五道峡自然保护区昆虫资源与生物多样性分析

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  摘 要: 五道峡自然保护区昆虫资源有1 646种,隶属于24目255科。其中,鳞翅目昆虫种数最多,41科420种,鞘翅目昆虫次之,46科372种。通过对保护区昆虫资源调查的结果分析,并与七姊妹山、后河、堵河源三个自然保护区的昆虫资源进行比较,初步弄清了该自然保护区昆虫的区系和群落分布。
  关键词: 五道峡自然保护区;昆虫资源;生物多样性分析
  中图分类号:Q968   文献标识码:A   文章编号:1004-3020(2021)05-0056-05
  Insect Resources and Biodiversity in Wudaoxia Nature Reserve
  Jiang Jing(1) Qu Wanqin(2) Li Dayin (3)
  (1.Hubei Vocational College of Ecological Engineering Wuhan 430200;
  2.Baokang County Forestry Bureau Baokang 441600;
  3.Yidu Natural Resources Planning Bureau Yidu 443300)
  Abstract: There are 1 646 species of insects,belonging to 255 families and 25 orders in Wudaoxia Nature Reserve.Among them,Lepidoptera has the largest number of species with 420 species of 41 families,followed by Coleoptera with 372 species of 46 families.Through the analysis of the results of insect resources investigation in the nature reserve and the comparison of the insect resources with those in Qizimei Mountain,Houhe and Duheyuan,the flora and community distribution of the insects in the nature reserve were preliminaries clarified.
  Key words: Wudao Xia Nature Reserve;insect resources;biodiversity analysis
  昆虫资源是自然界最丰富的生物资源,作为森林生态系统最重要的一环——昆虫子系统,以其种类多样、功能奇特、种群多变构成自然界极为珍贵的生命基因库[1]。昆虫多样性主要是指昆虫在物种组成、种群机构和基因水平的丰富性,以及在自然生态系统中作用和功能表达的多样化。昆虫多样性是生物多样性的重要组成部分,它在维持生态平衡、农作物传粉、生物防治、医药保健及作为轻工业原料等方面起着重要作用。在森林生态系统内,昆虫与其他生物、尤其是植物和鸟类是相互依存的,昆虫多样性往往依赖其它生物物种的多样性,昆虫多样性的高低也间接反映了其它生物多样性的状况。
  本研究的昆虫生物多样性只限于五道峡自然保护区昆虫物种组成、种群结构和区系特征,以利于五道峡自然保护区昆虫的综合管理、保护和利用。
  1 研究方法
  1.1 研究地概况
  五道峡国家级自然保护区位于湖北省保康县境内,总面积20 860 hm2。主要保护对象为北亚热带森林生态系统及其生物多样性、珍稀濒危野生植物资源及其原生地、国家重点保护野生动物及其栖息地,属于森林生态系统类型自然保护区。保护区范围在东经111°05′52″~111°27′56″,北纬31°37′48″~31°45′23″,处于我国地势第二阶梯向第三阶梯的过渡区域,北亚热带向暖温带过渡性地带,属北亚热带大陆性季风气候。全年无霜期180 d,平均气温8.5 ℃。保护区水系较发达,有桂河、王家沟、打马石沟、千担沟、锣鼓寨河战口河、霸王河等大小河流7條。保护区内土壤类型多样,共有黄棕壤土类、山地棕壤土类、石灰土类、紫色土类和潮土类5大土类,呈“三性”规律分布。垂直地带分布明显,地域差异很强,水平差异很小。自然植被分为针叶林、阔叶林、灌丛及草丛4个植被型组10个植被型,有马尾松林、大果青扦林、光叶水青冈林等46个群系;保护区内有维管束植物189科869属2 060种。
  1.2 调查方法
