井岡山自然保護(hù)區(qū)蛾類群落及其與生態(tài)環(huán)境的相關(guān)性分析*

李星平 李忠南 楊立軍 羅 洪

（1.井岡山市林業(yè)生態(tài)建設(shè)中心，江西 井岡山 343604；2.井岡山市長(zhǎng)坪林場(chǎng)，江西 井岡山 343604；3.中山大學(xué)昆蟲學(xué)研究所，廣東 廣州 510275；4.峽江縣林業(yè)事業(yè)發(fā)展服務(wù)中心，江西 峽江 331409）

昆蟲多樣性與植物多樣性緊密相關(guān)[1-2]，井岡山地區(qū)昆蟲種類豐富,鱗翅目為優(yōu)勢(shì)類群,占鱗翅目種類約90%的蛾類多數(shù)是植食性的,顯示了與植物較高的相關(guān)性[3]。在開(kāi)展井岡山地區(qū)生物多樣性綜合科學(xué)考察的過(guò)程中，對(duì)井岡山自然保護(hù)區(qū)蛾類群落的多樣性及其與生態(tài)環(huán)境的相關(guān)性進(jìn)行了調(diào)查和研究，探討昆蟲對(duì)生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)的應(yīng)用，為保護(hù)區(qū)制定合理的森林管理策略與開(kāi)展生物多樣性保護(hù)提供理論依據(jù)。

1 研究地自然概況

井岡山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于江西省西南部，地處湘贛兩省交界的羅霄山脈中段，地理坐標(biāo)為114°04′05″～114°6′38″E，26°38′39″～26°40′03″N。保護(hù)區(qū)面積20700 hm2，其中核心區(qū)4402 hm2，緩沖區(qū)3564 hm2，試驗(yàn)區(qū)12734 hm2。區(qū)內(nèi)山體陡峭，地形復(fù)雜，主峰南風(fēng)面海拔2120.4 m，也是羅霄山脈的最高峰，最低海拔82 m。氣候?qū)儆谥衼啛釒駶?rùn)季風(fēng)氣候，年平均氣溫14.2℃，氣溫隨海拔的升高而遞減，遞減率約為0.5～0.7℃/100 m；由于保護(hù)區(qū)植被類型豐富，森林植被茂密，因此溫度的日較差、年較差比較緩和。年平均降水量為1889.8 mm，多集中在春夏季[4]，相對(duì)濕度84%。

2 研究方法

2.1 樣點(diǎn)設(shè)置

在井岡山自然保護(hù)區(qū)按照保護(hù)程度不同選取4個(gè)代表性樣點(diǎn),分別為處于核心區(qū)的主峰、核心區(qū)和緩沖區(qū)過(guò)渡地帶的小溪洞、緩沖區(qū)的湘洲和處于試驗(yàn)區(qū)的羅浮,定期對(duì)蛾類群落進(jìn)行采集和調(diào)查。

2.2 調(diào)查方法

井岡山地區(qū)全年4～10月溫度適宜蛾類活動(dòng)，種類和數(shù)量較多，調(diào)查時(shí)間為2017年4～10月。調(diào)查方法為燈誘法，每一樣點(diǎn)每月誘集一晚，調(diào)查注意避開(kāi)月光明亮的夜晚，每晚于19:30開(kāi)燈,至23:30結(jié)束,誘集時(shí)間為4 h。小型蛾類用指形管扣取收集，用乙酸乙酯將其殺死，大型蛾類可直接注射微量乙酸乙酯或酒精。將收集的蛾類轉(zhuǎn)移到三角紙袋中并帶回實(shí)驗(yàn)室烘干。

2.3 標(biāo)本的處理及鑒定

將所收集標(biāo)本帶回實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行制作、烘干、編號(hào)、鑒定和統(tǒng)計(jì)。

