北京大運河森林公園蝴蝶蜜源植物調查分析

胡曄　董麗

摘要為了探究蝴蝶對蜜源植物的利用規律，明晰吸引蝴蝶的蜜源植物種類，對北京大運河森林公園的蝴蝶和蜜源植物進行了調查分析。結果表明：北京大運河森林公園取食蜜源植物的訪花蝴蝶共4科7屬7種，蜜源植物共8科13屬13種，構成的蝴蝶-蜜源植物網絡中有19種蝴蝶和蜜源植物間的相互作用。八寶景天和宿根天人菊是吸引蝴蝶取食最多的蜜源植物，菜粉蝶是取食范圍最廣的蝴蝶。

關鍵詞城市森林公園；蝴蝶；蜜源植物

中圖分類號S897文獻標識碼A文章編號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，城市生物多樣性保護已經成為眾多學者研究探討的焦點。隨著城市化水平的不斷提高，城市中棲息地破碎化嚴重，生物多樣性保護面臨嚴峻挑戰。而蝴蝶因其對棲息地植被和微環境變化敏感而成為環境監測的重要指示物種，可用于評價城市化對生物多樣性的影響［1］。城市化水平越高，蝴蝶的種類和數量越少［2］。沿城市梯度，蝴蝶的多樣性指數和豐富度指數呈遞減趨勢［3］。城市園林綠化對保護生物多樣性至關重要，植物景觀是城市生物多樣性的重要支撐條件。蜜源植物是能分泌花蜜為蝴蝶提供食物來源的植物。研究發現，蜜源植物是蝴蝶生存繁殖的重要條件，其種類的豐富度與蝴蝶物種數呈正相關［4］。蜜源植物有利于蝴蝶種群的維持和增長［5］。

城市生態廊道能聯系起城市中碎片化的生境，為物種提供生存空間和運動通道［6］。北運河河流廊道作為北京城市生態廊道的重要代表，是城市中重要的生物棲息地與活動通道。大運河森林公園是在北運河河岸兩側營建的濱河森林公園。

目前，對蝴蝶和蜜源植物的研究主要集中于蝴蝶多樣性［7］和蜜源植物的種類構成及應用方式方面。較少有學者圍繞廊道中蝴蝶對植物的使用展開深入探討。筆者以大運河森林公園為研究對象，對公園中的蝴蝶及其蜜源植物的關系進行了進一步調查分析，深入探究蝴蝶對蜜源植物的利用規律，從而明晰吸引蝴蝶的蜜源植物種類，以期為營建適宜蝴蝶棲息的城市河流廊道植物景觀提供參考依據。

1研究區概況

北京位于華北平原北部，已記錄蝴蝶種類有8科170余種。其中，多數蝴蝶棲息于植被資源豐富的山區，近郊平原地區僅有30余種［8］。

北運河是京杭大運河的北段，古稱為潞河、沽水和白河等。北運河的上游為溫榆河，在通州北關與通惠河交匯后始稱為北運河。其全長為38 km，流域面積為4 423 km2［9］。大運河森林公園是國家4A級景區，位于北運河的兩側，北起六環路潞通橋，南至武窯橋，河道全長8.6 km，總面積約713 hm2。公園根據“以綠為體、以水為魂、林水相依”的設計理念構建了“一河、兩岸、六園、十八景”的景觀布局。大運河森林公園作為北京通州城市副中心的重要綠地和京杭大運河的文化載體，生態環境良好，是北京市重點發展及保護的城市森林公園［10］。

2研究方法

2.1樣線及樣方設置

在北京大運河森林公園運河兩側通過分層隨機抽樣各選擇1條2 km樣線，于正式調研前對2條樣線進行預踏查，將蝴蝶出現點定為樣點，共計10個樣點。

2.2蝴蝶調查

蝴蝶調查采用樣線法與樣點法相結合的方式，于2021年6、8和10月在天氣晴朗無風且蝴蝶頻繁活動的09：00—17：00進行。夏季和秋季每個季度對樣點和樣線各觀測1次。在樣線法觀測時沿樣線緩慢勻速前進，在1.5～2.0 h內走完2 km。記錄樣線左右2.5 m、上方5.0 m、前方5.0 m 范圍內見到的訪花蝴蝶種類、訪花次數及相應蜜源植物的種類。在水邊，可沿樣線記錄一側寬度為5.0 m范圍內的數據。在樣點法觀測時以樣點為中心，在每個樣點設置10 m 為半徑的圓，對蝴蝶進行15 min的觀測［11］。觀察記錄訪花取食的蝴蝶種類及相應蜜源植物的種類。

2.3植物調查及蜜源植物調查

以樣點為中心設置10 m×10 m的喬木樣方，在喬木樣方中選取四角處設置5 m×5 m的灌木樣方，同時在喬木樣方的4個角點及樣點中心設置1 m×1 m的草本樣方。調查并記錄樣方內植物的物種、數量、科屬等信息，植物的鑒定與分類主要依據《中國植物志》進行。在蜜源植物的調查中，當蝴蝶把喙伸入花冠并稍作停留時，將被取食的植物定義為蜜源植物。

2.4數據分析

蝴蝶取食蜜源植物的過程構成了蝴蝶與蜜源植物之間的相互作用。通過蝴蝶種類、蜜源植物種類及相應的蝴蝶訪花取食次數，利用R語言的bipartite包建立蝴蝶-蜜源植物相互作用網絡［12］。其中，蝴蝶訪花取食次數即為蝴蝶與蜜源植物之間的相互作用次數。將該網絡中相互作用的物種集合定義為“模塊”，并使用“QuaBiMo”算法識別出模塊［13］。

