井冈山自然保护区蛾类群落及其与生态环境的相关性分析*

李星平 李忠南 杨立军 罗 洪

（1.井冈山市林业生态建设中心，江西 井冈山 343604；2.井冈山市长坪林场，江西 井冈山 343604；3.中山大学昆虫学研究所，广东 广州 510275；4.峡江县林业事业发展服务中心，江西 峡江 331409）

昆虫多样性与植物多样性紧密相关[1-2]，井冈山地区昆虫种类丰富,鳞翅目为优势类群,占鳞翅目种类约90%的蛾类多数是植食性的,显示了与植物较高的相关性[3]。在开展井冈山地区生物多样性综合科学考察的过程中，对井冈山自然保护区蛾类群落的多样性及其与生态环境的相关性进行了调查和研究，探讨昆虫对生态环境评价的应用，为保护区制定合理的森林管理策略与开展生物多样性保护提供理论依据。

1 研究地自然概况

井冈山国家级自然保护区位于江西省西南部，地处湘赣两省交界的罗霄山脉中段，地理坐标为114°04′05″～114°6′38″E，26°38′39″～26°40′03″N。保护区面积20700 hm2，其中核心区4402 hm2，缓冲区3564 hm2，试验区12734 hm2。区内山体陡峭，地形复杂，主峰南风面海拔2120.4 m，也是罗霄山脉的最高峰，最低海拔82 m。气候属于中亚热带湿润季风气候，年平均气温14.2℃，气温随海拔的升高而递减，递减率约为0.5～0.7℃/100 m；由于保护区植被类型丰富，森林植被茂密，因此温度的日较差、年较差比较缓和。年平均降水量为1889.8 mm，多集中在春夏季[4]，相对湿度84%。

2 研究方法

2.1 样点设置

在井冈山自然保护区按照保护程度不同选取4个代表性样点,分别为处于核心区的主峰、核心区和缓冲区过渡地带的小溪洞、缓冲区的湘洲和处于试验区的罗浮,定期对蛾类群落进行采集和调查。

2.2 调查方法

井冈山地区全年4～10月温度适宜蛾类活动，种类和数量较多，调查时间为2017年4～10月。调查方法为灯诱法，每一样点每月诱集一晚，调查注意避开月光明亮的夜晚，每晚于19:30开灯,至23:30结束,诱集时间为4 h。小型蛾类用指形管扣取收集，用乙酸乙酯将其杀死，大型蛾类可直接注射微量乙酸乙酯或酒精。将收集的蛾类转移到三角纸袋中并带回实验室烘干。

2.3 标本的处理及鉴定

将所收集标本带回实验室，进行制作、烘干、编号、鉴定和统计。

3 蛾类群落构成及其物种特征

3.1 井冈山地区的蛾类群落构成

2021年，经过鉴定和统计，在主峰、小溪洞、湘洲、罗浮4个样点共采集蛾类标本11736号，隶属于23科1469种(部分种仅识别到科,作为统计数据)(表1)。

表1 井冈山地区类群落组成及分布

在23科蛾类中，物种数非常丰富的科(大于100种)有3科：尺蛾科(379种)、夜蛾科(377种)、螟蛾科(292种)；种数较丰富的科(在10～100种)有9科：毒蛾科(70种)、苔蛾科(70种)、舟蛾科(61种)、灯蛾科(50种)、天蛾科(42种)、刺蛾科(40种)、钩蛾科(21种)、网蛾科(14种)、枯叶蛾科(11种)；种数较稀少的科(少于10种)有11科：卷蛾科(7种)、大蚕蛾科(6种)、虎蛾科(6种)、鹿蛾科(5种)、波纹蛾科(4种)、斑蛾科(4种)、木蠹蛾科(2种)、蚕蛾科(2种)、箩纹蛾科(2种)、带蛾科(2种)、凤蛾科(2种)。个体数非常丰富的科(多于1000头)有4科：螟蛾科(3408头)、尺蛾科(2374头)、夜蛾科(2059头)和苔蛾科(1851头)；个体数较丰富的科(100～1000头)有6科：灯蛾科(528头)、天蛾科(418头)、毒蛾科(293头)、舟蛾科(202头)、刺蛾科(182头)、钩蛾科(139头)；个体数较稀少的科(少于100头)有13科：网蛾科(50头)、波纹蛾科(45头)、大蚕蛾科(41头)、虎蛾科(37头)、枯叶蛾科(24头)、卷蛾科(18头)、蚕蛾科(14头)、斑蛾科(12头)、箩纹蛾科(11头)、鹿蛾科(10头)、木蠹蛾科(10头)、带蛾科(5头)、凤蛾科(5头)。

