寧夏主要天然林區蛾類多樣性及區系

王章訓，張云會，王新譜

(寧夏大學農學院，銀川 750021)

森林健康與全球生態環境和人類健康密切相關(Kobl et al，1994;馬克明等，2001)。健康的森林生態系統在物種組成上是多樣的，生物多樣性的高低對森林健康有著十分重要的意義。生物多樣性是生態系統功能得以維持的生物基礎，也是生態系統抗干擾能力、恢復能力及適應環境變化能力的物質基礎。森林健康的維持取決于森林的生物多樣性、可再生能力和生產力，維護生物多樣性是森林生態系統管理計劃中不可缺少的部分(陳亮和王緒高，2008)。蛾類是生態系統的一個重要組成部分，其多樣性大小不僅反映了其群落本身的狀況，也反映了棲息生境的優良，對生態平衡和環境質量能起到較好的指示作用。蛾類大多是植食性昆蟲，其中又有許多是暴食性的，對森林植被及農作物損害極大，而且蛾類具有很強的繁殖能力和適應外界環境的能力，因此蛾類成為了植物保護學、昆蟲生理學、生態學、毒理學等學科的重要研究對象(Geest and Evenhuis，1991;武春生，2010)。

1 研究地區概況

賀蘭山地處銀川平原和阿拉善高原之間，N38°19'-39°22'、E105°49'-106°41'，海拔1600-3650 m。是溫帶草原和溫帶荒漠的分界線，年平均日照3000 h 以上，無霜期128-175 d，年平均降水量200-400 mm，年蒸發量2000 mm 以上，隨海拔的降低，土壤類型依次為亞高山草甸土、灰褐土、棕鈣土、灰漠土和風沙土，植被垂直分布非常明顯，類型復雜，主要有青海云杉Picea crassifolia 林、油松Pinus tabulaeformis 林、杜松Juniperus rigida 林等(朱源等，2008)。

羅山位于寧夏中部干旱帶，N37°11'-37°25'，E106°04'-106°24'，海拔1560-2624.5 m。屬中溫帶干旱大陸性氣候，年平均日照為2881.5 h，年平均降水量261.8 mm，年平均蒸發量為2460 mm。土壤類型單一，為草甸灰鈣土。主要喬木樹種有青海云杉、油松、山楊 Populus davidiana、白樺Betula platyphylla 和遼東櫟Quercus wutaishanica(蘇紀帥等，2013)。

六盤山地處寧夏南部，N 35°15'-35°41'，E 106°09'-106°30'，海拔1700-2942 m。屬暖溫帶半濕潤區，年日照時數2100-2400 h，無霜期90-130 d，年平均降水量676 mm，年平均蒸發量1426 mm，年平均相對濕度68%。土壤類型以灰褐土和亞高山草甸土為主，主要植被為山楊、白樺、遼東櫟、混生椴 Tilia nobilis、山柳 Clethra barbinervis、華山松Pinus armandii 等，林下多川榛及多種灌木(王云霓等，2013)。

2 研究方法

2.1 標本采集

所有標本均采用燈誘法采集于寧夏賀蘭山、羅山和六盤山。標本保存于寧夏大學農學院昆蟲標本室。

2.2 動物地理區劃的確定

按照中國動物地理區劃(張榮祖，2004)，根據每種蛾的分布資料，分別歸入7個不同的動物地理區，盡量用省下分布資料確定準確的地理區域歸屬，統計分析分布型(任國棟和賈龍，2013)。

2.3 數據分析

科屬多樣性采用G-F 多樣性指數(蔣志剛和紀力強，1999)進行計算，F 指數，DF:

其中:Pi=Ski/Sk，Sk=名錄中k 科中的物種數，Ski=名錄中k 科i 屬中的物種數，n=k 科中的屬數，m=名錄中蛾類的科數。

G 指數，DG:

其中:qj=Sj/S，S=名錄中蛾類的物種數，Sj=蛾類中j 屬的物種數，p=蛾類中的屬數。

G-F 指數:

并規定:如果蛾類中所有的科都是單種科，即DF=0，則該地區的G-F 指數為零，DG-F=0。

相應的G-F 指數計算運用EXCEL 2010 軟件(陳俊華和文吉富，2009)進行。

用Jacard 相似性系數來衡量不同林區間的相似程度。其公式為:

其中Sj為相似性系數，c 為兩種生境共有種數，a、b 表示不同山體中的物種數。

3 結果與分析

3.1 寧夏蛾類的物種多樣性

根據在寧夏三大林區的調查情況，賀蘭山共有蛾類190種，隸屬于18 科146 屬;羅山共有蛾類164種，隸屬于21 科130 屬;六盤山共有蛾類648種，隸屬于33 科397 屬(表1)。選取夜蛾科Noctuidae、尺蛾科Geometridae、燈蛾科Arctiidae、螟蛾科Pyralidae 和卷蛾科Tortricidae 等5個優勢科物種進行比較，結果表明三大林區的夜蛾科均為優勢科，六盤山的蛾類群落更加穩定(圖1，圖2)。

