藏東南嘎隆拉和墨脫河谷螞蟻群落研究

劉 霞，徐正會，于娜娜，張成林，周雪英

( 西南林業(yè)大學林學院 云南省森林災害預警與控制重點實驗室，云南 昆明 650224)

藏東南嘎隆拉和墨脫河谷螞蟻群落研究

劉 霞，徐正會*，于娜娜，張成林，周雪英

( 西南林業(yè)大學林學院 云南省森林災害預警與控制重點實驗室，云南 昆明 650224)

蟻科；物種多樣性；群落相似性；植被類型；西藏

螞蟻是一類分布極廣的社會性昆蟲，除兩極、冰島和格陵蘭島外，在陸地生態(tài)環(huán)境中均能發(fā)現(xiàn)其蹤跡[1]，且與人類關(guān)系密切，對環(huán)境敏感而常被作為環(huán)境變化的指示物種[2]。其分布和多樣性與植被和海拔關(guān)系密切[3-6]。西藏位于青藏高原面上，其高大的山體強烈影響著高原上空的氣流循環(huán)，加之地勢作用，植物群落差異顯著，進而形成了昆蟲的組成特征，包括螞蟻。

我國蟻類學家對西藏螞蟻的研究始于唐覺先生的報道[7-9]，周善義[10]又報道了雅魯藏布大峽谷的螞蟻4亞科16屬30種。但這些報道僅限于螞蟻分類和區(qū)系的調(diào)查，并未涉及螞蟻多樣性的研究。直到近幾年，對西藏螞蟻群落的研究報道仍十分有限，張成林等[11]、于娜娜等[12]、劉霞等[13]和莫福燕等[14]先后對藏東南色季拉山、德姆拉山東西坡和喜馬拉雅山亞東段的螞蟻群落進行研究報道。嘎隆拉地處橫斷山與喜馬拉雅山的交匯地帶，河流強烈下切，在很短的距離內(nèi)形成巨大的高差，植被也呈現(xiàn)出連續(xù)垂直分布的特點。本文對植被呈現(xiàn)連續(xù)垂直分布的嘎隆拉和墨脫河谷螞蟻群落進行研究報道，對完整揭示藏東南地區(qū)螞蟻多樣性規(guī)律具有重要科學意義。

1 研究區(qū)域概況

嘎隆拉位于林芝地區(qū)波密縣和墨脫縣交界處，沿南坡下延進入墨脫河谷，雅魯藏布江向南拐彎后流經(jīng)河谷，是橫斷山與喜馬拉雅山交匯之地。由于河流強烈下切，在很短的距離內(nèi)出現(xiàn)巨大的高差，顯示出顯著的垂直氣候特點。南坡深受印度洋季風影響，氣候多變，常年多雨雪。通過實地調(diào)查，各樣地自然概況見表1。

2 研究方法

2.1 取樣與調(diào)查方法

2.1.1 樣地調(diào)查法 在嘎隆拉和墨脫河谷的不同海拔植被中選取樣地，海拔每上升250 m選取1塊樣地，樣地大小100 m×100 m。每塊選定的樣地內(nèi)橫向設(shè)置5個樣方，樣方大小1 m ×1 m，樣方間距10 m。每個樣方由地表樣、土壤樣和樹冠樣組成。將采集的標本用95%乙醇保存于2 mL凍存管中，書寫標簽，帶回實驗室進行鑒定分析[15-16]。

2.1.2 手揀法 根據(jù)螞蟻的棲息特性在樣地內(nèi)樣方外搜尋所有螞蟻可能的棲息場所，包括裸地、落葉層、苔蘚、草叢、石頭下、朽木下、朽木內(nèi)、植物上等，發(fā)現(xiàn)螞蟻后用鑷子采集放入盛有95%乙醇溶液的凍存管中，并書寫標簽，其中來自同巢的螞蟻需放在同一凍存管中，每個蟻巢最多采集30頭個體，不同生境的螞蟻分別放在不同的凍存管中[17-18]。

