侯沁文
(長治學院 生物科學與技術系,山西 長治 046011)
西閘水國營林場蛾類區(qū)系組成分析
侯沁文
(長治學院 生物科學與技術系,山西 長治 046011)
文章選擇西閘水國營林場不同類型林型開展蛾類昆蟲系統(tǒng)調查,共捕獲蛾類昆蟲17科123種。其中優(yōu)勢度大于10%的科有燈蛾科(31.6%)、舟蛾科(12.83%)和天蛾科(12.43%),三者皆為優(yōu)勢科。在123種蛾類昆蟲中,優(yōu)勢種共有2個,分別為白雪燈蛾(Chionarctia nivea)和綠尾大蠶蛾(Actias selene)。從區(qū)系組成來看,主要以古北界和東洋界共有種為主,有86種,占總種數69.9%;其次古北界有21種、東洋界有16種,分別占17.1%、13.0%。蛾類昆蟲在該林區(qū)共有47個分布類型。在我國昆蟲地理區(qū)劃中,西閘水國營林場蛾類昆蟲以華北區(qū)為主,與華中區(qū)關系最為密切。
蛾類;區(qū)系;相似系數;西閘水國營林場
森林生態(tài)系統(tǒng)與全球的生態(tài)環(huán)境、人類活動等有著密切的關系。森林生態(tài)系統(tǒng)是生物(植物、動物、微生物)和非生物環(huán)境(水、熱、光、氣、土壤等)構成的統(tǒng)一體。昆蟲在生物系統(tǒng)中屬于無脊椎動物中的節(jié)肢動物,昆蟲是地球上數量最多的動物群落,它們幾乎遍及世界各個角落,其中蛾類是昆蟲主要類群之一,也是森林生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,又因蛾類對環(huán)境敏感性較高,其區(qū)域分布狀況可反映棲息環(huán)境的好壞,對生態(tài)環(huán)境變化有較好的指示作用[1]。
蛾類Heterocera是鱗翅目Lepidoptera昆蟲的最大類群,全世界蛾類已定種名約13萬種,約占鱗翅目總數的91%(Scoble,1995)。我國到目前為止發(fā)現蛾類約6700種[2];其中有些蛾類與農業(yè)生產和人民生活密切相關,它們幼蟲對農、林、牧業(yè)等生產實踐造成嚴重影響[3-4],如實夜蛾亞科鈴夜蛾屬的棉鈴蟲(Heliothis armigera)、切根蟲亞科地老虎屬小地老虎(Agrotis ypsilon)等幼蟲每年對農、林等經濟作物危害較大,經濟損失嚴重。
西閘水國營林場地處太行山南端,具有顯著的地理優(yōu)勢,暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候,動植物資源豐富,分布著國家重點保護植物和珍稀野生動物[5]。關于西閘水國營林場研究主要集中在對森林資源治理與保護方面[6],然而國內對該區(qū)域蛾類昆蟲區(qū)系缺乏相關研究。鑒于此,筆者實地調查該林區(qū)蛾類昆蟲資源,并對蛾類標本進行鑒定,做出系統(tǒng)的整理,并對其科、種組成及區(qū)系進行分析,為蛾類昆蟲資源的分布、昆蟲多樣性保護以及農林害蟲的綜合防治提供了重要參考。
西閘水國營林場位于山西省東南部、太行山南端,地理坐標東經113°08′~112°30′,北緯35°25′~35°50′,東西寬約30 km,南北長約42 km,東與該縣古郊鄉(xiāng)交界,西與澤州縣為鄰,北與棋子山毗連,南與河南省云臺山世界地質公園相接。該林場具有廣闊的林業(yè)用地,其中有林地面積18303.80 hm2,占經營總面積的89.50%,其森林覆蓋率89.50%[6]。該區(qū)域環(huán)境保護較好,為植物生長發(fā)育創(chuàng)造了良好的條件,因此,西閘水國營林場植被生長茂盛,物種類型豐富,林區(qū)優(yōu)勢科是禾本科和菊科,植被的種類、分布及覆蓋率隨諸多環(huán)境因素(如地形、氣候、海拔等)變化而變化[7]。
調查方法參考侯沁文(2014)[8]。
中國動物地理區(qū)系分為2界7區(qū),其中屬于古北界的有華北區(qū)(NR)、蒙新區(qū)(MXR)、青藏區(qū)(QZR)、東北區(qū)(NER),屬于東洋界的有華中區(qū)(CR)、華南區(qū)(SR)、西南區(qū)(SWR)[9]。運用EXCEL2007和SPSS19.0軟件進行蛾類昆蟲區(qū)系間物種相似性分析[10]。
