金丝峡天蛾科昆虫多样性研究
2017-11-06胡金鑫
胡金鑫 ,彭 明 ,刘 华
(1.陕西商南金丝峡管委会,陕西 商南726300;2.商南县富水镇林业站,陕西 商南 726301)
2016-12-18
胡金鑫(1963-),男,陕西商南人,工程师,长期从事林业生产经营,林业技术推广工作。
金丝峡天蛾科昆虫多样性研究
胡金鑫1,彭 明2,刘 华1
(1.陕西商南金丝峡管委会,陕西 商南726300;2.商南县富水镇林业站,陕西 商南 726301)
为了了解金丝峡天蛾科昆虫资源,于2010-2013年采用灯诱、网捕等方法初步调查研究了金丝峡天蛾科昆虫多样性,结果表明,金丝峡天蛾科昆虫有5亚科19属26种,其中霜天蛾(Psilogrammamenephron)为陕西省新纪录,葡萄天蛾(Ampelophagarubiginosa)、豆天蛾(Clanisbilineatatsingtauica)、榆绿天蛾(Callambulyxtatarinovi)为优势种;昆虫区系以古北区、东洋区共有种为主,共计16种,占61.54 %;与中国七大昆虫分布区均有复杂的、密切的联系,其中东北区、华北区、华中区、华南区、西南区共同分布的种数有8种,占总数的30.77 %。
金丝峡;天蛾科;昆虫多样性;种类;区系
金丝峡国家森林公园位于陕西省东南部商洛市商南县境内,地处秦岭南麓,接巴山北坡,居长江流域汉江水系丹江中游地区。金丝峡原名七里峡,后因这里曾有金丝猴、金钱豹出没,加之峡谷幽长、曲折,谷底溪水清澈蜿蜒,在阳光照射下,闪闪发光,宛如条条金丝线,又得名“金丝峡”。境内地势起伏,谷岭相间,属低山和丘陵地貌。自然气候属亚热带半湿润季风气候向暖温带半湿润气候过度类型。水系发达,森林茂密,花草繁盛,植被覆盖率高,是南北植物交汇区,既有温带、暖温带落叶阔叶树种,又有亚热带常绿、落叶阔叶树种。优越的气候条件,复杂的自然环境,孕育了丰富的昆虫资源[1-2]。
昆虫是生物多样性的重要组成部分,在维持生态系统的结构和功能方面发挥着十分重要的作用。天蛾科(Sphingidae)昆虫属鳞翅目(Lepidoptera)、天蛾总科(Sphingoidea),据统计,目前全世界天蛾科昆虫约有1 200种[3-4]。是生态系统中种类十分丰富的一类昆虫,其多样性与生境内的植物群落有着很密切的联系,在生态系统的结构和功能中具有重要的作用。该科多数种类昆虫幼虫期主要以农林作物为食,但真正造成重大经济损失的种类并不多,多为偶发性害虫。此外,大多数种类对人类有益,如有些种类可作为植物的传粉昆虫,有些种类还可食用、饲料和观赏等[4-8]。林涛等[5]、李密等[9]、曹万友[10]、姜双林等[11]、史军义等[12]对我国不同地区天蛾科昆虫多样性进行了研究,而金丝峡天蛾科昆虫的研究还未见详细报道,作者于2010-2013年对金丝峡的天蛾科昆虫多样性进行初步研究,以期为金丝峡乃至中国、世界昆虫多样性,尤其是天蛾科昆虫的多样性保护、防治和利用提供科学的理论依据。
1 材料与方法
1.1 研究地概况
金丝大峡谷国家森林公园位于秦岭山脉南麓的东南部新开岭腹地,处于北纬33°16′~33°23′,东经110°28′~110°38′,占地面积约20 hm2。公园气候湿润适宜,平均气温14.0 ℃,≥10 ℃有效积温为4 406.2 ℃,年日照为1 973.5 h,无霜期为217 d;7-9月为降雨多发期,占全年降水量的49.5%,年平均降雨量为803.2 mm。公园森林覆盖率89%,是我国南北植物区系交汇过度区域,既有亚热带植物种群,又有暖温带落叶阔叶植物和针叶植物种群,植物资源丰富,有各类植物1 696种,其中木本植物67科358种,包括国家重点保护的植物16种[1,13]。
