十堰湿地萤火虫资源及其保护

宋园亮　陈绚丽　李泽华　张爱女　孙涛

摘要：指出了萤火虫是具有很高经济价值的观赏性昆虫，曾在十堰市境内广泛分布，但目前数量急剧减少，仅分布于降雨量大和生态破坏少的部分湿地地区。综合多次野外调查，分析了萤火虫在丹江口水库湿地、武当山景区湿地以及房县湿地的分布状况，发现了萤火虫在湿地的天然分布状况、种类与水土的关系，并针对性提出了十堰湿地萤火虫资源保护的合理建议。

关键词：湿地；萤火虫；十堰；保护

中图分类号：Q969

文献标识码：A文章编号：16749944（2017）18002503

1引言

萤火虫为起源于数亿年前的鞘翅目（Coleoptera）昆虫，属于萤科（Lampyridae），多分布于温带、亚热带和热带地区。鞘翅目是昆虫纲中最大的一个目，通称甲虫，基本特征前翅角质化鞘质坚硬，称为“鞘翅”而得名，后翅膜质，生境广泛。目前全球约有两千多萤火虫品种，包括水生型、陆生型和半水生型。我国大陆幅员辽阔，有丰富的萤火虫资源，我国台湾地区已确定的种类就有58种。萤火虫虫体下腹部有2～3节可由虫体控制发光的发光器，包括卵、幼虫、蛹和成虫4期，各期均可不同程度发光。

湿地是水栖昆虫与湿地植物、鱼类、水禽等相关生物的栖息场所，在生态意义上也具有保护生物多样性的重要功能。湿地泛指不论天然或人为、永久或暂时、静止泥沼地、泥煤地或水域所构成的地区。萤火虫天然生态区由萤火虫赖以生存的生物与非生物环境构成，天然生态区保护是野生生物保护的根本措施之一。近年来，城市化进程和经济的发展对野生动物生态系统造成种种破坏，作为环境指示物种的萤火虫几乎在现代城市中绝迹，且由于农药化肥的滥用，许多乡村的萤火虫也所剩无几。萤火虫具有观赏和经济价值，也是许多有害生物如蜗牛、血吸虫的中间宿主钉螺等的天敌，萤火虫能维持生态系统的稳定性，减少有害生物爆发的几率。萤火虫保护不但是科学的、自然的、生态的，也是具有浓厚的人文、地域的色彩。昆虫的种类调查和分析是生物多样性保护及利用的前提。

目前，我国大陆萤火虫的种群调查研究偶有零星报道，媒体报道的萤火虫出现也不多见，缺少系统调查及整理分析，较准确的种类及分类情况尚未明确。本研究选择湖北省十堰市的武当山风景区、丹江口大坝和房县湿地作为调查区域，调查该地区萤火虫种群数量以及分布情况，从而为萤火虫资源的利用和保护提供理论参考。

2调查区域地理环境概况

2.1丹江口水库及周边湿地

水库所在区域为中国南北气候交接地带，属秦巴小气候特征。呈现东低西高的主体气候分异现象和多样性气候现象以及区域光热水分布不均匀性。平均气温 15～17℃，极端最高温42℃，极端最低温 -13 ℃，库区降雨量呈现西低东高的地势特点，集中于夏末秋季且分布不均。库区黄棕壤分布广泛，有紫色土、石灰土、水稻土和黄棕壤的4个土类的10多个亚类以及土属。

2.2武当山景区湿地

武当山景区地处东经110°57′～110°14′，北纬32°23′～32°33′，北临丹江口水库，南依神农架林区，属大巴山东延支脉，海拔在100～1612.1 m之间。该区属北亚热带季风气候区，具有南北过渡气候特点，山区垂直地带性气候明显，年平均气温15.8℃，极端高气温39.5℃，极端低气温-12.1℃。降雨量843～1106 mm。武当山地带性土壤多样，海拔500 m以下以黄棕壤为主，500～800 m以上以紫壤和灰岩壤为主。

2.3房縣水源村落

房县位于十堰市中南部，界于大巴山与武当山之间，东经110°02′～111°15′，北纬31°24′～32°31′。房县地势西高东低、南陡北缓。属于北亚热带气候，年均气温在9～14℃，年均降雨量914 mm。山林密布，植被丰富。典型土壤为黄棕壤。由于地处偏僻，经济发展比较缓慢，贫困人口相对较多。

