石门国家森林公园蝴蝶群落多样性研究*

熊咏梅 李智琦 高梓超

蝴蝶，被誉为“会飞的云朵”，种类众多，是与植物、水景等和谐搭配的自然小精灵，因其色彩丰富、图案多样、形态轻盈而具有极高的观赏价值，是生物多样性研究和保护的重要类群[1～6]。它们对栖境专一性强，对微环境变化敏感，对生境恶化反应迅速，亦是重要的环境指示生物[7]。同时，人们观赏翩翩于花丛绿荫间的蝴蝶能够获得乐趣，并放松身心、陶冶情操。因此，蝴蝶是集文化、科学和生态价值于一身的资源昆虫。国内外诸多地区已开展了蝴蝶群落多样性研究[1～6，8～11] 。

石门国家森林公园是我国第一家国际森林浴场，也是广东省首批森林康养基地。其植物丰富，景观优美，游憩康养功能良好，是广州发展生态旅游和森林康养的重要节点，面临着广州城市化和人为建设开发的双重压力，园内生物多样性势必会受到一定影响。目前关于该区域生物多样性的报道仅聚焦于植物[12～14]，尚未见石门国家森林公园蝴蝶群落多样性的相关研究。为了较好地保护、利用石门国家森林公园蝴蝶资源，对其群落多样性进行研究是非常必要的。研究成果对广州城市生物多样性保护具有重要意义，可为该区域的后期生物多样性保护规划提供数据支撑。

1 研究方法

1.1 研究区域概况

石门国家森林公园位于广州市从化区东北部（23°36′50″N～23°39′20″N，113°46′16″E～113°49′17″E）， 总 面 积2636 hm2，海拔1210 m的天堂顶为广州地区高山之最。公园于1995年在原国营大岭山林场的基础上建立，是经原林业部批准建立的第一家国际森林浴场，其森林覆盖率达98.9%，内有华南地区仅存的原始次生林1067 hm2，被称为“北回归线的一片绿洲”。石门国家森林公园年平均气温21.4℃，7—8月平均最高气温28.5℃，1—2月平均最低气温12.4℃，其植被在中国植被区划中属于南亚热带常绿阔叶林地带，但由于其温度较周边低，特别在冬季会出现低温现象，于是出现了许多落叶阔叶林或常绿与落叶阔叶混交林，此外还有常绿阔叶林、山顶矮林及亚热带针叶林、针阔混交林等群落。石门国家森林公园打造了“红叶节”和天堂顶风景区花海，吸引了大量游客。其凭借着得天独厚的自然环境和资源，入选为2018年广东省森林康养基地名录，是森林康养研究区域[15]。

1.2 样线设置

2018年9月—2019年8月，在对石门国家森林公园石灶风景区进行实地勘察的基础上，按景区生境类型、面积比例等确定3类不同生境—花海、竹林、森林浴场，在每类生境内各设置1条长约2 km的调查样线（图1，表1）。

图1 石门国家森林公园蝴蝶调查样线图

1.3 调查方法

分别于2018年9月、11月和2019年3月、8月开展了4次调查，每次对所有样线采样1次，调查方法依据《生物多样性观测技术导则 蝴蝶（HJ710.9-2014）》[16]，选择晴朗的天气进行观察，调查时间段为9:00—17:00，每条样线每次调查的时间保持一致。调查时沿样线以约1.5 km/h速度匀速前进，记录样线左右2.5 m、上方5 m、前方5 m范围内见到的所有蝴蝶的种类和数量，不重复计数同一个体和身后的蝴蝶。对不确定的种类，网捕后进行鉴定，种类确定后原地释放[2～3]。对不能确定的种类，少量网捕并编号，装入三角纸袋保存，带回实验室后制成针插标本，统计蝴蝶的种类、个体数量，并记录采集地点和采集日期等信息。

1.4 数据处理

调查数据录入后，采用相对多度、物种丰富度、Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数和优势度指数分析蝴蝶的群落结构和物种多样性。相对多度Ra= Ni/N × 100%，以 Ra≥10%为优势种类，1≤Ra＜10%为常见种类，Ra＜1%为稀有种；物种丰富度指数D=(S-1)/lnN，Shannon-Wiener多样性指数H=-ΣPilnPi，Pielou均匀度指数E=H/lnS，优势度指数Berger-Parker 指数ID= Nmax/ N。其中，S 为每个样线的物种总数，Pi=Ni/N，Pi是第i种个体数占总个体数的比例；Nmax是优势种的种群数量，N为观察到的个体总数[2]。

表1 调查样地概况

2 结果与分析

2.1 蝴蝶物种组成

经鉴定统计，观测记录到石门国家森林公园蝴蝶918头，隶属于9科36属45种（表2）。报喜斑粉蝶和绢斑蝶数量最多，所占比例分别为22.0%和15.0%，为该研究区域的优势种类；红腋斑粉蝶、菜粉蝶、巴黎翠凤蝶等24种为该研究区域的常见种类；统帅青凤蝶、橙粉蝶、翠袖锯眼蝶等19种个体数量少于1%，其总体数量占调查蝴蝶总个体数的6.5%，为该研究区域的稀有种类。

