白云山自然保护区蝶类昆虫物种多样性研究

陈 艺， 龙江宁， 李奕成, 杨 骏

(1.湖南省林业科学院， 湖南 长沙 410004； 2.湖南林之神生物科技有限公司， 湖南 长沙 410004； 3.中南林业科技大学风景园林学院，湖南 长沙 410004)

白云山自然保护区蝶类昆虫物种多样性研究

陈 艺1， 龙江宁2， 李奕成3, 杨 骏1

(1.湖南省林业科学院， 湖南 长沙 410004； 2.湖南林之神生物科技有限公司， 湖南 长沙 410004； 3.中南林业科技大学风景园林学院，湖南 长沙 410004)

对湖南保靖县白云山自然保护区鳞翅目蝶类昆虫种类进行了初步调查，并运用Margalef指数(d)、Menhinick指数(ds)、Shannon-Wiener信息多样指数(H′)和Pielou均匀度指数(J′)分析该地区蝶类昆虫的物种多样性。结果表明：白云山共发现蝶类昆虫8科37属51种。在种级水平上，种类由多到少依次是：蛱蝶科>凤蝶科=眼蝶科=弄蝶科>粉蝶科>灰蝶科>斑蝶科=喙蝶科。Menhinick物种丰富度指数最高的科为蛱蝶科(2.065)，Menhinick物种丰富度指数最低的科为喙蝶科(0.378)。Margalef物种丰富度指数(8.797)、Shannon-Wiener多样性指数(2.912)和Pielou均匀度指数(8.640)在不同方面体现了白云山鳞翅目蝶类昆虫的多样性状况。

蝶类；物种多样性；白云山自然保护区

白云山自然保护区(以下简称为白云山)地处湖南省湘西自治州保靖县西北部，地理坐标为东经109°16′35″—109°30′52″，北纬28°37′42″，东西长23.5km，南北宽24.4km。该山东部与碗米坡镇相连，南部与大妥乡、毛沟镇接壤，西部与野竹坪镇交界，北部与清水坪镇、比耳镇毗邻，范围包括白云山林场和白云山农垦场以及白云山周围6个乡28个村的部分区域，总面积20158.6hm2，占全县总面积的11.46%。

昆虫纲(Insecta)鳞翅目(Lepidoptera)锤角亚目(Rhopalocera)昆虫一般称为“蝶类”。目前，该目已知约20万种，为昆虫纲内仅次于鞘翅目的第二大目。其中蝶类约占10%，其余都是蛾类。我国已知约8000种，其中蝶类约1300多种[1]。除少数种类生活在水中外，绝大多数生活在陆地环境中。该目部分种类危害农林作物、粮食、药材、干果等贮存物品，但也有少数种类对人类直接有利。

1 自然概况

白云山最高峰海拔1320.5m，主峰周围为白云山畜牧场，以饲养牛羊为主，同时种植茶叶药材等作物，原生森林基本被砍伐。根据保靖县气象站(海拔326m)资料记载，白云山地区年均气温16.1℃，≥10℃积温5100.8℃，年降雨量1399.2mm。海拔每升高100m，气温下降0.55～0.56℃，无霜期缩短5d。白云山处于中亚热带北缘，植物区系属我国华中植物区的武陵山、巫山植物亚区[2]，共记载木本植物99科284属631种(天然分布的种、变种和亚种)，其中裸子植物6科9属10种，被子植物93科275属621种。

2 研究方法

2.1调查方法

2009年5月—2010年7月期间，对白云山鳞翅目蝶类昆虫种类进行了初步调查。考察以路线调查法和标准地网捕法为主，选取白天昆虫活动较活跃的时段进行采集。

线路调查主要是为确定典型标准地而进行的辅助调查方式。分别以秦家介、白云山牧场、龙溪坪、岩湖、杉木溪、刘家寨主要调查地点设定调查线路，以收集昆虫标本为目标，并随时掌握相关昆虫种群的分布状况。

标准地网捕法是指分别在白云山牧场、杉木溪、龙溪坪和刘家寨设置标准地进行昆虫标本采集。

2.2数据分析方法

物种丰富度采用Margalef丰富度指数(d)；各个科丰富度指数采用Menhinick指数(ds)；多样性采用Shannon-Wiener信息多样性指数(H′)；均匀度采用Pielou均匀度指数(J′)[3-4]。其计算公式如下：

Margalef物种丰富度指数(d)

d=(S-1)/lnN

Menhinick物种丰富度指数(ds)

Shannon-Wiener信息多样性指数(H′)

H′=-∑PilnPi

Pielou均匀度指数(J′)

3 结果与分析

3.1物种组成

通过野外实地采集和室内查阅《中国蝶类志》等[5-6]图鉴资料，在保靖县白云山共发现鳞翅目蝶类昆虫8科37属51种，具体分布种类情况参见表1，属与种各自所占比例参见表2。

