广东乳源南水湖国家湿地公园蝶类群落多样性及其时序动态研究

韩婉诗,黄宇亮,李建宏,杨易平,何仕超

(1.广州草木蕃环境科技有限公司，广东 广州 510260；2.乳源瑶族自治县乳源南水湖国家湿地公园管理处，广东 韶关 512000)

蝶类是生态系统变化的指示性物种和评价指标，蝶类监测是通过蝴蝶个体、种群和群落对环境变化所产生的反应，阐明生物多样性的变化和环境的健康状况[1]。目前对环境变化的指示性研究是全球蝶类研究的热点之一[2-5]，国内近年蝶类多样性相关基础研究日渐增多，在广东地区开展的有报道的研究主要涉及肇庆[6]、惠东古田[7]、英德石门台[8]、深圳[9]、韶关小坑国家森林公园[10]、东莞莲花山[11]、广州[12]等地关于蝴蝶资源和区系的报导，其中调查最为深入的南岭保护区还对蝴蝶寄主进行了研究[13-14]，这些调查地主要是城镇乡村及山地林区，暂未见对广东省内湿地公园蝶类资源的报导。在蝶类多样性的季节变化方面也有一些研究，早期的报道多为描述性的和基础的数量统计[15-18]；近年研究中，蒲正宇等对昆明金殿国家森林公园的69种蝶类进行了多样性指数的季节变化分析[19]，李雷雷等对青海省祁连县55种蝶类的月度变化规律进行了分析[20]，李志刚等研究了东莞银屏山的42种蝶类的多样性季节变化等[21]。本项目开展区域紧邻南岭保护区，但生境差异较大、人为干扰较多，是2015年新建立的国家湿地公园，其生物多样性相关数据较为匮乏，为较为充分地掌握其蝶类多样性情况，作者对该区域的蝶类进行持续3年的调查，结果可为湿地公园管理者的科学管理提供更充分的数据支撑，也可作为探讨南岭地区蝶类对人类活动干扰导致的生态环境改变而发生何种变化的研究基础。

1 研究区概况

广东乳源南水湖国家湿地公园(以下简称“湿地公园”)地处中国具有国际意义的14个陆地生物多样性关键地区之一[22]的南岭山地，地理坐标为113°08′01″～113°12′30″E，24°39′45″～24°58′57″N，总面积6 283.7 hm2，其中湿地面积4 010.2 hm2，占公园总面积的63.82%，为广东省第三大人工湖。湿地公园属于中亚热带湿润性季风气候，年均日照时间约1 610 h，年均温19℃，以7—8月气温最高，12月至次年2月气温最低。在降水上，多年在1 700～2 100 mm范围，其中70%的雨量集中在每年的3—8月。年均相对湿度78%，其中每年4—6月湿度较高。主要植被类型为南亚热带常绿阔叶林和中亚热带季风常绿阔叶林。

湿地公园有维管束植物177科585属983种[23]，其中野生维管束植物168科536属897种，栽培植物44科72属86种。蜜源植物有15种，主要有黄牛奶树(Symplocoslaurina)、光叶山矾(Symplocoslancifolia)、华山矾(Symplocoschinensis)、密花山矾(Symplocoscongesta)、米碎花(Euryachinensis)、华南毛柃(Euryaciliata)、岗柃(Euryagroffi)、二列叶柃(Euryadistichophylla)、鹅掌柴(Scheffleraheptaphylla)、土蜜树(Brideliamonoica)、乌桕(Sapiumsebiferum)等。植被方面共有5个植被型组，其中，常绿阔叶林主要有杨梅叶青冈群系、川鄂栲群系、华润楠群系、檵木群系；落叶阔叶林主要有构树群系；暖性针叶林包括马尾松林、杉木林、马尾松+杉木林；竹林主要有毛竹林和青皮竹林；灌丛有牛耳枫+美丽胡枝子群丛、石岩枫-红背山麻杆群丛；草丛主要为五节芒群丛；栽培植被主要有板栗、柑桔、射干等。