2.2 數(shù)據(jù)處理

利用EstmaeteS9.1.0 (Version9, R. K. Colwell) 程序?qū)?shù)據(jù)進行處理，分析抽樣充分性，同時采用非參數(shù)估計方法(基于多度ACE方法、基于頻數(shù)ICE方法和Chao 2方法)對物種豐富度進行估計[19-20]。群落多樣性采用以下指標進行測度。

表1 嘎隆拉和墨脫河谷螞蟻群落調(diào)查樣地概況Table 1 General condition of sample plots for ant community investigation at Mount Galongla and Medog Valley

注：土壤類型(ST)soil type；土壤濕度(SH) siol humidity；植被類型(VT)Vegetation type；喬木郁閉度(MCD)macrophanerophytes canopy density；灌木蓋度 (SC) shrub coverage；草本蓋度 (HC) herb coverage；地被物蓋度(GCC)ground cover coverage；地被物厚度(GCT)ground cover thickness

(1)物種豐富度

S=采集到的物種數(shù)

(2)Shannon-Wiener多樣性指數(shù)

H=-∑PilnPi

Pi為第i種的個體數(shù)占群落全部物種個體數(shù)之和的比值。

(3)Pielou均勻度指數(shù)

E=H/lnS

H為Shannon-Wiener物種多樣性指數(shù)，S為物種豐富度，即群落中物種數(shù)。

(4)Simpson優(yōu)勢度指數(shù)

Ni為第i種的個體數(shù)，N為群落中全部物種的個體數(shù)之和。

(5)Jaccard相似性系數(shù)

c為兩個群落的共同物種數(shù)，a和b分別為群落A和群落B的物種數(shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 螞蟻群落組成

在嘎隆拉和墨脫河谷采集的螞蟻，經(jīng)鑒定共有96種，隸屬于8亞科45屬，其中已知種86個，待定種10個。在8亞科中，切葉蟻亞科(Myrmicinae)的屬、種最豐富，有18屬44種；猛蟻亞科(Ponerinae)次之，10屬24種；蟻亞科(Formicinae)的屬、種也較豐富，有9屬20種。臭蟻亞科(Dolichoderinae)、粗角蟻亞科(Cerapachyinae)的屬、種較匱乏，而偽切葉蟻亞科(Pseudomyrmecinae)、行軍蟻亞科(Dorylinae)、細蟻亞科(Leptanillinae)各有1屬1種。在所有屬中，大頭蟻屬(Pheidole)的物種最豐富，有10種，占全部種類的10.4%；厚結(jié)猛蟻屬(Pachycondyla)次之，7種，占全部種類的7.3%。

3.2 優(yōu)勢種、常見種和稀有種分析

表2 嘎隆拉和墨脫河谷不同植被螞蟻群落優(yōu)勢種、常見種和稀有種比較Table 2 Comparison of dominant, common and rare species of ant communities in different vegetations from Mount Galongla and Medog Valley

注：植被類型(VT)vegetation type；優(yōu)勢種數(shù)目(NDS) number of dominant species；常見種數(shù)目(NCS) number of common species；稀有種數(shù)目(NRS) number of rare species

3.3 螞蟻群落指標分析

藏東南嘎隆拉和墨脫河谷不同海拔植被螞蟻群落的物種數(shù)目、個體密度、多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)和優(yōu)勢度指數(shù)見表3。

圖1 物種累計曲線Fig.1 Species accumulation curves

表3 嘎隆拉和墨脫河谷不同樣地螞蟻群落主要指標Table 3 Main indexes of ant communities at different plots from Mount Galongla and Medog Valley

注：物種數(shù)目S: species number；個體密度D：individual density；多樣性指數(shù)H：diversity index；均勻度指數(shù)E：evenness index；優(yōu)勢度指數(shù)C：dominance index

3.4 相似性分析

表4 嘎隆拉和墨脫河谷南坡螞蟻群落間相似性系數(shù)(q)Table 4 Similarity coefficients (q) between ant communities at south slop of Mount Galongla and Medog Valley

