全 文 ：第 34 卷第 23 期
2014年 12月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol.34,No.23
Dec.,2014
http: / / www.ecologica.cn
基金项目:山西省自然科学基金项目(2011011033鄄3; 2012011034鄄6);山西省高校人文社科重点研究基地资助项目(2012331)
收稿日期:2013鄄12鄄27; 摇 摇 修订日期:2014鄄08鄄28
*通讯作者 Corresponding author.E鄄mail: haiyanbai@ 163.com
DOI: 10.5846 / stxb201312273043
侯沁文,铁军,白海艳.山西蟒河猕猴国家级自然保护区蛾类多样性.生态学报,2014,34(23):6954鄄6962.
Hou Q W,Tie J,Bai H Y.Preliminary investigation on the moths diversity in Manghe Rhesus Monkeys National Nature Reserve in Shanxi.Acta Ecologica
Sinica,2014,34(23):6954鄄6962.
山西蟒河猕猴国家级自然保护区蛾类多样性
侯沁文1,铁摇 军1,2,白海艳1,2,*
(1. 长治学院生物科学与技术系,长治摇 046011; 2. 太行山生态与环境研究所,长治摇 046011)
摘要:选择山西蟒河猕猴国家级自然保护区针阔叶混交林、阔叶落叶林、杂木林和灌木林 4种植被类型为调查样地来初步了解
蛾类群落结构及多样性。 共采集蛾类标本 4709只,隶属 24科 184 种,其中螟蛾科种类和个体数量最多。 在 4 种植被类型中,
灌木林的蛾类种数最多,有 20科 132种,灌木林中螟蛾科为优势科;阔叶落叶林中最少,14科 74种,尺蛾科为优势科;针阔叶混
交林和杂木林居中,其中前者优势科不明显,后者以草螟科占优势。 对 4种植被类型中蛾类物种丰富度、多度、多样性和均匀度
指数进行了计算和分析,结果表明:蛾类的多度指数在阔叶落叶林中显著低于其余 3种植被类型;蛾类的丰富度、多样性和均匀
度指数在灌木林中均最高,在针阔叶混交林和杂木林中则相近。 蛾类种鄄多度曲线在针阔叶混交林、杂木林和灌木林中符合对
数正态分布模型,而在阔叶落叶林中不符合对数正态分布模型。
关键词:植被类型;蛾类多样性;群落结构;蟒河猕猴自然保护区;山西
Preliminary investigation on the moths diversity in Manghe Rhesus Monkeys
National Nature Reserve in Shanxi
HOU Qinwen1,TIE Jun1,2,BAI Haiyan1,2,*
1 Department of Biological Sciences and Technology, Changzhi University, Changzhi 046011, China
2 Ecological and Environmental Research Institute of Taihang Mountain, Changzhi 046011, China
Abstract: The Manghe Nature Reserve is located in the south of Yangcheng County in Shanxi Province, China (35毅12忆—
35毅17忆N, 112毅22忆—112毅31忆E) and it is —33 km long. It belongs to the southern warm temperate deciduous broad鄄leaved
forest zone. It is an area which transforms from warm temperate deciduous broad鄄leaved vegetation to subtropical evergreen
and deciduous broad鄄leaved vegetation. The Manghe Provincial Nature Reserve was authorized by the Shanxi Provincial
People忆s Government in 1983, and the reserve was designated by the State Council of the People忆s Republic of China in
1988. It is a forest and wildlife reserve whose main protection objects are rhesus monkeys and subtropical vegetation. The
rhesus monkey is listed as a class II protected species in China. Protection zones of wild rhesus monkeys in China belong to
the north limit of its natural geographic distribution and this distribution area accounts for 40% of the Manghe Provincial
Nature Reserve. On account of the abundant natural and cultural scenery, the reserve has increasingly attracted tourists.