在西閘水國營林場采用燈光誘捕法共捕獲蛾類4200只,隸屬17科123種,調查統(tǒng)計見表1。從蛾類昆蟲各科種數來看,燈蛾科的種數最多有23種,占總種數的18.70%;其次為卷蛾科18種,占總種數的14.63%;第三為舟蛾科有17種,占總種數的13.82%;而蠶蛾科、草螟科、大蠶蛾科、木蠹蛾科、圓鉤蛾科都僅有1種,各占總種數的0.81%。就蛾類昆蟲各科個體數而言,燈蛾科的個數最多有1327只,占總個數的31.60%;其次為舟蛾科有539只,占總個數的12.83%;第三為天蛾科有522只,占總個數的12.43%;而圓鉤蛾科只有1只,占總個數的0.02%。
在17個科中,優(yōu)勢度大于10%的科有燈蛾科、舟蛾科和天蛾科 3個,優(yōu)勢度分別為 31.6%、12.83%和12.43%,皆為優(yōu)勢科。說明這3科的蛾類在西閘水國營林場分布寄主植物資源較豐富。
表1 蛾類昆蟲群落組成Table 1 The composition of insect community of moths
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從表2可以看出,西閘水國營林場蛾類昆蟲分布共有 47個分布類型,種數最多的類型是NER+NR+SWR+CR、NR+SWR+CR+SR均為9種,占總種數的7.32%;其次是NER+NR+CR+SR、NER+NR+SWR+CR+SR均為6種,占總種數的4.88%;NER、NER+NR+CR、NR+SWR+CR、NER+ NR+MXR、SWR+CR+SR、NR+MXR+SWR+CR+SR均為5種,各占總種數的4.07%;NER+NR、SWR+CR、NER+NR+MXR+SWR+CR、NER+NR+MXR+SWR+ CR+SR均為 4種,各占總種數的 3.25%;NER+NR+MXR+QZR+SWR+CR+SR為3種,各占總種數的2.44%;另外12種分布型均有2種,各占總種數的1.63%;其余20種分布型均有1種,各占總種數的0.81%。反映出西閘水國營林場蛾類昆蟲分布較為復雜。
該林區(qū)主要以古北界和東洋界共有種為主,有86種,占總種數69.9%;其次古北界有21種、東洋界有16種,分別占17.1%、13.0%;在123種蛾類昆蟲中,優(yōu)勢度大于5%的種共有2個,分別為白雪燈蛾(Chionarctia nivea)、綠尾大蠶蛾(Actias selene),優(yōu)勢度依次為5.55%、5.00%,其中白雪燈蛾是西閘水國營林場的優(yōu)勢種。
中國7大地理區(qū)系之間的共有物種及相似系數見表3,從表3結果可以看出華北區(qū)蛾類昆蟲分布與華中區(qū)共有種最多,有73種且相似系數(0.670)最高,關系最為密切;其次是華中區(qū)與西南區(qū)、華北區(qū)與東北區(qū),共有種為62種、58種,相似系數為0.620、0.574,關系較為密切;蒙新區(qū)與華南區(qū)共有種為15種,相似系數(0.200)較低;青藏區(qū)與華南區(qū)共有物種僅有8種,區(qū)系間相似系數(0.123)最低,關系最不密切。
表2 蛾類昆蟲在中國昆蟲地理區(qū)劃中的區(qū)系類型Table 2 The faunal distribution patterns of moth in insect geographical regions of China
表3 7大區(qū)系間的共有種和相似性Table3 The common species and similarity coefficient seven zoo geographical regions
在世界動物地理區(qū)系劃分中,山西地區(qū)屬于古北界,山西省天蛾科昆蟲區(qū)系組成以古北、東洋兩界共有種為主[11]。本研究采集到西閘水國營林場蛾類昆蟲17科123種,其中燈蛾科、舟蛾科、尺蛾科和天蛾科為優(yōu)勢科,白雪燈蛾是該地區(qū)的優(yōu)勢種。從區(qū)系組成來看,西閘水國營林場蛾類昆蟲區(qū)系組成以古北界和東洋界共有種為主體,其次為古北界,這與山西地區(qū)屬于古北界為主相一致。
