祝 銀,趙 微,鄭延麗,2*,張艷梅
(1.貴州師范學(xué)院地理與資源學(xué)院,貴州貴陽 550018;2.貴州省地理國情監(jiān)測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,貴州貴陽 550018)
蝴蝶體型小,生活周期短,易觀察捕捉,且棲境要求專一性強(qiáng),對(duì)細(xì)微環(huán)境變化十分敏感[1],能夠快速反映氣候和棲境的變化,是用于生物多樣性監(jiān)測(cè)、環(huán)境評(píng)估的重要指示生物[2]。蝴蝶種群的時(shí)空動(dòng)態(tài)和群落結(jié)構(gòu)特征演變能夠快速、有效地反映環(huán)境質(zhì)量、生態(tài)系統(tǒng)健康程度及人類活動(dòng)干擾等生態(tài)環(huán)境狀況,其多樣性觀測(cè)數(shù)據(jù)可作為各類型生態(tài)系統(tǒng)的重要評(píng)價(jià)依據(jù)[3]。通過調(diào)查烏當(dāng)區(qū)內(nèi)的蝶類資源,進(jìn)行物種多樣性分析,調(diào)查結(jié)果能為烏當(dāng)區(qū)內(nèi)的生態(tài)保護(hù)提供數(shù)據(jù)支持,也能對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)判,進(jìn)而對(duì)環(huán)境保護(hù)與生態(tài)修復(fù)提出建議。
2019 年7 月至2020 年9 月,在烏當(dāng)區(qū)內(nèi)的5 條樣線上網(wǎng)捕、觀測(cè)到的蝶類及貴州師范學(xué)院館藏標(biāo)本。
在烏當(dāng)區(qū)內(nèi)選定了5 條樣線,選擇晴朗或多云、溫暖無風(fēng)或微風(fēng)時(shí)的9:00—17:00,每30 d 采集1~2 次,每次間隔15 d 以上。通過網(wǎng)捕、觀測(cè)記錄、拍照等方法記錄蝴蝶,捕捉到的蝴蝶帶回實(shí)驗(yàn)室,將其整姿展翅,干燥后放入標(biāo)本盒保存。其鑒定參考《中國蝴蝶圖鑒》《中國蝶類分類與鑒定》《中國蝶類志》《貴州蝴蝶》[4-7]。
用Excel 和SPSS 軟件處理。主要分析物種多樣性指數(shù)(H′)、G-F指數(shù)、均勻度指數(shù)(J)、優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(D)、物種豐富度(R)。
1.3.1 物種多樣性指數(shù)(H′)
物種多樣性指數(shù)(H′)采用Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)[8-12]:
式(1)中:Pi為第i種的個(gè)體比例,Pi=Ni/N,Ni為第i個(gè)物種的個(gè)體數(shù),N為全部物種的個(gè)體總數(shù),S為物種數(shù)。
1.3.2G-F指數(shù)
F指數(shù)(科的多樣性,DF):
式(2)中:DFk為k科中的物種多樣性。DFk計(jì)算公式為:
式(3)中:Pi為群落中k科i屬中的物種數(shù)占k科物種總數(shù)的比值,n為k科中的屬數(shù),m為群落中的科數(shù)。若某科在某個(gè)群落內(nèi)僅有1 個(gè)屬1 個(gè)種,則該科在該樣線的物種多樣性則為0。
G指數(shù)(屬的多樣性,DG):
式(4)中:qj為群落中j屬的物種數(shù)與總的物種數(shù)之比,p為群落中的屬數(shù)。
G-F指數(shù)(DG-F):
G-F指數(shù)測(cè)定1 個(gè)地區(qū)1 個(gè)生物類群中科屬間的物種多樣性。如果G-F指數(shù)趨近1,則代表科間多樣性的F指數(shù)下降,或者代表屬多樣性的G指數(shù)上升;否則G-F指數(shù)趨近零或?yàn)樨?fù)數(shù)。
1.3.3 均勻度指數(shù)(J)
均勻度指數(shù)(J)采用Pielon 進(jìn)行評(píng)價(jià):
式(6)中,S為群落中的物種數(shù)。
1.3.4 優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(D)
優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(D)采用BergerParker 進(jìn)行評(píng)價(jià):
式(7)中,Nmax為優(yōu)勢(shì)種的種群數(shù)量,Nt為群落全部物種的種群數(shù)量。
1.3.5 物種豐富度(R)
物種豐富度(R)采用Margalef 公式進(jìn)行評(píng)價(jià):
式(8)中:S為物種數(shù),N為個(gè)體數(shù)。
