莽山国家森林公园蜘蛛名录和群落结构多样性研究
2018-02-02赵丽萍冯纪南杨德俊姚飞虹
赵丽萍,冯纪南,杨德俊,姚飞虹
(1.湘南学院药学院,湖南郴州 423000;2.湘南学院化学生物与环境工程学院,湖南郴州 423000)
莽山国家森林公园位于湖南省郴州市宜章县南部,骑田岭支脉的南岭山脉北麓,地理位置为112°43′19″~113°00′10″E,24°52′00″~25°23′12″N,占地面积 280多km2,是我国南方面积最大的森林公园[1]。公园所处地区属亚热带季风湿润气候,气候温和,雨水充沛,森林植被茂盛,种类复杂,拥有地球同纬度下亚热带地区面积最大、保存最好的原始森林和丰富的动植物资源,是南岭山地的动植物基因库[2]。
蜘蛛隶属于节肢动物门(Arthropoda),蛛形纲(Arachnida),蜘蛛目(Araneae),广泛分布于各种自然环境,其性情凶猛,全为肉食性,具有捕食能力强、消化迅速、繁殖速度快及居留稳定等特点,是陆地生态系统中最丰富的捕食性天敌,能有效控制农林害虫的发生、维持自然生态系统的稳定健康发展[3]。全世界现已报道了114科3 935属44 906种蜘蛛[4],湖南已经确定的共有47科277属821种。目前,关于莽山国家森林公园蜘蛛的种类有零星报道,而群落结构的研究尚未见报道[5]。笔者通过对莽山国家森林公园的蜘蛛群落进行取样调查,基本弄清了该地区森林蜘蛛的种类和群落结构特征,从而为保护和利用莽山国家森林公园蜘蛛群落多样性提供参考。
1 材料与方法
1.1野外调查和标本采集2015年5—8月通过野外调查,对大坝 、漂流公司、相思坑、白公坳、坪坑 、三坪、鬼子寨、泽子坪哨所、大塘坑、竹坑、猛坑石顶等地的常绿阔叶林蜘蛛群落、常绿针阔混交林蜘蛛群落、常绿落叶阔叶林蜘蛛群落、针叶林蜘蛛群落、杉木林蜘蛛群落、竹林蜘蛛群落、灌丛草甸蜘蛛群落等生境类型,采用随机捕捉法和扫网法相结合,分4次进行调查采集。将采集到的标本浸于75%~80%乙醇中带回实验室进行观察。
1.2种类鉴定主要通过蜘蛛的外形、雌蛛的外雌器和雄蛛的触肢器,结合相关的权威分类学资料对标本进行鉴定,所有成熟蜘蛛鉴定到种,幼蛛鉴定到属(科)[5-10]。
1.3数据处理通过计算丰富度指数(E)、多样性指数(H′)、均匀度指数(J)、优势度指数(D)、优势度集中性指数(C)等群落指数,对森林公园内蜘蛛的群落结构和物种多样性进行评估,所有数据均通过Microsoft Excel表格进行处理[11]。
(1)Margalef丰富度指数E=(S-1)/lnN
(2)Shannon Wiener多样性指数H′=-ΣPilnPi,式中Pi=Ni/N
(3)Pielou均匀度指数J=H/Hmax
(4)Berger-Parker优势度指数D=Nmax/N
(5)Simpson优势度集中性指数C=∑(Ni/N)
式中,S为观察到的所有物种总数,N为个体总数目,Pi为第i种个体数占群落中总个体数的比例,H为实际观察的物种多样性指数,Hmax为最大的物种多样性指数,Hmax=lnS。
2 结果与分析
2.1种类及分布通过调查15个取样点,共获得蜘蛛标本 821份,它们分别隶属 18 科 44属 76 种(表1)。
表1 莽山国家森林公园蜘蛛名录
接下表
续表1
莽山国家森林公园蜘蛛的群落结构组成见表2。
表2 莽山国家森林公园蜘蛛群落结构组成
2.2蜘蛛的个体密度和物种丰富度在不同生境中的比较通过分析发现,就个体密度而言,以灌丛草甸生境中最高,可达 27.05头/m2,其次为竹林生境中,为 22.36头/m2,常绿阔叶林中最低,仅为12.48头/m2。物种丰富度大致相同,这是因为灌丛草甸中的植被复杂,食物资源比较丰富,故蜘蛛的数量和种类均最多。
表3 莽山国家森林公园不同生境蜘蛛群落多样性分析
2.3群落多样性指数分析群落多样性指数分析结果表明莽山国家森林公园的蜘蛛物种多样性丰富,不同生境的蜘蛛群落结构差别较大。在灌丛草甸生境中,蜘蛛群落多样性指数和丰富度指数最高,集中性指数最低,这表明由于灌丛草甸中植被类型多样,蜘蛛种类丰富且分布均匀,没有明显的优势种类,群落结构相对稳定。竹林蜘蛛群落均匀度最高,结构比较稳定。在针叶林和杉木林生境中,优势度指数和集中性指数较高,而多样性指数最低,表明针叶林和杉木林的植被比较单一,导致蜘蛛种类单纯[12]。
3 结论与讨论
(1)莽山国家森林公园的蜘蛛有 18 科 44 属76种,优势类群为园蛛科、跳蛛科、狼蛛科和肖蛸科蜘蛛。莽山国家森林公园蜘蛛种类多样性丰富,具有可开发利用的物质基础。
(2)运用群落多样性指数分析,表明莽山国家森林公园蜘蛛物种多样性丰富,不同生境中蜘蛛群落结构差别较大。灌丛草甸蜘蛛种类最多,个体密度最高,优势集中性较低,群落结构稳定;竹林蜘蛛群落均匀度最高,结构比较稳定;而针叶林蜘蛛种类少,个体密度较低,但优势种明显。不同的植被条件和食物资源是产生这种差别的主要原因。
(3)植被的丰富程度直接影响到蜘蛛群落种类的多少,蜘蛛群落的个体密度受食物资源丰富程度的影响,空间异质性大小制约着蜘蛛群落结构的稳定性,人为干扰会直接破坏蜘蛛的生存空间。因此,保护和提高植被的复杂性,保证食物资源的丰富度以及减少人为活动的干扰,可增加蜘蛛群落多样性水平[13]。另外,保证森林公园内有持续水源和适度异质性的灌丛草甸基质,及对森林公园旅游资源的有序开发有利于提高蜘蛛群落的多样性水平[14]。
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[4] PLATNICK N I.The world spider catalog,version 15.American Museum of Natural History[EB/OL].[2017-05-15]http://research.amnh.org/entomology/spiders/catalog/index.html.
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[13] 颜亨梅,尹长民,王洪全.武陵山地区蜘蛛群落多样性的研究[J].湖南师范大学自然科学学报,1994,17(3):65-71.
[14] 陈连水,袁凤辉,饶军,等.江西马头山自然保护区蜘蛛群落多样性研究[J].江西农业大学学报,2005,27(3):429-434.