公园自然环境优越,动植物种类繁多,构成保护区内植被属于中国—日本森林植被植物区系的一部分。区内植被可分为山地植被和湿地植被两种类型:山地植被类型包括森林(针叶林、阔叶林、常绿落叶阔叶混交林)、灌丛和次生草甸;湿地植被类型包括沉水植物群落、挺水植物群落和湿生植物群落。其中,山地植被具典型的垂直分布特征,可划分为三个不同的植被带,海拔650~800 m为常绿落叶阔叶混交林带,760~1 500 m为落叶阔叶林带,1 500 m以上为针叶阔叶混交林带和针叶林带;灌丛有小果卫矛灌丛、岩栎灌丛、通脱木灌丛、寒温性落叶阔叶灌丛、金丝梅灌丛 、化香树灌丛、棣棠花灌丛、粉背黄栌灌丛、马桑灌丛、七里香蔷薇(单瓣白木香)灌丛、山麻杆灌丛、扁担木灌丛、狼牙刺(白刺花)灌丛、荆条灌丛、连翘灌丛、迎春花灌丛、茅莓群落;山地次生草甸有悬铃木叶苎麻群落、鸢尾群落、白茅群落、金茅(龙须草)群落;湿地植被类型主要有光华柳叶菜群落、眼子菜属植物群落、石菖蒲群落、芦苇群落、香蒲群落、水芹群落、佛子茅群落、薄荷群落、扯根菜群落、莎草群落、灯心草群落、五爪龙群落、茴茴蒜群落、齿果酸模群落、荻群落、葎草群落、问荆群落和节节草约18个群落。
据调查,公园内有黄棕壤、棕壤、山地草甸土3个土类、23个土属、56个土种。土壤以垂直分布为主, 同时兼具水平分布和区域分布。垂直地带性分布表现为:1 300 m以下为黄棕壤;1 300~ 1 500 m左右, 为始成黄棕壤向棕壤的过渡带; 1500 m以上, 以棕壤分布为主。黄棕壤、棕壤是林木生长的主要土壤。全区土壤为中性偏酸,平均pH值7.1。土壤中有机质、速效磷、速效钾的含量随海拔增高而有所增加。
1.2 调查方法
2010-2013年每年的5-10 月在公园的不同区域通过网捕、灯诱等方法进行天蛾标本的采集。灯诱在调查当日晚上19∶30 至次日凌晨5∶30 进行。灯诱使用西安市灞桥狄寨昆虫诱捕器厂生产的黑光灯昆虫诱捕器,用毒瓶毒杀天蛾,瓶内每次收集1~2 只,以尽量减少翅面鳞片损失。采用三角纸包装毒死后的天蛾带回室内进行分类整理。将从野外采集的天蛾经过回软、整肢后归类保存。依据相关资料鉴定天蛾种类[4,14-16],作者未能鉴定到种的标本,寄送有关专家(陕西动物研究所陈川副研究员及杨美霞博士)鉴定。
2 结果与分析
2.1 金丝峡种类组成
2.1.1 天蛾种类 通过对采集的标本进行整理鉴定,确定了金丝峡天蛾科昆虫种类共有5亚科19属26种(表1)。其中,面形天蛾亚科4种,占总种数的15.38%;蜂型天蛾亚科2种,占7.69%;云纹天蛾亚科14种,占53.85%;透翅天蛾亚科1种,占3.85%;斜纹天蛾亚科5种,占19.23%。优势种有葡萄天蛾(Ampelophaga) (占总捕获个体数19.01%)、豆天蛾(Clanisbilineatatsingtauica) (占总捕获个体数13.22%)、榆绿天蛾 (Callambulyxtatarinovi) (占总捕获个体数8.26%)等。此外,霜天蛾(Psilogrammamenephron) 为陕西省新纪录。
2.1.2 金丝峡天蛾比例 金丝峡已知的26种天蛾科昆虫与其它地区已知天蛾科昆虫种数比较分析列于表2。由表2可知,陕西省、中国、世界已知天蛾科昆虫物种数分别为65[14]、187[4]、1 200[5],金丝峡已知的天蛾科昆虫种数分别占38.46%、13.37%、2.08%。在仅占陕西省土地面积0.01% 的狭小区域内发现如此多的天蛾科昆虫种类,说明了金丝大峡谷国家森林公园的物种丰富度高。
表1 金丝峡天蛾科昆虫种类组成
榆绿天蛾Callambulyxtatarinovi榆树Ulmuspumila、柳树Salixbabylonica、杨树Populussp.、槐Sophorajaponica、枫杨Pterocaryastenoptera、风仙花Impatiensbalsamina等。蓝目天蛾Smerithusplanus杨Populussp.、柳Salixbabylonica、梅Armeniacamume、桃Juglansregia、樱桃Cerasuspseudocera⁃sus等。紫光盾天蛾PhyllosphingiadissimilissinensisJordan核桃Juglansregia、山核桃Caryacathayensis。透翅天蛾亚科Sesiinae后黄黑边天蛾Haemorrhagiaradians不详。斜纹天蛾亚科Choerocampinae条背天蛾Cechenenalineosa葡萄属Vitis多种植物。