河北省不老青山林区鳞翅目多样性初探

郭欣乐，任国栋*，崔文霞，曹维林

(1. 河北大学生命科学学院，河北省动物系统学与应用实验室，河北保定 071002；2. 邢台县林业局森防站，河北邢台054000)

河北省不老青山林区鳞翅目多样性初探

郭欣乐1，任国栋1*，崔文霞2，曹维林2

(1. 河北大学生命科学学院，河北省动物系统学与应用实验室，河北保定 071002；2. 邢台县林业局森防站，河北邢台054000)

不老青山是位于河北省南部太行山东麓的森林景观，至今没有鳞翅目多样性方面的专门考察报道。本研究于2015年和2016年的5-9月，从该区选取多个样地，采用网捕以及灯光诱集的方法，共获得鳞翅目标本7438头，隶属26科306属419种，其中蛾类21科268属370种，蝶类5科38属49种。在物种数以及个体数量构成上，蛾类的夜蛾科、尺蛾科、螟蛾科以及蝶类的蛱蝶科为优势种群，占总种数的52.19%，其他类群共计占47.81%；对其物种丰富度(S)、多样性指数(H)、均匀度指数(J)、和优势度指数(D)分析结果表明，蛾类的各项指数在7月、8月份达到较高水平，多样性指数达到11.9894，表明该森林景观的蛾类种群组成结构趋于合理；而蝶类在各个水平上的指数均较低，表明该森林景观的生境条件对蝶类多样性均产生了明显影响。

鳞翅目；物种多样性；不老青山；河北省

不老青山隶属河北省邢台县管辖，是冀南第一高峰，位于河北省南部太行山东麓，最高海拔1822 m，其西侧与山西省昔阳县交界、北与河北省内丘县相邻，处于太行山脉的深处大断裂带上，是一座“一脚踏两省，鸡鸣传三县”的高山。该山以石质山地为主，地势险峻、裸石嶙峋，草甸和林地成片或块状分布，平缓地带栽种有大量核桃树和板栗树，自然环境受人为干扰较大。不老青山的大陆性季风特征显著，雨热同季、四季分明、寒暑悬殊、干湿明显，年均降雨量618.7 mm，年均气温13.2℃，垂直高度超过900 m，属暖温带半干旱季风气候区(张晓丽，2006,2007；武爱娜，2009)。

不老青山是河北省正在开发建设的生态旅游区，域内动、植物资源缺乏比较完整的调查和文字记录，尤其是昆虫资源知之甚少。随着该地观光旅游业的兴起和农林业规模的扩展，将给当地的生态环境带来更大影响。为此，尽快摸清其生物资源本底成为该区当前十分紧迫的任务。本项研究在河北省林业厅专项经费支持和当地政府的大力配合下，开展了为期2年的昆虫本底考察。本文是这项考察工作的一部分，以鳞翅目昆虫为研究对象，初步揭示该类昆虫在不老青山的物种多样性及其灯下活动情况，以期为该生态景观保护和区域农林业区划提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究材料

本文所用到的鳞翅目标本的材料，全部为本实验室于2014年5-9月及2016年5-9月在不老青山采集获得。

1.2 调查方法

1.2.1 采集点布局

以核心区宋家庄镇的大北沟村为固定考察点，参考区域内不同海拔高度和不同生境，共设置 6个采集样点，于2015年5-9月及2016年5-9月分别在这些样点进行周期性采集(表1)。

1.2.2 采集方法

蝶类采集以网捕为主，在各月份不同时间段均进行采集调查，将捕获的标本用三角纸袋临时封存并带回；蛾类从每年的5月开始至8月底结束，灯诱时间在20 ∶00-04 ∶30，每周灯诱1次，其他6个样点随机采集。采集方法为夜间使用450 W高压汞灯与2 m×2.5 m的白色幕布对蛾类进行灯光诱集，收集幕布周围5 m×5 m范围内的所有蛾类。大型蛾类用广口毒瓶,小型蛾类用冷冻管,毒杀剂为乙酸乙酯。

表1 河北省不老青山昆虫采集调查样地概况

1.3 标本鉴定

蛾类标本鉴定参考各类专著，如：《中国动物志·昆虫纲》(朱弘复和王琳瑶，1991，1996，1997；陈一心，1999；薛大勇和朱弘复，1999；方承莱，2000；刘友樵和李广武，2002；武春生和方承莱，2003；赵仲苓，2003；刘友樵和武春生，2006；韩红香和薛大勇，2011)和《中国经济昆虫志》各相关卷册(朱弘复和陈一心，1963；朱弘复和方承莱，1963；朱弘复等，1964；赵仲苓，1978，1994；王平远，1980；朱弘复和王琳瑶，1980；陈一心，1985)、《中国蛾类图鉴》(I-IV)(中国科学院动物研究所，1981-1983)、《华北灯下蛾类图志》(北京农业大学，1978)、《河北省森林昆虫图册》(《河北省森林昆虫图册》编写组，1985)、 《北京蛾类图谱》(虞国跃，2014)等。

