芦芽山国家自然保护区夜蛾科昆虫区系分析

侯沁文

（长治学院 生物科学与技术系，山西 长治 046011）

夜蛾科（Noctuidae）隶属鳞翅目（Lepidoptera），目前世界上已知夜蛾种类超过3.5万余种，我国已记载夜蛾科昆虫近4000种[1]。夜蛾科作为鳞翅目主要大科之一，其种类繁多，数量巨大，适应环境能力较强，构成自然保护区生态系统的重要组成部分。该科绝大多数昆虫为植食性昆虫，其幼虫不仅危害森林苗木，还能危害大量农林经济作物，特别是棉铃 虫 （Heliothis armigera）、 小 地 老 虎（Agrotis ypsilon）等经济作物害虫，它们的幼虫危害范围广，爆发力度强，每年对我国农林等经济作物均造成巨大的经济损失[1,2]。为此，国内外学者对夜蛾科昆虫开展了相关研究，主要集中于夜蛾科昆虫分类及生活习性[3,4]、害虫的防治[5]、基因表达[6,7]等方面。

山西省芦芽山国家级自然保护区隶属华北区，地处吕梁山系的北端，保护区内有大面积华北落叶林和云杉林，森林植被保存完好，具备典型黄土高原森林特征[8,9]。该保护区地处中国暖温带中部，典型的山地森林，造成该地区动物资源和植物资源的非常独特。近些年，对该地区的研究报道主要集中于植物[10,11]、野生动物[12,13]等方面，而关于昆虫方面研究鲜见报道[14]，尤其缺乏夜蛾科昆虫相关研究案例。鉴于此，为了了解芦芽山自然保护区内夜蛾科昆虫区系组成和分布特征，在该保护区开展了夜蛾科的专项调查，旨在为更好保护芦芽山保护区生态环境提供实用性的建议。

1 材料和方法

1.1 研究地概况

芦芽山位于山西省西北部吕梁山脉北端，地理坐标为北纬38°35′40″ ～38°45′00″，东经111°50′00″ ～112°5′30″，地处岢岚、宁武、五寨三县的交界，保护区的总面积达2.1万公顷[8,15]。暖温带半湿润山区气候，年平均气温在6℃左右，1月份气温最低，平均-8～-12℃，7月份气温最高，平均20～25℃。无霜期约150 d，年降水量约400 mm[11]。芦芽山海拔落差较大，气候条件特殊，造成植被垂直地带性非常明显，植被类型丰富，从低海拔到高海拔呈现类型多样植被带[15]。

1.2 调查方法

2015年6～9月间，在保护区内选择6种植被类型，各设3个样点，样点间距离约为100 m，使用灯诱法诱捕蛾类昆虫，制成昆虫标本，现保存于长治学院昆虫标本室[16]。根据夜蛾的外部形态、生殖器等特征，参照朱弘复（1964[17]）、陈一心（1985[18]，1999[1]）等编写的昆虫志工具书等进行鉴定。

1.3 数据处理

区系分析参考张荣祖（2011）[19]提出的中国7大地理区系意见。运用EXCEL2013和SPSS19.0软件，基于Jaccard距离系数，进行夜蛾科昆虫区系间物种相似性分析[20]。

2 结果与分析

2.1 物种组成

在芦芽山保护区共捕获夜蛾科蛾类昆虫68种，隶属于12亚科39属，调查统计结果见表1。从表中可以看出夜蛾亚科的属种数最多，有9属20种，其属、种数占总属、总种数的23.08%和29.41%；其次为盗夜蛾亚科，有7属12种，占总属、总种数的17.95%和17.64%；再次为杂夜蛾亚科，有7属8种，占总属、总种数的17.95%和11.76%；属种最少的为绮夜蛾亚科，仅有1属1种。

在12个亚科中，夜蛾亚科、盗夜蛾亚科和杂夜蛾亚科的优势度分别为53.25%、14.20%和12.37%，该3个亚科皆为优势亚科。在68种夜蛾科昆虫中，优势度大于5%的种共有4个，分别为前黄鲁夜蛾（Xestia stupenda）、三角鲁夜蛾（Xestia triangulum）、逆灰夜蛾（Polia abnormis）和义地夜蛾（Agrotis justa），优势度依次为 21.20%、6.69%、5.78%和5.38%，其中三角鲁夜蛾是芦芽山保护区的优势种。