表1 白云山自然保护区蝶类昆虫科种统计表Tab.1 StatisticsoffamiliesandspeciesonbutterfliesinBaiyunshanNatureReserve科名种名个体数目斑蝶科1.金斑蝶Anosiachrysippus 1Danaidae2.东方菜粉蝶Pieriscanidia673.黑脉粉蝶Pierismelete2粉蝶科Pieridae4.宽边黄粉蝶Euremahecabe15.钩粉蝶Gonepteryxrhamni36.黑角方粉蝶Dercaslycorias17.碧凤蝶Papiliobianor288.柑橘凤蝶Papilioxuthus39.金凤蝶Papiliomachaon1凤蝶科10.玉带凤蝶Papilioprolytes1Papilionidae11.玉斑凤蝶Papiliohelenus212.麝凤蝶Byasaalcinous1313.樟青凤蝶Graphiumsarpedon114.中国宽尾凤蝶Agehanaelwesi1灰蝶科15.红灰蝶Lycaenaphlaeas2Lycaenidae16.兰灰蝶Everesargiades11喙蝶科17.朴喙蝶Libytheaceltis7Libytheidae18.翠蛱蝶Euthaliathibetana119.大豹蛱蝶Fabricianachildreni120.大紫蛱蝶Sasakiacharonda221.大红蛱蝶Vanessaindica122.二尾蛱蝶Polyuranarcaea123.斐豹蛱蝶Agyreushyperbius324.黄重环蛱蝶Neptiscydippe125.黄环蛱蝶Neptisthemis17蛱蝶科26.黄三线蛱蝶Neptiscydippe1Nymphalida27.中环蛱蝶Neptishylas128.折环蛱蝶Neptisberoe129.琉璃蛱蝶Kanisbacanace3530.黑脉蛱蝶Hestinaassimilis231.枯叶蛱蝶Kallimainachus432.美眼蛱蝶Junoniaalmanac133.幻紫斑蛱蝶Hypolimnasbolina234.扬眉线蛱蝶Limenitishelmanni135.青豹蛱蝶Damorasagana1

续表1 白云山自然保护区蝶类昆虫科种统计表ContinuedTab.1 Statisticsoffamiliesandspeciesonbut-terfliesinBaiyunshanNatureReserve科名种名个体数目36.曲纹稻弄蝶Parnaraganga237.幺纹稻弄蝶Parnarababa938.直纹稻弄蝶Parnaraguttata2弄蝶科39.近赭谷弄蝶Pelopidassubochraceu1Hesperiidae40.白斑赭弄蝶Ochlodessubhyalina1141.绿伞弄蝶Bibasisstria142.黑弄蝶Daimiotethys243.中华稻弄蝶Elopidessinensis144.蒙链荫眼蝶Neopemuirheadi145.湘南荫眼蝶Neopexiangnanensis146.稻眉眼蝶Mycalesisgotama3眼蝶科47.矍眼蝶Ypthimabalda32Satyridae48.黛眼蝶Lethedura449.柔隐眼蝶Lethelanaris150.淡纹隐眼蝶Letheocellata151.蛇眼蝶Minoisdryas1 合计S=51N=294

表2 白云山自然保护区蝶类昆虫属种比例一览表Tab.2 Theproportionofthegeneraandspeciesofbutter-fliesinBaiyunshanNatureReserve科名属种属数占总数比例(%)种数占总数比例(%)斑蝶科 1 2.70 1 1.96粉蝶科410.8159.80凤蝶科410.81815.68灰蝶科25.4023.92喙蝶科12.7011.96蛱蝶科1437.831835.29弄蝶科616.21815.68眼蝶科513.51815.68 合计3710051100

由表1和表2可知，白云山鳞翅目蝶类昆虫共涉及8科。从种级水平来看，种类由多到少依次是：蛱蝶科>凤蝶科=眼蝶科=弄蝶科>粉蝶科>灰蝶科>斑蝶科=喙蝶科。从属级水平来看，由多到少依次是：蛱蝶科>弄蝶科>眼蝶科>粉蝶科=凤蝶科>灰蝶科>斑蝶科=喙蝶科。蛱蝶科种类最为丰富，达14属18种，属数和种数各自所占比例分别为37.83%和35.29%；从种类个体数目来看，琉璃蛱蝶和黄环蛱蝶为优势种，其余种类为辅。凤蝶科、眼蝶科和弄蝶科种类均为8种，但从属级水平来看，则弄蝶科>眼蝶科>凤蝶科，各自种数所占比例均为15.68%。白斑赭弄蝶、矍眼蝶和碧凤蝶分别在各科内为优势种，与其他种类数量相差较大。斑蝶科与喙蝶科种类均为1种，种数所占比例1.96%，个体数量最少。

3.2指数统计与分析

将表1中数据带入Menhinick物种丰富度指数(ds)、Margalef物种丰富度指数(d)、Shannon-Wiener信息多样性指数(H′)和Pielou均匀度指数(J′)公式进行计算，结果参见表3和表4。