红天蛾Pergesaelpenorlewisi凤仙花Impatiensbalsamina、千屈菜Lythrumsal⁃icaria、蓬子菜Galiumverum、柳兰Epilobiuman⁃gustifolium、葡萄Vitisvinifera等。雀纹天蛾Theretrajaponica藤科Hippocrateaceae、葡萄属Vitis、虎耳草Saxi⁃fragastolonifera、绣球草Rhynchosporarubra等多种植物。芋双线天蛾Theretraoldenlandiae葡萄属Vitis、水龙属Ludwigia、二叶葎属Hedyo⁃tis、旋花科Convolvulaceae等多种植物。八字白眉天蛾Celeriolineata葡萄属Vitis、猪殃属Galium、柳穿鱼属Linaria、金鱼草属Antirrhinum、酸模属Rumex、锦葵科Malvaceae等。
★表示该物种为陕西省新纪录。
表2 金丝峡与中国和世界已知天蛾科昆虫物种数的比较
2.2 区系分析
根据动物区划[17],将世界动物(包括昆虫)地理区划分为六区:古北区、新北区、东洋区、非洲区、新热带区及澳洲区[17]。中国动物区划将我国动物分布划为东北区、华北区、蒙新区、青藏区、华中区、华南区、西南区七大区。前四区在世界动物区划中属于古北区,后三区为东洋(印马)区。金丝峡地区在我国属于华中区,在世界东分布属于东洋区。
2.2.1 金丝峡天蛾世界区系组成 由表3可知,金丝峡天蛾科昆虫区系以古北区、东洋区共有种为主体,共计16种,占61.54 %;仅分布东洋区的有4种,占15.28 %;仅分布古北区的有3种,占11.54 %。这也说明了金丝峡昆虫属于古北区、东洋区的混合区。我国在世界昆虫地理区划中,位于古北、东洋二区,二区西部以喜马拉雅山系及秦岭为界,南方种类向北延伸,北方种类可以向南延伸,其间形成一条混合带,也就出现了昆虫古北、东洋两大区交叉重叠现象,金丝峡位于秦岭南坡,是古北区、东洋区的分界交汇区,因此,金丝峡天蛾科昆虫的地理分布也显示了这一特点。
表3 金丝峡天蛾科昆虫在世界昆虫地理区系中的地位
2.2.2 金丝峡天蛾中国区系组成 由表4可以看出,金丝峡天蛾科昆虫在中国昆虫地理区划中的关系比较复杂,共计有12个分布类型,其中东北区、华北区、华中区、华南区、西南区分布型共有的种数最多,共有8种,占总数的30.77%;其次为华北区、华中区、华南区、西南区分布型共有种有5种,占19.23%。可见,金丝峡天蛾科昆虫与中国七大昆虫分布区均有复杂的、密切的联系,不同区系的昆虫在此相互渗透,相互扩展,形成一个交汇点。这与其所处的地理位置是相一致的,也反映了金丝峡昆虫多样性的特点。
表4 金丝峡天蛾科昆虫在中国昆虫地理区系中的地位
3 结论与讨论
3.1 结论
本文与其他研究不同处在于,研究区位于鄂、豫、陕三省结合处,处于秦岭南麓,接巴山北坡,具有典型的森林生态系统,未开展过类似的研究。通过初步调查研究发现,金丝峡具有丰富的天蛾科昆虫资源。
金丝峡天蛾科昆虫有5亚科19属26种,其中包括陕西省新纪录1种:霜天蛾(Psilogrammamenephron) (Cramer,1780),分别占陕西省、中国、世界已知天蛾科昆虫物种数的38.46%、13.37%和2.08%。
金丝峡天蛾科昆虫区系以古北区、东洋区共有种为主体,共计16种,占61.54 %;仅分布东洋区的有4种,占15.28 %;仅分布古北区的有3种,占11.54 %。在中国昆虫地理区划中的关系比较复杂,共计有12个分布类型,与中国七大昆虫分布区均有复杂的、密切的联系,其中东北区、华北区、华中区、华南区、西南区分布型共有的种数最多,共有8种,占总数的30.77 %。
3.2 讨论
金丝峡位于鄂、豫、陕三省结合处,是动物古北区、东洋区的分界交汇区,因此,金丝峡天蛾科昆虫与中国七大昆虫分布区均有复杂的、密切的联系,以古北区、东洋区共有种为主体,也就出现了古北、东洋两大区交叉重叠现象。天蛾科昆虫的地理分布也显示了金丝峡是位于动物古北区、东洋区的交汇区。