从物种数和个体数的数据表明井冈山地区以尺蛾科、夜蛾科、螟蛾科、苔蛾科为主要的优势类群；灯蛾科、天蛾科、舟蛾科、毒蛾科、钩蛾科、刺蛾科的物种数和个体数也占有相当大的比例；而其他科蛾类所占比例较小。

3.2 蛾类物种数和个体数在不同样点的分布

4个样点的蛾类物种数和个体数差异明显(表1)：主峰有22科741种3294头，小溪洞有22科636种2912头，湘洲有22科629种3561头,罗浮有17科431种1969头。在物种数方面，各样点蛾类物种数占总物种数的比例排列顺序为主峰(53.03%)>小溪洞(44.99%)>湘州(42.82%)>罗浮(29.34%)(图1)。在个体数方面，各样点蛾类个体数占总个体数的比例排列顺序为湘洲(30.34%)>主峰(28.06%)>小溪洞(24.81%)>罗浮(16.78%)(图2)

图1 各样点蛾类物种数占总物种数的比例

图2 各样点蛾类个体数占总个体数的比例

一般认为植物的种类和数量决定了以植食性为主的蛾类的物种组成和数量[5]。主峰地处自然保护区的核心区，森林生态环境得到较好保护,且地形复杂,海拔落差较大，植被类型复杂多样,使得主峰具有稳定的生态环境，扩大了生态容量,从而使蛾类群落结构复杂多样，物种数和个体数在4个样点中均最高。小溪洞地处保护区东南边缘地带,属于主峰的南麓,自然植被与主峰类似,生境受到轻度人为干扰,掺杂了人工植被斑块如毛竹林和杉木林等,灌木及草本植物比较丰富，因而蛾类的物种数和个体数也较高。湘洲样点的森林受到一定程度的砍伐，人工林面积较大，林下植被不如主峰样点盖度大，另外有少量农田和村庄,生态环境受到一定的破坏,相比小溪洞属于中度的人为干扰，植被种类和数量均少于主峰和小溪洞,因而蛾类的物种数较主峰和小溪洞少,但是由于具有人工林和农田，为农、林业害虫提供了丰富的食物来源,如湘洲螟蛾科昆虫数量大，是主要的优势类群,个体数达到1297头;苔蛾科个体数也高于主峰和小溪洞,使湘洲蛾类个体数量增多。罗浮样点处于保护区边缘,人工林和农田面积较大,调查样点附近还有村庄和道路等，生态环境破坏程度较高,相比其他样点属于受到重度人为干扰,因此,蛾类的物种数及个体数均明显降低,螟蛾科和苔蛾科是罗浮的优势类群。

