王 岩,杨舒涵,王佳宁,左玉昊,冯铭铭,纪 艳,2*
扎龙自然保护区蝶类资源调查及多样性分析
王 岩1,杨舒涵1,王佳宁1,左玉昊1,冯铭铭1,纪 艳1,2*
(1. 佳木斯大学 生命科学学院,黑龙江 佳木斯 154007;2. 佳木斯大学 应用昆虫研究所,黑龙江 佳木斯 154007)
【目的】通过掌握扎龙国家级自然保护区蝶类多样性情况,对保护区的蝶类保护具有重要意义。【方法】采用网捕法、观察法等方法对保护区内的蝶类进行采集与观察。【结果】通过调查共观察到蝶类5科48种,698头,蛱蝶科种类最多。对不同生境内蝶类进行数据分析,杂草甸样地内蝶类多样性指数、均匀度指数均为最高,苔草沼泽样地与杂草甸样地内蝶类相似度指数最高,苔草沼泽样地与苇塘沼泽样地内相似度指数最低。【结论】研究可为该保护区日后保护蝶类生物多样性提供基础数据。
保护区;资源调查;蝶类多样性
【研究意义】对扎龙自然保护区内蝶类进行物种多样性的调查研究,不仅可以掌握该地区的蝶类种类,制定蝶类物种名录,为该地区蝶类生物资源利用提供基本数据,还可为监测自然生态环境和促进生物多样性保护提供基础理论依据[1-3]。【前人的研究进展】蝶类能帮助雌雄异花植物进行传播授粉,与蜜源植物形成协同进化关系,这也促进了植物的繁衍进化。顾伟等[4]人在2015年对小兴安岭凉水自然保护区不同生境内的蝶类多样性进行研究,研究结果表明环境质量越优越就越适宜蝶类的生存,对保护区进行适当合理的干扰,也有利于保护区生态系统的发展。英国、美国、日本等国家在20世纪末均陆续完成了蝶类资源调查,并研究蝶类的数量特征、发展变化、区系成分、多样性特征等,使蝶类研究得到了极大发展。【本研究的切入点】昆虫多样性是生物多样性重要的组成部分之一,蝶类是生物多样性极为丰富的昆虫群体中最引人注目的类群,因此蝶类多样性的研究目前已经成为昆虫学研究的热点之一。蝶类不仅是生物资源中重要的组成部分,也是监控环境系统、植物分布以及气候变化的指示性物种,还是生物多样性研究与保护的重要类群[5-6]。【拟解决的关键问题】通过对扎龙自然保护区进行蝶类调查,掌握此地区的蝶类物种多样性,找到适当的方法,减少和控制自然保护区的生态环境受到干扰,为蝶类的生存提供良好的环境。
扎龙国家级自然保护区位于黑龙江省齐齐哈尔市,总面积约2 100 km2,是国内以保护鹤类等水禽及珍稀鸟类为主的自然保护区,也是中国北方同纬度地区中保留最为完整、最为原始、最为开阔的湿地生态系统,并且也是我国丹顶鹤的主要繁殖地之一[7-8]。保护区气候类型为典型的大陆性气候,冬季漫长干燥且严寒,夏季短促而湿润,年平均气温为1.8~4.5 ℃,全年降水多的月份集中在6—9月,占全年降水量的82%,冬季降水量少且全为降雪。保护区内植物种类丰富,生态环境保护较好,为昆虫的生存和繁衍提供了充足食源和栖息环境。
我们选取天气比较晴朗的时间段进行蝶类资源调查,通过观察蝶类与采集到的蝶类样本数据可基本反映扎龙国家级自然保护区不同生境内蝶类的实际发生情况。在调查过程中分别设置了苔草沼泽样地、针阔混交林样地、苇塘沼泽样地和杂草甸样地4种不同生境类型样地,随机选择观察样点,在各样点间进行流动观察,通过网捕法对蝶类进行调查,记录观察到的蝶类数量以及采集样地等信息,将采集到的蝶类放入三角袋内保存,带回实验室。根据参考分类文献[9-11]进行分类鉴定,并将采集到的部分蝶类进行展翅标本制作。
2.2.1 物种多样性指数()
根据Shannon-Wiener多样性指数公式:
= -∑(/) (1)
式(1)中:是个物种的总个体数,是物种的个体数。
2.2.2 均匀度指数()
根据Pielou均匀度公式:
=/ln(2)
式(2)中:为物种数,是Shannon-Wiener多样性指数目。
2.2.3 相似性指数()
= 2/+(3)
式(3)中:,分别为群体和的物种数,为和共有的物种数。
采用上述方法分析扎龙国家级自然保护区不同生境蝶类的结构组成特征[12-14],数据采用DPS 7.0软件分析。
通过对扎龙湿地进行蝶类调查,采集鉴定出蝶类5科48种,共698头,其中蛱蝶科种类最多20种,占总种数的41.6%,其次为粉蝶科11种,占总种数的22.9%,灰蝶科9种,占总种数的18.8%,凤蝶科5种,总种数的10.4%,弄蝶科种类最少3种,占种数的6.3%。扎龙湿地蝶类种类组成情况详见表1。
表1 扎龙湿地蝶类种类组成情况
在调查期间分别对扎龙湿地内的苔草沼泽、针阔混交林、苇塘沼泽、杂草甸4个样地内的蝶类进行数据分析,4种生境内蝶类多样性指数()由大到小依次为杂草甸样地、针阔混交林样地、苔草沼泽样地和苇塘沼泽样地。均匀度指数()由大到小依次为杂草甸样地、苔草沼泽样地、针阔混交林样地和苇塘沼泽样地,详见表2。杂草甸样地内蝶类的多样性以及均匀度指数均最高,主要是由于杂草甸植物种类丰富,蜜源植物分布较多。苇塘沼泽样地内蝶类多样性指数及均匀度指数均最低,主要是由于苇塘沼泽禾本科植物较多,开花植物较少,对蝶类吸引较弱。扎龙湿地不同生境内蝶类生态指数详见表2。
表2 扎龙湿地不同生境内蝶类生态学指数