3 蛾類群落構(gòu)成及其物種特征

3.1 井岡山地區(qū)的蛾類群落構(gòu)成

2021年，經(jīng)過(guò)鑒定和統(tǒng)計(jì)，在主峰、小溪洞、湘洲、羅浮4個(gè)樣點(diǎn)共采集蛾類標(biāo)本11736號(hào)，隸屬于23科1469種(部分種僅識(shí)別到科,作為統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù))(表1)。

表1 井岡山地區(qū)類群落組成及分布

在23科蛾類中，物種數(shù)非常豐富的科(大于100種)有3科：尺蛾科(379種)、夜蛾科(377種)、螟蛾科(292種)；種數(shù)較豐富的科(在10～100種)有9科：毒蛾科(70種)、苔蛾科(70種)、舟蛾科(61種)、燈蛾科(50種)、天蛾科(42種)、刺蛾科(40種)、鉤蛾科(21種)、網(wǎng)蛾科(14種)、枯葉蛾科(11種)；種數(shù)較稀少的科(少于10種)有11科：卷蛾科(7種)、大蠶蛾科(6種)、虎蛾科(6種)、鹿蛾科(5種)、波紋蛾科(4種)、斑蛾科(4種)、木蠹蛾科(2種)、蠶蛾科(2種)、籮紋蛾科(2種)、帶蛾科(2種)、鳳蛾科(2種)。個(gè)體數(shù)非常豐富的科(多于1000頭)有4科：螟蛾科(3408頭)、尺蛾科(2374頭)、夜蛾科(2059頭)和苔蛾科(1851頭)；個(gè)體數(shù)較豐富的科(100～1000頭)有6科：燈蛾科(528頭)、天蛾科(418頭)、毒蛾科(293頭)、舟蛾科(202頭)、刺蛾科(182頭)、鉤蛾科(139頭)；個(gè)體數(shù)較稀少的科(少于100頭)有13科：網(wǎng)蛾科(50頭)、波紋蛾科(45頭)、大蠶蛾科(41頭)、虎蛾科(37頭)、枯葉蛾科(24頭)、卷蛾科(18頭)、蠶蛾科(14頭)、斑蛾科(12頭)、籮紋蛾科(11頭)、鹿蛾科(10頭)、木蠹蛾科(10頭)、帶蛾科(5頭)、鳳蛾科(5頭)。

從物種數(shù)和個(gè)體數(shù)的數(shù)據(jù)表明井岡山地區(qū)以尺蛾科、夜蛾科、螟蛾科、苔蛾科為主要的優(yōu)勢(shì)類群；燈蛾科、天蛾科、舟蛾科、毒蛾科、鉤蛾科、刺蛾科的物種數(shù)和個(gè)體數(shù)也占有相當(dāng)大的比例；而其他科蛾類所占比例較小。

3.2 蛾類物種數(shù)和個(gè)體數(shù)在不同樣點(diǎn)的分布

4個(gè)樣點(diǎn)的蛾類物種數(shù)和個(gè)體數(shù)差異明顯(表1)：主峰有22科741種3294頭，小溪洞有22科636種2912頭，湘洲有22科629種3561頭,羅浮有17科431種1969頭。在物種數(shù)方面，各樣點(diǎn)蛾類物種數(shù)占總物種數(shù)的比例排列順序?yàn)橹鞣?53.03%)>小溪洞(44.99%)>湘州(42.82%)>羅浮(29.34%)(圖1)。在個(gè)體數(shù)方面，各樣點(diǎn)蛾類個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)的比例排列順序?yàn)橄嬷?30.34%)>主峰(28.06%)>小溪洞(24.81%)>羅浮(16.78%)(圖2)

