北京大運(yùn)河森林公園蝴蝶蜜源植物調(diào)查分析

胡曄　董麗

摘要為了探究蝴蝶對(duì)蜜源植物的利用規(guī)律，明晰吸引蝴蝶的蜜源植物種類，對(duì)北京大運(yùn)河森林公園的蝴蝶和蜜源植物進(jìn)行了調(diào)查分析。結(jié)果表明：北京大運(yùn)河森林公園取食蜜源植物的訪花蝴蝶共4科7屬7種，蜜源植物共8科13屬13種，構(gòu)成的蝴蝶-蜜源植物網(wǎng)絡(luò)中有19種蝴蝶和蜜源植物間的相互作用。八寶景天和宿根天人菊是吸引蝴蝶取食最多的蜜源植物，菜粉蝶是取食范圍最廣的蝴蝶。

關(guān)鍵詞城市森林公園；蝴蝶；蜜源植物

中圖分類號(hào)S897文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2023）06-0110-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.06.026

Investigation and Analysis on Nectariferous Plants of Butterflies in Beijing Grand Canal Forest Park

HU Ye，DONG Li

（School of Landscape Architecture， Beijing Forestry University， Beijing 100083）

AbstractThis study investigated and evaluated butterflies and nectariferous plants in Beijing Grand Canal Forest Park in order to investigate the utilization law of butterflies on nectariferous plants and define the varieties of nectariferous plants that attract butterflies. In Beijing Grand Canal Forest Park， there were 7 species of visiting butterflies in 4 families， 7 genera， and 13 species of nectariferous plants in 8 families， 13 genera， according to the findings. In the butterflynectariferous plant network， there were 19 different types of interactions between butterflies and nectariferous plants. The nectariferous plants that entice butterflies to consume the most were Hylotelephium spectabile and Gaillardia aristate， whereas Pieris rapae was the butterfly with the largest choice of food.

Key wordsUrban forest park;Butterflies;Nectariferous plants

近年來，城市生物多樣性保護(hù)已經(jīng)成為眾多學(xué)者研究探討的焦點(diǎn)。隨著城市化水平的不斷提高，城市中棲息地破碎化嚴(yán)重，生物多樣性保護(hù)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。而蝴蝶因其對(duì)棲息地植被和微環(huán)境變化敏感而成為環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要指示物種，可用于評(píng)價(jià)城市化對(duì)生物多樣性的影響［1］。城市化水平越高，蝴蝶的種類和數(shù)量越少［2］。沿城市梯度，蝴蝶的多樣性指數(shù)和豐富度指數(shù)呈遞減趨勢(shì)［3］。城市園林綠化對(duì)保護(hù)生物多樣性至關(guān)重要，植物景觀是城市生物多樣性的重要支撐條件。蜜源植物是能分泌花蜜為蝴蝶提供食物來源的植物。研究發(fā)現(xiàn)，蜜源植物是蝴蝶生存繁殖的重要條件，其種類的豐富度與蝴蝶物種數(shù)呈正相關(guān)［4］。蜜源植物有利于蝴蝶種群的維持和增長［5］。

城市生態(tài)廊道能聯(lián)系起城市中碎片化的生境，為物種提供生存空間和運(yùn)動(dòng)通道［6］。北運(yùn)河河流廊道作為北京城市生態(tài)廊道的重要代表，是城市中重要的生物棲息地與活動(dòng)通道。大運(yùn)河森林公園是在北運(yùn)河河岸兩側(cè)營建的濱河森林公園。

目前，對(duì)蝴蝶和蜜源植物的研究主要集中于蝴蝶多樣性［7］和蜜源植物的種類構(gòu)成及應(yīng)用方式方面。較少有學(xué)者圍繞廊道中蝴蝶對(duì)植物的使用展開深入探討。筆者以大運(yùn)河森林公園為研究對(duì)象，對(duì)公園中的蝴蝶及其蜜源植物的關(guān)系進(jìn)行了進(jìn)一步調(diào)查分析，深入探究蝴蝶對(duì)蜜源植物的利用規(guī)律，從而明晰吸引蝴蝶的蜜源植物種類，以期為營建適宜蝴蝶棲息的城市河流廊道植物景觀提供參考依據(jù)。

