甘南当周景区蝶类群落及区系分析

马雄,俞超臣,马怀义,刘金玉,马正学

(1 甘肃民族师范学院化学与生命科学系,甘肃 合作 747000;2 西北师范大学生命科学学院,甘肃 兰州 730070)

蝴蝶是一类个体较大并且容易观察和识别的昆虫[1],其种类繁多、分布区域广泛,在相对固定的时间和地点上蝴蝶的种群动态和群落结构特征能够迅速、准确地反映环境的细微变化,因此,监测在人类活动的干扰下环境的变化和生态系统的稳定性情况一般都选用蝴蝶来做指示物种[2]。通过对某一地区蝶类群落的长期样线和样点观测,对照不同时期的蝶类物种多样性和群落特征与环境变化之间的关系,在生态学上具有重要的意义[3]。

甘肃省甘南藏族自治州位于青藏高原的东部边缘,自然环境恶劣,生物多样性丰富[4]。近几年来,杜品[5]、方健惠[6]、马雄[7]等学者对甘南藏族自治州的蝶类资源进行了一定的研究,但是对甘南当周景区的蝶类尚未见到相关的报道。为进一步了解甘南地区蝴蝶的生物多样性、群落特征和种群动态,于2016年5月至2019年8月对甘南当周景区的蝶类资源进行了系统的调查,为甘南地区乃至甘肃的蝶类资源保护和环境质量监测提供基础的资料。

1 材料与方法

1.1 区域概况

甘南当周景区位于甘肃省合作市郊南,距离市中心约2.5 km,国道213线和省道306线在此交汇。甘南当周景区由当周草地公园、南山和森林公园组成,占地面积大约573.33公顷,是一个地势平缓,高寒草甸草原、高寒灌丛和原始针叶林并存的国家4A级自然风景旅游区,也是市郊牧民的天然牧场。甘南当周景区属于大陆季风气候,年均温度为1～3 ℃,海拔垂直差异较大,无霜期约30～200 d,年降水量平均约为400～800 mm。景区内主要植被类型为天然针叶林、人工针叶林、高寒灌丛和高寒草甸。

1.2 研究方法

1.2.1 标本采集

2016年5月至2019年8月,在甘南当周景区内以广泛采集为主,3条样线(草地公园、南山和森林公园各1条样线)为辅的方式采集了该区域的蝴蝶种类,在天气晴朗的9:00到16:00之间观测和采集蝶类成虫,样线左右宽2.5 m,上方高5 m,线路长度2 km,蝴蝶观测人员以1～1.5 km·h-1的速度匀速前行并用捕虫网采集标本[3],共采集400余头。

1.2.2 标本处理及物种鉴定

在实验室中将采集到的蝶类标本进行展翅,并根据标本的外部形态和斑纹特征进行物种鉴定。蝴蝶鉴定的主要依据是《中国蝶类图鉴》[8]、《中国蝴蝶分类与鉴定》[9]、《中国灰蝶志》[10]、《中国蝶类图谱》[11]等,区系分析主要依据的文献为《中国动物地理》[12],并分别进行数据统计。

2 结果

2.1 甘南当周景区蝶类群落特征及区系

2016年5月至2019年8月,4年期间共采集到蝴蝶标本400余头。经过鉴定,共有蝶类39种(表1),隶属于 8科33属。其中凤蝶科1属2种,占总属数、总种数的3.03%和5.13%;绢蝶科1属1种,占总属数、总种数的3.03% 和2.56%;粉蝶科7属10种,占总属数、总种数的21.21%和25.64%;眼蝶科6属8种,占总属数、总种数的18.18%和20.51%;蛱蝶科6属6种,占总属数、总种数的18.18%和15.38%;蚬蝶科1属1种,占总属数、总种数的3.03% 和2.56%;灰蝶科6属6种,占总属数、总种数的18.18%和15.38%;弄蝶科5属5种,占总属数、总种数的15.15%和12.82%。以上来看,优势种群为粉蝶科和眼蝶科,常见种群为蛱蝶科、灰蝶科和弄蝶科,罕见种群为凤蝶科、绢蝶科和蚬蝶科。