自然保护区生态旅游是以生态原理和可持续发展原则为指导,主要特征是保护资源,特别是保护生态系统的多样性、维持资源利用的可持续性等[18]。天蛾科昆虫是一类重要的生物资源,是以草本及木本植物为寄主植物,金丝峡天蛾科昆虫中与木本植物寄主有关的种类较多,是森林的重要害虫之一,但未造成大的灾害,说明了绝大多数天蛾科昆虫是生态系统物质循环中的媒介,对森林更新、生态平衡起着有益作用。因此,在金丝大峡谷自然保护区不应将其仅仅作为害虫, 而应作为资源昆虫进行管理与开发利用。如白薯天蛾、蓝目天蛾、豆天蛾等是食用、药用昆虫种类;后黄边天蛾、小豆长喙天蛾、雀纹天蛾等有访花、传粉习性,犹如“蜂鸟”;红天蛾、榆绿天蛾、八字白眉天蛾、雀纹天蛾等外形美观,可作为工艺观赏昆虫。加强森林生态环境的科学保护与管理,合理开发利用昆虫资源,实现包括天蛾科昆虫在内的昆虫资源健康发展、永续利用, 促进森林生态系统的良性循环。
致谢:感谢陕西动物研究所陈川副研究员及杨美霞博士对霜天蛾和八字白眉天蛾等16个种提供的鉴定,感谢陈川副研究员对本文提供的指导!
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StudyontheDiversityofHawkMoths(Sphingidae)inJinsiValley
HU Jin-xin1,PENG Ming2,LIU hua1
(1.JinsiValleyAdministrationCommitteeofShangnan,Shangnan,Shaanxi726300; 2.FushuiTownForestryStation,Shangnan,Shaanxi726301)
In order to understand the insect resource of hawk moths in Jinsi Canyon, the diversity of hawk moths were preliminarily investigated by light trap and capture net from 2010 to 2013. The results showed Sphingidae insects had 26 species belonging to 5 subfamilies and 19 genera in Jinsi Valley, among whichPsilogrammamenephron(Cramer) andCeleriolineatalivornica(Esper) were new recorded in Shaanxi;AmpelophagarubiginosaBremer et Grey,ClanisbilineatatsingtauicaMell andCallambulyxtatarinoviBremer et Grey were the dominant species. There were 16 common species distributed in both the Palaearctic and Oriental Regions, which were the most important species, accounting for 61.54%. These hawk moths have a complex and close relations with the other seven insect distribution areas of China. There were 8 common species distributed in the northeast of China, north of China, middle of China region, south of China and southwest of China, accounting for 30.77 % of total.
Jinsi Valley; Sphingidae; insect diversity; species; fauna
Q969.436
A
1001-2117(2017)03-0028-06