1研究區(qū)概況

北京位于華北平原北部，已記錄蝴蝶種類有8科170余種。其中，多數(shù)蝴蝶棲息于植被資源豐富的山區(qū)，近郊平原地區(qū)僅有30余種［8］。

北運(yùn)河是京杭大運(yùn)河的北段，古稱為潞河、沽水和白河等。北運(yùn)河的上游為溫榆河，在通州北關(guān)與通惠河交匯后始稱為北運(yùn)河。其全長為38 km，流域面積為4 423 km2［9］。大運(yùn)河森林公園是國家4A級(jí)景區(qū)，位于北運(yùn)河的兩側(cè)，北起六環(huán)路潞通橋，南至武窯橋，河道全長8.6 km，總面積約713 hm2。公園根據(jù)“以綠為體、以水為魂、林水相依”的設(shè)計(jì)理念構(gòu)建了“一河、兩岸、六園、十八景”的景觀布局。大運(yùn)河森林公園作為北京通州城市副中心的重要綠地和京杭大運(yùn)河的文化載體，生態(tài)環(huán)境良好，是北京市重點(diǎn)發(fā)展及保護(hù)的城市森林公園［10］。

2研究方法

2.1樣線及樣方設(shè)置

在北京大運(yùn)河森林公園運(yùn)河兩側(cè)通過分層隨機(jī)抽樣各選擇1條2 km樣線，于正式調(diào)研前對(duì)2條樣線進(jìn)行預(yù)踏查，將蝴蝶出現(xiàn)點(diǎn)定為樣點(diǎn)，共計(jì)10個(gè)樣點(diǎn)。

2.2蝴蝶調(diào)查

蝴蝶調(diào)查采用樣線法與樣點(diǎn)法相結(jié)合的方式，于2021年6、8和10月在天氣晴朗無風(fēng)且蝴蝶頻繁活動(dòng)的09：00—17：00進(jìn)行。夏季和秋季每個(gè)季度對(duì)樣點(diǎn)和樣線各觀測(cè)1次。在樣線法觀測(cè)時(shí)沿樣線緩慢勻速前進(jìn)，在1.5～2.0 h內(nèi)走完2 km。記錄樣線左右2.5 m、上方5.0 m、前方5.0 m 范圍內(nèi)見到的訪花蝴蝶種類、訪花次數(shù)及相應(yīng)蜜源植物的種類。在水邊，可沿樣線記錄一側(cè)寬度為5.0 m范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)。在樣點(diǎn)法觀測(cè)時(shí)以樣點(diǎn)為中心，在每個(gè)樣點(diǎn)設(shè)置10 m 為半徑的圓，對(duì)蝴蝶進(jìn)行15 min的觀測(cè)［11］。觀察記錄訪花取食的蝴蝶種類及相應(yīng)蜜源植物的種類。

2.3植物調(diào)查及蜜源植物調(diào)查

以樣點(diǎn)為中心設(shè)置10 m×10 m的喬木樣方，在喬木樣方中選取四角處設(shè)置5 m×5 m的灌木樣方，同時(shí)在喬木樣方的4個(gè)角點(diǎn)及樣點(diǎn)中心設(shè)置1 m×1 m的草本樣方。調(diào)查并記錄樣方內(nèi)植物的物種、數(shù)量、科屬等信息，植物的鑒定與分類主要依據(jù)《中國植物志》進(jìn)行。在蜜源植物的調(diào)查中，當(dāng)蝴蝶把喙伸入花冠并稍作停留時(shí)，將被取食的植物定義為蜜源植物。

2.4數(shù)據(jù)分析

蝴蝶取食蜜源植物的過程構(gòu)成了蝴蝶與蜜源植物之間的相互作用。通過蝴蝶種類、蜜源植物種類及相應(yīng)的蝴蝶訪花取食次數(shù)，利用R語言的bipartite包建立蝴蝶-蜜源植物相互作用網(wǎng)絡(luò)［12］。其中，蝴蝶訪花取食次數(shù)即為蝴蝶與蜜源植物之間的相互作用次數(shù)。將該網(wǎng)絡(luò)中相互作用的物種集合定義為“模塊”，并使用“QuaBiMo”算法識(shí)別出模塊［13］。

3結(jié)果與分析

3.1蝴蝶與植物物種組成

在北京大運(yùn)河森林公園中共記錄到蝴蝶11種（表1），隸屬4科10屬。其中，鳳蝶科1屬1種，粉蝶科3屬4種，蛺蝶科3屬3種，灰蝶科3屬3種。在蝴蝶的區(qū)系組成上，北京大運(yùn)河森林公園的蝴蝶以廣布種為主，共8種，占總種數(shù)的72.73%；其次為古北種，有2種，占比為18.18%；東洋種最少，僅為1種，占比9.09%。