  (1)调查时间。根据昆虫在野外活动的规律,分别在2017年夏秋季(7~10月)、2018年春夏季(4~7月)、2018年秋季(8~11月)进行调查和昆虫标本采集。
  (2)调查地点。在五道峡自然保护区内按不同地形和不同海拔高度和植被类型设置6个调查和采集点:一道峡(31°43′32.19″N,111°13′20.96″E,海拔605 m)、五道峡(31°42′48.00″N,111°12′05.70″E,海拔832 m)、后坪镇九池村(31°44′01.99″N,111°09′04.14″E,海拔1 033 m)、后坪镇詹家坡村(31°42′49.58″N,111°17′40.33″E,海拔1 503 m)、大水林场(31°42′31.80″N,111°19′01.93″E,海拔1606 m)、横冲药材场(31°42′58.47″N,111°07′22.60″E,海拔1 702 m)。
  (3)调查方法。在每个调查点各选3条有代表性的线路进行踏查。在整个昆虫采集过程中,根据昆虫的不同生境和不同种类,采用网集法、寻集法、敲集法、扫集法、灯诱法、巴氏罐诱法等不同的方法[2]。   1.3 数据统计
  根据调查记录和采集的标本,用Excel分别统计不同生境、不同海拔高度调查和采集的昆虫数量,运用Shannon-Wiener多样性公式:H=-∑PilnPi(式中:Pi=Ni/Ni,Piw为群落中属于第i种个体的个体比例;N为物种总个数;Ni为第i种个体数)统计多样性指数。
  2 结果分析
  2.1 五道峡自然保护区昆虫资源及多样性现状
  根据2017~2018年的实地调查及相关文献资料,首次总结出五道峡自然保护区昆虫名录,共计24目255科1 646种(本次调查发现937种)。发现多种国家保护的“三有”(有益或者有重要经济、有科学研究价值)昆虫,如中华斑鱼蛉Neochauliodes sinensis、等级步甲Carabus fiduciarus、碧蝉Hea fasciata、天牛茧蜂Brulleia shibuensis、双星箭环蝶(小鱼纹环蝶)Stichophthalma neumogeni、中华蜜蜂Apis cerana等。
  (1)五道峡自然保护区昆虫组成及与湖北省昆虫各目种数比较。
  五道峡自然保护区的昆虫共有24目255科1 646种(表1)。鳞翅目昆虫种数最多,41科420种,占保护区昆虫总数的25.52%;鞘翅目昆虫次之,46科372种,占保护区昆虫总数的22.60%;再次是半翅目,49科265种,占保护区昆虫总数的16.10%。五道峡自然保护区昆虫总种数占湖北省昆虫总种数(雷朝亮和周志伯1998)的28.70%,其中鳞翅目、鞘翅目和半翅目3个大目的昆虫总种数分别占湖北省的23.61%、25.60%和75.37%。
  (2)五道峡自然保护区与省内三个国家级自然保护区昆虫各目种数比较。
  为了分析比较五道峡自然保护区的昆虫与湖北省境内其他国家级自然保护区昆虫生物多样性现状,将五道峡自然保护区的昆虫与七姊妹山自然保护区、后河自然保护区、堵河源自然保护区(由于篇幅限制,仅列举省内三个主要国家级自然保护区)昆虫各目种数进行比较,结果见表2。
  五道峡自然保护区昆虫各目种数与七姊妹山、后河和堵河源自然保护区昆虫各目种数比较结果:革翅目比后河和堵河源自然保护区少1种,广翅目比七姊妹山自然保护区少2种、比后河自然保护区多1种,鞘翅目比七姊妹山自然保护区少37种比堵河源自然保护区少64种、鳞翅目比七姊妹山自然保护区少76种、比堵河源自然保护区少82种外,其余各目种数均多于七姊妹山、后河和堵河源自然保护区[3-5],表明五道峡自然保护区昆虫物种组成与省内其他三个国家级自然保护区一样丰富。
  2.2 五道峡自然保护区昆虫区系分析[6]
  动物的分布并非任意,特定的群体适应于特定的环境,受其环境的阻障程度所控制。我国的昆虫区系分属于东洋界和古北界两大区系,根据各个种在世界动物区系中的分布记载情况,将五道峡自然保护区昆虫分为东洋种、古北种和广布种3大类,各目区系种数比较,见表3。
  从表3可以看出,五道峡自然保护区区系昆虫东洋种最多,有1 048种,占总数的63.67%;其次是广布种,有526种,占总数的31.96%;古北种最少,仅有72种,占总数的4.37%。说明该地区昆虫以东洋种和广布种为主,兼有少量古北种。
  2.3 五道峡自然保护区主要昆虫群落结构分析
  (1)海拔1 000 m以下常绿阔叶林带昆虫群落。