2 研究方法

2.1 调查方法

监测方法主要为样线法，以生境分层为基础，按7条固定样线进行调查，样线总长约15.80 km。于2016年4月至2018年10月每年4月、7月和10月开展调查，各年相同月份的调查时间尽量一致，如遇恶劣天气等特殊情况将进行调整，但时间差前后不超过1周。调查共进行9次，每次3～4 d，时间选择10∶00～17∶00。沿样线缓慢稳步前行(1～1.5 km/h)，拍摄并记录调查样线左右2.5 m、上方5 m、前方5 m范围内见到的所有蝴蝶种类和数量。对目测不能鉴定识别的蝴蝶采取网捕采集，放入观察盒中鉴定，确定种类后原地释放；不能鉴别的采集1～2头放入三角袋编号，再作查询。鉴定与分类主要依据《中国蝴蝶分类与鉴定》[24]、《中国蝶类志》[25]、《广州蝴蝶》[26]、《南岭蝶类生态图鉴》[27]结合检索表进行。

2.2 数据处理

1)G-F指数[28]

F指数(科的多样性)：

式中：DFK为k科中的物种多样性，其计算公式为：

式中：Pi为群落中k科i属中的物种数占k科物种总数的比值，n为k科中的属数，m为群落中的科数。

G指数(属的多样性)：

式中：qj为群落中j属的物种数与总的物种数之比，p为群落中的属数。

G-F指数：

2)Margalef物种丰富度指数[29]

DMa=(S-1)/lnN

式中：S为群落中的物种总数，N为观察到的个体总数。

3)Simpson(优势度)指数[30-31]

式中：Ni为种i的个体数；N为所在群落的所有物种的个体数之和。

4)Shannon-Wiener多样性指数[32]

式中：Ni为种i的个体数；N为所在群落的所有物种的个体数之和。

5)Pielou均匀度指数[33]

JSW=H′/lnS

式中：S为群落中的物种总数；H′为Shannon-Wiener多样性指数。

3 结果与分析

3.1 群落组成与多样性

2016—2018年监测共记录到蝶类139种，隶属于11科79属。其中，占比最大的为蛱蝶科物种，有26属40种，蛱蝶科属的数量约占属级总数的32.91%，物种数量约占总数的28.78%；其余科所含属级数量由高至低排序依次为：弄蝶科(14属)>灰蝶科(13属)>眼蝶科(7属)>凤蝶科(6属)>斑蝶科(4属)>粉蝶科(3属)>环蝶科(2属)=蚬蝶科(2属)>珍蝶科(1属)和=蝶科(1属)；其余科所含物种数由高至低排序为：弄蝶科(23种)>凤蝶科(20种)>眼蝶科(19种)>灰蝶科(15种)>斑蝶科(8种)>粉蝶科(7种)>蚬蝶科(3种)>环蝶科(2种)>喙蝶科(1种)=珍蝶科(1种)。除绢蝶科外，我国已有分布记录的科在湿地公园内均有记录。

根据科的多样性指数计算，科级的物种多样性(DFK)从高到低排列依次为蛱蝶科>弄蝶科>灰蝶科>眼蝶科>斑蝶科>凤蝶科>粉蝶科>环蝶科>蚬蝶科>喙蝶科=珍蝶科。各科中属级物种多样性(DG)排序依次为蛱蝶科>弄蝶科>灰蝶科>眼蝶科>凤蝶科>斑蝶科>粉蝶科>蚬蝶科>环蝶科>喙蝶科=珍蝶科。湿地公园蝶类种群整体的F指数为14.756，G指数为4.1114，G-F指数为0.721(表1)。

表1 蝶类各分类阶元数量特征

3.2 区系分析

南水湖湿地公园的蝶类区系包括古北界物种、东洋界物种和广布种3个类型。在139种蝶类中，有东洋界物种105种，占比最大，约达75.54%；广布种32种，约占23.02%；古北界物种仅1种，约占0.72%(表2)。

3.3 物种多样性的时序动态

2016—2018年，共调查到蝶类个体2 893头，其中春季3年共记录蝶类物种63种，个体752头；夏季共记录82种，个体944头；秋季共记录92种，个体 1 197 头。