3結果與分析

3.1蝴蝶與植物物種組成

在北京大運河森林公園中共記錄到蝴蝶11種（表1），隸屬4科10屬。其中，鳳蝶科1屬1種，粉蝶科3屬4種，蛺蝶科3屬3種，灰蝶科3屬3種。在蝴蝶的區系組成上，北京大運河森林公園的蝴蝶以廣布種為主，共8種，占總種數的72.73%；其次為古北種，有2種，占比為18.18%；東洋種最少，僅為1種，占比9.09%。

北京大運河森林公園共記錄到植物38科68屬79種，其中喬木9科9屬11種，灌木2科2屬2種，草本30科56屬64種，草質藤本2科2屬2種。公園中的鄉土植物為63種，占植物總數的79.75%；外來植物16種，占比20.25%。

3.2訪花蝴蝶特征

北京大運河森林公園中取食蜜源植物的訪花蝴蝶共7種，隸屬于4科7屬。其中，粉蝶科、蛺蝶科和灰蝶科的種類均為2屬2種，均占總屬數、總種數的2857%；鳳蝶科物種數最少，均占總屬數、總種數的1429%。在蝴蝶的區系組成上，北京大運河森林公園中具有取食行為的訪花蝴蝶以廣布種為主，共6種，占總種數的8571%；東洋種1種，占比14.29%。

從蝴蝶取食蜜源植物的情況來看，訪花取食次數最多的是菜粉蝶，為56次；其次是點玄灰蝶，訪花取食10次；金鳳蝶、小紅蛺蝶、亮灰蝶訪花取食次數最少，均為1次（表2）。

3.3蝴蝶蜜源植物特征

經過實地踏查，發現大運河森林公園蜜源植物有13種，均為草本植物，隸屬8科13屬。以菊科蜜源植物最多，為6種，其余科各有1種。蜜源植物中鄉土植物有6種，占比46.15%；外來植物有7種，占比53.85%，包括2種引種自國內其他地區的植物和5種國外外來植物。蜜源植物中有4種自生植物，8種栽培植物，1種自生或栽培植物。

在所有蜜源植物中，金雞菊被蝴蝶訪問取食的次數最多，達19次；其次為八寶景天，被取食12次；百日菊和萬壽菊被取食次數最少，僅1次（表3）。

3.4蝴蝶-蜜源植物網絡特征

北京大運河森林公園的蝴蝶-蜜源植物網絡包括7種蝴蝶和13種蜜源植物間的19種相互作用（圖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為景天科，其次是菊科；蛺蝶科蝴蝶蜜源植物主要為菊科，其次是景天科；鳳蝶科蝴蝶蜜源植物主要為菊科。

從圖1可以看出，八寶景天吸引了點玄灰蝶、黃鉤蛺蝶和菜粉蝶前來取食，宿根天人菊吸引了金鳳蝶、黃鉤蛺蝶和菜粉蝶前來取食。菜粉蝶在識別的模塊內取食了9種蜜源植物（共取食11種植物），其中金雞菊被觀察到的次數最多。調查結果表明，菜粉蝶食性最廣，即使部分蜜源植物消失，也能取食其他相對應的蜜源植物。此外，黃鉤蛺蝶和云粉蝶取食了2種植物，其他蝴蝶均取食1種植物。

4結論與討論

該研究對北京通州大運河森林公園的蝴蝶蜜源植物進行調查研究，共觀察到在蜜源植物上取食的蝴蝶4科7屬7種，以廣布種為主，還包括1種東洋種。這可能與北京位于華北平原北部，地形地貌有利于蝴蝶的交流滲透有關。

公園中蜜源植物有8科13屬13種。其中，鄉土植物占比46.15%，少于外來植物（53.85%）。但鄉土植物有利于構建健康演替的植物群落，與蝴蝶形成穩定的關系網絡，在營造蝴蝶棲息生境時植物種類應以鄉土植物為主。蜜源植物中栽培植物種類最多，自生植物種類次之，說明蜜源植物以栽培植物為主。

在北京大運河森林公園中共觀察到7種蝴蝶和13種蜜源植物間的19種相互作用。八寶景天和宿根天人菊是最受蝴蝶青睞的蜜源植物，均吸引了3種蝴蝶取食。蝴蝶多訪問紅色和粉紅色的鮮艷花朵［14］，八寶景天和宿根天人菊最受蝴蝶青睞可能與其花朵顏色為紅色或粉色有關。模塊中菜粉蝶取食了9種蜜源植物，屬于廣食性蝴蝶。廣食性蝴蝶相對于專食性蝴蝶取食范圍更廣，更有利于生存。因此，在選擇蝴蝶目標物種營造植物景觀時，可以更聚焦于取食范圍較窄的專食性蝴蝶。其相對應的蜜源植物構成較為簡單，生境營造難度?。?5］，更有利于提高城市河流廊道的蝴蝶多樣性。

該研究為在河流廊道中營造適宜蝴蝶棲息的植物景觀提供了一定的基礎資料和參考，但仍存在一定欠缺。由于時間和精力的限制，研究范圍未能覆蓋大運河森林公園的所有區域，今后可以細化對蝴蝶和蜜源植物的調查，獲得更詳盡的數據資料。此外，蝴蝶的生息繁衍不僅與蜜源植物息息相關，更離不開寄主植物。未來還需要進一步探究蝴蝶除成蟲以外的其他世代與寄主植物之間的關系。

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基金項目國家自然科學基金項目（32171860）；北京市科技計劃項目（D171100007217003）。

作者簡介胡曄（1996—），女，江西吉安人，碩士研究生，研究方向：園林植物應用與園林生態。*通信作者，教授，博士，從事園林植物應用與園林生態、園林植物景觀規劃設計研究。

收稿日期2022-04-17；修回日期2022-06-30