程瑞春 張占海 惠建平 趙明月 宋顯宇
摘 要:采用文獻法,統計內蒙古自治區蝶類種類;選取赤峰市黑里河、賽罕烏拉、烏蘭壩,巴彥淖爾市烏拉山和興安盟阿爾山作為研究區,計算各研究區蝶類在全區所占比例、研究區間蝶類Jaccard相似性指數;基于稀有種數、采用Chao 2法預測研究區聚集種絕對值。結果表明,截止到2019年末,內蒙古共有蝶類277種,隸屬于7科110屬;單種屬55個,≥8個種的多種屬7個,包括種72個;烏蘭壩種或屬在全區所占比例最高、烏拉山最低;5個研究區預測種聚集絕對值297,高于全區已經記錄種數,說明內蒙古還有蝶類新種或新記錄種有待發現。研究區兩兩之間種相似性指數低于屬相似性指數,烏拉山與烏蘭壩、阿爾山種的相似性指數均在0.00~0.24之間為不相似,其他地區兩兩之間種相似性指數均在0.25~0.49之間屬于中等不相似,各研究區在蝶類保護上都有區位優勢和不可替代性。
關鍵詞:蝴蝶;名錄;生物多樣性;相似性指數;內蒙古
中圖分類號 Q968文獻標識碼 A文章編號 1007-7731(2020)05-0032-09
內蒙古自治區斜貫中國北部邊陲,面積1.18×106km2,東經97°12′~126°04′,北緯37°24′~53°23′[1]。內蒙古地域遼闊,有森林、草原、濕地、沙地、沙漠、農田等生態系統。
蝴蝶,即鱗翅目(Lepidoptera)蝶類昆蟲,是陸地生態系統組成部分,也是生物多樣性的研究對象。目前,內蒙古蝴類多樣性研究主要集中在種類調查[1-8]、區系成分[6-9]和群落多樣性[10-14]上,不同地區之間物種相似性研究尚不多見。本研究通過文獻法,統計內蒙古蝶類種類;選取赤峰市黑里河、賽罕烏拉和烏蘭壩,巴彥淖爾市烏拉山、興安盟阿爾山等5個研究區,計算蝶類聚集絕對值、各研究區在全區蝶類種屬比例和研究區之間蝶類物種相似性指數;分析不同研究區之間蝶類物種多樣性,為蝶類保護提供參考。
1 研究區概況
黑里河國家級自然保護區(簡稱黑里河)位于赤峰市寧城縣西南部,東經118°16′~118°33′,北緯41°18′~41°35′,總面積27638hm2,屬燕山脈七老圖山支脈中低山地,海拔770~1836m,暖溫帶大陸性季風氣候[6]。賽罕烏拉國家級自然保護區(簡稱賽罕烏拉)位于赤峰市巴林右旗北部,東經118°18′~118°55′,北緯43°59′~44°27′,系大興安嶺南部山地,海拔881~1800m,總面積1004km2,年平均氣溫2℃,年平均降水量400mm,是森林向草原、東亞闊葉林向大興安嶺溫帶針葉林的過渡帶[11]。烏蘭壩國家級自然保護區(簡稱烏蘭壩)位于赤峰市巴林左旗北部,東經118°45′~119°17′,北緯44°08′~44°47′,總面積80878hm2,海拔800~1820m,中溫帶半濕潤寒冷氣候,年平均氣溫3℃,年平均降水量450mm,野生植物600余種[8]。烏拉山位于巴彥淖爾市烏拉特前旗境內,東經108°42′~109°49′,北緯40°38′~40°05′,系陰山山脈的支脈,山地總面積1394km2,海撥1306~2322m,大陸性季風氣候。植被區系屬于歐亞草原植物區,植物分布呈現出明顯的水平地帶性和垂直地帶性[10],已記錄維管植物64科227屬356種[9]。阿爾山位于興安盟西北部,東經120°14′~121°20′,北緯47°15′~47°45′,寒溫帶大陸性季風氣候,橫跨大興安嶺西南山麓,屬大興安嶺南部次生林區并與呼倫貝爾草原、蒙古草原、科爾沁草原和錫林郭勒草原交匯[14]。
2 研究方法
