林樹鵬 翁小理 李麗敏 韋錦宏 袁同賀 李麒麟
摘要??? 為了明確海南省五指山市保國村的蝴蝶資源,為海南熱帶雨林國家公園的生態環境保護提供科學思路,就該地區的蝴蝶資源展開調查并進行區系分析。2021年7月通過樣線法進行調查,共觀察到蝴蝶267只,隸屬9科58屬80種,其中包含國家二級保護動物——金裳鳳蝶及海南特有物種——森下交脈環蝶。區系分析結果表明:保國村的蝴蝶區系組成是以東洋界為主導的分布型,同時在一定程度上表現出向澳新界和古北界過渡的分布特征;在中國動物地理區劃中,其以華南、華中及西南區分布為主,熱帶和亞熱帶特點顯著,這與保國村所處地理位置相符合,即五指山市地處熱帶,氣溫較高,無明顯的冬季,蝴蝶一年四季均可以大量活動,蝴蝶的物種和數量較為豐富,且存在國家珍稀動物及海南特有種。
關鍵詞??? 五指山;蝴蝶;區系分析
中圖分類號??? Q968;S688??? 文獻標識碼??? A??? DOI:10.12008/j.issn.1009-2196.2022.02.007
Survey and Fauna Analysis of Butterfly at Baoguo Village of Wuzhishan in Hainan
LIN Shupeng??? WENG Xiaoli??? LI Limin??? WEI Jinhong??? YUAN Tonghe??? LI Qilin
(Hainan Tropical Ocean University,Sanya,Hainan 572022,China)
Abstract ???In order to clarify the butterfly resources at Baoguo village in Wuzhishan,Hainan Province,and provide suggestions for protection of the ecological environment in National Park of Hainan Tropical Rainforest,a survey of butterfly species was made for fauna analysis. A total of 267 butterflies were observed in the survey,belonging to 80 species,58 genera and 9 families,including Troides aeacus,an animal in the list of National Second-class Protected Animals,and Amathuxidia morishitai endemic to Hainan by using the line transect method in July,2021. Fauna analysis showed that the butterfly fauna composition in the tropical rainforest ecosystem of Wuzhishan is dominated by Oriental realm,and to a certain extent,had the distribution characteristics of the transition to Australian realm and Palaearctic realm. In Zoogeographical Divisions in China,the butterfly fauna composition is mainly distributed in South China,Central China and Southwest China,with significant tropical and subtropical characteristics,which is consistent with the geographical location of Baoguo Village,Wuzhishan located in the tropics with relatively high temperatures and no obvious nature of winter. The butterflies in the village are very active throughout the year and they are rich in species and abundance,including rare and endemic species in Hainan.