With the rapid development of tourism however, its vegetation has been damaged by unreasonable exploration and imperfect
management. This affects a large number of insects living in the Manghe National Nature Reserve rhesus protection zone,
especially the moth community. To gain insight into the structure and dynamics of the insect community in the Manghe
National Nature Reserve rhesus protection zone, the species richness and diversity of the moth community were investigated
based on collections in four vegetation types: mixed coniferous and broad鄄leaved forest, broad鄄leaved deciduous forest,
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miscellaneous wood forest, and shrub land from June to August in 2012. A total of 4709 moth specimens were collected, of
which 184 species from 24 families were identified. Pyralidae was the dominant family, with the most species and
individuals. The highest number of moth species was in shrub land, with 132 species from 20 families, of which Pyralidae
was dominant, while the least was in the broad鄄leaved deciduous forest, with 74 species from 14 families, of which
Geometridae was dominant. It was moderate in mixed coniferous and broad鄄leaved forest and miscellaneous wood forest,
among which, the dominant family was Crambidae in the latter, but a dominant family was not obvious in the former. The
species richness, abundance, diversity and evenness index of moths in the four vegetation types were calculated and
analyzed. The results showed that the moth richness index of the broad鄄leaved forest was lowest, and that the richness,
diversity index and evenness index was highest in shrub land but moderate in mixed coniferous and broad鄄leaved forest and
miscellaneous wood forest. Species abundance curves of moths conformed to the lognormal distribution except in the broad鄄
leaved deciduous forest. The Euclidean distance clustering results first divided miscellaneous wood forest and shrub land into
one category, which then combines with mixed coniferous and broad鄄leaved forest, and then with the broad鄄leaved
deciduous forest. The chi鄄square distance clustering results clustered the mixed coniferous and broad鄄leaved forest,
miscellaneous wood forest and shrub land and then the broad鄄leaved deciduous forest. It is extremely important to make