1.4 数据分析

①物种丰富度(S)：直接用物种数目(S)来表示。

②优势度指数(D)采用Berger-Parker公式：D=Nmax/N。公式中：Nmax为优势种群数量，N为全部种群数量。

③多样性指数(H)采用Shannon-wiener公式：H=-∑PilnPi。公式中：Pi是第i种的个体数Ni占全部个体总数N中的比例，即Pi=Ni/N。

等级多样性指数公式为：H(FGS)=H(F)+H(G)+H(S)。公式中：H(F)为科级多样性，H(G)为属级多样性，H(S)为种级多样性。

④均匀度指数(J)采用Pielou公式：J=H/lnS。公式中：J为均匀度，H为Shannon-wiener多样性指数，S为物种数。

2 结果与分析

2.1 鳞翅目物种多样性组成

经过2年为期8个月的采集，由不老青山共获得鳞翅目昆虫标本7438头，其中蛾类6966头，隶属于21科268属370种；蝶类472头，隶属于5科38属49种(表2和表3)。

表2 河北省不老青山蛾类种群组成和所占比重

续上表

科Families属Genera所占比例(%)Proportion物种数Species所占比例(%)Proportion个体数Individuals所占比例(%)Proportion舟蛾科Notodontidae2593236973568816毒蛾科Lymantriidae726112324176253灯蛾科Arctiidae14522236227361057鹿蛾科Amatidae1037205460086夜蛾科Noctuidae702612102275710461502总计Total2681003701006966100

蛾类的属、种和个体数量组成比例以夜蛾科、尺蛾科和螟蛾科最高(表2)，分别达到26.12%、27.57%和15.02%、19.40%、16.49%和19.15%、14.93%、14.60%和18.06%；其次分别是舟蛾科9.32%、9.73%和8.16%、天蛾科6.34%、7.57%和10.48%、灯蛾科5.22%、6.22%和10.57%、刺蛾科3.73%、3.78%和8.24%、毒蛾科2.61%、3.24%和2.53%、枯叶蛾科1.87%、1.62%和2.01%、钩蛾科1.87%、1.35%和1.26%、波纹蛾科1.49%、1.35%和1.18%、卷蛾科1.87%、1.62%和0.37%。

不老青山的蝶类以蛱蝶科最为丰富，无论是种数还是个体数，均超过总种数的50%。其种数由高到低分别是：凤蝶科(7种)=灰蝶科(7种)>弄蝶科(6种)>粉蝶科(3种)(表3)。

表3 河北省不老青山蝶类的物种群组成和所占比重

2.2 灯下蛾类种群数量变化

(1)蛾类种群特征。调查发现，不老青山的蛾类昆虫的科、属和种级数量及其个体数量，都处在高量状态(图1-4)。由各图可以看出，随着气温升高，灯下蛾类的种类和数量都在迅速增加，在7月和8月达到最高水平。科、属、种的数量和个体数量的走势基本一致，只有7月、8月份的物种数和个体数量规律有些不一致。这与不老青山的气候温度有很大关系，7月份的平均气温最高，进入8月下旬气温下降明显， 导致7月份的物种个体数量比 8月份要高。

(2)蛾类多样性指数。从表4显示的变化趋势看，蛾类物种多样性指数以5月份最低。由于该山的海拔较高，5月份气温还处于比较低的状态，大部分蛾类还没有羽化，只有为数不多种类的成虫如枯黄贡尺蛾、旱柳原野螟的数量相对较大，故这2种蛾子的优势度指数最高；以后随气温升高，气候逐渐回暖，灯下出现的蛾类成虫逐渐增多，导致多样性指数持续增加，一直到8月份达到最高值，但由于种类以及个体数量的大幅增加，优势度指数则开始下降；此时蛾类的均匀度指数一直徘徊在2.1左右。从全年情况看，不老青山蛾类昆虫等级多样性达到了11.9894，均匀度指数达到2.0275，表明其昆虫种群组成的结构合理，分布比较均匀、生态比较稳定。

图1 蛾类科级水平动态 Fig.1 Time tendency of month families

图2 蛾类属级水平动态Fig.2 Time tendency of moth generas

图3 蛾类物种数动态Fig.3 Time tendency of moth species

图4 蛾类个体数量动态Fig.4 Time tendency of moth individuls

月份Month优势度指数Domonanaceindices等级多样性指数IndicesofgradationaldiversityH(F)H(G)H(S)H(FGS)均匀度Evennessindices5017801798231056316748071220528601619207354032842678103741204417007122230343242454691110142105380034022928473254972411997721941全年Fullyear00786722513470945028711989420275

