石門國家森林公園蝴蝶群落多樣性研究*

熊詠梅 李智琦 高梓超

蝴蝶，被譽為“會飛的云朵”，種類眾多，是與植物、水景等和諧搭配的自然小精靈，因其色彩豐富、圖案多樣、形態(tài)輕盈而具有極高的觀賞價值，是生物多樣性研究和保護的重要類群[1～6]。它們對棲境專一性強，對微環(huán)境變化敏感，對生境惡化反應迅速，亦是重要的環(huán)境指示生物[7]。同時，人們觀賞翩翩于花叢綠蔭間的蝴蝶能夠獲得樂趣，并放松身心、陶冶情操。因此，蝴蝶是集文化、科學和生態(tài)價值于一身的資源昆蟲。國內(nèi)外諸多地區(qū)已開展了蝴蝶群落多樣性研究[1～6，8～11] 。

石門國家森林公園是我國第一家國際森林浴場，也是廣東省首批森林康養(yǎng)基地。其植物豐富，景觀優(yōu)美，游憩康養(yǎng)功能良好，是廣州發(fā)展生態(tài)旅游和森林康養(yǎng)的重要節(jié)點，面臨著廣州城市化和人為建設開發(fā)的雙重壓力，園內(nèi)生物多樣性勢必會受到一定影響。目前關于該區(qū)域生物多樣性的報道僅聚焦于植物[12～14]，尚未見石門國家森林公園蝴蝶群落多樣性的相關研究。為了較好地保護、利用石門國家森林公園蝴蝶資源，對其群落多樣性進行研究是非常必要的。研究成果對廣州城市生物多樣性保護具有重要意義，可為該區(qū)域的后期生物多樣性保護規(guī)劃提供數(shù)據(jù)支撐。

1 研究方法

1.1 研究區(qū)域概況

石門國家森林公園位于廣州市從化區(qū)東北部（23°36′50″N～23°39′20″N，113°46′16″E～113°49′17″E）， 總 面 積2636 hm2，海拔1210 m的天堂頂為廣州地區(qū)高山之最。公園于1995年在原國營大嶺山林場的基礎上建立，是經(jīng)原林業(yè)部批準建立的第一家國際森林浴場，其森林覆蓋率達98.9%，內(nèi)有華南地區(qū)僅存的原始次生林1067 hm2，被稱為“北回歸線的一片綠洲”。石門國家森林公園年平均氣溫21.4℃，7—8月平均最高氣溫28.5℃，1—2月平均最低氣溫12.4℃，其植被在中國植被區(qū)劃中屬于南亞熱帶常綠闊葉林地帶，但由于其溫度較周邊低，特別在冬季會出現(xiàn)低溫現(xiàn)象，于是出現(xiàn)了許多落葉闊葉林或常綠與落葉闊葉混交林，此外還有常綠闊葉林、山頂矮林及亞熱帶針葉林、針闊混交林等群落。石門國家森林公園打造了“紅葉節(jié)”和天堂頂風景區(qū)花海，吸引了大量游客。其憑借著得天獨厚的自然環(huán)境和資源，入選為2018年廣東省森林康養(yǎng)基地名錄，是森林康養(yǎng)研究區(qū)域[15]。

1.2 樣線設置

2018年9月—2019年8月，在對石門國家森林公園石灶風景區(qū)進行實地勘察的基礎上，按景區(qū)生境類型、面積比例等確定3類不同生境—花海、竹林、森林浴場，在每類生境內(nèi)各設置1條長約2 km的調(diào)查樣線（圖1，表1）。

圖1 石門國家森林公園蝴蝶調(diào)查樣線圖

1.3 調(diào)查方法

分別于2018年9月、11月和2019年3月、8月開展了4次調(diào)查，每次對所有樣線采樣1次，調(diào)查方法依據(jù)《生物多樣性觀測技術導則 蝴蝶（HJ710.9-2014）》[16]，選擇晴朗的天氣進行觀察，調(diào)查時間段為9:00—17:00，每條樣線每次調(diào)查的時間保持一致。調(diào)查時沿樣線以約1.5 km/h速度勻速前進，記錄樣線左右2.5 m、上方5 m、前方5 m范圍內(nèi)見到的所有蝴蝶的種類和數(shù)量，不重復計數(shù)同一個體和身后的蝴蝶。對不確定的種類，網(wǎng)捕后進行鑒定，種類確定后原地釋放[2～3]。對不能確定的種類，少量網(wǎng)捕并編號，裝入三角紙袋保存，帶回實驗室后制成針插標本，統(tǒng)計蝴蝶的種類、個體數(shù)量，并記錄采集地點和采集日期等信息。

