北京大运河森林公园蝴蝶蜜源植物调查分析

胡晔　董丽

摘要为了探究蝴蝶对蜜源植物的利用规律，明晰吸引蝴蝶的蜜源植物种类，对北京大运河森林公园的蝴蝶和蜜源植物进行了调查分析。结果表明：北京大运河森林公园取食蜜源植物的访花蝴蝶共4科7属7种，蜜源植物共8科13属13种，构成的蝴蝶-蜜源植物网络中有19种蝴蝶和蜜源植物间的相互作用。八宝景天和宿根天人菊是吸引蝴蝶取食最多的蜜源植物，菜粉蝶是取食范围最广的蝴蝶。

关键词城市森林公园；蝴蝶；蜜源植物

中图分类号S897文献标识码A文章编号0517-6611（2023）06-0110-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.06.026

Investigation and Analysis on Nectariferous Plants of Butterflies in Beijing Grand Canal Forest Park

HU Ye，DONG Li

（School of Landscape Architecture， Beijing Forestry University， Beijing 100083）

AbstractThis study investigated and evaluated butterflies and nectariferous plants in Beijing Grand Canal Forest Park in order to investigate the utilization law of butterflies on nectariferous plants and define the varieties of nectariferous plants that attract butterflies. In Beijing Grand Canal Forest Park， there were 7 species of visiting butterflies in 4 families， 7 genera， and 13 species of nectariferous plants in 8 families， 13 genera， according to the findings. In the butterflynectariferous plant network， there were 19 different types of interactions between butterflies and nectariferous plants. The nectariferous plants that entice butterflies to consume the most were Hylotelephium spectabile and Gaillardia aristate， whereas Pieris rapae was the butterfly with the largest choice of food.

Key wordsUrban forest park;Butterflies;Nectariferous plants

近年來，城市生物多样性保护已经成为众多学者研究探讨的焦点。随着城市化水平的不断提高，城市中栖息地破碎化严重，生物多样性保护面临严峻挑战。而蝴蝶因其对栖息地植被和微环境变化敏感而成为环境监测的重要指示物种，可用于评价城市化对生物多样性的影响［1］。城市化水平越高，蝴蝶的种类和数量越少［2］。沿城市梯度，蝴蝶的多样性指数和丰富度指数呈递减趋势［3］。城市园林绿化对保护生物多样性至关重要，植物景观是城市生物多样性的重要支撑条件。蜜源植物是能分泌花蜜为蝴蝶提供食物来源的植物。研究发现，蜜源植物是蝴蝶生存繁殖的重要条件，其种类的丰富度与蝴蝶物种数呈正相关［4］。蜜源植物有利于蝴蝶种群的维持和增长［5］。

城市生态廊道能联系起城市中碎片化的生境，为物种提供生存空间和运动通道［6］。北运河河流廊道作为北京城市生态廊道的重要代表，是城市中重要的生物栖息地与活动通道。大运河森林公园是在北运河河岸两侧营建的滨河森林公园。

目前，对蝴蝶和蜜源植物的研究主要集中于蝴蝶多样性［7］和蜜源植物的种类构成及应用方式方面。较少有学者围绕廊道中蝴蝶对植物的使用展开深入探讨。笔者以大运河森林公园为研究对象，对公园中的蝴蝶及其蜜源植物的关系进行了进一步调查分析，深入探究蝴蝶对蜜源植物的利用规律，从而明晰吸引蝴蝶的蜜源植物种类，以期为营建适宜蝴蝶栖息的城市河流廊道植物景观提供参考依据。

1研究区概况

北京位于华北平原北部，已记录蝴蝶种类有8科170余种。其中，多数蝴蝶栖息于植被资源丰富的山区，近郊平原地区仅有30余种［8］。

北运河是京杭大运河的北段，古称为潞河、沽水和白河等。北运河的上游为温榆河，在通州北关与通惠河交汇后始称为北运河。其全长为38 km，流域面积为4 423 km2［9］。大运河森林公园是国家4A级景区，位于北运河的两侧，北起六环路潞通桥，南至武窑桥，河道全长8.6 km，总面积约713 hm2。公园根据“以绿为体、以水为魂、林水相依”的设计理念构建了“一河、两岸、六园、十八景”的景观布局。大运河森林公园作为北京通州城市副中心的重要绿地和京杭大运河的文化载体，生态环境良好，是北京市重点发展及保护的城市森林公园［10］。