better use of the Manghe Nature Reserve resources and this study will provide valuable information for studying and
protecting them.
Key Words: vegetation type; moth diversity; community structure; Manghe Rhesus Monkeys Nature Reserve; Shanxi
摇 摇 生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合
体以及与此相关的各种生态过程的总和,包括动物、
植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与其生
存环境形成的复杂生态系统,它随地理位置、气候条
件、地理历史过程和人为活动等会发生明显的变
化[1]。 由于人类不断采伐和多种方式的干扰,对生
物多样性产生了深刻的影响,导致物种数减少、物种
丰富度变化和特有种濒危[2鄄3]。 生态环境的变化是
蛾类群落减少的主要原因,蛾类生存所需要的寄主
植物大量减少,加之人为滥用农药,使得生境进一步
破坏,更缩小了蛾类的生存空间。 同时蛾类对生境
的变化也很敏感,具有广谱生物地理学和生态学探
针功能[4],蛾类种类和数量可以预示温带森林的环
境质量。 因此,蛾类有望成为温带森林中指示鳞翅
目物种多样性和森林植被组成变化的指示类群[5]。
除此之外,蛾类也是重要的自然资源,在自然保护区
中生活着种类众多、数量巨大的蛾类昆虫,它们是保
护区生态系统中物种多样性的重要组成部分,在保
护区环境的物质和能量流动与转化中起着不可忽视
的作用。 因此,掌握自然保护区蛾类的动态规律,及
其与自然保护区环境变化的关系,及时应用于自然
保护区的保护和监测中,在合理利用和保护国家自
然保护区资源方面发挥着积极的作用。
山西蟒河猕猴国家级自然保护区是地处中条山
东端,以保护猕猴和亚热带植被为主的森林和野生
动物类型自然保护区。 多年来,对保护区内植物的
研究较多,主要集中在植物区系、植物资源、植物生
态(包括重要经济植物以及国家重点保护的植物)等
方面[6鄄7],对动物的研究主要针对猕猴以及鸟类[8],
对昆虫的研究尤其是对蛾类昆虫资源及其生态学等
方面的研究少之又少。
鉴于此,对山西蟒河猕猴国家级自然保护区蛾
类昆虫资源开展调查,在此基础上对不同生境的蛾
类群落结构及其多样性特征进行分析,旨在通过探
讨蛾类多样性对生境类型的生态响应,从蛾类群落
结构及其多样性变化等角度,为评估保护区森林生
态系统的健康状况提供科学依据,为保护区的长期
发展规划和保护区内物种多样性保护提供一定的理
论基础。
1摇 研究地概况
蟒河猕猴国家级自然保护区,位于山西省的东
南部,中条山东端,距晋城阳城县 30 km。 东经 112毅
22忆10义—112毅31忆35义,北纬 35毅12忆50义—37毅17忆20义。 东
起三盘山,西至指柱山,南至河南济源省界,北至花
园岭。 海拔最高达 1572 m,最低 520 m,总面积约
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5600 hm2。 蟒河一带冬季温和,夏季凉爽,年平均气
温为 14 益,无霜期 180 d,年降水量 500—800 mm,
空气湿润,受季风影响不大,适宜各种动植物生存。
保护区四周环山,中间谷地,境内沟壑纵横,地
形复杂,气候多样,植物种类较丰富。 据报道,蟒河
猕猴国家级保护区种子植物有 882 种,隶属 102 科
391属,分别占山西省种子植物总科数的 75.9%,总
属数的 62.3%,总种数的 52.4%[9]。 在本区的区系
成分中,属种数量较多的科有(以属数多少为序)菊
科 ( Compositae )、 禾 本 科 ( Gramineae )、 唇 形 科
(Labiatae)、蔷薇科(Rosaceae)、豆科(Leguminosae)、
毛茛科(Ranunculaceae)、十字花科(Cruciferae)和百
合科(Liliaceae)等。 它们在该地区的区系组成中占
有重要作用。
2摇 研究方法
2.1摇 调查方法
选择山西蟒河自然保护区针阔叶混交林、阔叶
落叶林、杂木林和灌木林 4 种植被类型为样地进行
研究,4个样地的植物组成见表 1。
表 1摇 样地植被类型及植物组成
Table 1摇 The vegetation types and the plant composition of the sample plots
植被类型
Vegetation types
植物组成 Plant composition
木本植物 Woody plants 草本植物 Herb plants
针阔叶混交林
Mixed coniferous and broad鄄
leaved forest
油松 Pinus tabuliformis
红桦 Betula albo鄄sinensis
槲栎 Quercus aliena
鹅耳枥 Carpinus turczaninowii
小叶鹅耳枥 Carpinus stipulata
橿子栎 Quercus baronii
黄栌 Cotinus coggygria
