延吉市不同类型绿地蝶类物种组成与多样性研究

蔡睿　裴洪淑

摘要：为揭示在城市化过程中不同类型绿地对蝴蝶群落的影响，于2016年5～9月对延吉市郊区和市区6种不同生境类型中蝴蝶群落进行了调查。结果表明：共采集蝴蝶485只，隶属于5科16种。优势种为粉蝶科菜粉蝶和小灰碟科蓝灰蝶，6种生境类型中物种丰富度以天然林绿地最高，其次是过渡带绿地、河岸天然绿地、河岸人工绿地、金达莱公园、文化宫公园；多样性指数变化趋势为天然林绿地>过渡带绿地>河流人工绿地>河流天然绿地>金达莱公园>文化宫公园，可见不同人为干扰下的生境对蝴蝶种类丰富度及多样性有明显的影响。

关键词：延吉市；生境类型；蝴蝶多样性

中图分类号：Q966.1

文献标识码：A 文章编号：16749944（2017）10014203

1 引言

生物多样性是人类赖以生存和发展的基础，保护生物多样性对人类的生存发展具有重要的意义。在快速城市化过程中，人类极大地破坏了生物的自然生境，导致生境破碎化，进而影响到了蝴蝶类等的众多生物的生存环境。城市绿地作为城市生态系统的组成部分，是乡土植物和乡土生物多样性保护的最后堡垒之一。生境类型或生境质量等生境特征的改变驱动物种丰度和群落组成的变化，进而影响昆虫群落对环境变化和土地利用类型变化等生态扰动的响应。蝴蝶隶属昆虫纲（Insecta），鱗翅目（Lepidoptera），不仅是深受人们喜爱的昆虫，而且对自然环境变化表现敏感，众多学者把蝴蝶作为环境指示物种。虽然目前有关蝴蝶多样性研究有很多，但大部分都侧重于自然保护区的蝴蝶种类调查，而对于城市区域、农田等非保护区蝴蝶多样性研究较少。沿城市生境梯度的变化情况来研究蝴蝶多样性和城市环境的关系，并将环境因子进行量化，能够更加客观准确地反映环境因子和蝴蝶群落多样性指数等生态学基本元素的关系，从而使环境因子和蝴蝶群落生态学之间的关系得以深入和拓展。不仅可以有效地保护生境中蝴蝶的物种多样性，也可支持和预测其他昆虫种群在此生境中的保护状况。为了阐明不同类型绿地对蝴蝶丰富度及多样性的影响，笔者以城市化进程较快的延吉市为研究区域，选取包括自然绿地在内的6种不同的生境类型进行了调查研究。

2 研究区自然概况

延吉市位于吉林省东部，东经129°01′～129°48′，北纬42°50′～43°23′，地处于我国中温带半湿润气候区，气候温暖湿润，靠近日本海，境内大型河流较多，与同纬度其他地区相比具有冬暖夏凉，雨热同季，湿润多阴等特点。年平均气温摄氏5.8℃，极端低气温摄氏-27.9℃，全年无霜期146 d，年平均降水量583 mm，平均日照2294 h，结冰日平均达175 d左右。延吉市城市化目前正处于成熟阶段，总人口数45万人，城区面积不断外延扩张。按照人为干扰程度的梯度变化， 在延吉市郊区和市区选取了6个不同类型的样地，分别为处在帽儿山森林公园中的天然林绿地、天然林与农地过渡带绿地，在市区的河岸天然绿地和河岸人工绿地，以及文化宫公园绿地和金达莱公园绿地。

3 研究方法

3.1 调查方法

在每个采样地点设置3条样线，样线长50 m，样线间隔50 m。采样时间从2016年5～9月，每月采样1次，共采集6次。每次于晴天上午10：00～15：00外出采样，3人在一条样线来回走动采样，每条样线采样时间30 min。采用网捕法对蝴蝶成虫进行定量调查，将采集的蝴蝶放在写有时间、地点和采集人的袋子内，带回实验室参考《中国蝴蝶原色图鉴》以及《中国动物志·鳞翅目·粉蝶科》进行分类鉴别，记录了科、属、种及个体数目。

3.2 数据分析

为揭示不同绿地之间的蝴蝶群落结构特征上的差异，根据蝴蝶群落的特点及实地取样数据，按照群落生态学的统计方法，采用Margalef丰度度指数、Pielou均匀度指数、Simpson种类优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Jaccard相似性系数，运用Microsoft Excel 2003、SPSS 18.0软件进行数据分析。

4 结果与分析

4.1 蝴蝶类群落结构特征

该次调查共获得蝴蝶标本485只，隶属于5科16种。如表1所示，帽儿山天然林绿地是5科12种，优势科为粉蝶科（46.7%），优势种为菜粉蝶（25.2%）、银纹豹斑蝶（19.1%）和绢粉蝶东北亚种（16.5%）；过渡带是3科10种，优势科为粉蝶科（61.0%），优势种为菜粉蝶（22.0%）、豆粉蝶（17.1%）、绢粉蝶（15.9%）和蓝灰蝶（15.9%）；河岸上游天然绿地是3科7种，优势科为粉蝶科（61.0%），优势种为蓝灰蝶（33.3%）、菜粉蝶（26.4%）和豆粉蝶（25.3%）；河岸下游人工绿地是3科7种，优势科为粉蝶科（50.9%），优势种为蓝灰蝶（40.4%）、豆粉蝶（26.3%）和菜粉蝶（21.9%）；金达莱公园绿地是3科5种，优势科为粉蝶科（78.6%），优势种为菜粉蝶（59.5%）、豆粉蝶（19.0%）和蓝灰蝶（9.5%）；文化宫公园绿地是3科4种，优势科为粉蝶科（82.5%），优势种为菜粉蝶（80%）、白弦月纹蛱蝶（12.5%）和蓝灰蝶（5.0%）。综合个体数和分布范围等指标，菜粉蝶（31.67%）、蓝灰蝶（22.92%）为研究区域的优势种和广布种，数量上也以粉蝶科最多，弄蝶科最少。

