山西太岳山地区有瓣蝇类区系特征及物种多样性*

2014-11-10 01:27季延娇王明福
寄生虫与医学昆虫学报 2014年1期
关键词:古北区系种数

马 光 季延娇 王明福

(沈阳师范大学化学与生命科学学院,沈阳 110034)

随着人口的迅速增长,人类经济活动的不断加剧,尤其是盲目地大量向自然界索取生物资源,作为人类生存最为重要的基础——生物多样性受到了严重的威胁(丁圣彦,2004)。生物多样性是当今全球生态学研究中的热点领域,也是生物地理学研究的重要领域。生物多样性是人类赖以生存和发展的物质基础。物种多样性是生物多样性研究的核心问题(王彦青等,2006),它不但是遗传多样性的直接体现,而且也是生态系统多样性和景观多样性形成的基础,它的丧失将直接危及人类社会的可持续发展。昆虫是具多样性的一类生物,其中有瓣蝇类(Calyptratae)隶属于昆虫纲(Insecta)双翅目(Diptera)环裂亚目(Cyclorrhapha),是该类昆虫中进化程度较高的一个类群,与人类有着密切的关系。一方面蝇类作为资源可为人类所利用,主要体现在几个方面:害虫天敌、实验材料、法医昆虫、资源昆虫、仿生昆虫、环境昆虫等;另一方面,蝇类又有对人类有害的一面:传播各种疾病,危害农、林、牧业,给人们的生产和生活造成很大损失(薛万琦和赵建铭,1998a)。太岳山地区有八大国内外著名旅游景区,200多个旅游景点。对该地区有瓣蝇类物种多样性进行研究具有十分重要的科学意义与经济意义,对当地旅游开发亦有着重要的社会效益。

1 材料与方法

1.1 研究区域

太岳山位于山西省中部,以太岳山区为地域建立的太岳林区绵亘于汾河东侧、沁河两岸,涉及长治、临汾、晋中3市的10个县(市),是山西省的重要林业基地(李卓玉等,1993;王希群等,2012)。本研究调查的吕梁山地区包括:平遥、介休、安泽、洪洞、灵石、古县、霍州、霍县、沁源、沁水等县(市)级行政区范围(李卓玉等,1993;盛海等,2002;王希群等,2012)。

1.2 材料来源

太岳山地区有瓣蝇类的材料来源于本文通讯作者等亲赴该地区广泛的采集调查和沈阳师范大学昆虫研究所馆藏标本信息,以及国内外有关书籍与学术期刊中对该地区有瓣蝇类的记述资料(王昌敬等,1979;Wangetal.,1990;范滋德,1992;Wangetal.,1994;崔永胜和王明福,1996;范滋德,1997;Wangetal.,1997;王明福等,1997;薛万琦和赵建铭,1998b;赵建铭,2001;马忠余等,2002;王明福等,2006;王明福等,2007;敖虎和王明福,2007;徐保海,2011;季延娇和王明福,2013)。本文通讯作者曾系统对该地区有瓣蝇类进行调查研究,共采集复核该地区相关标本2万余号,迄今,本研究所引用的标本资料绝大部分保存于沈阳师范大学,本研究较为详细的观察了该地区已知有瓣蝇类种类。

1.3 标本采集方法

在标本采集过程中主要采用网捕、诱蝇笼、诱蝇器皿等方法。

1.4 数据分析方法

多样性分析采用Shannon-Wiener指数,H=-∑PilnPi,其中,H为多样性指数,Pi为第i亚科、属或种的个体占总数的比例(马克平和刘玉明,1994)。

优势度指数(D)采用Berger Paeker指数,D=Nmax/NT,其中,Nmax代表优势科的种类数量,NT代表全部种类的数量。

区系成份分析以世界六大动物地理界及中国动物地理(张荣祖,1999)中对中国7个动物地理区的划分为依据,方法采用区系分析法进行。

2 结果

2.1 物种多样性

山西太岳山地区共记录有瓣蝇类8科75属168种,在属级和种级水平,分别占中国已知属、种的15.53%和4.68% (表1);其中蝇科(Muscidae)为优势科,种类较为丰富,无论在属级水平还是种级水平都占有较大优势。从科的水平看,蝇科属和种的数量最多,为22属70种,占中国已知属和种的39.29%和5.56%;其次为麻蝇科(Sarcophagida)为14属21种,占21.54%和9.05%;花蝇科(Anthomyiidae)为 13属26种,占30.23%和4.33%;寄蝇科(Tachinidae)为12属17种,占4.67%和1.53%;丽蝇科(Calliphoridae)为11属22种,占23.40%和10.89%。该保护区有瓣蝇类多样性指数在属级水平和种级水平分别为1.72和1.64;优势度指数在属级水平和种级水平分别占该保护区已知属数和种数的29.33%和41.67%。可见该保护区的有瓣蝇类物种极具多样性特征。