2研究方法

2.1样线及样方设置

在北京大运河森林公园运河两侧通过分层随机抽样各选择1条2 km样线，于正式调研前对2条样线进行预踏查，将蝴蝶出现点定为样点，共计10个样点。

2.2蝴蝶调查

蝴蝶调查采用样线法与样点法相结合的方式，于2021年6、8和10月在天气晴朗无风且蝴蝶频繁活动的09：00—17：00进行。夏季和秋季每个季度对样点和样线各观测1次。在样线法观测时沿样线缓慢匀速前进，在1.5～2.0 h内走完2 km。记录样线左右2.5 m、上方5.0 m、前方5.0 m 范围内见到的访花蝴蝶种类、访花次数及相应蜜源植物的种类。在水边，可沿样线记录一侧宽度为5.0 m范围内的数据。在样点法观测时以样点为中心，在每个样点设置10 m 为半径的圆，对蝴蝶进行15 min的观测［11］。观察记录访花取食的蝴蝶种类及相应蜜源植物的种类。

2.3植物调查及蜜源植物调查

以样点为中心设置10 m×10 m的乔木样方，在乔木样方中选取四角处设置5 m×5 m的灌木样方，同时在乔木样方的4个角点及样点中心设置1 m×1 m的草本样方。调查并记录样方内植物的物种、数量、科属等信息，植物的鉴定与分类主要依据《中国植物志》进行。在蜜源植物的调查中，当蝴蝶把喙伸入花冠并稍作停留时，将被取食的植物定义为蜜源植物。

2.4数据分析

蝴蝶取食蜜源植物的过程构成了蝴蝶与蜜源植物之间的相互作用。通过蝴蝶种类、蜜源植物种类及相应的蝴蝶访花取食次数，利用R语言的bipartite包建立蝴蝶-蜜源植物相互作用网络［12］。其中，蝴蝶访花取食次数即为蝴蝶与蜜源植物之间的相互作用次数。将该网络中相互作用的物种集合定义为“模块”，并使用“QuaBiMo”算法识别出模块［13］。

3结果与分析

3.1蝴蝶与植物物种组成

在北京大运河森林公园中共记录到蝴蝶11种（表1），隶属4科10属。其中，凤蝶科1属1种，粉蝶科3属4种，蛱蝶科3属3种，灰蝶科3属3种。在蝴蝶的区系组成上，北京大运河森林公园的蝴蝶以广布种为主，共8种，占总种数的72.73%；其次为古北种，有2种，占比为18.18%；东洋种最少，仅为1种，占比9.09%。

北京大运河森林公园共记录到植物38科68属79种，其中乔木9科9属11种，灌木2科2属2种，草本30科56属64种，草质藤本2科2属2种。公园中的乡土植物为63种，占植物总数的79.75%；外来植物16种，占比20.25%。

3.2访花蝴蝶特征

北京大运河森林公园中取食蜜源植物的访花蝴蝶共7种，隶属于4科7属。其中，粉蝶科、蛱蝶科和灰蝶科的种类均为2属2种，均占总属数、总种数的2857%；凤蝶科物种数最少，均占总属数、总种数的1429%。在蝴蝶的区系组成上，北京大运河森林公园中具有取食行为的访花蝴蝶以广布种为主，共6种，占总种数的8571%；东洋种1种，占比14.29%。

从蝴蝶取食蜜源植物的情况来看，访花取食次数最多的是菜粉蝶，为56次；其次是点玄灰蝶，访花取食10次；金凤蝶、小红蛱蝶、亮灰蝶访花取食次数最少，均为1次（表2）。

3.3蝴蝶蜜源植物特征

经过实地踏查，发现大运河森林公园蜜源植物有13种，均为草本植物，隶属8科13属。以菊科蜜源植物最多，为6种，其余科各有1种。蜜源植物中乡土植物有6种，占比46.15%；外来植物有7种，占比53.85%，包括2种引种自国内其他地区的植物和5种国外外来植物。蜜源植物中有4种自生植物，8种栽培植物，1种自生或栽培植物。