  海拔1 000 m以下黑壳楠林、水丝梨林、青冈栎林等常绿阔叶林带植被以黑壳楠、水丝梨、青冈栎、水丝梨等为主,还分布有暖性针叶树:如马尾松、铁坚油杉Keteleeria davidiana;在沟谷地带也镶嵌生长有喜湿的树种,如青檀Pteroceltis tatarinowii、枫杨Pterocarya stenoptera,还有一些喜湿灌丛,如蜡梅Chimonanthus praecox灌丛、马桑Coriaria nepalensis灌丛等。共采集到17目89科283种昆虫。主要由鳞翅目22科116种,鞘翅目19科61种,膜翅目10科42种,双翅目8科21种,同翅目9科18种构成。该区昆虫群落的多样性指数为H=3.537 3。
  (2)海拔1 000~1 500 m常綠落叶阔叶混交林带昆虫群落。
  海拔1 000~1 500 m小叶青冈Cyclobalanopsis myrsinifolia-鹅耳枥Carpinus turczaninowii林、建始槭Acer henryi-曼青冈Cyclobalanofsis oxyodon林、千金榆Carpinus cordata-曼青冈林常绿落叶阔叶混交林带植被主要为小叶青冈、鹅耳枥、建始槭、曼青冈、千金榆,加上多种珍稀濒危植物群落镶嵌其间,如华榛Corylus chinensis,红豆杉Taxus wallichiana var. chinensis等。在此区域共采集到昆虫13目43科138种。主要由膜翅目23科91种,双翅目10科32种,鞘翅目12科23种构成。该区昆虫群落的多样性指数H=3.162 8。
  (3)海拔1 500~1 946 m落叶阔叶林带昆虫群落。
  海拔1 500~1 946 m光叶水青冈林、米心水青冈Fagus engleriana林、槲栎Quercus aliena林等落叶阔叶林带植物群落建群种主要有光叶水青冈、米心水青冈、槲栎、锐齿槲栎Quercus aliena var. acutiserrata、枹栎Quercus serrata、领春木Euptelea pleiosperma等。在此区域共采集到昆虫11目37科119种。主要由膜翅目19科68种,双翅目7科23种,鞘翅目10科24种构成。该区昆虫群落的多样性指数H=3.034 6。
  3 结论   通过对五道峡自然保护区昆虫资源调查、分析,初步得出以下结论:
  (1)五道峡自然保护区内昆虫所占比例最大的是鳞翅目,其次是鞘翅目、半翅目、膜翅目、双翅目、这5个目有1 452種,占保护区区系昆虫总数的88.21%,其中:鳞翅目420种,占25.52%;鞘翅目372种,占22.60%;半翅目49科265种,占16.10%;双翅目22科225种,占13.67%;膜翅目34科170种,占10.33%。五道峡自然保护区昆虫总种数占湖北省昆虫总种数比例为28.70%,鞘翅目、鳞翅目两个大目分别占25.60%和23.61%。
  (2)五道峡自然保护区各目种数与七姊妹山自然保护区、后河自然保护区和堵河源自然保护区昆虫各目种数比较,绝大多数都比后三者的种数多,在半翅目、鞘翅目、鳞翅目、双翅目、膜翅目等目中的种类特别明显,说明五道峡自然保护区同七姊妹山自然保护区、后河自然保护区和堵河源自然保护区昆虫生物多样性一样丰富。
  (3)五道峡自然保护区区系昆虫东洋种最多,有1 048种,占总数的63.674%;其次是广布种,有526种,占总数的31.960%;古北种最少,仅有72种,占总数的4.370%。结果表明该地区昆虫以东洋种为主,兼有古北种。
  (4)各群落中,昆虫群落多样性指数随着海拔高度的增高而降低:海拔1 000 m以下黑壳楠林、水丝梨林、青冈栎林、水丝梨林等常绿阔叶林带昆虫群落多样性指数最高,为3.537 3;海拔1 000~1 500 m小叶青冈-鹅耳枥林、建始槭-曼青冈林、千金榆-曼青冈林常绿落叶阔叶混交林带昆虫群落昆虫次之,为3.162 8;海拔1 500~1 946 m亮叶水青冈林、米心水青冈林、槲栎林等落叶阔叶林带昆虫群落最低,为3.034 6。
  参 考 文 献
  [1]卢立.广西金钟山自然保护区昆虫资源考察初报[J].林业资源管理,2005(6):69-73.
  [2]宋朝枢,刘胜祥主编.湖北省后河自然保护区科学考察集[M].北京:中国林业出版社,1999.
  [3]刘胜祥,瞿建平.湖北七姊妹山自然保护区科学考察与研究报告[D].武汉:湖北科学技术出版社,2006.
  [4]湖南省林业厅编.湖南森林昆虫图鉴[M].长沙:湖南科学技术出版社,1992.
  [5]周红章,于晓东,骆天宏,等.湖北神龙架自然保护区昆虫数量变化与环境关系的初步研究[J].生物多样性,2008(3):262-270.
  [6]雷朝亮,周志伯主编.湖北省昆虫名录[M].武汉:湖北科学技术出版社,1998.
  (责任编辑:唐 岚)
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