接骨木 Sambucus williamsii
石生悬钩子 Rubus saxatilis等
石竹 Dianthus chinensis
紫菀 Aster tataricus
地榆 Sanguisorba officinalis
披针叶苔草 Carex lanceolata
轮叶黄精 Polygonatum verticillatum
鹿药 Maianthemum japonicum等
阔叶落叶林
Broad鄄leaved deciduous forest
鹅耳枥、槲栎、栓皮栎 Quercus variabilis
构树 Broussonetia papyrifera
稠李 Padus avium
黄栌、黄刺玫 Rosa xanthina
杭子梢 Campylotropis macrocarpa
五味子 Schisandra chinensis等
风毛菊 Saussurea japonica
三脉紫菀 Aster ageratoides
贝加尔唐松草 Thalictrum baicalense
华北耧斗菜 Aquilegia yabeana等
杂木林
Miscellaneous wood forest
野核桃 Juglans cathayensis
旱柳 Salix matsudana
金银忍冬 Lonicera maackii
小叶鼠李 Rhamnus parvifolia
山茱萸 Cornus officinalis
南蛇藤 Celastrus orbiculatus
陕西荚蒾 Viburnum schensianum
三裂绣线菊 Spiraea trilobata
杠柳 Periploca sepium等
博落回 Macleaya cordata
糙苏 Phlomis umbrosa
唐松草 Thalictrum aquilegiifolium var. sibiricum
川续断 Dipsacus asper
白屈菜 Chelidonium majus
旋覆花 Inula japonica等
灌木林
Shrubbery
连翘 Forsythia suspensa、黄栌
灰栒子 Cotoneaster acutifolius
胡枝子 Lespedeza bicolor
荆条 Vitex negundo var. heterophylla
接骨木、白刺花 Sophora davidii
土庄绣线菊 Spiraea pubescens等
毛茛 Ranunculus japonicus
夏至草 Lagopsis supina
毛地黄 Digitalis purpurea
委陵菜 Potentilla chinensis
茜草 Rubia cordifolia
蒲公英 Taraxacum mongolicum
酸模 Rumex acetosa
鹅绒藤 Cynanchum chinense等
摇 摇 2012年 6—8月对蛾类进行诱捕采集。 每两日
调查 1次,遇天气不良,则顺延一日。 每种植被类型
各设 3个样点,样点间距离>50 m,调查方法为灯诱,
变频汽油发电机 (HS1000IS)发电,诱集灯为白色
250 W高压汞灯,幕布选用 210 cm伊150 cm 的白化
纤布,灯诱时间为 20:00—24:00。 用竹竿把幕布挂
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于诱集灯后方 15 cm处,清除幕布四周 4—5 m 范围
内的杂草,采集所有落于幕布前后面的蛾类。 为鉴
定方便,大小蛾类分开采集,大型蛾类使用毒瓶,小
型蛾类使用指形管,用乙酸乙酯作为毒杀剂,杀死的
蛾类放于储虫瓶(管)中,尽量避免摇动,并注明采集
时间、地点及采集人。 每天早上将收回的虫体针插、
干燥,放置于昆虫盒内。 继而按科分类整理后,带回
实验室进一步鉴定。
分类鉴定到种,鉴定主要依据《中国动物志·舟
蛾科》 [10]、《中国动物志·夜蛾科》 [11]、《中国经济昆
虫志·夜蛾科(二)》 [12]、《中国经济昆虫志·夜蛾科
(四)》 [13]、《中国动物志·毒蛾科》 [14]、《中国动物志
·枯叶蛾科》 [15]、《河南昆虫志·刺蛾科、枯叶蛾科、
舟蛾科、灯蛾科、毒蛾科、鹿蛾科》 [16]、《中国动物志
·尺蛾科、尺蛾亚科》 [17]、 《中国动物志·灯蛾
科》 [18]等。 所有采集的蛾类标本均保存在长治学院
昆虫标本室内。
2.2摇 数据分析
2.2.1摇 多样性分析
物种丰富度(S):每个样地中出现的物种数。 多
度(N):个体总数。 多样性指数分别采用 Simpson 指
数 (D)、 Shannon鄄Wiener 指数 (H忆)、 Brillouin 指数
(H)和 McIntosh指数(DMc)。
Simpson指数公式:
D = 1 - 移
s
i = 1
ni ni -( )1
N N -( )
é
ë
êê
ù
û
úú1
(1)
式中,ni为抽样中第 i 个物种的个体数量,N 为抽样
中所有物种的个体总和,s为物种总数[19]。
Shannon鄄Wiener指数公式:
H忆 = - 移
s
i = 1
P i ln P( )i (2)
式中,P i是第 i种的个体比例,即 P i =
Ni
N
,Ni =第 i种
的个体数,N=全部物种的个体总数[19]。
Brillouin指数公式:
H = 1
N
ln N!
n1! n2! n3! …ni
æ
è
ç
ö
ø
÷
!
