浙江省括蒼山自然保護區蝴蝶多樣性研究

李業樂 陳春棠 周麗婭 岑王莎 吳佩妮 齊鑫

摘要：以浙江省括蒼山自然保護區為樣地，對該地區的蝴蝶多樣性進行了一系列的研究。利用Excel列表、計算并分析了蝶類的多樣性指數、均勻度指數、優勢度指數、物種豐富度和群落相似性系數等數據，且對括蒼山蝴蝶區系組成進行了分析。結果表明，采集到蝴蝶9科33屬42種，蝶類多樣性指數較高且較為均勻，表明保護區的生態系統相對穩定且復雜，處于較健康的狀態。

關鍵詞：括蒼山；蝴蝶；多樣性；區系組成

中圖分類號：Q968 文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2018）14-0056-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.14.013 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Abstract： A biodiversity study of butterflies had been conducted in the Kuocang Mountain Nature Reserve of Zhejiang，with sampling plots set there. Excel was uesed to list，calculate and analyze the diversity index，evenness，dominant degree，species richness，community similarity coefficient. Moreover，the composition of butterfly fauna of Kuocang Mountain was analyzed. The results showed that Kuocang Mountain Nature Reserve had 42 species butterflies belonging to 33 genera and 9 families. The diversity index of butterflies in Kuocang Mountain was relatively high and relatively uniform，which indicated that ecosystem in the reserve was relatively stable，complex and relatively healthy.

Key words： Kuocang Mountain； butterfly； diversity； fauna composition

森林是地球上最大的陸地生態系統，具備各種功能，是人類生存和發展的環境資源之一。許多學者認為生物多樣性是森林健康的重要指標之一，而蝴蝶作為一類生物多樣性極為豐富的昆蟲群體，常被作為評估森林環境健康的指標。蝴蝶體型較大，由于其對寄主的依賴性，所以僅在一定范圍內遷飛，易識別也易捕捉，分類較完善且易鑒定，對氣候和光線十分敏感，具有快速反映生境變化的能力[1，2]，其速度比其寄主植物的反應快3～30倍[3，4]，從而可選為森林環境健康評估的指示生物。

為掌握浙江省括蒼山自然保護區蝴蝶的種類以及群落結構特征等各項指標，并以此對森林健康狀況進行評價，本研究在2016年5-9月對括蒼山自然保護區的蝶類多樣性進行了研究，現將研究結果報告如下。

1 研究地區與研究方法

1.1 自然概況

括蒼山省級自然保護區坐落在浙江省東南部的括蒼山山脈中段[5]，處于仙居、永嘉兩縣交界處，擁有較大面積的基本呈自然原生狀態的常綠闊葉林，植物種類各異，有著明顯的東亞植物區系的區域特征。保護區位于亞熱帶季風氣候區，總體氣候較為溫和，雨量充足，冬夏交替明顯，自然條件較為優越。保護區內共有維管植物1 400多種，其中蕨類植物50多種，種子植物1 300多種[6]，其中有藥用價值的植物有360多種。保護區內地形起伏較大，其植被類型也呈現較明顯的垂直分布，海拔700～800 m或以下為常綠闊葉林、針闊混交林和暖性針葉林，800～1 000 m為常綠落葉闊葉混交林和溫性針葉林，1 000 m以上為山地矮林和灌叢[7]。

1.2 調查時間、地點與方法

采用樣地法與網捕法相結合的方法，采集時間為2016年5-9月，根據植被分布、海拔高度等條件分出3個樣地，每個樣地每月采集1～2次，每次2 d，采集人員2～3人，每人一網。優先選擇晴天或多云少風天氣，從每天的10：00-17：00沿樣地進行采集[8]。采集時揮動捕蟲網捕捉休憩或飛行中的蝴蝶，根據不同情境使用不同方法。待蝴蝶被封在網內后，用手指捏擠蝴蝶的胸部使其迅速窒息，失去飛翔能力，再將其裝入三角紙袋，記錄時間、地點，統一帶回實驗室后進行標本制作。依據《中國蝴蝶分類與鑒定》等資料將制成的標本進行鑒定和記錄，最終統計捕捉到的蝴蝶種類和數量，根據當時記錄的地點和日期等信息制表[9]。

1.3 數據分析方法

1.3.1 多樣性分析 多樣性分析采用以下參數[10]。①物種豐富度。選用Margalef公式：R=（S-1）/lnN。其中，S為總種數，N為所有種的個體總數。②多樣性指數。選用Shannon-Wiener公式：H′=-∑pilnpi。其中，pi為種i的數量占總個體數的比例，即pi=Ni/N。