北京大運(yùn)河森林公園共記錄到植物38科68屬79種，其中喬木9科9屬11種，灌木2科2屬2種，草本30科56屬64種，草質(zhì)藤本2科2屬2種。公園中的鄉(xiāng)土植物為63種，占植物總數(shù)的79.75%；外來植物16種，占比20.25%。

3.2訪花蝴蝶特征

北京大運(yùn)河森林公園中取食蜜源植物的訪花蝴蝶共7種，隸屬于4科7屬。其中，粉蝶科、蛺蝶科和灰蝶科的種類均為2屬2種，均占總屬數(shù)、總種數(shù)的2857%；鳳蝶科物種數(shù)最少，均占總屬數(shù)、總種數(shù)的1429%。在蝴蝶的區(qū)系組成上，北京大運(yùn)河森林公園中具有取食行為的訪花蝴蝶以廣布種為主，共6種，占總種數(shù)的8571%；東洋種1種，占比14.29%。

從蝴蝶取食蜜源植物的情況來看，訪花取食次數(shù)最多的是菜粉蝶，為56次；其次是點(diǎn)玄灰蝶，訪花取食10次；金鳳蝶、小紅蛺蝶、亮灰蝶訪花取食次數(shù)最少，均為1次（表2）。

3.3蝴蝶蜜源植物特征

經(jīng)過實(shí)地踏查，發(fā)現(xiàn)大運(yùn)河森林公園蜜源植物有13種，均為草本植物，隸屬8科13屬。以菊科蜜源植物最多，為6種，其余科各有1種。蜜源植物中鄉(xiāng)土植物有6種，占比46.15%；外來植物有7種，占比53.85%，包括2種引種自國內(nèi)其他地區(qū)的植物和5種國外外來植物。蜜源植物中有4種自生植物，8種栽培植物，1種自生或栽培植物。

在所有蜜源植物中，金雞菊被蝴蝶訪問取食的次數(shù)最多，達(dá)19次；其次為八寶景天，被取食12次；百日菊和萬壽菊被取食次數(shù)最少，僅1次（表3）。

3.4蝴蝶-蜜源植物網(wǎng)絡(luò)特征

北京大運(yùn)河森林公園的蝴蝶-蜜源植物網(wǎng)絡(luò)包括7種蝴蝶和13種蜜源植物間的19種相互作用（圖1）。粉蝶科蝴蝶蜜源植物主要集中在菊科和千屈菜科，其次是十字花科；灰蝶科蝴蝶蜜源植物主要為景天科，其次是菊科；蛺蝶科蝴蝶蜜源植物主要為菊科，其次是景天科；鳳蝶科蝴蝶蜜源植物主要為菊科。

從圖1可以看出，八寶景天吸引了點(diǎn)玄灰蝶、黃鉤蛺蝶和菜粉蝶前來取食，宿根天人菊吸引了金鳳蝶、黃鉤蛺蝶和菜粉蝶前來取食。菜粉蝶在識(shí)別的模塊內(nèi)取食了9種蜜源植物（共取食11種植物），其中金雞菊被觀察到的次數(shù)最多。調(diào)查結(jié)果表明，菜粉蝶食性最廣，即使部分蜜源植物消失，也能取食其他相對(duì)應(yīng)的蜜源植物。此外，黃鉤蛺蝶和云粉蝶取食了2種植物，其他蝴蝶均取食1種植物。

4結(jié)論與討論

該研究對(duì)北京通州大運(yùn)河森林公園的蝴蝶蜜源植物進(jìn)行調(diào)查研究，共觀察到在蜜源植物上取食的蝴蝶4科7屬7種，以廣布種為主，還包括1種東洋種。這可能與北京位于華北平原北部，地形地貌有利于蝴蝶的交流滲透有關(guān)。

公園中蜜源植物有8科13屬13種。其中，鄉(xiāng)土植物占比46.15%，少于外來植物（53.85%）。但鄉(xiāng)土植物有利于構(gòu)建健康演替的植物群落，與蝴蝶形成穩(wěn)定的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，在營造蝴蝶棲息生境時(shí)植物種類應(yīng)以鄉(xiāng)土植物為主。蜜源植物中栽培植物種類最多，自生植物種類次之，說明蜜源植物以栽培植物為主。