在甘南当周景区分布的39种蝴蝶中,有25种属于古北界,占总种数的64.11%;广布种有14种,占总种数的35.89%,因此该景区的蝶类区系以古北界为主,广布种次之,东洋界无分布(表1)。

表1 甘南当周景区蝶类名录及区系成分

表1续

结合文献资料,甘肃省共记录蝶类12 科210 属614 种[13],而甘南当周景区分布的蝶类有8科33属39种,占甘肃省分布蝶类总科数的66.66%,总属数的15.71%和总种数的6.35%。绢蝶科绢蝶属冰清绢蝶(Parnassiusglacialis)被列入国家保护的“三有”陆生野生动物名录,灰蝶科霾灰蝶属的霾灰蝶(Maculineavoarion)被列入世界濒危物种红色名录(表2)。

表2 甘南当周景区蝶类群落特征

2.2 蝶类属、种比值系数

经鉴定,甘南当周景区蝶类共有8科33属39种,其中有27个属为单种属,占总属数、总种数的81.82%和69.23%;有6个属多种属,占总属、总种数的18.18%和30.77%;属种的比值系数为0.85(表3)。

表3 蝶类属和种的比值系数分析

3 结论与讨论

3.1 群落特征及区系分析

2016年5月至2019年8月,在甘南当周景区共采集到蝶类8科33属39种,其中粉蝶科7属10种、眼蝶科6属8种、蛱蝶科6属6种、灰蝶科6属6种、弄蝶科5属5种、凤蝶科1属2种、绢蝶科1属1种和蚬蝶科1属1种,粉蝶科和眼蝶科为优势种群,蛱蝶科、灰蝶科和弄蝶科为常见种群,凤蝶科、绢蝶科和蚬蝶科为罕见种群。可见,凤蝶科、绢蝶科和蚬蝶科在甘南当周景区的分布较少,主要原因与该地区属于大陆季风气候,海拔高、植物资源分布不均衡等有关。

甘南当周景区分布的39种蝴蝶中,有25种属于古北界,有14种属于广布种,东洋界无分布。可见,该景区的蝶类区系以古北界为主,广布种次之,而甘南当周景区位于青藏高原的东部边缘,从我国动物地理区系划分来看属于青藏区,蝶类区系分布应以古北界为主[7]。

甘南当周景区共分布蝶类8科33属,按照属级分类单元来看,有27个单种属和6个多种属,单种属居多,属种比值系数为0.85。这一数据表明,甘南当周景区的蝶类分布以单种属为主,这与该地区自然环境恶劣、海拔高、年均温度低、人类活动干扰强、植被分布单一等有关。

3.2 与临近景区分布的蝶类群落结构特征比较

甘南当周景区与附近景区分布的蝶类群落结构特征进行比较(表4),崆峒山分布的蝶类有10科126属230种[4],天祝三峡有8科54属77种[14],兴隆山有7科42属65种[15],甘南当周有8科33属39种。可见,甘南当周景区分布的蝶类物种多样性相对比较单一,群落组成简单,崆峒山、莲花山和兴隆山分布的蝶类物种多样性皆多于该地区。根据甘肃省地理区划来看,蝶类的物种多样性分布变化与该地区经纬度、自然环境和气候因素的变化与动物地理区划是相一致的[7]。

表4 甘南当周景区与附近景区分布的蝶类群落结构特征比较

3.3 蝶类保护

蝴蝶是自然界中重要的授粉昆虫,其整个生活史都和植物密切相关[16],幼虫主要以植物的茎叶为食,不同蝶类的幼虫其食性迥异。绝大多数蝶类是重要的传粉昆虫,对其栖息地的环境质量要求较高,对环境变化反映较为灵敏,而甘南当周景区由于其特殊的地理位置,为部分蝶类提供了适宜的栖息环境。近年来,由于当地政府大力发展旅游业,人为干扰强度增加,放牧和景区建设使得当周景区生态环境发生明显变化,蝶类生物多样性降低,建议加大对蝶类生物多样性及群落特征的动态变化与环境之间的相关性研究,从而建议相关部门有效的保护当地的蝶类资源。尤其是被列入“三有”名录的冰清绢蝶(Parnassiusglacialis)每年7月中旬在景区随处可见,建议成立单种类物种保护基地。