1.4 數(shù)據(jù)處理

調(diào)查數(shù)據(jù)錄入后，采用相對多度、物種豐富度、Shannon-Wiener指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)和優(yōu)勢度指數(shù)分析蝴蝶的群落結構和物種多樣性。相對多度Ra= Ni/N × 100%，以 Ra≥10%為優(yōu)勢種類，1≤Ra＜10%為常見種類，Ra＜1%為稀有種；物種豐富度指數(shù)D=(S-1)/lnN，Shannon-Wiener多樣性指數(shù)H=-ΣPilnPi，Pielou均勻度指數(shù)E=H/lnS，優(yōu)勢度指數(shù)Berger-Parker 指數(shù)ID= Nmax/ N。其中，S 為每個樣線的物種總數(shù)，Pi=Ni/N，Pi是第i種個體數(shù)占總個體數(shù)的比例；Nmax是優(yōu)勢種的種群數(shù)量，N為觀察到的個體總數(shù)[2]。

表1 調(diào)查樣地概況

2 結果與分析

2.1 蝴蝶物種組成

經(jīng)鑒定統(tǒng)計，觀測記錄到石門國家森林公園蝴蝶918頭，隸屬于9科36屬45種（表2）。報喜斑粉蝶和絹斑蝶數(shù)量最多，所占比例分別為22.0%和15.0%，為該研究區(qū)域的優(yōu)勢種類；紅腋斑粉蝶、菜粉蝶、巴黎翠鳳蝶等24種為該研究區(qū)域的常見種類；統(tǒng)帥青鳳蝶、橙粉蝶、翠袖鋸眼蝶等19種個體數(shù)量少于1%，其總體數(shù)量占調(diào)查蝴蝶總個體數(shù)的6.5%，為該研究區(qū)域的稀有種類。

表2 石門國家森林公園蝴蝶物種組成和相對多度（%）

2.2 蝴蝶群落特征

調(diào)查結果（表3）顯示，蛺蝶科的屬數(shù)量最多，有9個屬，其次為弄蝶科和粉蝶科；物種數(shù)量最多的科是蛺蝶科，有10個物種，其次是鳳蝶科、弄蝶科和粉蝶科；粉蝶科的個體數(shù)量最多，為368頭，其次為斑蝶科、鳳蝶科和蛺蝶科，個體數(shù)量范圍為102～138頭。物種豐富度大小依次為蛺蝶科、鳳蝶科、弄蝶科、粉蝶科、眼蝶科、灰蝶科、蜆蝶科、環(huán)蝶科和斑蝶科。各科的種多樣性指數(shù)大小依次為蛺蝶科、弄蝶科、鳳蝶科、眼蝶科、粉蝶科、灰蝶科、蜆蝶科、環(huán)蝶科和斑蝶科；屬多樣性指數(shù)最大為弄蝶科，其次為蛺蝶科，最小為蜆蝶科、環(huán)蝶科和斑蝶科。眼蝶科和灰蝶科的均勻度最高，其次為弄蝶科、蛺蝶科和鳳蝶科。

從屬的水平看，鳳蝶屬和青鳳蝶屬的物種數(shù)量最多，均為4種；其次為眼蛺蝶屬、黛眼蝶屬和斑粉蝶屬，均為2種；其他各屬均為單物種屬，占總屬數(shù)的86%。

從物種的水平看，報喜斑粉蝶個體數(shù)量最多，共202頭；其次為絹斑蝶，共138頭；個體數(shù)量超過30頭的物種有紅腋斑粉蝶、菜粉蝶、巴黎翠鳳蝶、玉斑鳳蝶和黑脈園粉蝶；有9個物種僅采集到個體1～2頭。