3萤火虫分布调查方法

2014年3月至2016年11月对十堰地区代表性湿地生境下的萤火虫进行广泛实地采集，按湿地容量和海拔分别在库区、风景区周边和山村设置14个调查样地，从不同时节不同时期调查。其中丹江库区大坝公园（样点1～4）和武当山六里坪（样点5～8）各设置4个采样点，房县明月村设置6个采样点（样点9～14）。一般用捕虫网采集，每在一个地点采集后，在每个样点内记录萤火虫的数量做好分类，记录好收集地方。国外和我国台湾有完整的萤火虫分类，大陆目前一些类别尚属空白。在与国内外大量文献资料进行对照的基础上，参考源发地特点整理出记载分布于此区域的萤火虫品类。

4调查地点土质和水文分析

在14个调查地点对每个采样点水土分别取样测试。

4.1土壤分析

采用土壤分类法鉴定土壤类型；土壤样品干密度、颗粒密度以土壤密度仪检测；以铝盒和比重瓶法分别测定样品的容重和比重，并计算孔隙度。孔隙度=（1-容重/比重）×100%；pH值测定采用酸度计法；失重法测定土壤的水分系数；以重铬酸钾法测定土壤样品的有机质含量。

4.2水质分析

于水下以温度计测定水温；酸度计测定水样pH值；碘量法测定溶氧值（DO）；以滤膜过滤水样并将过滤物烘干测定固体悬浮物（SS）；微生物电极法测定生化需氧量（BODs）；以电导率仪测定水样电导率（EC）。

5结果分析

土壤是动植物养分循环的重要介质，也是萤火虫做穴化蛹的场所。水和适宜湿度对萤火虫的生存尤为重要。土壤的肥力与土壤机械性质土壤的容重、土壤比重、孔隙度等和土壤密度密切相关，进而影响到赖以生存的微生物与动植物。喜湿的动植物倾向于分布在松软易吸收水分的土壤区。土壤过于松软也影响植物的生长密度。有机质含量也影响着肥力与生物多样性。萤火虫的生长也极大地依赖于水质，对水体的含氧量和清洁度要求较高。土质和水质测量结果如表1所示。endprint

结合萤火虫调查区域的土质和水质以及水文条件的分析，萤火虫适于生存在pH值为6.6～7.2围内、水分系数约为1且含相对高的有机质的弱酸性或中性土壤区域。水土的pH值、土壤湿度及有机质、水的溶氧量等不同程度地影响着萤火虫分布（表2）。

水质分析可以看出丹江口、武当山和明月村采样点水质最适宜萤火虫生存的为明月村。另外水的流速对萤火虫非常重要，水生萤火虫一般发现于缓流的溪水。

萤火虫分布受气候影响较大，年降雨量大的区域、生态破坏较少的稍偏远区域萤火虫数目相对较多，大坝公园和六里坪为陆生萤火虫为主的代表性天然分布区和明月村为水生萤火虫、半水生和陆生萤火虫均有的代表性天然分布区。分布较为广泛的是胸窗萤、边褐端黑萤、端黑萤、条背萤、雷氏萤、黄脉翅萤（表3）。

6复育和保护措施

萤火虫是生态环境的重要指标，有萤火虫的地方，生态环境必定是清净、自然、丰富的。在萤火虫生境地如湿地的动、植物群相中，每一样都环环相扣。近年来人为活动影响导致很多水源的污染及土质的恶化及湿地植物多样性的减少，湿地生态功能削弱。根据实地调查和分析的结果，发现大多样点或区域萤火虫数量逐年减少，结合其他学者的研究，总结萤火虫栖地保护和复育的几个基本条件：①减少人类活动的干扰，避免光源的干扰如形成封闭度高的阔林。②水文条件如 pH值6～8、溶氧6～10×10-6、水深小于50 cm、流速小于1 m/s。③保留缓坡的平原与水稻田。缓坡坡度小流速较慢，土壤不容易流失，形成质地细的泥沙堆积的河床，便利萤火虫做蛹和产卵。④松软以及中性偏弱酸性土壤。⑤保证萤火虫食物种群如螺蛳或蜗牛的丰盛。针对十堰地区及省内其他萤火虫天然栖地生态破坏情况，提出以下的保护措施：