(3)
式中,n1为抽样中第 1 个物种的个体数量,n2为抽样
中第 2个物种的个体数量,n3为抽样中第 3 个物种
的个体数量,如此类推,N 为抽样中所有物种的个体
总和[19]。
McIntosh指数公式:
DMc = (N - 移
s
i = 1
ni ) / N -( )N (4)
式中,ni为抽样中第 i 个物种个体数量,N 为抽样中
所有物种个体总和,S为物种数。
均匀度(J忆)采用 Pielou公式:
J忆 = H忆 / lnS (5)
式中,H忆为 Shannon鄄Wiener 多样性指数,S 为群落中
物种数[19]。
2.2.2摇 对数正态模型参数估计
对数正态分布模型为:
S(R) = S0exp( - 琢2R2) (6)
式中, S(R) 是第 R 倍频程中的物种数量, S0 是对数
正态分布的众数倍频程物种数, 琢 是与分布有关的
参数[19]。
2.2.3摇 群落相似性指标
卡方距离(dij):
dij =移{(xik - eijk) 2 / eijk + (x jk - ejik) 2 / ejik} (7)
式中, eijk = (xik - x jk)Ti / Tij , Ti = 移
m
k = 1
xik , Tij = Ti +
T j(k = 1,2,…,m;j = 1,2,…,n) [19]。
欧氏距离(dij):
dij = SQRT[移 (X ik - X jk) 2] (8)
式中,dij为 i群落与 j群落之间的欧氏距离;X ik为 i群
落第 k个指标的值;X jk为 j群落第 k个指标的值[20]。
3摇 结果
3.1摇 蛾类群落物种组成
在 4种植被类型样地中共捕获蛾类 4709 只,隶
属 24科 184 种,其中螟蛾科物种数和个体数最多,
有 26种 950只,分别占总种数和总个体数的 14.1%
和 20.2%。 其次是尺蛾科,有 25种 698只,所占比例
分别为 13.6%和 14.8%。 草螟科物种数仅次于尺蛾
科,为 22 种,个体数量却高于前者,为 739 只,占全
部个体总量的 15.7%。 部分科只有 1 种,如网蛾科、
斑蛾科、鞘蛾科和木蠹蛾科等。
从不同林型的蛾类群落组成来看,针阔叶混交
林中有 20科 100 种,优势种群不明显;阔叶落叶林
中有 14科 74种,其中尺蛾科(20.3%)占优势地位,
其次是夜蛾科 13.5%;杂木林中有 18科 102种,其中
草螟科(17.6%)和夜蛾科(15.7%)二者占绝对优势,
其次是螟蛾科(13.7%);灌木林中有 20科 132种,其
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中螟蛾科(25.2%)数量占绝对优势,其次是夜蛾科
(15.5%),尺蛾科(13.6%)次之。
从蛾类各科水平来看,螟蛾科在 4 种植被类型
中物种数和个体数都最高。 其中,灌木林的物种数
和个体数皆最多,有 22 种 357 只;阔叶落叶林的螟
蛾科种数最少,有 9 种;针阔叶混交林个体数量最
少,有 145只。 仅次于螟蛾科的是尺蛾科,在灌木林
的种数最多,有 16 种,在杂木林中种数最少,有 10
种。 第三为草螟科,在杂木林中种数及个体数都最
多,有 18 种 232 只。 还有部分科的蛾类种类很少,
如木蠹蛾科只出现在针阔叶混交林中,鞘蛾科和斑
蛾科只出现在灌木林中,均为 1 种。 刺蛾科和枯叶
蛾科除了阔叶落叶林之外,在其它植被类型中都有
出现,但不超过 3 种。 羽蛾科和展足蛾科在针阔叶
混交林和杂木林中出现,不超过 3 种。 鹿蛾科除了
杂木林,在其它植被类型中均出现。 麦蛾科在 4 种
植被类型中均为 1 种,其它蛾类在不同植被中种数
大致相当。
表 2摇 4种植被类型中各科蛾类物种丰富度与多度
Table 2摇 Richness and abundance of moth of different families in four vegetation types
科名
Families
A
S N
B
S N
C
S N
D
S N
合计 Total
S N
比例 Proportion / %