3.3 常见蛾类在不同样点的物种数差异

近年来,国内外学者对蛾类多样性的研究常集中在一些常见且种类丰富的科，如尺蛾科、舟蛾科、灯蛾科、夜蛾科、螟蛾科和毒蛾科等。本文选取了尺蛾科、夜蛾科、螟蛾科、苔蛾科、毒蛾科、舟蛾科、灯蛾科、天蛾科和刺蛾科(物种数占总物种数的94%)，并比较了各科在不同样点的物种数差异(图3)：尺蛾科、夜蛾科、舟蛾科和刺蛾科的物种数变化趋势和整体蛾类群落的变化趋势大体一致，森林生态环境受到人为干扰导致这些科的物种数减少;螟蛾科在生境受到轻度和中度干扰的情况下物种数增加，在受到重干扰的情况下物种数减少；灯蛾科的物种数随着森林生态环境人为干扰强度加大而增加；毒蛾科的物种数在环境受到轻度和中度干扰的情况下没有明显变化，严重干扰情况下物种数明显减少，苔蛾科和天蛾科在不同样点物种数变化不大且规律不明显。已有研究发现不同森林类型蛾类群落组成的变化主要是蛾类各科(或亚科)在不同森林类型间的变化所导致,即植物的种类和数量决定了以植食性为主的蛾类的物种组成和数量，因而蛾类具有不同的生境取向[5-6]，即生态环境及植物群落的差异是导致蛾类群落结构差异的主要因素。在井冈山地区的沟谷常绿阔叶林和常绿阔叶林群落中，尺蛾科、夜蛾科、舟蛾科和刺蛾科的丰富度变化能够灵敏反应生态环境和植物群落的变化，螟蛾科、灯蛾科和毒蛾科的丰富度也具有一定的指示作用,均可以作为井冈山地区森林生态环境变化的生物指示物。

图3 各样点常见蛾类物种数比较

4 蛾类群落与生态环境的相关性

4.1 井冈山地区的蛾类资源十分丰富，本次调查共采集23科1469种11736头(部分种仅识别到科，作为统计数据),要高于澳大利亚热带雨林的835种(Kitching,2000)[7]和婆罗洲雨林的1238种(Willott,1999)[8]。这与井冈山具有亚热带地区典型的季风常绿阔叶林，以及具有较高的地质地貌多样性、生物多样性和自然景观多样性有重要联系，尤其是与植物多样性紧密相关，井冈山有高等植物323科3745种，可划分为14个植被型,180个群丛[9]，丰富的植物种类和植被类型为蛾类提供了良好的栖息地。

4.2 4个样点的蛾类物种数和个体数差异明显,各样点蛾类物种数占总物种数的比例排列顺序为主峰>小溪洞>湘州>罗浮；各样点蛾类个体数占总个体数的比例排列顺序为湘洲>主峰>小溪洞>罗浮。说明处于保护区核心区的主峰生态环境稳定,植被丰富,植物种类复杂多样；小溪洞毗邻主峰，原生林中掺杂零星的人工林,生态环境受到轻度人为干扰，破坏程度较轻,蛾类物种数和个体数减少不明显；处于缓冲区的湘州和试验区的罗浮，有成片的人工林和农田，生态环境受到中度和重度的人为干扰，破坏较严重，蛾类的物种数及个体数均明显降低。以上结果表明,蛾类的物种数和个体数显示了与植物较高的相关性，对环境中植物种类和数量变化敏感,适宜作为森林生态环境评价的指示生物。

4.3 在井冈山地区的沟谷常绿阔叶林和常绿阔叶林群落中，尺蛾科、夜蛾科、舟蛾科、刺蛾科、螟蛾科、灯蛾科和毒蛾科的丰富度具有森林生态环境变化的指示作用,各科的丰富度变化不完全一致，对环境变化的敏感性也不相同,在森林生态环境监测应用时还要进行具体分析。

4.4 在井冈山地区的森林生态系统中，核心区受到较好保护，轻度的人为干扰对生物多样性的影响较小；缓冲区和试验区的森林生态系统受到中度和重度的人为干扰,影响森林生态系统的植物多样性和昆虫多样性，进而影响森林生态系统的稳定。因此,维持井冈山地区森林生态系统的平衡发展,需要减少缓冲区和试验区的人为活动对森林生态系统的干扰，加大封山育林的强度，如需营造人工林,也要以混交林为主，才能保证森林生态系统的健康发展。