


摘" " 要:為系統調查天津地區蜻蜓目昆蟲多樣性和區系分布情況,2019—2021年,選擇不同的代表性生境確定30個采樣點,通過網捕方式采集成蟲樣本,共記錄到樣本2259個,并進行形態學分類鑒定。2022年、2023年,對部分采樣點進行跟蹤調查,發現新記錄分布種1種。調查結果表明,天津地區蜻蜓目昆蟲共有2亞目9科35屬56種(包括1待定種)。物種組成中,差翅亞目種類6科28屬43種,占總種數的76.78%;均翅亞目種類3科7屬13種,占總種數的23.22%。天津地區的蜻蜓目昆蟲在動物地理區系劃分中,可分為古北界分布型和古北界+東洋界分布型2種類型的16個區系型,呈現明顯的古北界-東洋界過渡特征。其中,古北界+東洋界分布型具顯著優勢,共44種,占全市蜻蜓目昆蟲種類總數的78.57%;少數種類為古北界分布型,共12種,占總數的21.43%。人為干擾是影響蜻蜓目昆蟲多樣性的主要因素。綜上,蜻蜓在城市及周邊地區的多樣性易受人類活動影響,應當有針對性地加強保護。
關鍵詞:天津;蜻蜓目;物種多樣性;區系;保護
中圖分類號:Q969.22" " " " " "文獻標識碼:A" " " " "DOI 編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2024.02.003
Biodiversity and Fauna Study of Odonata in Tianjin
SUN Liang1, DUO Lian1, HE Liang2
(College of Life Science, Tianjin Normal University, Tianjin 300387, China; 2. Tianjin Academy of Agricultural Sciences, Tianjin 300192, China)
Abstract: In order to investigate the biodiversity and fauna of Odonata in Tianjin, different types of habitat locations were selected from 2019 to 2021. On the basis of netting, 2259 adult samples were obtained after morphological classification and identification. In 2022 and 2023, a new distribution of dragonfly was found by tracking some sampling points. The investigation suggest that there are 56 native species(including 1 pending species) of dragonflies and damselflies belonging to 35 genera, 9 families and 2 suborders. Anisopetera species are dominant, with 6 families, 28 genera and 43 species, occupies 76.78% of the total respectively. Zygoptera, with 3 families, 7 genera and 13 species, occupies 23.22% of the total respectively. In the discussion of zoogeographical distribution and fauna, the species can be divided in two distribution types: Palaearctic type and Palaearctic-Oriental type. Correspondingly, the species can be divided into 16 floristic types. The Palaearctic-Oriental type is dominant, which contains 44 species and occupies 78.56% of the total species. The Palaearctic type contains 12 species and occupies 21.44% of the total species. Human disturbance acts as a dominant factor which affects the diversity of dragonflies and damselflies. In conclusion, the diversity of dragonflies and damselflies in cities and surrounding areas is easily affected by human activities, and the protection measures should be strengthened accordingly.
