜘蛛種類相互滲透有關(guān)。

表6 九嶺山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)蜘蛛在中國(guó)動(dòng)物地理區(qū)的分布及所占比例Table.6 Distribution and proportion of spidersin Jiulingshan National Nature Reserve based on Chinesezoogeographical flora distribution

3 討論

九嶺山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)蜘蛛資源豐富，但其蜘蛛的組成和數(shù)量分布方面與其他地區(qū)的研究結(jié)果也有所區(qū)別。

相較于九嶺山國(guó)家級(jí)保護(hù)區(qū)2009年的考察報(bào)告，本次在九嶺山采集到的跳蛛科有20屬，蟹蛛科8屬均高于其跳蛛科15屬和蟹蛛科3屬[1]。本研究中物種數(shù)最多的是園蛛科和跳蛛科，與馬頭山自然保護(hù)區(qū)的蜘蛛多樣性研究結(jié)果一致[21]。江西水漿省級(jí)自然保護(hù)區(qū)的蜘蛛多樣性研究報(bào)道了蜘蛛14科48屬111種[22]，較低于本研究報(bào)道的26科81屬130種，姚英娟等人在2011年和2012年分別對(duì)江西省跳蛛科和園蛛科進(jìn)行地理區(qū)系分布研究，共發(fā)現(xiàn)江西省跳蛛科蜘蛛30屬63種[23]，園蛛科21屬90種，園蛛科艾蛛屬最多，其次為金蛛屬和新園蛛屬[24]，本研究在江西省九嶺山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)共發(fā)現(xiàn)跳蛛科20屬25種、園蛛科13屬28種，園蛛科中最多的是新園蛛屬和金蛛屬，采集到的屬占據(jù)江西園蛛科所有屬的61.91%，表明保護(hù)區(qū)內(nèi)跳蛛科和園蛛科蜘蛛資源較為豐富，但也有待進(jìn)一步調(diào)查研究。

在生物多樣性分析中，在群落穩(wěn)定性和多樣性方面大杞山站最高，璪都站最低。在分布均勻程度方面大杞山站最高，青山站與璪都站較低，其主要原因還是因?yàn)榇箬缴秸旧罹泳艓X山保護(hù)區(qū)內(nèi)，其植被覆蓋率高[25]，食物資源豐富，有利于多種蜘蛛棲息，因此蜘蛛群落多樣性指數(shù)高、穩(wěn)定性大；寶峰站、青山站和璪都站位于保護(hù)區(qū)外圍，與人類居住環(huán)境接壤，周邊植被群落類型較為單一[1]，可供蜘蛛取食的動(dòng)物種類和數(shù)量較少，因此蜘蛛的多樣性和群落穩(wěn)定性較差。蜘蛛生活環(huán)境受人為有影響較大[26]，人為干擾會(huì)顯著降低生境中蜘蛛豐富度和多度[27]。

在中國(guó)動(dòng)物地理區(qū)劃中，因研究地九嶺山全境處于華中區(qū)，故在查閱相關(guān)資料后將以前未在華中區(qū)有記錄的物種全部納入華中區(qū)研究[29-31]，王杰和楊貴軍等人在研究賀蘭山天?？评ハx(chóng)區(qū)系組成時(shí)將所采集天?？评ハx(chóng)全部納入賀蘭山所在的蒙新區(qū)進(jìn)行研究[28]，朱雪晶等人在研究江西皿蛛科蜘蛛?yún)^(qū)系結(jié)構(gòu)時(shí)將在江西所采集到的18種皿蛛全部納入華中區(qū)進(jìn)行分析[29]，但也有部分學(xué)者在做動(dòng)物地理區(qū)劃時(shí)未將在研究地采集到物種歸入研究地所在區(qū)系[30-31]。

蜘蛛是一類農(nóng)林益蟲(chóng)，通常作為害蟲(chóng)的生物防治天敵，有研究表明昆蟲(chóng)的數(shù)量與蜘蛛種類與數(shù)量呈正相關(guān)[32]；保護(hù)區(qū)內(nèi)蜘蛛多樣性的保護(hù)有助于維持一定閾值的昆蟲(chóng)數(shù)量。

綜上所述，不同保護(hù)站周邊的物理因素差異和人為干擾程度的差異在很大程度上決定了蜘蛛的組成和數(shù)量分布。因此，保護(hù)生態(tài)環(huán)境、增加森林植被覆蓋面積、減少人為干擾等對(duì)保護(hù)區(qū)內(nèi)蜘蛛多樣性保護(hù)都具有重要意義。