表1芦芽山夜蛾科昆虫群落组成Table 1 The community composition of Noctuidae in Luya Mountain

注：NER，东北区；NR，华北区；MXR，蒙新区；QZR，青藏区；SWR，西南区；CR，华中区；SR，华南区；CWS，中国广布种；“+”属于此区系成分。

2.2 区系组成

夜蛾科昆虫的区系组成结果可以看出，芦芽山夜蛾科昆虫以古北界种为主，有38种，占55.88%；其次为古北和东洋界共有种，有30种，占44.12%，其中中国广布种4种，古北界广布种12种，东洋界广布种4种。芦芽山自然保护区夜蛾科昆虫分布情况较为复杂，共有23个分布类型，其中种数最多的分布型有 4个，分别为 NR+NER、NR+QZR、NR+NER+CR、NR+NER+MXR+QZR，夜蛾科昆虫种数均为6种，占总种数的8.82%；其次为NR+MXR+QZR，夜蛾科昆虫有5种，占总种数的7.35%；第三为中国广布型、NR、NR+MXR、NR+CR、NR+NER+MXR分布型各有夜蛾科昆虫4种，均占总种数的5.88%；第四为NR+SWR、NR+NER+QZR、NR+NER+MXR+SWR+CR各有3种，均占总种数的4.41%；其余10种分布型均只有1种，各占总种数的1.47%。

2.3 区系相似性

区系间的共有物种及相似系数见表2，从表中结果可知华北区夜蛾科昆虫与东北区共有种最多，有36种且相关系数（0.529）最高，达到显著中度相关（P<0.05），关系最为密切；其次是华北区与蒙新区、华北区与青藏区、华北区与华中区，共有种分别为30种、29种、25种，相关系数分别为0.441、0.426、0.368，皆为低度相关；再次是华北区与西南区，共有种为14种且相关系数为0.206；华北区与华南区共有物种仅有7种，区系间相似系数（0.103）最小，华北区与华南区关系最不密切。综上表明，地理空间距离远近是决定区系间物种相似性大小主要因素之一。

表2 7大区系间的共有种和相似性Table 2 The common species and similarity coefficient seven zoogeographical regions

3 结论与讨论

综上可知，芦芽山保护区夜蛾科昆虫由12亚科39属68种，包含三个优势亚科（夜蛾亚科、盗夜蛾亚科和杂夜蛾亚科）和一个优势种（三角鲁夜蛾）。从区系组成来看，山西芦芽山夜蛾科昆虫区系组成中古北界成分为主体，其次为古北界和东洋界共有种成分。赵玉婉和王明福[21]对山西省棘蝇亚科区系的研究结果与本研究相同，也是以古北界种为主，其次为古北界和东洋界共有种；但李青森等[22]、廖波等[23]分别对山西省天蛾科昆虫区系、山西历山自然保护区食蚜蝇科昆虫区系的研究结果却与本研究有所区别，区系组成均以古北、东洋两界共有种为主，古北界种次之。由此可以看出，虽然同处于山西地域，但是因山系的地理隔离，影响到夜蛾科昆虫物种多样性，这恰恰为地方特有种的形成提供了独特生存环境[24]。

昆虫区系差异与地理空间阻障效应、物种的扩展能力等因素密切相关[25]。杨镇等[26]对甘肃白水江国家级自然保护区的尺蛾科昆虫区系进行研究，结果显示，古北界种占6.42%，东洋界种占27.81%，两界兼有种占65.78%，在动物地理区划上该保护区属于东洋界向古北界过渡地带，也印证了地理空间隔离对蛾类区系的重要影响。本研究表明芦芽山夜蛾科昆虫区系在亚科级和种级水平上以古北界华北区成分为主，与东北区关系最近，与蒙新区、青藏区关系次之，与华南区最远。可能是因为芦芽山地区与东北区、蒙新区、青藏区地理位置比较靠近，物种传播扩散相对较容易，造成共有物种较多，群落相似系数比较高，而与西南区、华南区地理空间距离相距较远，物种传播扩散困难，造成西南区、华南区的物种在芦芽山自然保护区为稀有物种。

除此之外，夜蛾科昆虫物种分布还因受到植被、气候等生态因素差异的影响而产生变化[27]。昆虫群落相似性高可能和所处环境条件相似性高有关，尤其是与所处环境的植物群落有着密不可分的关系，从某种意义上说，环境条件差异造就植物群落的差异，植物群落差异造就昆虫群落的不同[28]。但是植物群落的差异不完全体现在林型差异，芦芽山保护区林型主要有寒温性针叶林和落叶阔叶林，乔木主要有山杨、青杨、油松、辽东栎、白杄、青杄等，在林下有丰富的群落，这些群落包含有土庄绣线菊、刚毛忍冬、山蒿、金银忍冬、披针薹草等。夜蛾科昆虫在这些乔木上以及林下灌丛中生存和繁衍，物种类丰富度和分布格局与乔木有一定的关系，与林下灌木、草本植物有着更为密切的关系。