S N
舟蛾科 Notodontidae 11 110 8 171 8 65 13 128 17 474 9.2 10.1
夜蛾科 Noctuidae 12 150 10 255 16 130 14 219 18 754 9.8 16.0
灯蛾科 Arctiidae 7 40 6 48 7 47 10 64 12 199 6.5 4.2
卷蛾科 Tortricoidae 10 84 7 50 10 42 13 78 16 254 8.7 5.4
毒蛾科 Lymantriidae 2 20 1 30 2 32 5 54 4 136 2.2 2.9
尺蛾科 Geometridae 12 94 15 289 9 122 16 193 25 698 13.6 14.8
螟蛾科 Pyralidae 13 145 9 232 14 256 22 357 26 950 14.1 20.2
草螟科 Crambidae 9 98 8 223 18 232 11 146 22 739 12.0 15.7
天蛾科 Sphingidae 4 33 3 78 5 56 6 89 12 256 6.5 5.4
刺蛾科 Limacodidae 2 17 0 0 2 21 3 29 4 67 2.2 1.4
鹿蛾科 Ctenuchidae 1 2 1 1 0 0 2 4 2 7 1.1 0.1
蚕蛾科 Bombycidae 2 5 3 12 1 6 3 11 2 34 1.1 0.7
大蚕蛾科 Saturniidae 2 12 1 23 1 8 2 15 2 58 1.1 1.2
细蛾科 Gracilariidae 1 2 0 0 0 0 3 12 5 14 2.7 0.3
网蛾科 Thyrididae 1 1 0 0 0 0 1 2 1 3 0.5 0.1
斑蛾科 Zygaenidae 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0.5 0.0
枯叶蛾科 Lasiocampidae 2 5 0 0 1 10 1 1 2 16 1.1 0.3
羽蛾科 Pterophoridae 3 6 0 0 1 7 0 0 2 13 1.1 0.3
木蠹蛾科 Cossidae 1 2 0 0 0 0 0 0 1 2 0.5 0.0
潜蛾科 Lyonetiidae 0 0 0 0 2 3 1 1 2 4 1.1 0.1
展足蛾科 Heliodinidae 2 3 0 0 2 3 0 0 2 6 1.1 0.1
麦蛾科 Gelechiidae 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 1.1 0.1
菜蛾科 Plutellidae 2 4 1 1 2 5 3 7 3 17 1.6 0.4
鞘蛾科 Coleophoridea 0 0 0 0 0 0 1 2 1 2 0.5 0.0
总计 100 834 74 1415 102 1046 132 1414 184 4709 100.0 100.0
摇 摇 A:针阔叶混交林 Mixed coniferous broad鄄leaved forest;B:阔叶落叶林 Broad鄄leaved deciduous forest;C:杂木林 Miscellaneous wood forest;D:灌木
林 Shrubbery;S:种数 Species number;N:个体数 Individuals number
3.2摇 种鄄多度关系
分别对 4个植物群落中的蛾类多度进行对数正
态分布模型拟合及参数估计,结果见表 3和图 1。 由
表 3可知,针阔叶混交林群落(P = 0.517)、灌木林群
落(P= 0.939)和杂木林群落(P = 0.613)均表现为对
数正态模型,其中灌木林群落是最优符合;说明这三
类群落均环境条件优越、物种丰富度高。 其中,灌木
林群落环境条件最优越,蛾类丰富度最大,而优势种
却最少,处于中间物种较多,说明灌木林群落中蛾类
寄主资源总量最大,优势种和稀有种较少。 针阔叶