Key words: Tianjin; Odonata; biodiversity; fauna; protect
蜻蜓目昆蟲是重要的天敵昆蟲和環境指示性昆蟲[1]。對蜻蜓目昆蟲進行完善的多樣性及區系研究,是開展生態環境評價工作的基礎[2],也是開展相關植物保護和農業害蟲防治工作的前提條件。目前,關于天津地區的蜻蜓目昆蟲多樣性及區系分布研究較少。于昕等[3]報道了天津地區蜻蜓目昆蟲7科20屬30種;郝淑蓮等[4]報道了薊縣(現薊州區)八仙山國家自然保護區蜻蜓目昆蟲5科8屬14種。為進一步摸清天津地區蜻蜓目昆蟲的多樣性和區系分布情況,本研究于2019—2021年,對天津地區的蜻蜓目昆蟲分布情況進行調查,并在2022年和2023年進行后續跟蹤調查,共確認天津地區分布的蜻蜓目昆蟲2亞目9科35屬56種(含1待定種),并對之前文獻中的部分錯誤進行了更正,按照通用的分類系統整理完善名錄,并進行區系分布分析。以便為天津地區蜻蜓目昆蟲的進一步研究提供基礎信息和數據,為開展本地區的蜻蜓資源和多樣性保護提供科學依據。
1 材料與方法
1.1 自然概況
天津位于華北平原東北部,北緯38°34'~40°15',東經116°43'~118°4',與北京市、河北省接壤,東臨渤海??偯娣e約1 191 690 hm2,地貌大致可分為平原、山區和丘陵。平原面積約1 138 060 hm2,約占全市總面積的95.5%;山區和丘陵主要集中于薊州區北部,屬燕山山脈支脈和余脈,面積約53 630 hm2,約占全市總面積的4.5%。天津地處北溫帶季風氣候區,四季分明,夏季炎熱濕潤,春秋季干燥頻風、氣候多變,冬季寒冷干燥。天津地區水系復雜,海河的五大支流南運河、子牙河、大清河、永定河、北運河在天津匯合,另有人工開挖的永定新河、潮白新河、子牙新河、獨流減河等河流整體上自西向東貫穿市域,承擔輸水、行洪等功能。其它河湖港汊和沼澤、濕地數量較多。目前,天津市的森林覆蓋率約為13%,森林面積約136 400 hm2,生態保護紅線面積約139 300 hm2;市域范圍內共有河流、水庫、溝渠和坑塘水面約223 511 hm2,共有濕地約32 722 hm2。各類水體和濕地分布較為均勻,提供了良好的環境,適宜蜻蜓的生存繁育。
1.2 調查時間和地點
1.2.1 調查時間 (1)依據成蟲活躍期確定調查計劃。天津地區蜻蜓目昆蟲成蟲的活躍期通常為3—10月。條斑赤蜻Symptrum Striolatum等個別耐寒種類在11月中下旬仍可見零星個體。不同種類的蜻蜓成蟲有特定的活躍期,絕大部分種類在4月下旬—9月下旬活躍。需根據特定種類的活躍期,合理制定調查計劃,選定其生境作為調查樣點進行采集。
(2)依據成蟲習性確定具體調查時間。蜻蜓成蟲的活躍時間遵循其習性規律,需要根據特定種類的活躍時間,確定具體的調查時間,以確保獲得樣本。例如,部分蜓科、偉蜓科的種類雌蟲有黃昏集中覓食的習性,故可在日落后、天色未暗前到調查樣點采集。此外,蜻蜓成蟲對部分生態因子較為敏感,如光照強度、溫度、濕度、風速、氣壓等,特別是光強、溫度和風速,是影響蜻蜓行為是否活躍的主要因子。絕大多數差翅亞目種類在陰雨天氣幾乎不飛行,日出回暖時恢復活動。因此,在開展調查時,應盡量選擇天氣晴朗、溫暖少風的時候進行采集。
基于以上規律,2019年4月至2021年11月,開展蜻蜓目昆蟲物種資源調查。在每年4至11月的采樣期內,對每個采樣點進行3次采集,使用網捕法隨機捕捉蜻蜓樣本,每次捕捉持續時間約1 h。對同一個采樣點,網捕采集間隔至少30 d。
1.2.2 調查地點" (1)調查樣點的選取。本次調查中,共設置30個樣點,覆蓋山區的溪流、溝渠、水潭等水域,近山的河道、池塘等水域,平原的河道、湖泊和濕地等各種生境。重點對植被覆蓋良好的山區自然保護區水域及近山水域,受人為因素干擾相對較小的平原濕地、河流、湖泊等水域,以及周邊地區進行調查。