表1 寧夏三大林區蛾類物種多樣性比較Table 1 Species diversity of the moths from the Ningxia's three major forest areas

續上表

圖1 寧夏三大林區蛾類優勢科的屬數比較Fig.1 Comparison on the number of genera in dominant families of moths in Ningxia's three major forest areas

圖2 寧夏三大林區蛾類優勢科的物種數比較Fig.2 Comparison on the number of species in dominant families of moths in Ningxia's three major forest areas

鑒定的蛾類中，寧夏特有種有28種，其中賀蘭山特有種5種，羅山特有種2種，六盤山特有種21種，表明寧夏三大林區蛾類特有性較低。

通過計算各林區蛾類G-F 指數，六盤山的F指數和G-F 指數都為最高，羅山的G 指數最高(表2)。

三大林區之間的相似性指數見表3。結果表明，賀蘭山和羅山之間的蛾類物種的相似性最高，為0.3523;羅山和六盤山的相似性指數次之，為0.2914;賀蘭山和六盤山的相似性指數最低，僅為0.2291，三個林區蛾類的相似性指數的都介于0.25-0.50 之間，根據Jaccard 的相似性系數原理，均為中等不相似水平。三個主要山體蛾類相似度不高的原因與其主要生境和氣候不同是分不開的，六盤山氣候相對濕潤，羅山和賀蘭山則處于干旱和半干旱氣候地帶，另外，人為干擾程度的差異也導致了物種分布的不同。

表2 寧夏三大林區蛾類科屬多樣性比較Table 2 Diversity of families and genera of the moths in Ningxia's three major forest areas

表3 寧夏大三林區蛾類相似性分析Table 3 Similarity analyses of the mothsin Ningxia's three major forest areas

3.2 寧夏蛾類的區系組成

在動物地理區劃上寧夏屬于典型的古北區，中北部地區生境為荒漠半荒漠和草原地區，分布種類絕大多數為古北界成分，廣布種數量相對較小;南部六盤山余脈與秦嶺相連，許多學者認為秦嶺地區是古北界與東洋界過渡區，表現出二者共有成分很多，僅少數東洋種滲透至此。寧夏主要林區蛾類區系也表現出上述特點，即賀蘭山和羅山蛾類以古北區種占多數，而六盤山蛾類中廣布種所占的比例逐漸增多(圖3)。

圖3 寧夏三大林區蛾類分布地理型Fig.3 Fauna of the moths in Ningxia's three major forest areas

在中國的地理分區上來看，寧夏三大林區蛾類共有54種分布型，其主要分布型見表4。賀蘭山蛾類以蒙新+華北+東北+青藏型最多，達16.32%，蒙新+華北+青藏型、全國廣布型也占有很高的比例，分別達11.58%和8.95%。羅山蛾類中以全國廣布型的種類最多，占羅山總蛾類數的24.39%，蒙新+華北+東北+青藏型和蒙新+華北+青藏型的物種數次之，所占比例分別為10.98%和7.32%。六盤山蛾類分布型種類最為豐富，其中比例最高的是除華南區的分布型，達9.72%，蒙新+華北+華中+青藏+西南型和全國廣布型次之，為8.64%和8.33%。從優勢分布型的類型來比較，賀蘭山和羅山的蛾類區系分布比較相似，六盤山的蛾類區系分布類型多且比較均勻。三林區蛾類區系分布特點為:單區型為蒙新區和華北區兩種類型。多區型中以蒙新+華北+東北+青藏型、蒙新+華北+青藏型，全國廣布型為優勢分布型。從物種的分布型來看，含有蒙新區的和含有華北區的物種數最多，東北區、華中區、青藏區次之，含西南區和含華南區的物種較少。

表4 寧夏三大林區蛾類在中國的地理分布Table 4 The Chinese fauna distribution patterns of moths from Ningxia's three major forest areas

續上表

4 結論與討論

賀蘭山、羅山、六盤山的蛾類的物種數分別為190種、164種和648種。六盤山蛾類數量占寧夏三大林區蛾類總物種數(770種)的84.2%，這與六盤山獨特的地理位置和濕潤的氣候是分不開的。賀蘭山山體遠大于羅山，植被也較羅山復雜，所以賀蘭山的蛾類物種數比羅山豐富，賈彥霞等對寧夏卷蛾的研究也顯示出這一特點(賈彥霞等，2010)。三大林區的G-F 指數分別為0.7101、0.8128、0.8674，都具有很高的科屬多樣性，并且呈自北向南逐漸增加的趨勢。雖然羅山的物種數最低，但其G-F 指數卻僅次于六盤山，表明G-F 指數的大小和物種的多少可能不存在直接的關系。

在動物地理區系方面，賀蘭山和羅山地處荒漠和半荒漠地區，主要以古北型的物種占主要群體;六盤山靠近東洋界和古北界的交界地帶，表現出兩界共同分布的物種多于古北界的物種。中國的地理區系分析顯示三大林區的蛾類以蒙新區物種為主要分布型，與華北區和東北區的聯系較為緊密。整體上來看，賀蘭山和羅山的相似性系數較高，而六盤山的物種更為豐富，分布型更加復雜。

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