宁夏主要天然林区蛾类多样性及区系

王章训，张云会，王新谱

(宁夏大学农学院，银川 750021)

森林健康与全球生态环境和人类健康密切相关(Kobl et al，1994;马克明等，2001)。健康的森林生态系统在物种组成上是多样的，生物多样性的高低对森林健康有着十分重要的意义。生物多样性是生态系统功能得以维持的生物基础，也是生态系统抗干扰能力、恢复能力及适应环境变化能力的物质基础。森林健康的维持取决于森林的生物多样性、可再生能力和生产力，维护生物多样性是森林生态系统管理计划中不可缺少的部分(陈亮和王绪高，2008)。蛾类是生态系统的一个重要组成部分，其多样性大小不仅反映了其群落本身的状况，也反映了栖息生境的优良，对生态平衡和环境质量能起到较好的指示作用。蛾类大多是植食性昆虫，其中又有许多是暴食性的，对森林植被及农作物损害极大，而且蛾类具有很强的繁殖能力和适应外界环境的能力，因此蛾类成为了植物保护学、昆虫生理学、生态学、毒理学等学科的重要研究对象(Geest and Evenhuis，1991;武春生，2010)。

1 研究地区概况

贺兰山地处银川平原和阿拉善高原之间，N38°19'-39°22'、E105°49'-106°41'，海拔1600-3650 m。是温带草原和温带荒漠的分界线，年平均日照3000 h 以上，无霜期128-175 d，年平均降水量200-400 mm，年蒸发量2000 mm 以上，随海拔的降低，土壤类型依次为亚高山草甸土、灰褐土、棕钙土、灰漠土和风沙土，植被垂直分布非常明显，类型复杂，主要有青海云杉Picea crassifolia 林、油松Pinus tabulaeformis 林、杜松Juniperus rigida 林等(朱源等，2008)。

罗山位于宁夏中部干旱带，N37°11'-37°25'，E106°04'-106°24'，海拔1560-2624.5 m。属中温带干旱大陆性气候，年平均日照为2881.5 h，年平均降水量261.8 mm，年平均蒸发量为2460 mm。土壤类型单一，为草甸灰钙土。主要乔木树种有青海云杉、油松、山杨 Populus davidiana、白桦Betula platyphylla 和辽东栎Quercus wutaishanica(苏纪帅等，2013)。

六盘山地处宁夏南部，N 35°15'-35°41'，E 106°09'-106°30'，海拔1700-2942 m。属暖温带半湿润区，年日照时数2100-2400 h，无霜期90-130 d，年平均降水量676 mm，年平均蒸发量1426 mm，年平均相对湿度68%。土壤类型以灰褐土和亚高山草甸土为主，主要植被为山杨、白桦、辽东栎、混生椴 Tilia nobilis、山柳 Clethra barbinervis、华山松Pinus armandii 等，林下多川榛及多种灌木(王云霓等，2013)。

2 研究方法

2.1 标本采集

所有标本均采用灯诱法采集于宁夏贺兰山、罗山和六盘山。标本保存于宁夏大学农学院昆虫标本室。

2.2 动物地理区划的确定

按照中国动物地理区划(张荣祖，2004)，根据每种蛾的分布资料，分别归入7个不同的动物地理区，尽量用省下分布资料确定准确的地理区域归属，统计分析分布型(任国栋和贾龙，2013)。

2.3 数据分析

科属多样性采用G-F 多样性指数(蒋志刚和纪力强，1999)进行计算，F 指数，DF:

其中:Pi=Ski/Sk，Sk=名录中k 科中的物种数，Ski=名录中k 科i 属中的物种数，n=k 科中的属数，m=名录中蛾类的科数。

G 指数，DG:

其中:qj=Sj/S，S=名录中蛾类的物种数，Sj=蛾类中j 属的物种数，p=蛾类中的属数。

G-F 指数:

并规定:如果蛾类中所有的科都是单种科，即DF=0，则该地区的G-F 指数为零，DG-F=0。

相应的G-F 指数计算运用EXCEL 2010 软件(陈俊华和文吉富，2009)进行。

用Jacard 相似性系数来衡量不同林区间的相似程度。其公式为:

其中Sj为相似性系数，c 为两种生境共有种数，a、b 表示不同山体中的物种数。

3 结果与分析

3.1 宁夏蛾类的物种多样性

根据在宁夏三大林区的调查情况，贺兰山共有蛾类190种，隶属于18 科146 属;罗山共有蛾类164种，隶属于21 科130 属;六盘山共有蛾类648种，隶属于33 科397 属(表1)。选取夜蛾科Noctuidae、尺蛾科Geometridae、灯蛾科Arctiidae、螟蛾科Pyralidae 和卷蛾科Tortricidae 等5个优势科物种进行比较，结果表明三大林区的夜蛾科均为优势科，六盘山的蛾类群落更加稳定(图1，图2)。

表1 宁夏三大林区蛾类物种多样性比较Table 1 Species diversity of the moths from the Ningxia's three major forest areas