等級多樣性指數：H′（GS）=H′（G）+H′（S）。其中，H′（G）、H′（S）分別為屬級和種級的多樣性指數。

③均勻度指數。選用Pielou公式：J=-∑（-pilnpi）/lnS。其中，S為總種數。均勻度是指群落中的不同物種分布的均勻程度。

④種類優勢度指數。選用Berger-Parker公式：D=Nmax/Nt。其中，Nmax為優勢種的總個體數，Nt為所有物種的總個體數。

1.3.2 群落相似性系數 選用Jaccard的相似性系數公式：I=c/（a+b-c）。其中，X生境的物種數量記作a，Y生境的物種數量記作b，XY兩生境共有的物種數記作c。當I為0～0.25時，為極不相似；I為0.25～0.50時，為中等不相似；I為0.50～0.75時，為中等相似；I為0.75～1.00時，為極相似。

2 結果與分析

2.1 括蒼山蝴蝶群落的組成分析

通過2016年5-9月的采集、鑒定和統計，浙江省括蒼山自然保護區共有蝴蝶9科33屬42種。部分種類與農業生產有關，如菜粉蝶[Pieris rapae （Linnaeus）]、東方菜粉蝶[Pieris canidia（Sparrman）]、青鳳蝶[Graphium sarpedon（Linnaeus）]、柑橘鳳蝶（Papilio xuthus）、直紋稻弄蝶[Parnara guttata （Bremer & Grey）]等是危害農作物以及果樹的種類，以及對農作物有益的取食蚜蟲的蚜灰蝶[Taraka hamada （Druce）]。

2.2 括蒼山蝴蝶群落多樣性研究分析

2.2.1 蝴蝶群落的特征研究 整理并計算得出了蝴蝶群落的各項特征指數，結果見表1。從表1可以看出，在科級界元，蛺蝶科在屬、種和個體數量上均最多，占有明顯的優勢，而喙蝶科、蜆蝶科和環蝶科都只有1種，是保護區的稀有類群。多樣性指數和豐富度均為蛺蝶科最高，而各科中優勢種的優勢度指數蛺蝶科最低。不難發現，蝶類群落的多樣性指數與物種豐富度及個體數是基本一致的。在屬級界元，多樣性指數最高的是蛺蝶科，鳳蝶科的青鳳蝶屬物種數量有3種，為優勢屬，另外有7屬中包括2種，其余25屬均為單種，單種屬占總屬數（33）的75.76%，表明括蒼山保護區的蝶類在屬級水平的多樣性也較高，反映了其生態環境質量相對較好，適合蝶類昆蟲生存。在種級界元，共有5種蝴蝶的數量大于等于5只，為括蒼山保護區的優勢種，其中以菜粉蝶最多，共14只，東方菜粉蝶、寬邊黃粉蝶、酢漿灰蝶、大白紋弄蝶均有5只。而統計得出，寬帶青鳳蝶、金裳鳳蝶、柑橘鳳蝶、蚜灰蝶、橙灰蝶、翠藍眼蛺蝶、貓蛺蝶、殘鍔線蛺蝶、斷環蛺蝶、斐豹蛺蝶、直紋稻弄蝶、謳弄蝶、蛇目褐蜆蝶、箭環蝶這14種蝴蝶較為稀少，只采集到1只標本，為括蒼山保護區的稀有種。

2.2.2 蝴蝶群落的季節性變化 對各月份蝴蝶的種類數、個體數、多樣性指數（H′）、均勻度指數（J）、物種豐富度（R）等進行了統計（圖1）。從圖1中可以看出，多樣性指數從5-8月逐漸上升（7月有一個回落），并于8月達到最高點，從8-9月又緩慢下降。豐富度在5月最低，6月迅速上升，同樣在7月的回落之后在8月達到最高點，然后到9月又迅速下降。根據數據可知，蝴蝶群落的多樣性指數和物種豐富度均在8月升至頂峰，此時多數蝴蝶的寄主植物處于生長繁盛期，環境的溫度和降水情況也在較適宜的水平。但是參考王義平等[3]對烏巖嶺蝶類的多樣性分析以及胡冰冰等[8]對八仙山自然保護區蝶類多樣性的分析，發現括蒼山蝴蝶群落多樣性和豐富度在7月的回落與原趨勢不符。分析原因，可能是由于自然因素和人為因素都會影響一些昆蟲的多樣性及種群動態變化[7]，而蝴蝶作為一類生物多樣性極為豐富的昆蟲群體，對氣候十分敏感。2016年7月括蒼山降雨時間較長，7-20日均為降雨天氣，而本研究的采集活動安排在降雨后2 d的晴天，因此可能造成了7月數據的變化?？傮w而言，5-9月括蒼山保護區的蝶類多樣性指數均較高，且較為均勻，可見括蒼山保護區的環境質量相對較好，適合蝴蝶的生存。

2.2.3 不同樣地蝴蝶群落多樣性 根據不同樣地采集到蝴蝶的情況進行統計，結果見表2。表2數據顯示，樣地2的多樣性指數最高，為6.205 1，接下來是樣地1和樣地3，分別為5.729 2和5.563 9。豐富度和多樣性指數的順序相同，而優勢度是樣地2最低。從總體上來看，蝴蝶群落物種數、物種豐富度以及多樣性指數基本呈正相關。樣地2具有最高的物種數和較高的個體數，其多樣性指數和物種豐富度也最高，而優勢度指數最低，這些數據都表明樣地2的群落較為穩定和復雜，生態質量相對較好。物種多樣性指數與優勢度指數顯示出負相關性，而樣地1為具有明顯的優勢種群的生境，多樣性較低。這是由于樣地1附近有小菜園，其優勢種為菜粉蝶，該種與人類的關系較為密切，也說明人為的干擾會影響和制約蝶類多樣性[11]。

