四川雪宝顶国家级自然保护区蛾类昆虫多样性研究

2023-06-11张燕南吕鑫平毕司进杨逍陶义何玉梅赵定杜世章

安徽农业科学 2023年10期

张燕南吕鑫平毕司进杨逍陶义何玉梅赵定杜世章

摘要［目的］探明四川雪宝顶国家级自然保护区蛾类昆虫种类与分布，掌握该保护区蛾类昆虫资源现状。［方法］采用灯诱法采集蛾类昆虫，并对标本进行分类学鉴定及多样性分析。［结果］经初步鉴定，该保护区内蛾类昆虫共19科160种2 418头，其中尺蛾科个体数量（524头）和种数最多（45种）。3个保护站中，虎牙保护站蛾类群落个体数量最多（1 116头），多样性指数（2.257）、均匀度指数（0.833 3）最大，优势度指数最小（0.131 7），个体分布最均匀，结构最为稳定。在4种植被类型中，针阔混交林中的蛾类多样性指数（2.345）、均匀度指数（0.861 9）与丰富度指数（2.485）均最大，优势度指数最小（0.120 1），个体分布最为均匀，群落结构最为稳定。［结论］尺蛾是雪宝顶国家自然保护区的优势种类，虎牙保护站和针阔混交林的蛾类结构最为稳定。

关键词雪宝顶国家级自然保护区；蛾类；群落结构；多样性

中图分类号 Q968 文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2023）10-0064-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.10.014

Abstract ［Objective］ To investigate the species and distribution of moth insects in Xuebaoding National Nature Reserve in Sichuan Province and understand the current status of moth insect resources in the reserve.［Method］ The moth insects were collected by using light induction method，the taxonomic identification and diversity analysis were conducted on the collected specimen.［Result］According to the preliminary identification，a total of 2 418 moths belonging to 160 species of 19 families were found in the reserve，among which the number of individual moths （524） and the number of species （45） were the most.Among the three conservation stations，Huya Station had the largest number （1 116） of moth communities ，and the largest diversity index （2.257） and evenness index （0.833 3），and the smallest dominance index （0.131 7）.The moths of Huya Station had the most uniform distribution and the most stable structure.Among the four vegetation types，the diversity index （2.345），evenness index （0.861 9） and richness index （2.485） of moths in coniferous and broadleaved mixed forest were the largest，while the dominance index （0.120 1） was the smallest，and the distribution of moths was the most uniform，and the community structure was the most stable.［Conclusion］Geometridae was the dominant species in Xuebaoding National Nature Reserve.The structure of moths was the most stable in Huya Station and coniferous and broadleaved mixed forest.

Key words Xuebaoding National Nature Reserve;Moths;Community structure;Diversity

昆蟲纲是动物界数目与种类最多的一纲，目前已知昆虫纲有10万多种，约占动物总物种数的69%以上［1-4］。鳞翅目（Lepidoptera）是昆虫纲第二大目，物种多样性丰富［3］，在几乎所有陆地生态系统中都能繁衍生息，具有广泛的生态适应性，被视为生物多样性中最重要的组成部分。鳞翅目对其生境质量的要求比较高，能感受非常微小的环境变化。因此，同一地区鳞翅目物种多样性的变化可间接反映出气候、环境和人为干扰等情况，因此鳞翅目被认为是一种良好的环境变化指示物种［5］。蛾类昆虫是鳞翅目中最大的类群，约占鳞翅目昆虫数量的90%，是生态系统的重要组成部分［6］。

雪宝顶国家级自然保护区是四川省野生动物自然保护区，保护区优越的自然环境孕育着丰厚的昆虫资源，是植物—虫—食虫鸟—大型动物食物链中不可缺少的部分［7-8］。昆虫在该保护区占据着重要的地位，是保护区生态系统的重要组成成分，它对生态系统运行和稳定起着重要作用，是生态系统物质循环和能量传递过程中不可缺少的重要环节。评价保护区生态建设情况，一般选择大型动物（金丝猴、大熊猫等）作为指示动物，但大型动物“伞护”下的昆虫极大地提高了区域内的物种多样性。在保护区除了大型动物外，要继续强化对大型动物的伴生物种等研究，通过对目标种和一些关键种的保护研究，达到对整个生态系统的保护。