在所有蜜源植物中，金鸡菊被蝴蝶访问取食的次数最多，达19次；其次为八宝景天，被取食12次；百日菊和万寿菊被取食次数最少，仅1次（表3）。

3.4蝴蝶-蜜源植物网络特征

北京大运河森林公园的蝴蝶-蜜源植物网络包括7种蝴蝶和13种蜜源植物间的19种相互作用（图1）。粉蝶科蝴蝶蜜源植物主要集中在菊科和千屈菜科，其次是十字花科；灰蝶科蝴蝶蜜源植物主要为景天科，其次是菊科；蛱蝶科蝴蝶蜜源植物主要为菊科，其次是景天科；凤蝶科蝴蝶蜜源植物主要為菊科。

从图1可以看出，八宝景天吸引了点玄灰蝶、黄钩蛱蝶和菜粉蝶前来取食，宿根天人菊吸引了金凤蝶、黄钩蛱蝶和菜粉蝶前来取食。菜粉蝶在识别的模块内取食了9种蜜源植物（共取食11种植物），其中金鸡菊被观察到的次数最多。调查结果表明，菜粉蝶食性最广，即使部分蜜源植物消失，也能取食其他相对应的蜜源植物。此外，黄钩蛱蝶和云粉蝶取食了2种植物，其他蝴蝶均取食1种植物。

4结论与讨论

该研究对北京通州大运河森林公园的蝴蝶蜜源植物进行调查研究，共观察到在蜜源植物上取食的蝴蝶4科7属7种，以广布种为主，还包括1种东洋种。这可能与北京位于华北平原北部，地形地貌有利于蝴蝶的交流渗透有关。

公园中蜜源植物有8科13属13种。其中，乡土植物占比46.15%，少于外来植物（53.85%）。但乡土植物有利于构建健康演替的植物群落，与蝴蝶形成稳定的关系网络，在营造蝴蝶栖息生境时植物种类应以乡土植物为主。蜜源植物中栽培植物种类最多，自生植物种类次之，说明蜜源植物以栽培植物为主。

在北京大运河森林公园中共观察到7种蝴蝶和13种蜜源植物间的19种相互作用。八宝景天和宿根天人菊是最受蝴蝶青睐的蜜源植物，均吸引了3种蝴蝶取食。蝴蝶多访问红色和粉红色的鲜艳花朵［14］，八宝景天和宿根天人菊最受蝴蝶青睐可能与其花朵颜色为红色或粉色有关。模块中菜粉蝶取食了9种蜜源植物，属于广食性蝴蝶。广食性蝴蝶相对于专食性蝴蝶取食范围更广，更有利于生存。因此，在选择蝴蝶目标物种营造植物景观时，可以更聚焦于取食范围较窄的专食性蝴蝶。其相对应的蜜源植物构成较为简单，生境营造难度小［15］，更有利于提高城市河流廊道的蝴蝶多样性。

该研究为在河流廊道中营造适宜蝴蝶栖息的植物景观提供了一定的基础资料和参考，但仍存在一定欠缺。由于时间和精力的限制，研究范围未能覆盖大运河森林公园的所有区域，今后可以细化对蝴蝶和蜜源植物的调查，获得更详尽的数据资料。此外，蝴蝶的生息繁衍不仅与蜜源植物息息相关，更离不开寄主植物。未来还需要进一步探究蝴蝶除成虫以外的其他世代与寄主植物之间的关系。

参考文献

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基金项目国家自然科学基金项目（32171860）；北京市科技计划项目（D171100007217003）。

作者简介胡晔（1996—），女，江西吉安人，硕士研究生，研究方向：园林植物应用与园林生态。*通信作者，教授，博士，从事园林植物应用与园林生态、园林植物景观规划设计研究。

收稿日期2022-04-17；修回日期2022-06-30