贵州格凸河国家级风景名胜区蝴蝶多样性调查

2020-09-27廖娟杨卫诚

四川动物 2020年5期

廖娟，杨卫诚

(贵州师范大学生命科学学院，贵阳550025)

蝴蝶属昆虫纲Insecta鳞翅目Lepidoptera，全世界共计15 000余种，中国约2 100种，其中以云南、四川、福建和台湾等地最多(贾平凡等，2017)。蝴蝶在生态、艺术、医药等方面具有重要作用，它对环境与气候的转变非常敏感，研究者将蝴蝶物种的多样性指标用于监控环境系统、生态环境的破坏与物种丧失、外来物种入侵和气候变化(Cleary & Mooers，2004；刘莉，高焕平，2014)等方面。马归燕(1999)、熊洪林等(2011)和王珂珩等(2016)在贵州一些地区展开了蝴蝶种类的调查，通过分析当地蝶类多样性指数、物种丰富度、优势度、均匀度等多项生态指数，给蝴蝶资源的保护利用提供了丰富的信息。

格凸河位于贵州省西南部(98°56′～105°55′E，25°21′～26°3′N)，是国家4A级风景名胜旅游景区；喀斯特地貌明显，地势崎岖，海拔1 102～1 694 m，属于亚热带湿润季风气候区；年均气温15.3 ℃，年均降水量1 337.1 mm，植被丰富，森林覆盖面积广且种类多(陈林，2017)。但无该地区蝴蝶种类及多样性的调查研究，本研究对于发现新物种，保护蝴蝶资源具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 主要仪器与设备

捕捉网、三角纸袋、乙醚毒瓶、昆虫针、展翅板、针插标本盒等。

1.2 方法

1.2.1 采集时间及方法2014—2016年5—9月，间隔20 d调查1次，每次2 d，采集时间为09∶00—17∶00。根据景区的特点，将生境分为田间、森林和河滩；海拔划分为1 100 m以下、1 100～1 400 m、1 300 m～1 700 m和1 700 m以上。每条样线长2 km，2～3人以1 km·h-1的速度沿样线前行，利用网捕、拍照和观察等相结合的方法，对样线两侧及高3 m范围内的蝴蝶进行采集。用镊子捏住蝴蝶胸部，将2对翅膀合并，平整地放入纸质的三角袋，纸袋上标明地点、时间、采集人等信息(王纯等，2006)。将样本带回室内，制成干制标本(李密等，2011)，鉴定并分类。将干制标本插入标本盒，插上标签，放入干燥剂后保存。

1.2.2 鉴定方法与分类参考《中国蝶类图谱》(李传隆，1992)、《中国蝴蝶分类与鉴定》(周尧，1998)、《中国蝴蝶原色图鉴》(周尧，1999a)、《中国蝶类志》(周尧，1999b)等对采集的蝴蝶标本进行鉴定。对蝴蝶触角、翅形、翅面斑纹、颜色、翅脉等主要形态特征进行观察，确定蝴蝶种类；并以科、属、种进行分类，记录数量进行统计分析。

1.2.3 数据分析方法使用Shannon-Wiener多样性指数(H)=-∑PilnPi、Pielou均匀度指数(E)=H/lnS、Margalef物种丰富度指数(R)=(S-1)/lnN、Berger-Parker优势度指数(D)=Nmax/N、Jaccard相似性系数(I)=c/(a+b-c)分析蝶类的群落结构(陈振宁等，2006)。式中，Pi为物种i的个体数量在全部个体数量中的比例，S为物种数，N为全部物种的个体总数，Nmax为优势种的个体总数，a为一个生境的物种数，b为另一个生境的物种数，c为2个生境共有的物种数。

2 结果与分析

2.1 蝴蝶群落种类组成

野外共采集蝴蝶标本528号，计11科63属94种。其中，蛱蝶科Nymphalidae 27种21属111只，多样性指数(2.783)、丰富度指数(4.247)最高，优势度指数(0.378)最低；凤蝶科Papilionidae 140只，个体数占比最高。弄蝶科Hesperiidae的均匀度指数(0.963)最高，群落结构最稳定。喙蝶科Libytheidae、蚬蝶科Riodinidae和珍蝶科Acraeaidae仅有1属1种，多样性指数、均匀度指数和丰富度指数均为0(表1，附表Ⅰ)。

表1 格凸河国家级风景名胜区蝶类群落数量特征Table 1 Quantity feature of butterfly community in the Getu River National Scenic Area

2.2 蝶类群落多样性分析

2.2.1 各月份蝶类多样性分析5月优势度指数最高(0.556)，优势种明显；6月均匀度指数最高(0.952)，群落结构稳定；7 月多样性指数(3.681)、丰富度指数(9.555)、个体数与物种数达到最高点，物种最为丰富；8月各指数逐渐降低，9月多样性指数(3.451)与丰富度指数(8.672)最低，蝴蝶种类较前期明显减少(图1、图2)。