此前，该保护区进行过多次生物多样性调查，但都是针对大型动物，而关于昆虫多样性的调查工作尚处于空白［9-10］。因此，通过对自然保护区蛾类昆虫进行调查，可为自然保护区的昆虫生物多样性调查积累数据。通过分析其群落结构特征，进一步探讨影响昆虫多样性的因素，可为后续科学研究及保护区昆虫资源的开发与利用提供相关的科学依据。

1 自然保护区概况

雪宝顶国家级自然保护区位于岷山主峰雪宝顶脚下，地理位置为103°50′31″～104°58′13″E，31°59′31″～33°02′41″N，为岷山山系的腹心地带，是全球生物多样性核心地区之一。该保护区成立于1993 年，总面积63 615 hm2，下辖虎牙、土城、泗耳3个保护站，主要保护对象为大熊猫、珙桐、扭角羚、金丝猴等国家珍稀野生动植物及其栖息地［7-8］。该保护区地貌以高山为主，气候多变，雨水丰沛，最高峰高达 5 420 m，最低处 1 600 m，相对高差3 800 m左右。不同海拔地带气候差异明显，植被垂直带谱分带明显且完整，植物和动物多样性非常丰富。保护区内形成了6种不同的温度带气候，不同的气候环境使保护区内植被类型丰富，主要有农田、常绿阔叶林、落叶阔叶林、针阔混交林、针叶林、高山灌丛与高山草甸［9-10］。植被类型分布如下：阔叶林与农田分布在2 500 m以下，针阔混交林和针叶林分布在2 500 m以上，高山灌丛、灌丛草甸分布在3 500 m以上，高山草甸5 000 m以上。

2 试验材料与方法

2.1 试验材料

昆虫针、泡沫板、剪刀、镊子、三级台、标本台纸、GPS导航仪、捕虫网、频振式充电诱虫灯、三角袋、毒瓶（乙酸乙酯）、95%乙醇、离心管等。

2.2 调查时间

2020年4—10月，每月分别在各样地进行1次野外采集，采集时间为20：00—24：00，遇阴雨天气时顺延至天气良好时诱集。

2.3 调查样地

根据该保护区的地理位置及海拔生境特点，设置3个保护站：虎牙保护站（1 200～3 400 m）、土城保护站（1 200～2 000 m）、泗耳保护站（1 600～2 200 m），每个保护站设置3条样线，每条样线设置4个样点，每个样点安装1台诱虫灯，对常绿阔叶林、落叶阔叶林、针阔混交林、农田4种植被类型中的蛾类昆虫进行调查研究。

2.4 采集方法

根据蛾类昆虫的趋光性，采用定点灯诱法采集。频振式充电诱虫灯具有高效、环保、安全、多功能等特性，方便在各海拔高度使用。使用频振式充电诱虫灯诱集到的大型蛾类，用镊子取出，放入自制的乙酸乙酯毒瓶中，小型蛾类可直接装入三角袋中。

在采集过程中，进行计数整理，记录采集时间、地点、海拔、生境和数量，保证数据的完整性及真实性，以方便后期进行统计分析。

2.5 标本制作及保存

根据蛾类昆虫体型大小，选择0～5号昆虫针在三级台上进行整姿展翅，待标本定型后，进行鉴定、编号、贴标签并进行统计记录，自然阴干后装入标本盒（带有樟脑丸），并放在干燥的地方进行保存，防止标本受潮腐坏。

2.6 标本鉴定

参考《中国昆虫生态大图鉴》《中国蛾类图鉴》［11-14］、《高黎贡山蛾类图鉴》［15］和《中国动物志》［16-21］等相关蛾类鉴定专著，根据昆虫标本的外部形态特征（翅形、翅脉、体色、触角、斑纹、口器等）进行形态鉴定。鉴定完成后，将不同种类的蛾类分好类别，分开保存，便于后期查看。

2.7 数据分析

根据鉴定结果，分别统计了3个保护站以及4种植被类型中采集的蛾类昆虫种数与个体数量，利用以下公式对数据进行计算［22］：

式中，a为群落A中的类群数，b为群落B中的类群数，c为2个群落中共同的类群数。当q∈（0～0.25］时，2个群落处于极不相似水平；当q∈（0.25～0.50］时，2个群落处于中等不相似水平；当q∈（0.50～0.75］时，2个群落处于中等相似水平；当q∈（0.75～1］时，2个群落处于极相似水平。S为类群数，Pi为第i种个体数Ni占总个体数N的比例。