物種分化的程度與地理空間阻障效應、物種的擴展能力等因素密切相關[12]。其中地理空間阻礙對昆蟲區(qū)系的形成有很大的影響,地理空間距離遠近決定著區(qū)系間的共有物種的多少,相似性的大小[13](郭蕭等,2014)。本次研究西閘水國營林場蛾類昆蟲以古北界華北區(qū)成分為主,與華中區(qū)相似系數最高、關系最為密切,而青藏區(qū)與華南區(qū)相似系數最低、最不密切,可能是西閘水地區(qū)與華中區(qū)地理比較靠近,物種傳播擴散相對較容易,造成共有物種較多,而青藏區(qū)與華南區(qū)地理空間距離相距較遠,種傳播擴散困難,造成共有物種較少。而隸屬華北區(qū)的蛾類昆蟲與蒙新區(qū)、青藏區(qū)的相似系數為0.354、0.165,相似性較小,關系較不密切;地理空間距離并不是決定區(qū)系共有物種多少、相似性大小的唯一原因,昆蟲物種分布還因受到氣溫、雨量、土壤和植被等生態(tài)因素影響而產生變化[9,14]Udvardy,1981;張榮祖,2011)。比如,昆蟲群落的分布隨其周圍植被環(huán)境變化而變化,有研究表明植被覆蓋率高的環(huán)境下,昆蟲群落的豐富度就會變高[15]吳龍飛等,2015)。蒙新區(qū)氣候干旱、青藏區(qū)隸屬高海拔地帶,造就當地土壤、溫度、植被等環(huán)境變化,是可能造成相似性的差異主要原因之一。文章并未加以考慮,在今后的研究中將進一步調查。
[1]王章訓,張云會,王新譜.寧夏主要天然林區(qū)蛾類多樣性及區(qū)系[J].環(huán)境昆蟲學報,2015,37(2): 234-241.
[2]武春生.昆蟲綱·鱗翅目昆蟲分類(下冊)[M].南京:南京師范大學出版社,1999,805-881.
[3]婁國強,呂文彥,余昊,等.基于GS和GIS的春尺蠖種群分布動態(tài)研究[J].昆蟲學報,2006,49(4): 613-618.
[4]馬德英,馬俊義,王惠卿,等.新疆葡萄重大病蟲害發(fā)生規(guī)律及綠色防控技術[J].新疆農業(yè)科學, 2010,47(11):2245-2251.
[5]王俊萍.西閘水林場森林資源管護存在問題及對策[J].山西林業(yè),2016,37(2):15-16.
[6]趙書玲.山西省國有林場生態(tài)公益林經營管理存在問題與對策探析——以陵川縣國營西閘水林場為例[J].中國林業(yè)產業(yè),2016,26(2):176-177.
[7]張桂萍.陵川山區(qū)野生植物資源研究[J].河南科學,1996,(s1):104-106.
[8]侯沁文,鐵軍,白海艷.山西蟒河獼猴國家級自然保護區(qū)蛾類多樣性[J].生態(tài)學報,2014,34(23): 6954-6962.
[9]張榮祖.中國動物地理[M].北京:科學出版社, 2011:1-249.
[10]申效誠,孫浩,趙華東.昆蟲區(qū)系多元相似性分析方法[J].生態(tài)學報,2008,28(2):849-854.
[11]李青森,王瑞,卞昭琪.山西天蛾昆蟲及區(qū)系分析[J].山西大學學報自然科學版,1997,20(2): 215-220.
[12]Zhang R Z.Geological events and mammalian distribution in China[J].Acta Zoological Sinica, 2002,48(2):141-153.
[13]郭蕭,林強,高冬梅,等.重慶茶園蟻科昆蟲區(qū)系分析[J].環(huán)境昆蟲學報,2014,36(5):687-696.
[14]Udvardy MDF.The riddle of dispersal:dispersal theories and how they affect vicariance biogeography.In:Nelson G,Rosen DE eds. Vicariance Biogeography:A Critique.Columbia Univ.Press,1981,6-39.
[15]吳龍飛,姜文虎,劉洋,等.不同林分類型對昆蟲群落多樣性的影響[J].生態(tài)學報,2015,37(7): 2217-2224.
Q968;S433
A
1673-2014(2017)05-0050-04
山西省重點學科建設“1331特色學科及藥用植物學科群”
2017—07—20
侯沁文(1975— ),男,山西沁水人,碩士,主要從事生態(tài)學及環(huán)境化學研究。
(責任編輯 鐵 軍)