续上表

图1 宁夏三大林区蛾类优势科的属数比较Fig.1 Comparison on the number of genera in dominant families of moths in Ningxia's three major forest areas

图2 宁夏三大林区蛾类优势科的物种数比较Fig.2 Comparison on the number of species in dominant families of moths in Ningxia's three major forest areas

鉴定的蛾类中，宁夏特有种有28种，其中贺兰山特有种5种，罗山特有种2种，六盘山特有种21种，表明宁夏三大林区蛾类特有性较低。

通过计算各林区蛾类G-F 指数，六盘山的F指数和G-F 指数都为最高，罗山的G 指数最高(表2)。

三大林区之间的相似性指数见表3。结果表明，贺兰山和罗山之间的蛾类物种的相似性最高，为0.3523;罗山和六盘山的相似性指数次之，为0.2914;贺兰山和六盘山的相似性指数最低，仅为0.2291，三个林区蛾类的相似性指数的都介于0.25-0.50 之间，根据Jaccard 的相似性系数原理，均为中等不相似水平。三个主要山体蛾类相似度不高的原因与其主要生境和气候不同是分不开的，六盘山气候相对湿润，罗山和贺兰山则处于干旱和半干旱气候地带，另外，人为干扰程度的差异也导致了物种分布的不同。

表2 宁夏三大林区蛾类科属多样性比较Table 2 Diversity of families and genera of the moths in Ningxia's three major forest areas

表3 宁夏大三林区蛾类相似性分析Table 3 Similarity analyses of the mothsin Ningxia's three major forest areas

3.2 宁夏蛾类的区系组成

在动物地理区划上宁夏属于典型的古北区，中北部地区生境为荒漠半荒漠和草原地区，分布种类绝大多数为古北界成分，广布种数量相对较小;南部六盘山余脉与秦岭相连，许多学者认为秦岭地区是古北界与东洋界过渡区，表现出二者共有成分很多，仅少数东洋种渗透至此。宁夏主要林区蛾类区系也表现出上述特点，即贺兰山和罗山蛾类以古北区种占多数，而六盘山蛾类中广布种所占的比例逐渐增多(图3)。

图3 宁夏三大林区蛾类分布地理型Fig.3 Fauna of the moths in Ningxia's three major forest areas

在中国的地理分区上来看，宁夏三大林区蛾类共有54种分布型，其主要分布型见表4。贺兰山蛾类以蒙新+华北+东北+青藏型最多，达16.32%，蒙新+华北+青藏型、全国广布型也占有很高的比例，分别达11.58%和8.95%。罗山蛾类中以全国广布型的种类最多，占罗山总蛾类数的24.39%，蒙新+华北+东北+青藏型和蒙新+华北+青藏型的物种数次之，所占比例分别为10.98%和7.32%。六盘山蛾类分布型种类最为丰富，其中比例最高的是除华南区的分布型，达9.72%，蒙新+华北+华中+青藏+西南型和全国广布型次之，为8.64%和8.33%。从优势分布型的类型来比较，贺兰山和罗山的蛾类区系分布比较相似，六盘山的蛾类区系分布类型多且比较均匀。三林区蛾类区系分布特点为:单区型为蒙新区和华北区两种类型。多区型中以蒙新+华北+东北+青藏型、蒙新+华北+青藏型，全国广布型为优势分布型。从物种的分布型来看，含有蒙新区的和含有华北区的物种数最多，东北区、华中区、青藏区次之，含西南区和含华南区的物种较少。

表4 宁夏三大林区蛾类在中国的地理分布Table 4 The Chinese fauna distribution patterns of moths from Ningxia's three major forest areas

续上表

4 结论与讨论

贺兰山、罗山、六盘山的蛾类的物种数分别为190种、164种和648种。六盘山蛾类数量占宁夏三大林区蛾类总物种数(770种)的84.2%，这与六盘山独特的地理位置和湿润的气候是分不开的。贺兰山山体远大于罗山，植被也较罗山复杂，所以贺兰山的蛾类物种数比罗山丰富，贾彦霞等对宁夏卷蛾的研究也显示出这一特点(贾彦霞等，2010)。三大林区的G-F 指数分别为0.7101、0.8128、0.8674，都具有很高的科属多样性，并且呈自北向南逐渐增加的趋势。虽然罗山的物种数最低，但其G-F 指数却仅次于六盘山，表明G-F 指数的大小和物种的多少可能不存在直接的关系。

在动物地理区系方面，贺兰山和罗山地处荒漠和半荒漠地区，主要以古北型的物种占主要群体;六盘山靠近东洋界和古北界的交界地带，表现出两界共同分布的物种多于古北界的物种。中国的地理区系分析显示三大林区的蛾类以蒙新区物种为主要分布型，与华北区和东北区的联系较为紧密。整体上来看，贺兰山和罗山的相似性系数较高，而六盘山的物种更为丰富，分布型更加复杂。

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