在北京大運(yùn)河森林公園中共觀察到7種蝴蝶和13種蜜源植物間的19種相互作用。八寶景天和宿根天人菊是最受蝴蝶青睞的蜜源植物，均吸引了3種蝴蝶取食。蝴蝶多訪問紅色和粉紅色的鮮艷花朵［14］，八寶景天和宿根天人菊最受蝴蝶青睞可能與其花朵顏色為紅色或粉色有關(guān)。模塊中菜粉蝶取食了9種蜜源植物，屬于廣食性蝴蝶。廣食性蝴蝶相對(duì)于專食性蝴蝶取食范圍更廣，更有利于生存。因此，在選擇蝴蝶目標(biāo)物種營造植物景觀時(shí)，可以更聚焦于取食范圍較窄的專食性蝴蝶。其相對(duì)應(yīng)的蜜源植物構(gòu)成較為簡單，生境營造難度?。?5］，更有利于提高城市河流廊道的蝴蝶多樣性。

該研究為在河流廊道中營造適宜蝴蝶棲息的植物景觀提供了一定的基礎(chǔ)資料和參考，但仍存在一定欠缺。由于時(shí)間和精力的限制，研究范圍未能覆蓋大運(yùn)河森林公園的所有區(qū)域，今后可以細(xì)化對(duì)蝴蝶和蜜源植物的調(diào)查，獲得更詳盡的數(shù)據(jù)資料。此外，蝴蝶的生息繁衍不僅與蜜源植物息息相關(guān)，更離不開寄主植物。未來還需要進(jìn)一步探究蝴蝶除成蟲以外的其他世代與寄主植物之間的關(guān)系。

參考文獻(xiàn)

［1］房麗君，張宇軍，邢小宇.秦嶺國家植物園蝴蝶群落結(jié)構(gòu)與多樣性［J］.生物多樣性，2020，28（8）：965-972.

［2］林宏偉，王昌杰，楊莉，等.城市化對(duì)臺(tái)州市蝴蝶多樣性的影響［J］.四川動(dòng)物，2018，37（5）：541-547.

［3］吳云鶴，顧成波，李文博，等.城市化對(duì)合肥蝶類多樣性的影響［J］.生態(tài)學(xué)雜志，2016，35（4）：992-996.

［4］張登科，熊洪林.都勻市城區(qū)蝶類蜜源植物調(diào)查分析［J］.南方農(nóng)業(yè)，2020，14（17）：129-135.

［5］韓丹，王成，殷魯秦.北京城市蝴蝶蜜源植物網(wǎng)絡(luò)特征及重要蜜源植物識(shí)別［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2021，41（22）：8892-8905.

［6］蒙倩彬.基于生物多樣性保護(hù)的城市生態(tài)廊道研究［D］.北京：北京林業(yè)大學(xué)，2016.

［7］胡降臨，林芳，虞磊，等.安徽省蝴蝶物種多樣性研究進(jìn)展［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2022，50（4）：11-12，16.

［8］楊宏，王春浩，禹平.北京蝶類原色圖鑒［M］.北京：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1994.

［9］蘇雨崝.北京5條河流廊道植物景觀特征及多樣性研究［D］.北京：北京林業(yè)大學(xué)，2019.

［10］李映紅，劉笑冰，陳美玉，等.北京城市森林公園發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)查：以通州大運(yùn)河森林公園為例［J］.安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2020，26（20）：79-82，177.

［11］TAM K C，BONEBRAKE T C.Butterfly diversity，habitat and vegetation usage in Hong Kong urban parks［J］.Urban ecosystems，2016，19（2）：721-733.

［12］DORMANN C F，GRUBER B，F(xiàn)RND J.Introducing the bipartite package：Analysing ecological networks［J］.R news，2008，8（2）：8-11.

［13］DORMANN C F，STRAUSS R.A method for detecting modules in quantitative bipartite networks［J］.Methods in ecology and evolution，2014，5（1）：90-98.

［14］林安幸，譚珊，駱金初，等.廣州市典型公園綠地秋季蜜源植物與蜂蝶傳粉昆蟲調(diào)查［J］.林業(yè)與環(huán)境科學(xué)，2021，37（5）：115-124.

［15］朱美娜，徐鵬鈺，林上龐，等.珠三角城市綠地的鄉(xiāng)土蝶類蜜源植物的吸引力［J］.園藝與種苗，2021，41（10）：78-80，83.

基金項(xiàng)目國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（32171860）；北京市科技計(jì)劃項(xiàng)目（D171100007217003）。

作者簡介胡曄（1996—），女，江西吉安人，碩士研究生，研究方向：園林植物應(yīng)用與園林生態(tài)。*通信作者，教授，博士，從事園林植物應(yīng)用與園林生態(tài)、園林植物景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)研究。

收稿日期2022-04-17；修回日期2022-06-30