图1 格凸河国家级风景名胜区蝶类物种数和个体数的时间动态Fig. 1 Temporal dynamics of the species number and individuals of butterfly community in the Getu River National Scenic Area

图2 格凸河国家级风景名胜区蝶类多样性的时间动态Fig. 2 Temporal dynamics of the diversity of butterfly community in the Getu River National Scenic Area

2.2.2 不同生境蝶类多样性特征森林的多样性指数(3.607)，丰富度指数(9.051)、优势度指数(0.060)最低，均匀度指数(0.861)最低，具有明显优势种群；河滩与之相反，均匀度指数(0.931)最高，多样性指数(3.545)、优势度指数(0.309)、丰富度指数(8.793)最低，物种分布相对均衡(表2)。

表2 格凸河国家级风景名胜区不同生境类型蝶类群落多样性分析Table 2 Diversity of butterfly community at different habitat types in the Getu River National Scenic Area

2.2.3 不同海拔蝶类多样性分析海拔影响温度、湿度与植被等，从而影响蝴蝶群落组成。景区海拔1 100～1 400 m的多样性指数(3.659)、丰富度指数(9.405)、均匀度指数(0.945)最高，优势度指数最低(0.497)，群落结构相对稳定；1 700 m以上多样性指数(3.562)、丰富度指数(8.740)、均匀度指数(0.936)最低，但优势度指数(0.559)最高，存在明显优势种。

表3 格凸河国家级风景名胜区不同海拔范围蝶类多样性特征Table 3 Diversity of butterfly community at different elevation ranges in the Getu River National Scenic Area

2.2.4 各月份蝴蝶群落结构相似性6、7月的蝶类群落相似性(0.526)最高，6月温度上升，植物开花，蝶类增多；7月温度达到最高，适合大多数蝶类生长，蝴蝶物种最多。5、8月的蝶类群落相似性(0.115)最低，5月温度较低，蝴蝶物种相对较少(表4)。

表4 格凸河国家级风景名胜区各月份蝶类相似性系数Table 4 Similarity coefficients of butterfly community in different months in the Getu River National Scenic Area

2.2.5 不同生境相似性系数特征田间与河滩的相似性系数为0.257，田间与河滩的植被层次低，蝶类群落组成更接近。田间与森林(0.226)、河滩与森林(0.229)的相似性系数低，森林植被比河滩、田间更丰富，蝶类群落组成丰富，即森林与田间、河滩群落相似性系数低(表5)。

表5 格凸河国家级风景名胜区不同生境蝶类相似性系数分析Table 5 Similarity coefficients of butterfly community at different habitat types in the Getu River National Scenic Area

3 结论与讨论

《贵州蝴蝶名录》中记录蝴蝶11科106属185种(普照，1999)，而格凸河国家级风景名胜区采集到蝴蝶共94种，隶属63属11科，占贵州已有属的59.4%，已有种的51%，显示了蝴蝶资源在该地区的多样性高。各科中蛱蝶科种、属占比最高，凤蝶科个体数占比最多，属于优势科。蛱蝶科的多样性和丰富度指数均为最高，均匀度指数较高，但优势度指数最低，表明该科物种丰富，群落结构稳定。弄蝶科多样性指数与丰富度指数不高，均匀度指数最高，优势度指数为1，表明弄蝶科物种在群落间组成均衡，无特别突出物种。珍蝶科、喙蝶科与蚬蝶科多样性指数，均匀度指数和丰富度指数均为0，优势度为1，表明科内物种单一，数量少。

景区蝶类群落多样性具有时序特征，5—7月气温逐渐升高，7月达到最高，显花植物开花，与此同时，大部分蝴蝶的第一代已经结束(王义平等，2009)，蝶类多样性指数上升，且达到顶点；8月气温开始降低，蝶类多样性指数也随之降低；9月蝶类多样性、均匀度和丰富度指数最低，物种数量和种类也最少；说明6、7月是蝴蝶活动高峰期，这与贾平凡等(2017)的结论一致。海拔影响植被组成，从而影响蝶类组成：海拔1 100～1 400 m植被类型多为高山常绿、落叶阔叶林，蝶类的多样性、丰富度指数高；而海拔1 700 m以上，植被类型多为灌木丛，蝶类的多样性指数与丰富度指数不高。蝶类的群落组成与植被的物种组成和丰富程度密切相关，森林中蝶类的多样性指数与丰富度指数高于河滩，森林植被多样性高，多数是蝴蝶需要的食物与宿主，物种相对丰富；河滩位于景区核心区，受人为耕作和道路建设干扰，蝶类的丰富度、多样性指数最低；田间中蝶类的多样性低于森林，可能是由于农药喷洒和放牧，且植物单一。由此可见，人为干扰对蝶类群落多样性十分不利，生境破坏是景区蝶类面临的主要威胁。了解景区蝶类多样性与环境因子的相关性，尚需进一步探究。