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西双版纳片断热带雨林蝶类群落结构与多样性研究
第41卷第1期
1998年2月
ACTAENTOMOLOGICASINICA
Vol141,No11
Feb.,1998
西双版纳片断热带雨林蝶类群落
结构与多样性研究
3
杨大荣
(中国科学院昆明动物研究所 昆明 650223
摘要 9204号,隶属于10科,62属,84种:
(凤蝶属、麝凤蝶属、蛱蝶科((、矍眼蝶属等
属的种类;;喙蝶科的属、种和个体数量最:
热带原始雨林自然保护区>城子片断热>曼峨片断热带雨林。
关键词 西双版纳,片断热带雨林,蝴蝶群落结构,多样性
3本工作为中国科学院重大项目K85205203的部分内容 1996205
205收稿,1997203210收修改稿
・48・
西双版纳热带雨林由于长期受到人类活动影响加速了片断化,形成了岛屿状的特征,它们被各种人为系统或者退化生态环境的隔离,严重地制约了生物的物种传播和定居及繁衍,导致热带雨林生物的物种多样性加速减少和消失。
近年来,西双版纳热带雨林片断化致使物种多样性变化的研究,特别是在植物学研究方面,已发表了不少的研究报道[1~4]。
然而,对西双版纳地区物种和个体数量最多的类群——昆虫的多样性变化的研究极少见报道;作为人类观赏的昆虫重要类群——蝴蝶,除了开展过一些分类研究处[5~9],其多样性的研究还未见前人报道。
本文通过对片断热带雨林不同样地内各样点中的蝶类群落结构、多样性的研究与比较,为西双版纳热带雨林蝶类多样性保护与开发利用提供科学依据。
1 研究样地概况
本研究样地选在云南省西双版纳州勐腊县孟仑镇的城子“龙山”、曼峨“龙山”、植物园葫芦岛西面江边片断热带雨林,并用勐养至勐腊公路50~56km处的原始热带季节性雨林自然保护区作为对比。
样地位于北纬21°41′,东经101°25′之间,海拔560~680m,年平均气温2115℃,年降水量1500mm,属热带东南亚向北延伸的组成部分。
样地土壤为砖红壤,植被类型均为热带季节性雨林。
各样地的基本情况对比(表1。
表1 片断热带雨林研究样地基本情况比较
样地名称
海拔(m面积
(hm2样地内林相和隔离状况
人为干扰情况植物园片断热带雨林
570
415
一边为罗梭江,江宽约150m,江对面为城子村庄和农田;另三面与植物园种植的柚子果林、竹林和人工林相连。
植被覆盖度为75%,为残存的热带原始林和次生林
人为干扰和破坏逐年严重城子片断热带雨林660310位于城子村后山顶,一面与次生林相连,其它与铁刀木林和橡胶林相连,样地内原始雨林保存较好,覆盖度为85%以上人为干扰少曼峨片断热带雨林590410位于曼峨村北面,三面由农田环绕,一面被景洪至勐仑的公路隔开。
林下人、畜干扰频繁,林相破坏严重,覆盖度约70%干扰破坏严重勐仑西部热带原始雨林自然保护区
580
860
位于小勐养至勐仑公路的50~56km公路顺沟谷而下,护区分开,54km以下,北面,,95%
2211 调查方法
在每个研究样地,用对角线方法,取样七个,每个点取样面积20m×20m。
(1静观法:
在蝴蝶活动频繁时,观查记录样点内每种蝶的活动状况。
(2网捕法:
每天于蝴蝶活动频繁时间10时至17时,在样点中进行网捕采集,每样点采集不少于30min,把标本带回室内整理分类和记数。
(3取样时间:
1993~1994年连续调查,每季度调查3次,每次连续取样3d。
212 数据分析方法
(1采用多样性指数Shannon2Wiener公式:
H′=-
∑pi
lnp
i
式中:
H′=多样性指数;pi=第i种的个体比例。
(2采用Pielon(1966均匀性公式:
e=H′lnS
式中:
e=均匀度;S=种类数。
(3
采用Berger2Parker优势度指数公式:
d=N
max
Nt
式中:
Nmax=优势种的种群数量;Nt=全部物种的种群数量。
来计算和分析热带原始雨林
和片断雨林的蝶类群落结构水平的指标。
3 结果与分析
311 样地内蝴蝶科、属、种组成变化
1993~1994年共观察和采集到蝶类9204号,隶属10科,62属,84种。
从各科属、
9
41期杨大荣:
西双版纳片断热带雨林蝶类群落结构与多样性研究
种的多少比例看:
凤蝶科>蛱蝶科>粉蝶科>眼蝶科>斑蝶科>环蝶科>灰蝶科>弄蝶科>蚬蝶科>喙蝶科。
从个体数量多少比:
粉蝶科>凤蝶科>蛱蝶科>眼蝶科>斑蝶科>环蝶科>弄蝶科>灰蝶科>蚬蝶科>喙蝶科。
植物园片断热带雨林内有10科,37属,43种;以粉蝶科Pieridae、眼蝶科Statyridae、灰蝶科Lycaenidae、凤蝶科Papilionidae的属、种和个体数较多,优势种有:
铁刀木粉蝶指名亚种Catopsiliapomonapomona、铁刀木粉蝶无纹型C.pomonaf.crocale,该两种在样地内全年都可见到,在每年的3~5月,每次调查样地内数量均在千头以上;此外,优势种还有报喜斑粉蝶Deliaspasithoe、多型蓝凤蝶Papiliomemnon、玉带凤蝶P.poly2tes、斑凤蝶Chilsaclytia、达摩凤蝶PrincepsdemoeusdemoleusPierisrapaeorientalis、矍眼蝶Ypthimabalde、MylesisgLampides
boeticus等种类。
:
Libytheamyrrha、T。
,;以粉蝶科、凤蝶科、眼蝶科和蛱蝶科Nym。
优势种有:
铁刀木粉蝶指名亚种、铁刀木粉蝶无纹型。
Deliashypareteindica、灵奇尖粉蝶指名亚种Appiaslyncidaeleonora、
樟青凤蝶Graphiumsarpedon、斐豹蛱蝶Argyreushyperbius、红锯蛱蝶Cethosiabiblis、中环蛱蝶Neptishylas等种类。
较稀少的种类有金裳凤蝶Trioideshelena、金裳凤
蝶污斑亚种等。
曼峨龙山片断热带雨林内有8科,29属,39种;以粉蝶科、蛱蝶科、凤蝶科、眼蝶科、弄蝶科Hesperidae的属、种和个体数较多。
该样地大型种类稀少,多为中、小型种类。
优势种有:
铁刀木粉蝶类群、菜粉蝶类群、隐条斑粉蝶Deliassubnubila玉带凤蝶指名亚种Papiliohelenushelenus、稻眉眼蝶、稻幕眼蝶Melanitisleda、孔雀眼蝶Pricisal2mana、曲纹稻弄蝶Parnaraganga等种。
孟仑西部热带原始雨林保护区有10科、48属;65种;以凤蝶科、眼蝶科、蛱蝶科、斑蝶科Danaidae、环蝶科Amathusiidae的属、种和个体数占主要地位;该样地的优势种群比前三个样地的优势种群数量少,优势种主要有:
巴哩翠凤蝶Princepsparis、波绿凤蝶Papilioprotenor、樟青凤蝶、虎斑蝶Danausgenutia、金斑蝶D.chrysippus、异形紫斑蝶Euploeamulciber、斐斯眉眼蝶Mycalesisperseus、串珠环蝶Fauniseumeus、角翅橙蛱蝶、热带双尾蛱蝶Polyuraathamas等种类。
珍贵稀少种有:
金裳凤蝶、金裳凤蝶污斑亚种、燕凤蝶指名亚种Lampropteracuriacuria、钩凤蝶云南亚种Meandrusapayenievan、
云南丽蛱蝶Euthaliadudasokota、斜带环蝶Thaurialathyi、疏毛薮环碟拉氏亚种Thauriaalirislathyi、枯叶蛱蝶中华亚种Kallimainachuschinensis、棒纹喙蝶血斑亚种Libytheamyrrhasanguinalis等种类。
312 四个样地内各样点科、属、种和个体数比较
热带原始雨林自然保护区和片断热带雨林蝴蝶的科、属、种和个体数,由于样地和样点的生态环境差异,而明显地不同(表2。
从四个样地的蝴蝶科、属、种出现的频率高低来看:
热带原始雨林自然保护区>城
05昆 虫 学 报41
卷
子片断热带雨林>植物园片断热带雨林>曼峨片断热带雨林。
热带原始雨林自然保护区最高,曼峨片断雨林最低。
从个体数量来看:
热带原始雨林自然保护区>植物园片断热带雨林>曼峨片断热带雨林>城子片断热带雨林,个体数则是城子样地内最低。
科、属、种的多寡与个体数量的多少并不完全相一致,如:
城子片断热带雨林样地的蝴蝶科、属,种比曼峨片断热带雨林样地高得多,而个体数则比后者少得多,这与曼峨样地的优势种群粉蝶每年都有突发高峰期,数量巨大有关;而城子的自然环境与曼峨比较而言,前者好得多,所以科、属、种较多,但其优势种群无曼峨明显,个体数相对来说就少。
表2 四个样地内各样点蝶类科、属、种和个体数比较
样地植物园片断热带雨林
城子片断热带雨林
1
2
34567ABCDEFGa
cefg科1098
8
4
8
7
9
4
2
5
9
494
4
8
8
属3223129
76
7
71639232025223037
种
302333262438402613131518252458543437294852
个体数342160193170469346291242152180251344483256194292211169305589625340351221379605
313 不同样地蝶类群落时间结构
蝶类群落的发生和演替是与环境相互适应和协同进化的,其表现在时间上有着明显的节律变化(表3。
每年12月~竖年2月,蝶类的科、属、种和个体数量最低,这与冬季气温偏低,不利于蝶类的生长繁殖,大部分蝶的生理为适应气候的变化而进入越冬期有直接的关系。
3月~5月份,是西双版纳全年中最显著的干热季节,温高燥热,蝶类的科、属、种开始增加;其中耐干热种群已进入繁殖高峰期,如粉蝶科中的铁刀木粉蝶和菜粉蝶两大类群已是全年数量最高的时期。
6月~8月,是全年中蝶类活动和繁殖最旺盛的季节,除了部分粉蝶种群(如铁刀木粉蝶等个体数量降低外,其他科、属、种的个体数量和种类数量都上升到全年的高峰期。
9~11月,随着月份的增加,气温下降,片断热带雨林和自然保护区的大部分林木叶片老硬,花期已过,不利于蝶类幼虫取食和成虫繁殖前的花蜜营养补充,所以,各科、属、种和个体数随月份增加而下降。
314 蝶类群落多样性、均匀性和优势度的变化
西双版纳片断热带雨林蝶类群落的发生、发展与演替特性,用多样性指数等指标定量比较不同样地和样点蝶的群落结构特征,结果见表4。
从表中看出:
四个样地的种类和个体丰富度、群落多样性指数、均匀度等指标结果是:
热带原始雨林自然保护区>城子片断热带雨林>植物园片断热带雨林>曼峨片断热带雨林。
热带原始雨林自然保护区的种类和个体丰富度、群落多样性指数、均匀度等指标明显高于片断热带雨林的各样地,表明保护区的植物群落与空间结构复杂多样,人类活动的干扰和破坏极少,整个生态系统复杂而又稳定,具备各类蝴蝶的生存与繁衍的优良条件。
城子片断热带雨林虽然已被隔分成小孤岛状,但周围与次生林和人工橡胶林相
1
51期杨大荣:
西双版纳片断热带雨林蝶类群落结构与多样性研究
连接,人为活动和破坏较另两个孤岛式片断热带雨林样地要少,所以其多样性指数等指标明显高于它们。
植物园片断热带雨林虽然人为破坏较大,人为活动也较多,但周围环境较好,三面被人工柚子林、次生林和竹林所包围,另一面为椤梭江,所以,环境又好于曼峨样地,各种指数也高于曼峨样地。
曼峨样地位于公路和村庄边,林下小植被由于人、畜活动过于频繁,基本难以生存,生境条件恶化,不适宜多种蝶类的生存与繁殖,所以在四个样地中多样性指数等指标最低。
表4 四个样地各样点蝶类群落结构主要指标比较
样地名称样点编号
种类
S
个体数
N
多样性
H′
均匀性
j
优势度
D
植物园片断热带雨林
134********0018689227825301732333018187018216252193610191210133135261931197190160520125916231702181720189850138827
39469312943018992016503城子片断热带雨林 A33346311850019109014682B37291218824017982015842C26242219368019014015868D18152215086018679017303E24180219678019338013222F38251312368018898013825G
40344312601018383012936曼峨片断热带雨林 26483219802019147015818132********019729016992131********019269016443152********019362016575182********01922401436025169218707018919012248