圖1 各樣點(diǎn)蛾類物種數(shù)占總物種數(shù)的比例

圖2 各樣點(diǎn)蛾類個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)的比例

一般認(rèn)為植物的種類和數(shù)量決定了以植食性為主的蛾類的物種組成和數(shù)量[5]。主峰地處自然保護(hù)區(qū)的核心區(qū)，森林生態(tài)環(huán)境得到較好保護(hù),且地形復(fù)雜,海拔落差較大，植被類型復(fù)雜多樣,使得主峰具有穩(wěn)定的生態(tài)環(huán)境，擴(kuò)大了生態(tài)容量,從而使蛾類群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，物種數(shù)和個(gè)體數(shù)在4個(gè)樣點(diǎn)中均最高。小溪洞地處保護(hù)區(qū)東南邊緣地帶,屬于主峰的南麓,自然植被與主峰類似,生境受到輕度人為干擾,摻雜了人工植被斑塊如毛竹林和杉木林等,灌木及草本植物比較豐富，因而蛾類的物種數(shù)和個(gè)體數(shù)也較高。湘洲樣點(diǎn)的森林受到一定程度的砍伐，人工林面積較大，林下植被不如主峰樣點(diǎn)蓋度大，另外有少量農(nóng)田和村莊,生態(tài)環(huán)境受到一定的破壞,相比小溪洞屬于中度的人為干擾，植被種類和數(shù)量均少于主峰和小溪洞,因而蛾類的物種數(shù)較主峰和小溪洞少,但是由于具有人工林和農(nóng)田，為農(nóng)、林業(yè)害蟲提供了豐富的食物來(lái)源,如湘洲螟蛾科昆蟲數(shù)量大，是主要的優(yōu)勢(shì)類群,個(gè)體數(shù)達(dá)到1297頭;苔蛾科個(gè)體數(shù)也高于主峰和小溪洞,使湘洲蛾類個(gè)體數(shù)量增多。羅浮樣點(diǎn)處于保護(hù)區(qū)邊緣,人工林和農(nóng)田面積較大,調(diào)查樣點(diǎn)附近還有村莊和道路等，生態(tài)環(huán)境破壞程度較高,相比其他樣點(diǎn)屬于受到重度人為干擾,因此,蛾類的物種數(shù)及個(gè)體數(shù)均明顯降低,螟蛾科和苔蛾科是羅浮的優(yōu)勢(shì)類群。

3.3 常見(jiàn)蛾類在不同樣點(diǎn)的物種數(shù)差異

近年來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)蛾類多樣性的研究常集中在一些常見(jiàn)且種類豐富的科，如尺蛾科、舟蛾科、燈蛾科、夜蛾科、螟蛾科和毒蛾科等。本文選取了尺蛾科、夜蛾科、螟蛾科、苔蛾科、毒蛾科、舟蛾科、燈蛾科、天蛾科和刺蛾科(物種數(shù)占總物種數(shù)的94%)，并比較了各科在不同樣點(diǎn)的物種數(shù)差異(圖3)：尺蛾科、夜蛾科、舟蛾科和刺蛾科的物種數(shù)變化趨勢(shì)和整體蛾類群落的變化趨勢(shì)大體一致，森林生態(tài)環(huán)境受到人為干擾導(dǎo)致這些科的物種數(shù)減少;螟蛾科在生境受到輕度和中度干擾的情況下物種數(shù)增加，在受到重干擾的情況下物種數(shù)減少；燈蛾科的物種數(shù)隨著森林生態(tài)環(huán)境人為干擾強(qiáng)度加大而增加；毒蛾科的物種數(shù)在環(huán)境受到輕度和中度干擾的情況下沒(méi)有明顯變化，嚴(yán)重干擾情況下物種數(shù)明顯減少，苔蛾科和天蛾科在不同樣點(diǎn)物種數(shù)變化不大且規(guī)律不明顯。已有研究發(fā)現(xiàn)不同森林類型蛾類群落組成的變化主要是蛾類各科(或亞科)在不同森林類型間的變化所導(dǎo)致,即植物的種類和數(shù)量決定了以植食性為主的蛾類的物種組成和數(shù)量，因而蛾類具有不同的生境取向[5-6]，即生態(tài)環(huán)境及植物群落的差異是導(dǎo)致蛾類群落結(jié)構(gòu)差異的主要因素。在井岡山地區(qū)的溝谷常綠闊葉林和常綠闊葉林群落中，尺蛾科、夜蛾科、舟蛾科和刺蛾科的豐富度變化能夠靈敏反應(yīng)生態(tài)環(huán)境和植物群落的變化，螟蛾科、燈蛾科和毒蛾科的豐富度也具有一定的指示作用,均可以作為井岡山地區(qū)森林生態(tài)環(huán)境變化的生物指示物。