利用Excel、Past 2.03等軟件对试验数据进行统计分析。

3 结果与分析

3.1 雪宝顶国家级自然保护区蛾类昆虫资源调查结果

此次调查共采集蛾类昆虫2 418头，共19科160种（图1）。尺蛾科个体数量最多，共524头，占总数量的21.67%；其次为夜蛾科508头，占总数量的21.01%；第三为灯蛾科367头，占总数量的15.18%，这3科个体数量占总数量的57.86%。网蛾科个体数量最少，仅有1头，占总数量的0.04%；其余蛾类按个体数量从多到少依次为天蛾科（198头）>舟蛾科（192头）>毒蛾科（184头）>螟蛾科（114头）>天蚕蛾科（98头）>波纹蛾科（63头）>带蛾科（44头）=虎蛾科（44头）>刺蛾科（30头）>蚕蛾科（22头）>钩蛾科（18头）>枯叶蛾科（5头）>斑蛾科（2头）=木蠹蛾科（2头）=锚纹蛾科（2头）。

从种数来看，尺蛾科种数最多，为45种；其次为灯蛾科，21种；舟蛾科17种，天蛾科15种，夜蛾科13种，其余蛾类均不足10种，其中网蛾科、锚纹蛾科只有1种。尺蛾科的个体数量和种数都是最多的，属于该保护区中典型的优势科，夜蛾科、灯蛾科也相对丰富；网蛾科个体数量和种数均最少，仅有1种1头。

3.2 不同保护站蛾类群落结构分析

3.2.1 不同保护站蛾类群落组成。虎牙保护站蛾类群落组成。

虎牙保护站共鉴定蛾类昆虫1 116头，共15科67种（表1）；土城保护站共鉴定蛾类昆虫780头，共15科108种（表2）；泗耳保护站共鉴定蛾类昆虫522头，共16科46种（表3）。3个保护站中蛾类种数最多的是土城保护站（108种），其次为虎牙保护站（67种），而泗耳保护站种数最少（46种）。蛾类个体数量虎牙保护站最多（1 116头），土城保护站次之（780头），泗耳保护站最少（522头）。

3.2.2 不同保护站蛾类多样性分析。

利用物种丰富度指数、多样性指数、优势度指数和均匀度指数，比较不同保护站蛾类群落的多样性特征。由表4可知，3个保护站中多样性指

数最大的是虎牙保护站，为2.257；泗耳保护站次之，为2.111；土城保护站最低，为2.102。均匀度指数大小顺序为虎牙保护站（0.833 3）>土城保护站（0.776 2）>泗耳保护站（0.761 5）；丰富度指数大小顺序为泗耳保护站（2.397）>土城保护站（2.102）>虎牙保护站（1.99 5）。优势度指数大小顺序为泗耳保护站（0.159 1）>土城保护站（0.155 7）>虎牙保护站（0.131 7）。

3.2.3 不同保护站蛾类群落相似性分析。

由表5可知，虎牙保护站与土城保护站的蛾类群落相似性系数为0.937 5，介于（0.75，1］，蛾类群落相似程度为极相似水平。虎牙保护站与泗耳保护站蛾类群落相似性系数为0.722 2，介于（0.50，0.75］，蛾类群落相似程度为中等相似水平。土城保护站与泗耳保护站蛾类群落相似性系数为0.777 8，介于（0.75，1］，蛾类群落相似程度为极相似水平。

3.3 不同植被类型蛾类群落结构分析

3.3.1 不同植被类型蛾类群落组成。

在农田中共鉴定蛾类774头110种17科，常绿阔叶林中共鉴定蛾类1 062头98种17科，落叶阔叶林共鉴定蛾类302头24种12科，针阔混交林中共鉴定蛾类280头38种15科（表6）。在4种植被类型中，夜蛾科、尺蛾科、灯蛾科比较常见，分布广泛，个体数量占比较大，而锚纹蛾科、木蠹蛾科等蛾类较为稀少，个体数量占比较小。