图5 蛾类种群多样性指数变化Fig.5 The monthly changes of diversity indices on moths communities

2.3 蝶类活动情况

在不老青山对蝶类调查中，共获得蝴蝶标本5科 472头，由此看出，该区是蝶类物种分布十分贫乏的环境。已知蝶类在各月份的数量活动情况见表5。不老青山的蝶类多样性总体较低，且蝶类随季节变化和温度升高，其多样性指数没有多大变化；从5月份到6月份的气温增长明显，7、8月份的温度和气候更适合山地昆虫的活动，但多样性指数缺逐渐降低。究其原因，主要与该区大面积石质山地裸露，绿色植物较少有关，也与当地村民在山上大量种植板栗、核桃等果树，经常性的使用杀虫药剂有关。

表5 河北省不老青山蝶类种群组成及多样性指数

3 结论与讨论

蛾类是生态系统的重要组成部分，其多样性大小不仅反映了群落本身的状况，也反映了栖息生境的优良，对生态平衡和环境质量能起到较好的指示作用(王章训等，2015)。从现有考察结果看，不老青山的鳞翅目昆虫已知26科306属419种，其中蛾类昆虫的种类和个体数量约占88%，蝶类约占12%，整体上属于太行山鳞翅目昆虫物种比较贫乏的地区。造成这种结果有3个主要原因：一是区域面积较小，而面积与物种数有一定关系；二是水资源缺乏，影响植物的广泛性分布，整体植被较差，影响了鳞翅目昆虫的的分布和栖息；第三是当地开垦山地，大面积种植农作物和果树，加上经常性喷洒农药保护果树和作物，影响蛾蝶的广泛分布和数量增加，生态质量欠佳。

本研究调查的蛾类多样性指数达到了11.9894，而蝶类则只有7.2042，说明该地区的总体生态环境基本良好，蛾类的种群结构稳定；但由于人为的因素，农药的较多使用，环境遭到一定程度的破坏，导致蝶类昆虫多样性指数相对较低。人为干扰对森林生态系统的影响是普遍的(杨立军和张丹丹，2014)，尽管蝶类只是昆虫当中的一小部分，但由于其对生活环境及食物的依赖程度较高,对栖息地植被及微环境变化十分敏感(房丽君和张雅林，2010)，从中又反映出该景区生态环境欠佳和人类对环境造成的影响较大，说明昆虫多样性与植物多样性也紧密相关(朱慧等，2008)。

鉴于调查时间和采点的局限，可能还有一些鳞翅目种类还未发现，需要进一步调查挖掘。

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Primary investigation of Lepidoptera diversity from the Mt. Bulaoqing in Hebei Province

GUO Xin-Yue1, REN Guo-Dong1*, CUI Wen-Xia2, CAO Wei-Lin2

(1. College of Life Sciences, Hebei University, The Key Laboratory of Zoological Systematics and Application, Baoding 071002, Hebei Province, China；2. Department of Forest Disease and Pest Control Station in Xingtai County, Xingtai 054000, Hebei Province, China)

The Bulaoqing Mountain is a forest landscape of the southern Taihang Mountains in Hebei Province, so far no special inspection reports of Lepidoptera diversity. During May to September in 2015 and 2016, we collected multiple sample from the area, using the screen trap and the light trap methods,

7438 specimens belonging to 26 families, 306 genera and 419 species, of which there were 21 families, 268 genera and 370 species of the moth; 5 families, 38 genera and 49 species of butterflies. From the number of species and individuals, the Noctuidae, Geometridae, Pyralidae and Nymphalidae were the dominant groups, accounting 52.19% of the total species in the mountain, and other groups were accounted for 47.81%. Regarding the species richness (S), diversity index (H), evenness index (J), and the dominance index (D); the results of the analysis showed that the moth in all kinds of index reached a higher level in July and August, diversity index was 11.9894, it showed that the forest landscape of moth population structure was more reasonable. The each level of the index of butterflies was low, it showed that the forest landscape of habitat conditions had significant effect on the butterflies diversity.

Lepidoptera; species diversity; Bulaoqing Mountain; Hebei Province

河北省林业有害生物普查项目(2015-2016)；河北省无脊椎动物系统学与应用实验室资助项目(HBI2016006)

郭欣乐，女，1992年生，河北人，研究生，研究方向为昆虫系统进化

*通讯作者Auhtor for correspondence, E-mail: gdren@hbu.cn

Received: 2016-09-28; 接受日期Accepted: 2016-12-20

Q968.1;S433

A

1674-0858(2017)02-0357-08

郭欣乐，任国栋，崔文霞,等.河北省不老青山林区鳞翅目多样性初探[J].环境昆虫学报，2017,39(2):357-364.