圖3 各樣點(diǎn)常見(jiàn)蛾類物種數(shù)比較

4 蛾類群落與生態(tài)環(huán)境的相關(guān)性

4.1 井岡山地區(qū)的蛾類資源十分豐富，本次調(diào)查共采集23科1469種11736頭(部分種僅識(shí)別到科，作為統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)),要高于澳大利亞熱帶雨林的835種(Kitching,2000)[7]和婆羅洲雨林的1238種(Willott,1999)[8]。這與井岡山具有亞熱帶地區(qū)典型的季風(fēng)常綠闊葉林，以及具有較高的地質(zhì)地貌多樣性、生物多樣性和自然景觀多樣性有重要聯(lián)系，尤其是與植物多樣性緊密相關(guān)，井岡山有高等植物323科3745種，可劃分為14個(gè)植被型,180個(gè)群叢[9]，豐富的植物種類和植被類型為蛾類提供了良好的棲息地。

4.2 4個(gè)樣點(diǎn)的蛾類物種數(shù)和個(gè)體數(shù)差異明顯,各樣點(diǎn)蛾類物種數(shù)占總物種數(shù)的比例排列順序?yàn)橹鞣?小溪洞>湘州>羅??；各樣點(diǎn)蛾類個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)的比例排列順序?yàn)橄嬷?主峰>小溪洞>羅浮。說(shuō)明處于保護(hù)區(qū)核心區(qū)的主峰生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定,植被豐富,植物種類復(fù)雜多樣；小溪洞毗鄰主峰，原生林中摻雜零星的人工林,生態(tài)環(huán)境受到輕度人為干擾，破壞程度較輕,蛾類物種數(shù)和個(gè)體數(shù)減少不明顯；處于緩沖區(qū)的湘州和試驗(yàn)區(qū)的羅浮，有成片的人工林和農(nóng)田，生態(tài)環(huán)境受到中度和重度的人為干擾，破壞較嚴(yán)重，蛾類的物種數(shù)及個(gè)體數(shù)均明顯降低。以上結(jié)果表明,蛾類的物種數(shù)和個(gè)體數(shù)顯示了與植物較高的相關(guān)性，對(duì)環(huán)境中植物種類和數(shù)量變化敏感,適宜作為森林生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)的指示生物。

4.3 在井岡山地區(qū)的溝谷常綠闊葉林和常綠闊葉林群落中，尺蛾科、夜蛾科、舟蛾科、刺蛾科、螟蛾科、燈蛾科和毒蛾科的豐富度具有森林生態(tài)環(huán)境變化的指示作用,各科的豐富度變化不完全一致，對(duì)環(huán)境變化的敏感性也不相同,在森林生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用時(shí)還要進(jìn)行具體分析。

4.4 在井岡山地區(qū)的森林生態(tài)系統(tǒng)中，核心區(qū)受到較好保護(hù)，輕度的人為干擾對(duì)生物多樣性的影響較小；緩沖區(qū)和試驗(yàn)區(qū)的森林生態(tài)系統(tǒng)受到中度和重度的人為干擾,影響森林生態(tài)系統(tǒng)的植物多樣性和昆蟲多樣性，進(jìn)而影響森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。因此,維持井岡山地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)的平衡發(fā)展,需要減少緩沖區(qū)和試驗(yàn)區(qū)的人為活動(dòng)對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)的干擾，加大封山育林的強(qiáng)度，如需營(yíng)造人工林,也要以混交林為主，才能保證森林生態(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)展。