表2 石门国家森林公园蝴蝶物种组成和相对多度（%）

2.2 蝴蝶群落特征

调查结果（表3）显示，蛱蝶科的属数量最多，有9个属，其次为弄蝶科和粉蝶科；物种数量最多的科是蛱蝶科，有10个物种，其次是凤蝶科、弄蝶科和粉蝶科；粉蝶科的个体数量最多，为368头，其次为斑蝶科、凤蝶科和蛱蝶科，个体数量范围为102～138头。物种丰富度大小依次为蛱蝶科、凤蝶科、弄蝶科、粉蝶科、眼蝶科、灰蝶科、蚬蝶科、环蝶科和斑蝶科。各科的种多样性指数大小依次为蛱蝶科、弄蝶科、凤蝶科、眼蝶科、粉蝶科、灰蝶科、蚬蝶科、环蝶科和斑蝶科；属多样性指数最大为弄蝶科，其次为蛱蝶科，最小为蚬蝶科、环蝶科和斑蝶科。眼蝶科和灰蝶科的均匀度最高，其次为弄蝶科、蛱蝶科和凤蝶科。

从属的水平看，凤蝶属和青凤蝶属的物种数量最多，均为4种；其次为眼蛱蝶属、黛眼蝶属和斑粉蝶属，均为2种；其他各属均为单物种属，占总属数的86%。

从物种的水平看，报喜斑粉蝶个体数量最多，共202头；其次为绢斑蝶，共138头；个体数量超过30头的物种有红腋斑粉蝶、菜粉蝶、巴黎翠凤蝶、玉斑凤蝶和黑脉园粉蝶；有9个物种仅采集到个体1～2头。

2.3 不同生境样线蝴蝶群落多样性

不同生境间蝴蝶群落多样性分析结果表明（表4），A样线的蝴蝶个体数远远大于B样线和C样线，所占比例超过73%。物种丰富度和多样性指数大小均为B样线最高，C样线次之，A样线最低。A样线的均匀度指数低于样线B、C，其优势度指数则高于样线B、C。每条样线的蝴蝶优势种均不同，A样线中种群数量在100头以上的蝴蝶有报喜斑粉蝶和绢斑蝶，数量在30头以上的有巴黎翠凤蝶、菜粉蝶、红腋斑粉蝶和玉斑凤蝶；B样线中种群数量最大的为白带黛眼蝶，为18头；C样线中种群数量最大的为白斑眼蝶和宽锷弄蝶，均为16头。

上述结果可以看出，A样线为较空旷的临水人工花海，人为干扰活动强，由于花海主要由单一或多种一二年生花卉组成，为蝴蝶生存和活动提供了良好场所，因此该生境的蝴蝶物种数和个体数最大，且部分蝴蝶个体数大、优势种类明显，蝴蝶景观效果显著。

表3 石门国家森林公园蝴蝶群落多样性

表4 不同生境样线蝴蝶群落多样性

3 结论与讨论

作为美好、吉祥象征的蝴蝶色彩丰富，身姿轻盈，与鲜花等相互依存和嬉戏的独特自然景观，给自然界带来了生机和活力。蝴蝶是中国文化中一个独特的意象存在，通过“庄周梦蝶”“梁祝化蝶”“化蝶之恋”等经典蝴蝶意象，表达了人们对哲学、自由、爱情等的美好向往与追求。此外，蝴蝶景观不仅给人们带来美的享受，也是一个效果良好的自然科普教育载体。初步研究石门国家森林公园的蝴蝶群落多样性，共观测到蝴蝶9科36属45种918头，物种属的数量占广州市蝴蝶资源属数的80%，种类数量占广州市蝴蝶资源的62%[11]，表明该研究区域的蝴蝶资源较丰富，但与石门台自然保护区蝴蝶物种多样性相比，此区域蝴蝶群落多样性低而存在较大的提升空间[17]。

花海、竹林、森林浴场3种生境蝴蝶多样性存在一定的差异性。花海蝴蝶的数量远远大于竹林和森林浴场，表明石门国家森林公园人工打造花海促进了该生境蝴蝶景观的形成[18]。花海蝴蝶个体数占整个研究区域的73%，数量优势明显的物种数占整个研究区域的86%，表明该生境更适合蝴蝶的生存。但是，该生境蝴蝶群落多样性指数最低，优势度最高，主要原因是花海里报喜斑粉蝶和绢斑蝶数量大，分别达到202头和138头，个体数量远远大于其他物种，导致均匀度降低。

蝴蝶是生物多样性的重要组成部分，也是环境变化的重要指示生物，具有体型小、易于观测、栖境要求专一性强等优点，因此，蝴蝶是我国区域生物多样性的评价指标。笔者将继续观测研究石门国家森林公园蝴蝶群落多样性，以期在科学评估城市化背景下，探索得到石门国家森林公园生物多样性的变化规律及蝴蝶的环境指示作用；继续跟踪监测园林景观对招引当地自然界中蝴蝶的效果，真实评估园林造景在创造一种优美自然的景观氛围的同时，对观赏、科学研究和自然科普教育的积极作用。