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混交林群落类似于杂木林群落,蛾类种数较少,说明
这两种植被中蛾类寄主资源总量较小。 阔叶落叶林
蛾类多度不符合对数正态模型(P<0.05),物种数量
最少。 从图 1 可以看出,阔叶落叶林中处于中间的
物种在逐步消亡,而优势种数量在增加,这种现象除
了和该植被类型中植物种类少有关系外,还和其环
境条件变化有一定关系。
经拟合得出针阔叶混交林、杂木林和灌木林蛾类
种与多度曲线公式分别为 S(R) = 25exp( - 0.642R2) ,
物种估计为 103 种; S(R) = 31exp( - 0.762R2) ,物种
估计为 102 种; S(R) = 27exp( - 0.632R2) ,物种估计
为 133种。
图 1摇 4种植被类型中蛾类群落种鄄多度曲线
Fig.1摇 Species鄄abundance curves for moths in four vegetation types
表 3摇 4种植被类型中蛾类多度对数正态分布模型参数估计
Table 3摇 Parameter estimation of the moth abundance lognormal distribution model in four vegetation types
植被类型
Vegetation type
种数
Species
number
个数
Number 琢
物种估计
Species
estimate
字2 df p
针阔叶混交林 Mixed coniferous and broad鄄leaved forest 100依12 830依25 0.637 103 3.253 4 0.517
阔叶落叶林 Broad鄄leaved deciduous forest 74依8 1415依34 0.786 79 13.217 6 0.039
杂木林 Miscellaneous wood forest 101依13 991依27 0.763 102 1.257 5 0.939
灌木林 Shrubbery 132依18 1272依26 0.634 133 3.572 5 0.613
3.3摇 蛾类群落的多样性和均匀度
多样性指数分别采用 Simpson 指数 ( D )、
Shannon鄄Wiener 指数 ( H忆)、 Brillouin 指数 ( H ) 和
McIntosh指数(DMc),计算结果见表 4。
从总体来看,4种不同植被类型蛾类群落多样性
与均匀度是一致的,但 H忆和 H 的区分度较好,D 和
DMc的区分度较差,可见用 Shannon鄄Wiener 指数和
Brillouin指数来描述蛾类群落的多样性更为合适。
相比而言,灌木林的蛾类多样性指数和均匀度最高,
而阔叶落叶林的蛾类多样性指数和均匀度指数最
低,说明灌木林中蛾类的寄主植物种类最丰富、数量
多,而阔叶落叶林中蛾类的寄主植物种类少,环境条
件比较单一。 总的来说,在相同气候条件下,蛾类群
落多样性受到植被种类的影响。 同时也表明蛾类对
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环境具有敏感性,蛾类群落的变化表明蛾类所处环 境的变迁。
表 4摇 4种植物类型中蛾类多样性和均匀度
Table 4摇 Moth diversity and evenness in four vegetation types
植被类型
Vegetation type
种数
Species number
个体数
Number
多样性 diversity
D H忆 H DMc
均匀度
Evenness
针阔叶混交林
Mixed coniferous and broad鄄leaved forest 100依12 b 830依25 d 0.9727 a 5.7463 b 5.4612 b 0.8712 ab 0.8649 b
阔叶落叶林
Broad鄄leaved deciduous forest 74依8 c 1415依34 a 0.9525 b 4.9144 c 4.7791 c 0.8017 c 0.6914 d
杂木林