表2 广东乳源南水湖国家湿地公园2016—2018年蝶类监测名录

续表2

续表2

续表2

续表2

续表2

注：“*”为该湿地公园新记录物种。

在物种数、个体数、多样性、丰富度、优势度指数方面皆为秋季>夏季>春季。在均匀度方面为秋季最大，其次为春季，夏季最低(表3)。

从2016—2018年整体的年际变化来看，2018年物种数最多，达96种，2017年次之，2016年较2017年少2种；个体数方面也为2018年最高，最低的为2017年；多样性、均匀度、丰富度指数均呈逐年递增趋势；优势度指数2018年最高，2016年较2017年略高(表4)。

表3 各季节蝶类群落多样性变化

表4 蝶类群落多样性的年际变化

4 结论与讨论

通过为期3年的调查监测，共监测到蝶类11科79属139种，其中南水湖国家湿地公园新记录蝶类物种73种。记录到珍稀濒危保护蝶类5种。其中有1种被列入CITES(《濒危野生动植物种国际贸易公约》)附录Ⅱ，为：金裳凤蝶(Troidesaeacus)；有3种被《中国物种红色名录》(2004)评为近危(NT)级别，为：燕凤蝶、金裳凤蝶、珀翠蛱蝶；有1种被评为易危(VU)种，为宽尾凤蝶；被列入《国家保护的有益的或者有重要经济、科学研究价值的陆生野生动物名录》的有4种，为燕凤蝶、金裳凤蝶、宽尾凤蝶和箭环蝶。

我国动物地理区划属于世界动物地理分区的东洋区与古北区，两区分界线西起横断山脉北部，经过北川的岷山与陕南的秦岭向东至淮河南岸，直抵长江口以北[34]。南水湖国家湿地公园蝶类区系以东洋界物种为主，符合其生态地理位置。

季节变化方面，秋季(10月)蝶类物种最为丰富，其次为夏季(7月)，春季(4月)最少。而东莞银瓶山的调查结果为夏季(5、7月)最高，11月其次[21]；在昆明金殿国家森林公园的调查显示，种类和个体数为夏季最高，其次为春季及秋季[19]；其他地区(陕西、青海、佳木斯等)的调查研究结果因气候差异太大在此不做比较。分析季节变化产生差异的原因，因南水湖湿地公园雨季持续时间较长(3—8月)，调查时期中的春夏两季刚好处于降雨集中期，湿度较大且夏季持续高温，对蝶类的活动有一定负面影响[35]，特别是4月的春季调查中，常遇雨雾天气，而10月为该地区气候最为适宜的时段，蝶类活动增多，发现率相应增高。2016—2018年际变化方面，物种数逐年上升，个体数先稍有下降，后达3年中的最高值，这与湿地公园2015—2017年的成立初期仍存在较多植被遭破坏和人为干扰因素有关，2018年以后管护成效逐渐体现，因而使植被及动植物资源量逐步回升。

多样性方面，湿地公园的多样性指数为3.8640，均匀度指数为0.7831，单一属种较多，蝶类物种多样性较高，但少数物种优势性明显，以眼蝶科、蛱蝶科、粉蝶科物种最为突出，如：宽边黄粉蝶、东方菜粉蝶、白带黛眼蝶、小眉眼蝶、矍眼蝶、中环蛱蝶、钩翅眼蛱蝶。

根据周光益等发表的文章，与南水湖国家湿地公园相邻的南岭国家级自然保护区已发现蝶类11科218属501种[14]，湿地公园蝶类属级数量约占南岭保护区的36.24%，物种数量约占27.36%。分析认为，湿地公园区域虽与南岭相接，但植被多为次生林和灌草丛，陆域面积较小，部分区域斑块化较明显且人为干扰，导致湿地公园蝶类属级和物种数量均远低于南岭国家级自然保护区。特别是湿地公园内有较多农田、果园耕作现象，大量喷洒农药是对蝶类资源的重要威胁；此外，在林区范围内常见砍伐树木、开垦灌草丛现象，也对蝶类生境造成破坏[36]。

基于上述调查分析结果，提出如下保护管理建议：1)加强对农田、果园耕作区农药使用的科学管理；2)保护林区植被和寄主植物，对乱砍乱伐、私自开垦行为严加处罚；3)开展社区宣教工作，向当地村民科普蝶类的生态价值，杜绝导破坏蝶类资源及生境行为。