2.3 括蒼山蝴蝶群落相似性分析

按照月份劃分，在5-9月，括蒼山自然保護區蝶類群落的相似系數于5月達到最高值，其原因在于括蒼山的植物資源較為豐富，而絕大部分顯花植物在5月都已開花，并且此時保護區內越冬后的第1代蝶類均羽化，人為干擾也相對較小，故此時群落相似系數高。按照3個樣地之間的蝶類群落相似性劃分，本研究統計了其各自的數據。從數據中可以看出，樣地1和樣地3的相似性系數為0.228 6，處于0～0.25，為極不相似。而樣地1和樣地2，樣地2和樣地3的相似性系數都在0.25～0.50，為中等不相似。不同生境的蝴蝶相似性系數較低，表明植物種類多樣，生態系統復雜，也反映出括蒼山自然保護區環境質量良好。優越的自然條件為蝴蝶的多樣性提供了基礎。

2.4 括蒼山蝴蝶群落區系分析

查閱并參考資料[12，13]，將括蒼山自然保護區的42種蝴蝶劃分成古北種、東洋種和廣布種3類。據統計，在42種蝴蝶中，古北區種類僅3種，所占比例為7.14%，其中灰蝶科、蛺蝶科和眼蝶科均為1種。東洋區種類有12種，所占比例為28.57%，其中鳳蝶科2種，灰蝶科1種，蛺蝶科5種，弄蝶科1種，眼蝶科1種，蜆蝶科1種，環蝶科1種。廣布種有27種，所占比例為64.29%，其中粉蝶科5種，鳳蝶科5種，灰蝶科3種，蛺蝶科9種，弄蝶科4種，喙蝶科1種。括蒼山自然保護區的蝴蝶區系構成以東洋古北兩界共有的廣布種為主，說明括蒼山蝶類具有東洋界與古北界相互交匯和滲透的特點。東洋界成分十分明顯，占主導地位，表現出很強的東洋界特征；而其他成分的存在說明括蒼山自然保護區區系成分的復雜性。

3 小結與討論

括蒼山總體氣候較為溫和，雨量充足。其植物種類各異，有著明顯的東亞植物區系的區域特征。在動物地理學研究上，有關古北界與東洋界的地理分界線是學術界長期爭論并懸而未決的重要課題，而浙江省又處于爭議最大的東部地段，被劃為古北界與東洋界的過渡區，使之成為物種擴散和交流的重要地帶。楊惟義[14]根據蝽類研究，將長江以北至40°N之間的地帶列為混合區，長江南岸即劃入東洋界；馬世駿[15]分析國內各方面所積累的經濟昆蟲區系資料，認為在28°N左右較為合適；章士美[16]根據近千種農業昆蟲在秦嶺以東分布的交叉復雜情況，提出分界線位于32°N附近；吳鴻等[17]在分析浙江西天目山昆蟲區系的基礎上也認為分界線位于32°N附近比較合理。在世界動物地理區劃中浙江省應如何（全部或是部分）歸入古北界還是東洋界以及“東亞”是否應該視為一個獨立的大區，成為國內外生物地理學上爭論的熱點和懸而未決的問題。本研究的區系分析結果與馬世駿[15]相同。

括蒼山蝴蝶物種較為豐富，研究發現兩種國家級保護種類—金裳鳳蝶和箭環蝶，其對森林生態系統環境質量的要求較高，在一般的地區均無分布或分布較少。保護區擁有較大面積的基本呈自然原生狀態的常綠闊葉林，以及針闊混交林、暖性針葉林、常綠落葉闊葉混交林和溫性針葉林等，具有金錢松（Pseudolarix amabilis）、厚樸（Magnolia officinalis）和浙江楠（Phoebe chekiangensis）等多種國家保護等級為二級的植物以及國家一級保護植物南方紅豆杉（Taxus wallichiana var mairei）。括蒼山具有優越的環境條件，植被覆蓋率較高，生物資源豐富，環境質量較好，森林生態系統總體處于健康狀態。

括蒼山保護區蝶類多樣性指數較高且較為均勻，表明保護區的森林生態系統相對穩定且復雜，處于較健康的狀態。森林生態系統健康的影響因素很多，無論是自然因素還是人為因素都會影響一些昆蟲的多樣性及種群動態變化[18]。而蝴蝶作為一類生物多樣性極為豐富的昆蟲群體，由于其對寄主的依賴性，且對氣候和光線十分敏感，具有快速反映生境變化的能力，是評估森林生態系統環境健康的理想指標，所以以此來監測森林健康狀況是十分有必要的。

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