4.2 多样性指数

图1分别表示了6种生境类型的物种丰富度指数、多样性指数、均匀度指数、优势度指数，图1-a显示出物种丰富度指数最高的是天然林绿地，其次从高到低依次是过渡带、河岸天然绿地、河岸人工绿地、金达莱公园绿地、文化宫公园绿地；图1-b显示出多样性指数的大小顺序为：天然林绿地>过渡带>河岸人工绿地>河岸天然绿地>金达莱公园绿地>文化宫公园绿地；图1-c显示出均匀度指数由高到低分别是是过渡带、天然林绿地、河岸天然绿地、河岸人工绿地、金达莱公园绿地、文化宫公园绿地；图1-d显示优势度指数天然林绿地最高，河岸人工绿地、过渡带绿地紧随其后，其次依次是河岸天然绿地、金达莱公园绿地，最低为文化宫公园绿地。由此可知天然林绿地蝴蝶群落物种数、多样性指数、均匀度指数和丰富度指数都最高；城市人工公园绿地蝶类物种数、多样性指数、均匀度指数、丰富度指数皆为最低。

4.3 各生境类型蝴蝶种类相似性系数分析

6种生境类型间的蝴蝶种类相似性分析表明（表2），金达莱公园绿地和文化宫公园绿地相似性系数是0.80，是6种生境类型相关性系数中最高的，其次是河岸下游人工绿地与金达莱公园绿地相似性系数，为0.71；而天然林绿地与文化宫公园绿地相似性系数是最低，为0.23；其余三种生境类型相似性系数均在0.27～

4.4 各生境类型间蝴蝶物种相似性聚类分析

为了解不同类型绿地蝴蝶群落结构状况，对不同生境类型的蝴蝶物种数进行聚类分析（图2），由图2可以看出人为干扰最大的文化宫公园绿地和金达莱公园绿地、河岸下游人工绿地在物种组成结构上最接近，可将它们归为第1类，河岸上游天然绿地为第2类，过渡带为第3类，天然林绿地为第4类，天然林绿地、过渡带与其他生境类型有较大的差别。

5 讨论

5.1 生境条件的变化对蝴蝶物种的影响

本次调查中共采集到5科16种蝴蝶，其中在天然林地区内采集到的为5科12种，个体数占采集总数的42.1%；城市公园内采集到的为4科7种，个体数占采集总数的16.9%。蝴蝶种类的丰富度、多样性从城市人工公园绿地、河岸绿地、过渡带、天然林绿地呈递增趋势。一个地区的植被类型、生境复杂程度与蝶类物种数量丰富程度有相关性。该调查中的天然绿地是处在帽儿山森林公园的郁闭的山中草地，周围被乔木、灌木围绕着，植物的种类和结构复杂，使天然林绿地保持了多样化的自然生境类型和良好的生境质量，能为多种不同生态习性的蝶类提供栖息环境；过渡带样地虽然是个开阔的草地，但处在森林与农田交界带，相邻于帽儿山落叶松林，因此6个样地中物种组成和结构最接近于天然林地，多样性也仅次于天然林地；河岸绿地是处在城市东西两侧的带状绿地，一处为城市残留天然草地，一处是由乔木、灌木及草本人工种植组成的绿地，蝴蝶类物种相似性上与过渡带样地表现出较高的水平，其中人工绿地的蝴蝶物种组成和结构更接近于城市绿地；两处城市公园绿地均为人工绿地，草坪植物为主，有少量乔木和灌木，面积较小，生境类型简单，两个样地之间的物种相似性系数很高（0.80），但与天然林绿地间的相似性系数只有0.31和0.23。城市公园是人为活动比较大的区域，这里分布着栽培的菜田、绿地和林木，虽然蝴蝶物种数较少，但有些种类的个体数量相对较多且与农作物有关，例如菜粉蝶。6种不同生境类型绿地蝴蝶优势种均为菜粉蝶，表明菜粉蝶适宜适应性较强，可栖息在多种生境类型，但在城市绿地中的数量较少，这可能与绿地斑块的面积有直接的关系，晏华等（2006）和左自途等（2008）在重庆市主城区进行的蝶类调查中的结果也显示菜粉蝶为优势种。另外，蛱蝶科白弦月纹蛱蝶、小灰蝶科蓝灰蝶在6种生境内也均有分布，而天然林绿地中较多的粉蝶科淡色钩粉碟、银纹豹斑蝶等在其他绿地中未能發现。由于某些蝶类一般在树冠上空或山坡比较崎岖树林中栖息而无法采集，加上调查人员、调查时间和精力有限，造成某些科属采集不够全面，因此蝴蝶种类的多样性还有待进一步补充和完善。

5.2 建议

在城市化过程中，对原生生境的保护固然重要，但城市内残留自然绿地与人工绿地含有丰富的乡土植物和种植植物，在一定程度上也能为蝴蝶等昆虫及微生物提供栖息的场所，对城市生物多样性的保护具有积极意义。在了解和分析不同绿地间蝴蝶群落组成和结构差异的基础上，需要进一步分析影响蝴蝶多样性的各种要素，为提升城市化过程中的生境质量及保护城市生物多样性提供更有力的科学依据。

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