表5 嘎隆拉和墨脫河谷北坡螞蟻群落間相似性系數(shù)(q)Table 5 Similarity coefficients (q) between ant communities at north slop of Mount Galongla and Medog Valley

4 討論

喜馬拉雅地區(qū)已命名的螞蟻有48屬232種[21]，本研究在藏東南嘎隆拉和墨脫河谷開展調(diào)查，其海拔高差大，植被豐富，共采集螞蟻45屬96種，物種較豐富。螞蟻群落結(jié)構(gòu)在不同海拔植被樣地之間的分布存在差異，山體上部群落優(yōu)勢種以棒結(jié)紅蟻和不丹窄結(jié)蟻為主，山體中部以里氏粗角蟻、棒結(jié)紅蟻和不丹窄結(jié)蟻為主，山體下部以林氏光臭蟻、鄰巨首蟻、寬結(jié)小家蟻、羅氏棒切葉蟻和里氏粗角蟻為主。從低海拔溝谷雨林到高海拔的針葉林，螞蟻群落優(yōu)勢種的熱帶、亞熱帶成分減少，溫帶、寒帶成分逐漸增加。這與Bharti等[6]對喜馬拉雅山脈克什米爾地區(qū)螞蟻群落組成變化研究結(jié)果一致。

楊效東等[29]認為植被的組成與結(jié)構(gòu)對螞蟻類群結(jié)構(gòu)的影響很大，植被類型與小生境相似，螞蟻類群共有種相對較多，相異性低，則相似性好。嘎隆拉和墨脫河谷南坡螞蟻群落間的相似性總體較低，處于極不相似水平。坡面上段群落之間相似性較大，坡面下段群落之間和坡面中段群落之間相似性較小。這是由于坡面上段的針葉林各樣地間在水熱條件、植被類型等方面相似度較高，共有種較多，因而表現(xiàn)出較高的相似性。坡面中段和下段植被類型差異較大，共有種少，因而群落間的差異較大?？傮w來看，嘎隆拉和墨脫河谷的垂直高差大，森林垂直帶譜完整，分布有溝谷雨林、季風常綠闊葉林、中山濕性闊葉林、鐵杉林、冷杉林、灌叢和草甸等天然植被，螞蟻物種組成具有獨特性，稀有種較多，不同海拔植被間螞蟻群落分化明顯，多樣性較高，具有重要保護價值。

5 結(jié)論

嘎隆拉和墨脫河谷螞蟻物種多樣性較高，且表現(xiàn)出多域效應現(xiàn)象，物種組成具有其獨特性，稀有種較多。螞蟻物種的分布和多樣性受植被、海拔和坡向的共同影響。螞蟻能較好的指示生物多樣性和環(huán)境變化，從螞蟻物種的組成和分布來看，該地區(qū)的物種資源十分豐富，有必要對喜馬拉雅地區(qū)生物物種開展調(diào)查，充分了解不同類群在環(huán)境變化中的指示價值，為該地區(qū)生物多樣性的保護提供依據(jù)。

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(責任編輯：張 玲)

Ant Species Diversity of Mount Galongla and Medog Valley in Southeastern Tibet

LIUXia,XUZheng-hui,YUNa-na,ZHANGCheng-lin,ZHOUXue-ying

(Key Laboratory of Forest Disaster Warning and Control in Yunnan Province, College of Forestry, Southwest Forestry University,Kunming 650224, Yunnan, China)

Formicidae; species diversity; community similarity; vegetation types; Tibet

10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.01.005

2015-11-18

國家自然科學基金項目(Nos. 30870333, 31260521)、西南林業(yè)大學云南省省級重點學科(林學)(No.5009750101-8)、云南省林學一流學科建設(shè)項目(No.51600625)資助。

劉 霞(1981—)，女，博士，主要從事森林昆蟲的教學與研究工作
* 通訊作者：徐正會，教授，E-mail: xuzhenghui1962@163.com.

S718.7

A

1001-1498(2017)01-0034-07