6.1按生态功能区进行河流治理和改造

规划实施生态水利工程。根据不同湿地分布地区的地理位置、地质、土壤、植被、水文等自然条件以及湿地生态服务功能与生态系统结构、过程、格局的关系，将景观结构一致的区域划分为一个生态功能区，因地制宜地种植规划乔灌草比例和水域深度与面积。如建设半人工湿地，弥补天然湿地和人工湿地的不足，浅水区和深水区合理搭配和引流，保证足够的湿地水域面积，更好地促进湿地生态系统内交换和外交换。旱季对有必要的区域进行适量的水体补充。再如代表性区域主河道建造简易中小型拦河坝，可扩增湿地水域面积。沿岸采取退耕还湿，保证水质优良。河流治理还包括河流沿岸居民区综合治理和流域内企业监测。对沿岸居民的生活垃圾进行有序管理，定点堆放和统一分类清理，防止雨水冲刷至河水造成污染。另外要减少或者禁止施化肥和用除草剂。对沿岸企业也要重点定期监测，发现污染及时治理，防止工业三废污染河流。

6.2特异性保护措施

近年来十堰地区禁止了水体网箱养殖，一定程度上减轻了水产的人工养殖造成的水源污染。再如禁止过度采沙，湿地地下沙层的过度开采严重破坏植被和有机质，根本上损耗生态系统，降低了湿地体系的结构和功能。再如发展特异性的生态补偿，优化破坏后的补偿措施。

2017年9月绿色科技第18期

6.3合理恢复和利用梯田，推行有机稻田

十堰地区很多农村可以保留和利用梯田来改善和维持生态。梯田位于农田湿地与森林两个生态系交会处，是森林—群落—梯田—溪流共构型农业湿地，生物多样性程度高，成为许多水生植物、鱼类和虫鸟类的重要栖地。在河流和山坡地开垦，如种植水稻就可成为水梯田，有蓄水、保持水土和生物多样性等功能，还可拦截泥沙高达90%以上。日本推动水梯田保育萤火虫已经有20多年时间。我们国内可借鉴在萤火虫科学保育规划的基础上，发展森林、水梯田、河溪、农家、山地错落的多重地景，展现保留农耕文化、景观美学及镶嵌地貌的特征环境。留有水稻田且保留水生萤火虫天然分布的乡村已较为罕见。多数乡村只能看到陆生的品种。水生萤火虫对环境的要求比陆生萤火虫更高。台湾有很多示范性的水梯田湿地生态保存与复育工作。有机稻田不仅利于萤火虫复育同时也可以为农产品带来升值。萤火虫是一种具吸引力和文化性的標志物种，复育后的环境成为越来越多萤火虫的栖地可提升农产品的附加价值。我国可借鉴日本建立生物多样性认证，日本地方政府给农民示范生产具生物多样性监测认证的稻米，提高了农民生产积极性和增进农民和公众的环境意识。

6.4提高公众参与度和对萤火虫保护的认知

对萤火虫的保护需要公众参与和成立地方性萤火虫保护组织。近年媒体对萤火虫较为关注，反对野外抓捕用于直接售卖的民众呼声得到一些地方政府支持。目前淘宝也开始禁止售卖野生萤火虫。Yuma曾提出“萤火虫的水，就是人类的水”，如能将萤火虫保育成功，也就是保护了人类的环境。教授劳埃德和教育家浮世德认为：“当萤火虫不见了，孩子会失去自我教育与照顾大自然的动机。萤火虫不只让人想了解其奇妙，更使人观察能力、环境保育与尊重生命能互相联结，是点亮文明的动力。”

6.5保护湿地萤火虫的法律法规

从国家和政府层面还有待出台和完善萤火虫的法律法规。目前不少国家和地区如日本早年已出台了对2种珍稀萤火虫的立法保护。我国台湾地区已也有明确的珍稀品种保护法规。尽管国家林业局已出台《湿地保护管理规定》国家层面倡导发展生态旅游，生态旅游相关的法律法规在我国还不尽完善。我国《野生动物保护法》尚不包含萤火虫品种保护，难以保证湿地萤火虫不被人为抓捕。各地方管理的大多为行政规章，效力十分有限，需要系统化和法律化。另外利用梯田和推行有机稻田也需要政府的法规支持。

6.6湿地的管理

包括资金、规划和指导人员。湿地保护的资金投入和责任。除国有、和当地政府的资金支持，可按照国家相关法律适当引入一些私有资金进行个人责任承包，同时也保障个人的合法权益。建立地方性的法律法规管理湿地。也可实施湿地生态功能区划。根据区划设定一些管理中心，部分区域在合理保护的基础上开放休闲旅游，使湿地资源合理利用。湿地可专门聘请专业人士管理，结合生态大数据的研究来促进湿地体系更合理更高效地安排和利用发展，更好地带动社会价值和相关效益。

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