3.3.2 不同植被类型蛾类多样性分析。

由表7可知，蛾类多样性指数在4种植被类型中从高到低依次为针阔混交林（2.345）、农田（2.227）、常绿阔叶林（2.144 0）、落叶阔叶林（2.140）；均匀度指数从大到小依次为针阔混交林（0.861 9）>落叶阔叶林（0.861 2）>农田（0.785 9）>常绿阔叶林（0.756 7）；丰富度指数从大到小依次为针阔混交林（2.485）>农田（2.405）>常绿阔叶林（2.296）>落叶阔叶林（1.926）；优势度指数从大到小依次为常绿阔叶林（0.150 3）>落叶阔叶林（0.144 7）>农田（0.136 9）>针阔混交林（0.120 1）。

3.3.3 不同植被类型蛾类群落相似性分析。

蛾类群落相似性分析表明，落叶阔叶林与常绿阔叶林、农田之间的相似性系数最小，均为0.705 9，介于（0.50，0.75］，说明群落相似程度为中等相似水平。这是因为落叶阔叶林中人类活动频繁，使蛾类生存条件不稳定，所以蛾类类群较少，导致与常绿阔叶林、农田2种植被类型重叠的蛾类类群少，相似性较低。其余植被类型之间相似性系数均大于0.75，群落结构相似程度为极相似水平，其中常绿阔叶林与针阔混交林蛾类类群间相似性系数最大（表8）。

4 结论与讨论

此次共调查、采集、鉴定蛾类昆虫2 418头，隶属160种19科，其中尺蛾科是典型优势科，而斑蛾科、木蠹蛾科、锚纹蛾科、网蛾科属于少见科。由于尺蛾科属于鳞翅目中的一个大科，且有很多寄主植物，所以分布极为广泛。在此次调查中，不论是个体数量还是种数，尺蛾科都是最大的科。3个保护站及4种植被类型蛾类多样性与均匀度出现不一致的情况，其他学者在研究中也发现此类情况。方程等［22］对河北省木兰围场森林公园的蛾类物种多样性进行研究，结果显示多样性指数与均匀度指数不相关，这主要与生境相关，当生境遭到破坏时就会导致多样性指数和均匀度指数不一致。

虎牙保护站的多样性指数和均匀度指数均最大，优势度指数和丰富度指数最小，说明虎牙保护站蛾类个体分布均匀，没有突出的优势类群，结構复杂稳定，但蛾类类群少。土城保护站的多样性指数最小，说明土城保护站蛾类类群少，且个体分布不均匀。泗耳保护站的均匀度指数最小，优势度指数与丰富度指数均最大，说明泗耳保护站存在明显的优势类群。其中，虎牙保护站与土城保护站蛾类群落相似性系数最高，这可能是由于这2个保护站都在主峰的同一侧，距离相对较近，植被类型相似，导致它们蛾类类群重合度最高。

该研究结果表明针阔混交林蛾类多样性指数、均匀度指数以及丰富度指数均最大，且优势度指数最小，说明针阔混交林中蛾类个体分布十分均匀，没有突出的优势种，群落结构最复杂、最稳定，这可能是因为针阔混交林植物种类复杂，受人为因素的影响较小［23］。落叶阔叶林蛾类群落多样性指数和丰富度指数均最低，说明落叶阔叶林中蛾类类群少，群落结构极不稳定，这是因为落叶阔叶林中适宜蛾类生存的环境受到破坏。常绿阔叶林蛾类群落均匀度指数最小，优势度指数最大，说明该种植被类型中具有突出的优势种，在有限的空间资源条件下各类群数量差异明显增大，蛾类群落个体分布极不均匀。

蛾类昆虫对于环境变化十分敏感，在植被类型丰富、植物种类较多以及受人为因素影响较小的保护站蛾类多样性更大，个体分布更均匀，群落结构更稳定。因此，蛾类昆虫可用于监测环境和评价该地区环境质量。迄今为止，四川雪宝顶自然保护区蛾类多样性面临的威胁主要是居民放牧，由于在该保护区的缓冲区及实验区都有居民定期放牧，对该保护区的生态环境造成了一定的破坏，导致该区植物生境过于单一，不利于蛾类的生存和繁殖。若要进一步提高保护区的生物种类多样性，应该联合地方政府以及环保、林业等部门进行协调，控制雪宝顶自然保护区的放牧，尽可能保护生态环境，减少人为干扰，从而保护该保护区蛾类等昆虫资源。

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