采取文獻研究法,依據已經發表的論文和國內蝶類專著,統計內蒙古蝶類種類。通過中國知網(www.cnki.net)檢索并下載2019年12月31日之前內蒙古蝶類研究論文,查閱《中國蝶類志(修訂本)》[15]、《東北蝶類志》[16]和《新版世界蝴蝶名錄圖鑒》[17],采用周堯中國蝶類分類系統[15-17],統計內蒙古及各研究區種類,計算各研究區在內蒙古蝶類中的種屬比例。以5個研究區調查到的種類,采用Chao 2法預測聚集種數絕對值[18],公式為SChao2=Sobs+0.5×Q12/Q2,式中Sobs為觀測到的種數,Q1為僅在1個研究區中出現的唯一種,Q2為在2個研究區中出現的種數。各研究區種相似性采用Jaccard指數[18],公式為CJ=a/(a+b+c),式中a為2個研究區都出現的種數,b為僅研究區1出現的種數,c為僅研究區2出現的種數;屬相似性指數參照上式計算。根據Jaccard相似性原理,CJ值為0~0.24時,為極不相似;0.25~0.49為中等不相似;0.50~0.74為中等相似;0.75~1.00為極相似[11]。用Microsoft Excel 2003軟件整理和統計數據。
3 結果與分析
3.1 內蒙古蝴蝶種屬分布 據統計,內蒙古蝴蝶共有7科110屬277種,名錄見表1。其中:鳳蝶科(Papilionidae)2屬6種,絹蝶科(Parnassiidae)1屬11種,粉蝶科(Pieridae)7屬33種,眼蝶科(Satyridae)22屬46種,蛺蝶科(Nymphalidae)31屬88種,灰蝶科(Lycaenidae)35屬66種,弄蝶科(Hesperiidae)12屬27種。≥8個種的屬7個,共包含72種,占全部種的25.99%,其中:絹蝶科絹蝶屬(Parnassius)11種,粉蝶科豆粉蝶屬(Colias)15種,眼蝶科紅眼蝶屬(Erebia)10種,蛺蝶科珍蛺蝶屬(Classiana)8種,線蛺蝶屬(Limenitis)8種,網蛺蝶屬(Melilaea)10種,環蛺蝶屬(Neptis)10種。單種屬55個,占總屬數的50.00%,占總種的19.86%。在種屬水平上,蛺蝶科、灰蝶科和眼蝶科位居前3位,見表2。
3.2 各研究區在內蒙古自治區蝶類中種屬比例 由表2可知,黑里河蝶類共有7科53屬88種,賽罕烏拉有7科54屬71種,烏蘭壩有7科65屬102種,烏拉山有5科28屬32種,阿爾山有7科40屬58種;合計7科86屬165種。赤峰市3處保護區合計為7科80屬147種。在黑里河、賽罕烏拉、烏蘭壩、烏拉山和阿爾山5個區域內,種數及所占比例關系為烏蘭壩102種36.82%>黑里河88種31.77%>賽罕烏拉71種25.63%>阿爾山58種20.94%>烏拉山32種11.55%;屬數及所占比例關系為烏蘭壩65個59.09%>賽罕烏拉54個49.09%>黑里河53個48.18%>阿爾山40個36.36%>烏拉山28個25.45%。烏蘭壩在全區種屬所占比例最高;烏拉山種屬比例最低,沒有記錄鳳蝶科和絹蝶科蝶類。各地區屬分布比例均高于種分布比例;以赤峰為中心,基本呈現出由南向北遞減、由東向西遞減的趨勢。
3.3 物種聚集絕對值預測 5個研究區記錄種數(Sobs)165種,其中唯一種(Q1)83種,任意2個研究區出現種(Q2)26種,采用基于樣本稀有種數的非參數估計Chao2法計算,5個研究區蝶類聚集絕對值(SChao2)297種,比全區已記錄種多20種,說明內蒙古有大量蝶類新記錄種或新種有待發現。
3.4 種屬相似性 由表3可知,經過計算Jaccard指數(CJ),5個研究區種相似性指數在0.19~0.47之間,屬相似性指數在0.28~0.61之間。烏拉山與烏蘭壩、阿爾山種的相似性指數均在0.00~0.24之間為不相似,其他地區兩兩之間種相似性指數均在0.25~0.49之間屬于中等不相似。烏拉山與黑里河、烏蘭壩、賽罕烏拉、阿爾山屬的相似性指數均在0.25~0.49之間屬于中等不相似;黑里河與阿爾山、烏蘭壩、賽罕烏拉屬的相似性指數均在0.50~0.74之間屬于中等相似;烏蘭壩與賽罕烏拉屬的相似性指數均在0.50~0.74之間屬于中等相似,與阿爾山相似性指數在0.25~0.49之間屬于中等不相似;賽罕烏拉與阿爾山屬的相似性指數均在0.50~0.74之間屬于中等相似。5個研究區種的相似性指數值均低于種屬的相似性指數值。從種或屬的相似性指數看,5個研究區兩兩之間相似性指數均較低,均未達到極相似,這也說明5個研究區在蝶類保護中各具特色,均具有獨特的區位優勢。