Keywords??? Wuzhishan;butterfly;fauna analysis
蝴蝶因其獨特的色彩而備受矚目[1],是一類在科學、經濟、環境保護、醫藥等領域具有重要價值的昆蟲資源。蝴蝶的種類和數量極為豐富,分布區域廣泛,是生態系統中不可或缺的重要組成部分。蝴蝶作為重要的環境指示物種,通常因其個體較大且易于觀察和辨別而被認為是昆蟲分類學中最好研究的類群之一[2-3]:對棲息的環境變化較敏感;對生境惡化做出應激反應的速度比其他物種快3~30倍;對生態環境的變化具有較好指示作用[4-7]。
海南島作為我國蝶類多樣性較豐富的地區,共記錄蝴蝶種類11科216屬609種[8]。五指山熱帶雨林保護良好,蝴蝶資源豐富,是中國蝴蝶種類較豐富的地區[9]。因此,對該區域蝴蝶種類的多樣性及區系特點進行深入研究,可為五指山的雨林生態系統穩定、蝶類資源保護、氣候變化監測、環境質量監測這四方面提供研究基礎。
1??? 材料與方法
1.1??? 材料
海南省五指山市屬熱帶山區氣候,氣候溫和,光、熱、水資源豐富,年平均氣溫22.4 ℃,1月平均氣溫17℃,7月平均氣溫26 ℃。年平均降雨量為1 690 mm,年平均相對濕度為84%,年平均日照為2 000h左右。全市森林覆蓋率高達83%,生態環境優良,生物多樣性豐富。行政村保國村位于五指山市西南部,有保國村、保國新村和毛慶村3個自然村莊。毛慶村與海南熱帶雨林國家公園有地域重疊。行政村保國村內河溪交錯,植物多樣性豐富,人工開發痕跡少,生態環境非常良好。
1.2??? 方法
1.2.1??? 樣線設置??? 本研究采用固定樣線監測法獲取轄區內蝴蝶物種數據[10]。在保國村和毛慶村選取4條樣線,分別為:樣線I(保國村委會周邊)、樣線II(毛慶村上河道)、樣線III(毛慶村下河道)、樣線IV(毛慶村居民區)。樣線盡可能涵蓋樣地內不同的生境類型和環境梯度。
4條樣線中,樣線I靠近居民區,周邊地區較為開闊,既有人工林和農田,又有河水流經其間,是多種生境交雜的混合區。路邊隨處可見夜香牛(Vernonia cinerea)、紫莖澤蘭(Ageratina adenophora)、假臭草(Praxelis clematidea)、蒺藜草(Cenchrus echinatus)等草本植物;樣線II以河道四周為主,周邊分布高大樹木,如檳榔樹(Areca catechu)、大葉榕樹(Ficus altissimaBl)、芭蕉樹(Musa basjoo)、油棕(Elaeis guineensis)等;樣線III河岸為山林包圍,郁閉度較高。岸邊可見大量無花果樹(Ficus carica),羽芒菊(Tridax procumbens)、鬼針草(Bidens pilosa)、飛機草(Eupatorium odoratum)等;樣線IV為居民區附近,存在吸引蝴蝶的家畜排泄物,道路邊可見大量馬纓丹(Lantana camara)、葉下珠(Phyllanthus urinaria)、冰糖草(Scoparia dulcis)等代表性草本植物。
1.2.2??? 調查方法??? 沿樣線調查時,分別采用網捕采集、相機拍照、觀察記錄這3種方法。每日調查時間為上午9:00~11:30及下午15:30~17:30,選擇晴朗、無風的天氣,避開正午高溫暴曬或暴雨等極端天氣。將采集到的蝴蝶帶回實驗室鑒定,并制成標本保存,記錄采集人、采集時間、采集地點等信息。拍攝觀察到的蝴蝶并當場鑒別記錄,若采集到珍稀蝶類,立刻放歸自然。
1.2.3?? 種類鑒定
主要依據《海南島蝴蝶》[8]《中國蝶類志(上下冊)》[11]《中國蝴蝶原色圖鑒》[12]《中國蝴蝶圖鑒》[13]等對蝴蝶進行物種分類鑒定。區系分析主要依據文獻《中國動物地理區劃》[14]和《動物地理分區》[15-16]。整理所有信息錄入Excel中,并進行統計分析。
1.2.4??? 相似性系數比較??? 相似性系數采用Jaccard的相似性系數公式:
I=C/(A+B-C)
式中:A、B分別為2個區域中的物種數,C為2個區域中共有的物種數。根據Jaccard的相似性系數原理,當I為0~0.25時,為極不相似;I為0.25~0.50時,為中等不相似;I為0.50~0.75時,為中等相似;I為0.75~1.00時,為極相似。
2??? 結果與分析
2.1??? 調查所得蝶類物種分析
本次蝶類物種調查,經標本鑒定、數據統計,共記錄蝴蝶267只,隸屬于9科58屬80種(表1)。其中,蛺蝶科種類最多,有12屬15種,占所有物種比例為18.8%;其次為眼蝶科,有7屬14種;灰蝶科第三,有13屬13種。蜆蝶科和環蝶科種類最少,蜆蝶科僅有1屬1種,占所有物種比例僅為1.3%。