243052
19310019223014689勐仑热带原始雨林自a58589317582019256013379然保护区
b54625318358019616014432c34340313634110033012529d36351313776019425013960e29221311547019369012760f48379315442019155013879g
52
605
317294
019439
014595
从各样地蝶类种群结构特点来看,热带原始雨林自然保护区的物种复杂多样,但种群与种群间的个体数量差异不十分明显,无特别显著的优势种群,说明整个蝴蝶群落结
3
51期杨大荣:
西双版纳片断热带雨林蝶类群落结构与多样性研究
54昆 虫 学 报41卷构较为稳定,物种相对平衡。
而三个片断热带雨林内,随着人为的干扰加剧和生态环境的恶化,种类趋于平常化,稀有物种逐渐减少至灭绝,一部分常见种群则较快地适应了破坏后的生境,快速地发展和繁殖起来,在片断热带雨林中成为占主导地位的优势种群,如原始林地内较少的粉蝶科中的铁刀木粉蝶和菜粉蝶、弄蝶科中的稻弄蝶等种群,在三个片断热带雨林中占据了50%的空间和个体数量,常给片断热带雨林和周边次生林造成严重为害,也使蝶类的群落结构外貌、性质、功能和所占空间等都产生了与自然热带原始林不同的变化。
从各个样地空间结构上来看,蝴蝶在不同样地内都出现了林缘的样点在种类和个体的丰富度、多样性指数、优势度等指标显著高于林中心地样点,产生了明显的边缘干热效应。
这与绝大多数蝶类成虫活动都喜好向阳、明亮、空间开阔的树丛花间飞翔活动,林高树密、光线昏暗等环境不利于成虫取食、婚飞等活动有关。
而从不同科、属的成虫空间结构来看,凤蝶科的多数属种喜欢在林冠花丛中活动;粉蝶科和喙蝶科的属种多在较高林木的中、下部花丛中活动;眼蝶科、蛱蝶科、蚬蝶科和灰蝶科的属种多数活动于较低矮的林木、流树汁的树干、草丛中;环蝶科和斑蝶科则喜于有枯枝落叶和烂果实、沟、河边潮湿地和人、畜大小便地点中活动;弄蝶科、灰蝶科和部分蛱蝶的种群又喜于较阴暗潮湿的林缘、果木林下、稻田及杂草中活动。
4 小结与讨论411 西双版纳孟仑地区热带原始雨林自然保护区和片断热带雨林研究样地中的蝴蝶群落结构组成有10科,62属,84种;属和种以凤蝶科最丰富,个体数以粉蝶科最多,喙蝶科的属种和数量均为最低。
片断热带雨林内以常见种类组成的优势种群十分明显;热带原始雨林自然保护区内的优势种群则不十分明显,但珍稀的属、种和数量则比其他三个片断热带雨林高得多。
412 全年中,冬季12月竖年2月蝶类的科、属、种和个体数最低,夏季68月份最~~高。
从各科、属来看,35月以粉蝶科的种群最大、个体数最高;其他科、属的种群和~个体数则是68月份最高。
~413 热带原始雨林蝶类的多样性、种类丰富度、均匀性都显著高于片断热带雨林,表明其生境复杂多样,特别是植被的多样性丰富,具备了蝴蝶繁殖的优良条件;而片断热带雨林则随着片断化的时间延长和人为活动的加剧,蝶类生活和繁殖条件与环境逐渐恶劣,成为阻碍蝶类发展的主要因素,不利于蝴蝶特别是珍稀蝶类的生长和繁衍。
414 蝴蝶群落及其各科、属、种的多样性指数可以较好地表现蝶类群落的结构状态,对片断热带雨林蝶类多样性的加强研究,以便更好地揭示群落内部之间及数量上的制约关系,从而获得群落功能和动态,对合理保护和利用蝶类资源是非常有益的。
从四个样地多样性比较说明:
保护好热带原始雨林,尽量减少和控制人类活动对以森林为主体的生态系统的破坏,对保护生态环境和昆虫资源是非常必要的,对人类的发展与繁荣亦是十分有益的。
1期杨大荣:
西双版纳片断热带雨林蝶类群落结构与多样性研究55参考文献1 许再富,朱 华,刘宏茂等.滇南片断热带雨林植物物种多样性变化趋势植物资源与环境,1994,3(2:
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thepriarytropi2m
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