表3 白云山自然保护区蝶类昆虫Menhinick指数统计表Tab.3 StatisticsofMenhinick’sindexonbutterfliesinBaiyunshanNatureReserve科名科内总物种数G科内总个体数Ns物种丰富度指数ds斑蝶科 1 11.000粉蝶科5740.581凤蝶科8501.131灰蝶科2130.555喙蝶科170.378蛱蝶科18762.065弄蝶科8291.486眼蝶科8441.206

表4 白云山自然保护区蝶类昆虫Margalef指数、Shan-non-Wiener指数和Pielou指数统计表Tab.4 StatisticsofMargalef’sindex,Shannon-Wiener’sindexandPielou’sindexonbutterfliesinBaiyunshanNatureReservedH'J'8.7972.9128.640

由表3可知，在科级水平上，Menhinick模式分析的物种丰富度指数(ds)排序依次为：蛱蝶科>弄蝶科>眼蝶科>凤蝶科>斑蝶科>粉蝶科>灰蝶科>喙蝶科。在白云山鳞翅目蝶类昆虫各科中，蛱蝶科物种丰富度指数(ds)最高，为2.065，但是个体所占比例并不是最高；其次是弄蝶科、眼蝶科和凤蝶科，物种丰富度指数分别是1.486、1.206和1.131；喙蝶科物种丰富度指数最低，为0.378。

4 结论与讨论

(1) 根据野外调查研究发现，湖南保靖县白云山自然保护区鳞翅目蝶类昆虫已知种类共计8科37属51种，种类较为丰富。优势种十分突出，个体数量超过20的种为东方菜粉蝶、碧凤蝶、琉璃蛱蝶和矍眼蝶。其中东方菜粉蝶数量最多，因为该种本身就是广布种，当时野外调查时遇上此种大爆发的时间，个体数量上也具有一定优势。虽然其他种类采集到单个物种个体数量不多，但是在该区地理分布上较为均匀，随着外业调查密集度不断的深入，物种种类会有所增加。白云山蝶类昆虫物种大多数分布在龙溪坪一带，常见种类如东方菜粉蝶和琉璃蛱蝶等，该区植被类型较为丰富，特别是落叶和常绿阔叶林种类丰富，这为物种的繁衍和栖息提供了必要的基础条件；少数种类分布在白云山牧场一带，如樟青凤蝶、近赭谷弄蝶、朴喙蝶、蛇眼蝶等，该区植被类型较为单一，灌草本植被占大部分，分布的物种和个体数量都很少。

(2) 白云山蝶类昆虫初步调查结果表明，物种丰富度指数最高的科为蛱蝶科(2.065)，物种丰富度指数最低的科为喙蝶科(0.378)。物种丰富度Margalef指数(8.797)、多样性Shannon-Wiener指数(2.912)和均匀度Pielou指数(8.640)在不同方面体现了鳞翅目蝶类昆虫的多样性状况，这为白云山自然保护区昆虫物种多样性的进一步研究与保护提供了必要的基础数据。

[1] 郑乐怡, 归鸿. 昆虫分类学[M]. 南京师范大学出版社, 1999：805-831.

[2] 曹铁如, 喻勋林, 周建仁. 湖南保靖县白云山木本植物区系的研究[J]. 中南林学院学报, 1996, 16(2): 16-22.

[3] 马克平. 生物群落多样性的测度方法I: α多样性的测度方法(上) [J]. 生物多样性, 1994, 2(3): 162-168.

[4] 马克平, 刘玉明. 生物群落多样性的测度方法I: α多样性的测度方法(下) [J]. 生物多样性, 1994, 2(4): 231-239.

[5] 周尧. 中国蝶类志(上册)[M]. 郑州：河南科学技术出版社, 1999.

[6] 周尧. 中国蝶类志(下册)[M]. 郑州：河南科学技术出版社, 1999.

(文字编校：张 珉，杨 骏)

ThebutterflybiodiversityinBaiyunshanNatureReserve

CHEN Yi1, LONG Jiangning2, LI Yicheng3, YANG Jun1

(1. Hunan Academy of Forestry, Changsha 410004, China; 2.Linzhishen Biotechnology Limited Company in Hunan, Changsha 410004, China; 3.College of Landscape Architecture, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, China)

A preliminary investigation on butterflies in Baiyunshan Nature Reserve in Baojing County of Hunan Province was implemented. And the butterfly biodiversity in this area were analyzed with Margalef's index (d), Menhinick's index (ds), Shannon-Wiener biodiversity index (H′) and Pielou evenness index (J′). The results showed that there were 51 species of butterfly, belonging to 8 families and 37genera in Baiyunshan Nature Reserve. Species were arranged from more to less that Nymphalidae>Papilionidae=Satyridae=Hesperiidae>Pieridae>Lycaenidae>Danaidae=Libytheidae. The species richness index in Nymphalidae was the highest (2.065), while the lowest (0.378) in Libytheidae. It showed the butterfly biodiversity in different ways with species richness index (8.797), biodiversity index (2.912) and evenness index (8.640).

butterfly; biodiversity; Baiyunshan Nature Reserve

2012-03-12

2012-05-03

Q 969.42

A

1003-5710(2012)03-0038-03

10. 3969/j. issn. 1003-5710. 2012. 03. 010