(2)調查樣點的類型。因山區分布的蜻蜓種類與平原存在明顯差異,本次調查研究設置的調查樣點分為山區調查樣點和平原調查樣點2種類型。山區調查樣點7個,集中分布在薊州區北部山區。為準確評價山區蜻蜓目昆蟲的多樣性,在每個調查樣點均選取至少1處過渡帶。過渡帶是指臨近山地的河道、池塘、溝渠、濕地等,通常既有部分山區蜻蜓種類分布,也有部分平原種類分布。因部分蜻蜓僅分布在中高海拔生境,分別對中高海拔(300 m以上)的溪流和水潭以及低海拔(300 m以下)的河道、池塘、溝渠、濕地的蜻蜓目昆蟲分布情況進行調查。平原調查樣點23個,分別分布在市內六區、環城四區、遠郊區、濱海新區。充分考慮各樣點的水域環境、地形環境、岸基植被覆蓋、水生植物種類等因素,對各類樣點的蜻蜓目昆蟲分布情況進行調查。
1.3 樣本采集與種類鑒定
根據蜻蜓目昆蟲成蟲的習性,沿調查樣點路線,使用捕蟲網隨機捕捉飛行或者停落的蜻蜓。不同種類的蜻蜓習性相差甚大,需選擇不同類型的捕蟲網和捕捉方式,從而在固定的采樣時間內收集到盡可能多的樣本。對采集到的蜻蜓目昆蟲,原則上以張浩淼《中國蜻蜓大圖鑒》[5]為依據,以王治國《中國蜻蜓分類名錄(蜻蜓目)》[6]等其他著作和文獻為補充,同時參考華北、東北、西北、華東等地區相關蜻蜓目昆蟲種類多樣性的文獻,對記錄到的天津地區蜻蜓目昆蟲進行種類鑒定。使用Dijkstra等[7]和Carle等[8]共同修訂的蜻蜓目分類系統進行分類,對個別種類,以Seth M. Bybee等[9]利用目標基因組學技術對部分種類提出的鑒別和種屬劃分意見為依據,并參考其他有關文獻,對種類名錄進行訂正。
2 結果與分析
2.1 物種數量和組成 本次調查中,共獲得并鑒定天津地區分布的蜻蜓種類2亞目9科35屬55種(其中包括待定種1種),共記錄樣本2 259個;在2022年和2023年后續調查中,獲得新記錄種類1種。其中差翅亞目Anisoptera共28屬43種,包括蜓科5屬6種,春蜓科6屬6種,大蜓科2屬2種,偽蜻科2屬3種,大偽蜻科2屬3種,蜻科11屬23種;均翅亞目Zygoptera共7屬13種,包括色蟌科2屬2種,扇蟌科2屬3種,蟌科3屬8種。差翅亞目種類占顯著優勢,占總種數的76.78%。均翅亞目種類占總種數的23.22%。其中,蜻科Libellulidae種類最為豐富,共11屬23種,占總種數的41.07%。在鑒定的56種蜻蜓中,有26種為天津地區新記錄,占全部種類的46.43%。物種數量和組成情況見表1。
蜻蜓目昆蟲的屬種劃分,是一個動態調整的過程。例如,2022年,基于對蜓屬、偉蜓屬的部分物種進行的研究,Vladimir等[10]認為,分布于我國華北和東北地區的混合蜓Aeshna mixta和分布于我國新疆地區、歐亞大陸中西部的混合蜓存在差異,應分別確定為2個獨立物種Aeshna mixta和Aeshna soneharai。Rebecca等[11]認為,廣布于我國中東部地區的碧偉蜓東亞亞種Anax parthenope julius與分布于我國新疆地區、歐亞大陸中西部的碧偉蜓指名(灰胸)亞種Anax parthenope parthenope存在明顯差異,應分別確定為2個獨立物種。本次調查認為,天津地區分布的是混合蜓Aeshna soneharai和碧偉蜓Anax parthenope julius。對于天津北部山區分布的格氏金光偽蜻 Somatochlora graeseri,尚需進一步核實是否是山西金光偽蜻Somatochlora shanxiensis的誤定。目前尚存一定爭議,本次調查仍采取天津地區分布的是S.graeseri的觀點。
奇特擴腹春蜓Stylurus occultus、大黃赤蜻Sympetrum uniforme、夏赤蜻Sympetrum darwinianum是否在天津地區有分布,目前尚有疑問,本次調查中并未發現此3種。近年也有蜻蜓愛好者在天津地區先后目擊或采集到小斑蜻Libellula quadrimaculata、黑赤蜻Sympetrum danae、褐頂赤蜻Sympetrum infuscatum等3種蜻蜓的零星個體,但未見種群?;谝陨锨闆r,將此6種蜻蜓列為存疑分布種,是否確認分布需要進一步調查研究。
2.2 區系分布
2.2.1 區系劃分的標準 本次調查以目前通用的中國動物地理區域劃分為基礎,將中國動物地理區域劃分為東北區、華北區、蒙新區、華中區、華南區、西南區和青藏區。天津地區在中國動物地理區系中屬于古北界華北區,整體上屬平原地形,與東北區、華中區之間無明顯的地理分隔界限。調查中采集到的樣本均為廣布種,無分布狹窄的物種。區系分布情況見表2。