2.2??? 蝶類區系分析
動物區系是指在一定的歷史發展和生態演變過程中,形成共存于現代生態環境條件下的動物群體,由分布范圍基本一致的許多動物種所組成[17]。環境決定著生物進化,蝴蝶種類繁多,但每一種都有其特定的地理分布區域,這正是在生物進化過程中對環境適應的結果[18]。
本次調查共記錄蝴蝶80種,大多是典型的東洋界種。其中東洋界分布的特有種27種,占五指山蝶類總數的33.8%;東洋界、古北界分布的共有種34種,占比達42.5%;東洋界、澳新界分布的共有種9種,占比達11.2%,其他區系分布種僅有10種,占比達12.5%。據分析,海南五指山保國村的蝴蝶區系組成是以東洋界為主導的分布型,同時在一定程度上表現出向澳新界和古北界過渡的分布特征。
根據中國陸地動物區劃,分布于華中區、華南區、西南區的蝶類共有種22種,占比達27.5%;華南區的特有種20種,占比25.0%;華南區和西南區共有種4種,占比5.0%;華南區和華中區共有種8種,占比10.0%;其它情況共有種26種,占比32.5%。華南區種類為79種,占比高達98.75%;華中區種類為55種,占比68.75%;西南區種類為50種,占比62.50%。據分析,海南五指山森林生態系統中的蝶類以華南、華中及西南區分布為主,熱帶和亞熱帶特點顯著,見表2~4。
2.3??? 與三亞蝴蝶相似性比較分析
海南五指山與三亞2個區域中蝶類各科相似性指數都較小(<0.55),相似性指數最大的是斑蝶科(I=0.545)和鳳蝶科(I=0.429)。三亞地區中粉蝶科、蛺蝶科和眼蝶科為優勢類群,而五指山地區中眼蝶科、蛺蝶科和灰蝶科為優勢類群(表5)。
3??? 討論與結論
氣候與棲息地植被的變化,對蝴蝶多樣性及地理分布的影響是最為顯著的[19-20]。而海南五指山氣候溫暖濕潤,雨林植被繁茂,冬暖夏涼,是鱗翅目昆蟲棲息繁衍的天然場所。本次調查區域涉及“海南熱帶雨林國家公園”,并發現國家二級保護動物——金裳鳳蝶及海南特有動物——森下交脈環蝶,為海南熱帶雨林國家公園的蝴蝶資源調查夯實了基礎。
本次初步調查結果顯示:海南五指山保國村森林生態系統蝶類物種9科80種,占海南島蝶類物種數的13.1%,其中鳳蝶科、粉蝶科、斑蝶科、環蝶科、眼蝶科、蛺蝶科、蜆蝶科、灰蝶科、弄蝶科各科物種數量占比分別為11.3%、7.5%、11.3%、3.8%、17.5%、18.8%、1.3%、16.3%、12.5%。蝴蝶群落呈現以下特點:蛺蝶科有12屬15科,為優勢類群,個體數量最多,種類豐富;其次眼蝶科有7屬14科,個體數量僅次于蛺蝶科,為優勢科,且結構穩定;灰蝶科物種占比偏高,但沒有明顯的優勢種;而蜆蝶科、環蝶科物種占比偏低。
五指山蝴蝶區系成分復雜,東洋界與古北界、澳新界相互交會,其地理位置所表現出的區系成分復雜,整體上也表現出較強的過渡性。五指山保國村、毛慶村從整體來看,生境狀況保護較好,蝴蝶多樣性豐富,不同的生境特征造成樣線間物種的差異不明顯,區內4條樣線間的蝴蝶物種有較大的相似性。
植被類型對蝴蝶的種類數量、活動分布起著最重要的決定性作用,特別是在一些特定的灌木和草本植物地區,蝴蝶的多樣性反映植被的多樣性:毛慶村下河道樣線(II)植被豐富,草本和木本植物空間結構和種類復雜多樣,豐富的水源為蝴蝶的生長繁衍提供了優良條件,受外界干擾小,因此該區具有最多的物種數、個體數;其次為毛慶村上河道樣線(III),生境上整體與下河道樣線(II)相似,水源豐富、灌木茂盛、附近無居民居住,生存環境優越,適宜蝶類活動;居民區樣線(IV)兩邊山高谷深,受道路交通等因素影響,人類活動相對頻繁,飼養的家畜排泄物對蝴蝶吸引明顯;保國村委會樣線(I)坐落在拱橋旁,草本和小灌木植物種類和數量較少,主要有異型紫斑蝶、菜粉蝶、咖灰蝶等。
海南省五指山市與相鄰的三亞市中蝶類群落結構相似較小,優勢類群、優勢科、少見類群重合度低,與三亞市蝴蝶的共有種僅為34種,表明2個區域之間存在一定的差異[21],其原因一方面可能與地理位置及季節性氣候有關,另一方面因本次調查采集過程中,時間短人力不夠,采集能力強弱不同,造成很多物種未被及時采集和記錄。日后需改進不足,進行更深入更全面的調查。
保護蝴蝶就是保護生物多樣性,應充分認識其資源優勢和潛在價值,在科學保護的基礎上對其進行合理開發利用,維持生態平衡,美化大自然,共創人類美好家園。
參考文獻
[1]Suijyo Jyot Biswas. Butterfly diversity throughout Midnapore urban area in West Bengal,India [J]. Journal of Threatened Taxa,2019,11(14):14 816-14 826.