4 小結
蝴蝶是生態系統的重要組成部分,蝴類編目是生物多樣性研究基礎性工作。內蒙古已經記載有蝶類分布為277種,隸屬于7科110屬;單種屬55個,≥8個種的多種屬7個包括種72個。赤峰市黑里河、賽罕烏拉和烏蘭壩3處國家級自然保護區已知蝶類81屬147種,占全區已記錄屬73.64%,占全區記錄種53.07%。通過5個研究區蝶類聚集絕對值與全區記錄種數比較,前者高于后者,說明內蒙古蝶類有大量新記錄種或新種有待發現。
某一研究區與其他地區間物種相似性分析的結果有助于評價該研究區在物種多樣性保護中的作用。烏蘭壩、賽罕烏拉、黑里河、阿爾山、烏拉山5研究區地貌、氣候、海拔、土壤、植被和生態系統類型不同,在蝶類分布上也有差異。5個研究區兩兩之間種Jaccard相似性指數較低,為中等不相似或不相似,說明5個研究區均具有獨特的區位優勢,在蝶類多樣性保護中,有不可替代的作用。
參考文獻
[1]孟煥文,伊衛東,李莉,等.內蒙古蝶類資源調查[J].內蒙古科技與經濟,2001(4):42-45.
[2]白守寧,閆春麗.大青溝國家級自然保護區蝶類調查[J].中國森林病蟲,2007(1):43-44.
[3]白桂芬,徐振軍,郭成,等.內蒙古黑里河自然保護區蝴蝶種類初報[J].四川動物,2007(3):595-596.
[4]張效柱,張軍生,滕文萍,等.內蒙古大興安嶺林區蝶類種的記述(二)粉蝶科[J].內蒙古林業調查設計,2009,32(5):99-101,119.
[5]張軍生.內蒙古大興安嶺林區蝶類種的記述(一)——鳳蝶科和絹蝶科[J].內蒙古林業科技,2009,35(2):44-46.
[6]郭成,袁樹先,白桂芬,等.黑里河國家級自然保護區蝶類資源調查及區系研究[J].安徽農業科學,2011,39(22):13263-13265.
[7]戈昕宇,滕悅,洪雪萌,等.賽罕烏拉國家自然保護區蝶類調查及區系分析[J].內蒙古大學學報(自然科學版),2017,48(5):557-569.
[8]李長軍.內蒙古烏蘭壩國家級自然保護區蝴蝶調查[J].安徽農學通報,2019,25(4):98-101.
[9]呂秀華.內蒙古烏拉山地區蝴蝶區系初步分析[J/OL].石河子大學學報(自然科學版):1-5[2020-01-21].https://doi.org/10.13880/j.cnki.65-1174/n.2019.23.014.
[10]錢宏革,王旭娜,呂秀華,等.內蒙古烏拉山地區蝴蝶群落多樣性分析[J].內蒙古師范大學學報(自然科學漢文版),2018,47(6):517-521.
[11]戈昕宇,洪雪萌,馬方舟,等.內蒙古賽罕烏拉自然保護區蝶類群落多樣性[J].生態學雜志,2018,37(8):2376-2383.
[12]王旭娜,錢宏革,白曉拴.包頭市九峰山蝴蝶群落多樣性[J].生態學雜志,2018,37(7):2040-2044.
[13]洪雪萌,戈昕宇,李俊蘭.賽罕烏拉自然保護區蝶類多樣性及其影響因素[J].生物多樣性,2018,26(6):590-600.
[14]邸曉晨,單良陳玉,王松,等.內蒙古阿爾山地區蝴蝶群落多樣性[J/OL].石河子大學學報(自然科學版):1-7[2020-01-21].https://doi.org/10.13880/j. cnki. 65-1174/n.2019.23.021.
[15]周堯.中國蝶類志(修訂本)[M].鄭州:河南科學技術出版社,1999.
[16]王直誠.東北蝶類志[M].吉林:吉林科學技術出版社,1999.
[17]壽建新.新版世界蝴蝶名錄圖鑒[M].西安:陜西科學技術出版社,2016.
[18]Anne E. Magurran.生物多樣性測度[M].北京:科學出版社,2011.
(責編:張 麗)