2.3 不同生境樣線蝴蝶群落多樣性

不同生境間蝴蝶群落多樣性分析結果表明（表4），A樣線的蝴蝶個體數(shù)遠遠大于B樣線和C樣線，所占比例超過73%。物種豐富度和多樣性指數(shù)大小均為B樣線最高，C樣線次之，A樣線最低。A樣線的均勻度指數(shù)低于樣線B、C，其優(yōu)勢度指數(shù)則高于樣線B、C。每條樣線的蝴蝶優(yōu)勢種均不同，A樣線中種群數(shù)量在100頭以上的蝴蝶有報喜斑粉蝶和絹斑蝶，數(shù)量在30頭以上的有巴黎翠鳳蝶、菜粉蝶、紅腋斑粉蝶和玉斑鳳蝶；B樣線中種群數(shù)量最大的為白帶黛眼蝶，為18頭；C樣線中種群數(shù)量最大的為白斑眼蝶和寬鍔弄蝶，均為16頭。

上述結果可以看出，A樣線為較空曠的臨水人工花海，人為干擾活動強，由于花海主要由單一或多種一二年生花卉組成，為蝴蝶生存和活動提供了良好場所，因此該生境的蝴蝶物種數(shù)和個體數(shù)最大，且部分蝴蝶個體數(shù)大、優(yōu)勢種類明顯，蝴蝶景觀效果顯著。

表3 石門國家森林公園蝴蝶群落多樣性

表4 不同生境樣線蝴蝶群落多樣性

3 結論與討論

作為美好、吉祥象征的蝴蝶色彩豐富，身姿輕盈，與鮮花等相互依存和嬉戲的獨特自然景觀，給自然界帶來了生機和活力。蝴蝶是中國文化中一個獨特的意象存在，通過“莊周夢蝶”“梁祝化蝶”“化蝶之戀”等經(jīng)典蝴蝶意象，表達了人們對哲學、自由、愛情等的美好向往與追求。此外，蝴蝶景觀不僅給人們帶來美的享受，也是一個效果良好的自然科普教育載體。初步研究石門國家森林公園的蝴蝶群落多樣性，共觀測到蝴蝶9科36屬45種918頭，物種屬的數(shù)量占廣州市蝴蝶資源屬數(shù)的80%，種類數(shù)量占廣州市蝴蝶資源的62%[11]，表明該研究區(qū)域的蝴蝶資源較豐富，但與石門臺自然保護區(qū)蝴蝶物種多樣性相比，此區(qū)域蝴蝶群落多樣性低而存在較大的提升空間[17]。

花海、竹林、森林浴場3種生境蝴蝶多樣性存在一定的差異性。花海蝴蝶的數(shù)量遠遠大于竹林和森林浴場，表明石門國家森林公園人工打造花海促進了該生境蝴蝶景觀的形成[18]。花海蝴蝶個體數(shù)占整個研究區(qū)域的73%，數(shù)量優(yōu)勢明顯的物種數(shù)占整個研究區(qū)域的86%，表明該生境更適合蝴蝶的生存。但是，該生境蝴蝶群落多樣性指數(shù)最低，優(yōu)勢度最高，主要原因是花海里報喜斑粉蝶和絹斑蝶數(shù)量大，分別達到202頭和138頭，個體數(shù)量遠遠大于其他物種，導致均勻度降低。

蝴蝶是生物多樣性的重要組成部分，也是環(huán)境變化的重要指示生物，具有體型小、易于觀測、棲境要求專一性強等優(yōu)點，因此，蝴蝶是我國區(qū)域生物多樣性的評價指標。筆者將繼續(xù)觀測研究石門國家森林公園蝴蝶群落多樣性，以期在科學評估城市化背景下，探索得到石門國家森林公園生物多樣性的變化規(guī)律及蝴蝶的環(huán)境指示作用；繼續(xù)跟蹤監(jiān)測園林景觀對招引當?shù)刈匀唤缰泻男Ч鎸嵲u估園林造景在創(chuàng)造一種優(yōu)美自然的景觀氛圍的同時，對觀賞、科學研究和自然科普教育的積極作用。