[2]Robbins R K,Opler P A. Butterfly diversity and a preliminary comparison with bird and mammal diversity [M]. Washington D C:Joseph Henry Press,1997.
[3]馬雄,張亞莉,馬正學.甘肅省花尺蛾群落及區系特征[J].生態學雜志,2014,33(11):3 033- 3 042.
[4] Singer M C. Complex components of habitat suitability within a butterfly colony[J]. Science,1972,176(4 030):75-77.
[5] Ehrlich P R,Murphy D D,Singer M C,et al. Extinction,Reduction,Stability and Increase:The Responses of Checkerspot Butterfly (Euphydryas)Populations to the California Drought[J]. Oecologia,1980,46(1):101-105.
[6] Kremen C. Assessing the indicator properties of species assemblages for natural areas monitoring[J]. Ecological applications,1992,2(2):203-217.
[7] MSES D,DYCK H V. Butterfly diversity loss in Flanders (north Belgium):Europe's worst case scenario?[J]. Biological Conservation,2001,99(3):263-276.
[8]顧茂彬,陳佩珍.海南島蝴蝶[M].北京:中國林業出版社,1997.
[9]符云薇.海南島五指山鳳蝶區系[J].熱帶林業,2000,28(3):115-119.
[10]生態環境部.生物多樣性觀測技術導則—蝴蝶(HJ 710.9-2014)[EB/OL].(2014-12-31)[2021-09-01].http://www. mee.gov.cn/ywgz/fjgbz/bz/bzwb/stzl/201411/W020141106567000329113.pdf
[11]周堯.中國蝶類志[M].鄭州:河南科學技術出版社,1994.
[12]周堯.中國蝴蝶原色圖鑒[M].鄭州:河南科學技術出版社,1999.
[13]武春生,徐堉峰.中國蝴蝶圖鑒[M].福州:海峽書局出版社,2017.
[14]張榮祖,趙肯堂.關于《中國動物地理區劃》的修改[J].動物學報,1978(2):196-202.
[15]張榮祖.動物地理分區(一)世界動物地理分區[J].生物學通報,1987(2):1-2+22.
[16]張榮祖.動物地理分區(二)中國動物地理分區[J].生物學通報,1987(3):1-3.
[17]陳鵬,王宗英,陳鈞,等.動物地理學[M].北京:高等教育出版社,1985.
[18]周光益,顧茂彬,龔粵寧,等.南嶺國家級自然保護區蝴蝶多樣性與區系研究[J].環境昆蟲學報,2016,38(5);971-978.
[19] Parmesan C,Ryrholm N,Stefanescu C,et al. Poleward shifts in geographical ranges of butterfly species associated with regional warming[J]. Nature,1999,399(6 736):579.
[20]周光益,顧茂彬,龔粵寧,等.南嶺國家級自然保護區蝴蝶多樣性與區系研究[J].環境昆蟲學報,2016,38(5):971-978.
[21]李麒麟,林熾賢,符芳義.三亞市蝴蝶多樣性調查[J].生態學雜志.2016,35(12):3 360-3 363.