經(jīng)初步鑒定統(tǒng)計(jì),調(diào)查所得蝶類隸屬于9 科43 屬66 種,其中蛺蝶科17 屬25 種、鳳蝶科5 屬14 種、粉蝶科6 屬11 種、眼蝶科6 屬6 種、斑蝶科3 屬4 種、蜆蝶科2 屬2 種、環(huán)蝶科1 屬1 種、珍蝶科1 屬1 種、灰蝶科2 屬2 種,共統(tǒng)計(jì)1235 號(hào)標(biāo)本,烏當(dāng)區(qū)蝶類種類和數(shù)量組成見表1。各科蝶類屬的數(shù)量為蛺蝶科>粉蝶科=眼蝶科>鳳蝶科>斑蝶科>蜆蝶科=灰蝶科>環(huán)蝶科=珍蝶科,蛺蝶科屬數(shù)量最多,粉蝶科和眼蝶科次之;環(huán)蝶科和珍蝶科最少,為單屬科。從屬和種的物種數(shù)量來看,蛺蝶科、粉蝶科和鳳蝶科都是烏當(dāng)區(qū)蝶類的優(yōu)勢(shì)類群,環(huán)蝶科和珍蝶科則是稀有類群。
表1 貴陽市烏當(dāng)區(qū)蝶類種類和數(shù)量組成
蝶類個(gè)體數(shù)量為粉蝶科>蛺蝶科>鳳蝶科>眼蝶科>灰蝶科>斑蝶科>珍蝶科>蜆蝶科>環(huán)蝶科。優(yōu)勢(shì)種(數(shù)量在25 只以上)[13]共10 種,分別為菜粉蝶、東方菜粉蝶、斑緣豆粉蝶、翠藍(lán)眼蛺蝶、斐豹蛺蝶、虎斑蝶、柑橘鳳蝶、金鳳蝶、青鳳蝶和矍眼蝶,占總數(shù)的70.5%;東方菜粉蝶數(shù)量最多,占總數(shù)的24.5%;柑橘鳳蝶次之,占總數(shù)的8.3%。
烏當(dāng)區(qū)蝶類多樣性、均勻度、優(yōu)勢(shì)度和物種豐富度見表2。蝶類物種多樣性指數(shù)為粉蝶科>蛺蝶科>鳳蝶科>眼蝶科>珍蝶科>斑蝶科>環(huán)蝶科>蜆蝶科>灰蝶科;均勻度指數(shù)粉蝶科>蛺蝶科>鳳蝶科>眼蝶科>珍蝶科>斑蝶科>蜆蝶科>環(huán)蝶科=灰蝶科;物種豐富度為蛺蝶科>鳳蝶科>粉蝶科>斑蝶科>眼蝶科>蜆蝶科>珍蝶科>環(huán)蝶科=灰蝶科。粉蝶科多樣性、均勻度和優(yōu)勢(shì)度指數(shù)都較高,表明粉蝶科優(yōu)勢(shì)種群突出;蛺蝶科物種豐富度最高,但物種多樣性和均勻度指數(shù)低于粉蝶科,優(yōu)勢(shì)度指數(shù)與粉蝶科和鳳蝶科相比較低;鳳蝶科物種多樣性和均勻度指數(shù)與粉蝶科和蛺蝶科相比都較低,其優(yōu)勢(shì)度僅次于粉蝶科,物種豐富度僅次于蛺蝶科;蜆蝶科、環(huán)蝶科和珍蝶科物種多樣性指數(shù)、優(yōu)勢(shì)度指數(shù)、均勻度指數(shù)和物種豐富度都很低,表明該地區(qū)蜆蝶科、環(huán)蝶科和珍蝶科種類較少。
表2 烏當(dāng)區(qū)蝶類多樣性分析
調(diào)查得知,烏當(dāng)區(qū)的蝴蝶隸屬于9 科43 屬66 種,其中蛺蝶科25 種,占總數(shù)的37.9%,處優(yōu)勢(shì)地位,為明顯的優(yōu)勢(shì)種;鳳蝶科14 種,占總數(shù)的21.2%;粉蝶科11 種,占總數(shù)的16.7%;眼蝶科6種,占總數(shù)的9.1%;斑蝶科4種,占總數(shù)的6.1%;蜆蝶科2 種,占總數(shù)的3%;環(huán)蝶科1種,占總數(shù)的1.5%;珍蝶科1 種,占總數(shù)的1.5%;灰蝶科2 種,占總數(shù)的3%。由此,烏當(dāng)區(qū)的蝶類組成中蛺蝶科>鳳蝶科>粉蝶科>眼蝶科>斑蝶科>蜆蝶科=灰蝶科>環(huán)蝶科=珍蝶科。烏當(dāng)區(qū)蝶類科占比為81.2%,屬占比為43.4%,種占比為35.7%。研究結(jié)果表明,烏當(dāng)區(qū)蝴蝶種類資源豐富,其原因可能是烏當(dāng)區(qū)位于郊區(qū),開發(fā)較少,植被種類豐富,環(huán)境污染少,環(huán)境保護(hù)較好。
蝴蝶的生物多樣性與其生存環(huán)境密切相關(guān),影響蝴蝶生存的因素主要有氣候、溫度、寄主植物及人為活動(dòng)等。烏當(dāng)區(qū)林木種質(zhì)資源優(yōu)勢(shì)科分別為薔薇科、蝶形花科、五加科、樟科、蕓香科、禾本科、殼斗科、榆科、木犀科、忍冬科、大戟科、鼠李科、馬鞭草科及葡萄科等16 科[14]。本次調(diào)查結(jié)果得出,烏當(dāng)區(qū)蝶類多樣性中的優(yōu)勢(shì)科與烏當(dāng)區(qū)林木種質(zhì)資源優(yōu)勢(shì)科有著對(duì)應(yīng)關(guān)系,但灰蝶科、珍蝶科、環(huán)蝶科等的物種數(shù)量極少。蝶類多樣性不僅能反映地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量,同時(shí)也可反映當(dāng)?shù)氐牧帜痉N質(zhì)資源多樣性,雖然烏當(dāng)區(qū)內(nèi)蝶類資源豐富,但較為珍惜的物種卻極少,因此可多種植一些灰蝶科、珍蝶科、環(huán)蝶科及珍稀蝶類的寄主植物。