根據中國動物地理區劃,天津地區分布的56種蜻蜓,可分為古北界分布型和古北界+東洋界分布型兩種類型的16個區系型。其中,古北界+東洋界分布型具顯著優勢,共44種,可分為12個區系型,占全市蜻蜓目昆蟲種類總數的78.57%;古北界分布型共12種,可分為4個區系型,占總數的21.43%。古北界+東洋界分布型的“東北區+華北區+西南區+華中區+華南區”所占比重最大,有9種;其次是“東北區+華北區+華中區”,有8種,分別占種類總數的16.05%和14.29%?!皷|北區+華北區+西南區+華中區+華南區”分布型的代表物種為藍紋尾蟌、黑背尾蟌、半黃赤蜻、黃基赤蜻、透頂單脈色蟌等,均為全國廣布的物種;“東北區+華北區+華中區”分布型的代表物種為長痣綠蜓、長腹春蜓、低斑蜻、小黃赤蜻等,也均在東北、華中、華東的省區市廣泛分布??傮w上,天津地區蜻蜓目昆蟲的物種區系分布與東北區、華中區較為相似,同時也受到蒙新區物種的一定影響。
3 討論與結論
從種類數量看,與已開展蜻蜓資源調查的省級行政區域相比,天津地區的蜻蜓種類相對較少。例如,北京市有蜻蜓目昆蟲62種[12](近年來,陸續有新的種類被記錄,實際可能有70種以上),甘肅省有蜻蜓目昆蟲69種[13],河南省有蜻蜓目昆蟲96種[14],陜西省有蜻蜓目昆蟲117種[15]。這可能與天津作為省級行政區域,整體面積較為狹小,且平原地形占絕對優勢,山地特別是中高海拔山地面積很小,影響了蜻蜓種類的分布有關。一些分布于京冀山區的蜻蜓種類,在天津地區未報告分布,如極北蜓Aeshna subarctica、雙角戴春蜓(雙角迷春蜓)Davidius bicornutus、環紋環尾春蜓Lamelligomphus ringens、棘角蛇紋春蜓Ophiogomphus spinicornis、褐帶赤蜻Sympetrum pedemontanum等,但在鄰近天津地區僅數十公里甚至數公里的地點,即能發現這些種類穩定分布的種群。因此,不能排除未來調查中,發現新分布種類的可能性。
從物種區系分布上看,天津地區的蜻蜓目昆蟲均為常見和廣布種,未見有罕見種、稀有種的分布。天津地區屬于古北界華北區,但與周邊地區沒有明顯的地理分隔,不具備阻礙蜻蜓物種擴散遷移的能力。全國廣布的大部分蜻蜓物種,如玉帶蜻、閃藍麗大偽蜻等(除閃綠寬腹蜻Lyriothemis pachygastra等個別種類外),在天津地區均有分布。適應古北界東北區、蒙新區亞寒帶氣候的物種,如普赤蜻等,在天津通常分布較為狹窄,或只能發現零星個體。適應東洋界華中區、西南區、華南區亞熱帶和熱帶氣候的一些物種,如藍額疏脈蜻等,近年來在天津地區發現已有穩定種群。是否存在因氣候變化或人為原因(如行洪、引進水生植物等)導致這些種類的分布區域向北擴展,從而與其他蜻蜓物種競爭生態位的現象,其規律和機理尚需進一步研究。
從樣點實地調查情況來看,山區特別是自然保護區、環城四區、遠郊區呈現出較為良好的多樣性。特別是受人為干擾較少,植被覆蓋度較高,生境連續性較強的溪流、河湖、池塘水域,通常有利于蜻蜓棲息繁衍,蜻蜓的種類數量、種群規模較為理想。這可能與近年來天津市重視自然保護區建設和環城綠色生態屏障區建設,切實推進水土植被保護,加強生態屏障建設有關。環城四區和遠郊區的農田、魚塘等區域,常見種類通常有較大的種群規模,但其他種類甚少,多樣性表現一般。這可能與受到耕作、養殖等生產活動影響有關。市區受城市化因素影響較大,蜻蜓目昆蟲的生境被分割成小塊,多以景觀公園的形式散落在各區,多樣性總體表現不佳,但不排除個別物種有較大種群規模的情況。
本次調查發現,人為干擾因素是制約蜻蜓目昆蟲的物種多度、種群規模的主要因素。部分人工景觀化的樣點物種多樣性較差,僅采集到碧偉蜓、東亞異痣蟌、黃蜻等對污染耐受能力較強的極少數種類。在水域施工、水底基質清整或旅游開發等人為因素的影響下,蜻蜓目昆蟲的多樣性和種群密度會受到嚴重影響。調查中發現,初始保持自然狀態,后被人工景觀化的樣點,與人工景觀化前相比,物種數量和種群規模通常存在明顯差異。
蜻蜓是生態系統的重要組成部分,是重要的昆蟲生態資源。蜻蜓目昆蟲的多樣性狀況易受人類活動影響,應當有針對性地加強對其多樣性的保護。在自然保護區、生態紅線區域內,做好原生生態環境特別是水環境的保護工作,嚴格限制原生生態環境的施工,禁止工業廢水、生活污水進入水體,以維持蜻蜓特別是其稚蟲的生存繁育;在農業生產區域,應當發揮蜻蜓目昆蟲作為環境評價指示昆蟲和天敵昆蟲的作用,配合農業生產和植保工作的開展,加強對蜻蜓種群規模、群落數量的監測,限制化肥、殺蟲劑、除草劑等物質進入水體;在城市和周邊人口密集的生活區域,應當保護好已有的景觀公園等蜻蜓棲息生境。
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收稿日期:2024-01-10
基金項目:天津市“131”創新型人才團隊項目(201931)
作者簡介:孫亮(1981—),男,天津人,在讀碩士生,主要從事昆蟲生態學和生物多樣性保護研究。
通訊作者簡介:多立安(1962—),男,黑龍江齊齊哈爾人,教授,博士,主要從事修復生態學和生物多樣性保護研究。