Ⅰ:苔草沼泽样地;Ⅱ:针阔混交林样地;Ⅲ:苇塘沼泽样地;Ⅳ:杂草甸样地
对扎龙湿地不同生境内的蝶类进行相似度分析,苔草沼泽样地-杂草甸样地内蝶类相似度最高,蝶类种类较为相似;苔草沼泽样地-苇塘沼泽样地内蝶类相似度最低,样地内蝶类种类极为不相似;苇塘沼泽样地-杂草甸样地、苔草沼泽样地-针阔混交林样地、针阔混交林样地-苇塘沼泽湿地、针阔混交林样地-杂草甸样地为中等不相似,详见表3。对扎龙湿地不同生境内的蝶类种类进行相似度分析,体现了不同生境内蝶类的分布特点。
表3 扎龙湿地不同生境内蝶类种类相似度分析
Ⅰ:苔草沼泽样地;Ⅱ:针阔混交林样地;Ⅲ:苇塘沼泽样地;Ⅳ:杂草甸样地
对扎龙国家级自然保护区蝶类资源进行调查并进行数据分析,掌握蝶类在自然保护区分布特点与种群现状,进一步完善扎龙国家级自然保护区的蝶类科学保护以及蝶类资源保护与利用的基础数据。为了保护蝶类物种多样性,我们应该保护蝶类的生存环境,尽量减少和控制生态环境受到人为干扰,为蝴蝶提供更适宜的生存环境是使其种群繁衍的最有效和最基本的途径之一[15]。
蝶类作为自然保护区生物多样性中重要的物种资源,在环境监测方面具有重要的意义,希望相关工作人员可以进一步的加强和完善保护区的生态环境管理,从而维持该保护区的生态系统多样性。结合调查结果对保护区提出具有针对性的保护对策,控制外来物种数量,丰富蜜源植物、蝴蝶寄主和本底物种;加强对保护区环境质量和气象的监测、加强保护区基础设施建设管理和加强公众法律保护意识。
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Investigation into Butterfly Resources in Zhalong Nature Reserve and the Diversity Analysis
WANG Yan1, YANG Shuhan1,WANG Jia’ning1, ZUO Yuhao1, FENG Mingming1, JI Yan1,2*
(1. School of Life Sciences, Jiamusi University, Jiamusi, Heilongjiang 154007, China; 2. Institute of Applied Insects, Jiamusi University, Jiamusi, Heilongjiang 154007, China)
[] To grasp the diversity of butterflies in Zhalong National Nature Reserve is of great significance for the butterfly protection. [] The butterfly species in the reserve were collected and observed by the methods of net catching and observation. [] Through the survey, 48 species of 5 families were observed, including 698 butterflies, among whichhad the most species. Based on the data analysis of butterfly species in different habitats, the diversity index and evenness index of butterfly species in the mixed meadow plots were the highest, and the similarity indexes of butterfly species in the sedge swamp and mixed meadow plots were the highest, while the similarity indexes of butterfly species in the sedge swamp and reed pond swamp were the lowest. [] The study provided basic data for the future protection of butterfly biodiversity in this reserve.
reserve; resource survey; butterfly diversity
Q968
A
2095-3704(2021)01-060-04
2021-01-07
2021-03-05
黑龙江省大学生科技创新创业训练计划重点项目(201910222026)
王岩(1999—),女,本科,主要从事昆虫及其寄主植物研究,709090987@qq.com;*通信作者:纪艳,高级讲师,jmsdxjy@126.com。
王岩, 杨舒涵, 王佳宁, 等. 扎龙自然保护区蝶类资源调查及多样性分析[J]. 生物灾害科学, 2021, 44(1):60-63.