表1 山西太岳山地区有瓣蝇类各科已知属种的数量及在中国各科中的比例Tab.1 Numbers of known genera and species in each family of Calyptratae in Taiyue Mountain area of Shanxi Province and their proportions in corresponding families in China

2.2 区系成分分析

2.2.1世界区系成分的分析:根据动物现代分布理论及世界动物地理6界的划分,我国地跨古北与东洋两大动物界。本研究结果表明,在统计的山西太岳山地区有瓣蝇类区系成份比较复杂,可分为15个分布组合,在其总数(168种)构成比例中,古北界种35种,占20.83%;古北+东洋界种73种,占43.45%;古北+东洋+新北种14种,占8.33%;三界以上的广布种44种,占26.19%(表2)。

表2 山西太岳山地区有瓣蝇类世界区系成分Tab.2 Fauna components of the world on Calypteratae in the Taiyue Mountain area in Shanxi Province

Pal.:古北界Palaearctic Region;Ori.:东洋界Oriental Region;Nea.:新北界Nearctic Region;Aus.:澳洲界Australian Region;Eth.:非洲界Ethiopian Region;Neo.:新热带界Neotropic Region.

2.2.2国内区系成分的分析:以中国动物地理区统计分析,该地区有瓣蝇类的区系分布则更为复杂,可分为39个组合,凸显出该地区与国内其他动物地理界的关系,以及该地区该类昆虫的丰富、复杂、多样性。其中七区广布种20种,占已知种数的11.90%;分布在华北+东北+蒙新区的19种占11.31%;广布种(5区以上)76种占45.24%(表3)。

3 讨论

3.1 物种多样化程度较高

从调查结果看出,山西太岳山地区有瓣蝇类物种多样化程度较高。在全国已知的约3 600种有瓣蝇类中,太岳山地区已知168种,约占全国已知种数的4.68%。而太岳山地区面积仅占全国总面积的0.6%,由此可见其物种多样化程度较高。在各科属数方面,蝇科属的数量最多,为22属,占中国已知属的39.29%(22/56);其次为麻蝇科为14属,占中国已知属的21.54%(14/65);花蝇科为 13属,占中国已知属的30.23%(13/43);寄蝇科为12属,占中国已知属的4.67%(12/257);丽蝇科为11属,占中国已知属的23.40%(11/47)。在各科种数方面,蝇科在全国分布有1 260种,在该地区内分布有70种,占中国已知种数的5.56%。优势度指数分别为29.33%和41.67%,占有绝对优势。

3.2 古北界+东洋界成分为主,部分典型东洋界种的渗入,古北界及其他区系成分共存

3.2.1古北与东洋共同种为主:在山西太岳山地区发现的有瓣蝇类物种中,仅分布于古北界的有瓣蝇类物种35种,而古北+东洋界73种,占总种数的43.45%,连同古北、东洋2界与其他界共有的分布组合共10个组合44种,二界共有种共2个组合,84种,占其总种数的50%。这种结果充分说明该地区古北界与东洋界物种相互交错、渗透的复杂、多样特点。

从国内分布的39个分布组合中可以看出,该地区有瓣蝇类分布与国内7个地区的复杂关系。这些分布形式充分表明了山西太岳山地区有瓣蝇类的多样化程度。这与该区的地理位置以及气候有密切联系。独特的自然条件和复杂的地形地貌,使该区具有丰富的物种分布,适宜生物的长期生存与演化,因此才得以有如此众多的物种长期在此繁衍生息,形成以古北+东洋共同种为主、古北界及其他区系成分共存、国内区系复杂多样的物种多样性分布格局。

3.2.2典型的东洋界种的渗入:本次研究结果表明,该地区是古北、东洋2大界的交汇地带。除上述二界共同种为主体成分的事实外,尚有一些典型的东洋界种的渗入。如银池蝇LimnophoraargentataEmden,1965,该种为典型的东洋界种,其模式产地为缅甸的甘拜迪地区,除模式产地之外,仅分布于我国的贵州、四川及陕西秦岭太白山地区,在太岳山地区发现该种,为其分布记录上的北限。又如峨眉直脉蝇PolietesfuscisquamosusEmden,1965,该种亦为典型的东洋界种,该种已知广布于印度,尼泊尔,缅甸,巴基斯坦等属于东洋界的国家,在我国仅分布于四川省的雅安、峨眉山地区。鉴于上述分布现象与我国秦岭以东地区具有古北、东洋物种交互渗透的特点相吻合,故在太岳山地区采获此类物种亦为东洋界物种北侵的又一佐证。

NC:华北区North China;NE:东北区North-East;CC:华中区Central China;IX:蒙新区Inner Mongolia-Xinjiang;QT:青藏区Qinghai-Tibet;SW:西南区South-West;SC:华南区:South China.

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