Miscellaneous wood forest 101依13 b 991依27 c 0.9784 a 5.5838 b 5.3636 b 0.8273 b 0.8113 c
灌木林 Shrubbery 132依18 a 1272依26 b 0.9728 a 5.9646 a 5.7032 a 0.8774 a 0.8958 a
摇 摇 D:Simpson指数;H忆:Shannon鄄Wiener指数;H:Brillouin指数;DMc:McIntosh指数
3.4摇 蛾类群落聚类分析
采用欧氏距离和卡方距离两种方式,用最短距
离法进行聚类,结果见图 2。 从欧氏距离聚类结果来
看,杂木林和灌木林首先聚为一类,然后与针阔叶混
交林聚在一起,最后再与阔叶落叶林聚类;而从卡方
距离聚类结果来看,杂木林、灌木林和针阔叶混交林
聚在一起,最后再与阔叶落叶林聚类。 说明杂木林、
灌木林和针阔叶混交林的蛾类群落组成相似,而与
阔叶落叶林的蛾类群落相似性较低。 可见,杂木林、
灌木林和针阔叶混交林的蛾类群落所处环境条件相
近,环境保护得相对较好,群落结构稳定。 相反,由
于植被类型单一且受外界因素的影响,阔叶落叶林
的蛾类群落所处环境条件正在不断变化,群落结构
也变得不稳定,其中一些物种已经消亡[21鄄22]。
图 2摇 蛾类群落欧氏距离和卡方距离聚类图
Fig.2摇 Clustering graph of euclidean distance and chi-square distance for moth community
A: 针阔叶混交林; B: 阔叶落叶林;C: 杂木林;D: 灌木林
4摇 分析与讨论
4.1摇 不同植被类型蛾类群落物种组成
蛾类各科在 4种不同植被类型中的比例分配有
所不同。 在针阔叶混交林中优势种群不明显,螟蛾、
夜蛾、尺蛾、舟蛾、卷蛾和草螟蛾的种数在 10—13
种;在阔叶落叶林中尺蛾占绝对优势,相对前者,螟
蛾种数减少,而草螟蛾种数增加;在杂木林中草螟蛾
占绝对优势,其次是夜蛾;在灌木林中螟蛾数量占绝
对优势,其次是尺蛾,再其次是夜蛾。 在这 4 种植被
类型中,阔叶落叶林蛾类种类最少,只有 74 种,而数
量最多,尤其是尺蛾数量明显多于其它 3 个群落。
这种现象除了可能和植被类型有关外,还可能是受
到外界因素的影响,植物群落结构受到干扰而逐步
演化,其内的昆虫群落也与植物群落共同演化发展,
优势类群明显,而其他类群则可能受抑,其中一部分
物种灭亡[22]。 各植被类型蛾类群落结构差异较大,
分类阶元越低,蛾的种类、数量、优势种类及优势个
体比例受环境影响越大。 植物种类与蛾类种类、数
量呈正相关,即植物群落越复杂,则蛾类群落越复
杂,但是优势种数及优势个体比例却越低。
4.2摇 蛾类群落的种鄄多度关系
群落指标主要包括种类数、种群数量、多样性指
数、均匀度等衡量群落稳定性的重要指标。 在判定
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森林生态系统的健康状态时,多数学者认为,在健康
的生态系统中,多样性鄄多度关系常呈对数正态分
布;而在恶劣条件下,多样性鄄多度格局常常有所变
化且不再表现为这种情况;多样性和丰度分布偏离
对数正态分布越远,群落或其所在的生态系统就越
不健康[23]。 在多样性鄄多度关系的基础上,再结合昆
虫群落的种类数、种群数量、多样性指数和均匀度等
指标,往往能够提供生态系统偏离健康状态程度的
依据。 本文也认为阔叶落叶林中蛾类多样性指数受
均匀度影响,是由于种鄄多度关系趋向于生态位优先
占领假说,个体数量不呈对数正态分布。 表明了阔
叶落叶林环境条件不稳定,群落结构变化大,生态系
统偏离健康状态。 而针阔叶混交林、杂木林和灌木
林群落的种鄄多度曲线呈对数正态分布时,一般情况
下多样性指数与均匀度一致。 说明针阔叶混交林、
杂木林和灌木林群落环境比较好,生态系统健康状
态良好,未出现退化的趋势。 认为平衡稳定的群落
多度曲线通常服从对数正态分布[24]。 符合对数正
态分布的群落多属于环境条件优越,物种丰富度高
的群落[20]。 种鄄多度关系对于检测无脊椎动物对森
林干扰的反应比多样性指数能提供更多的信息[25]。
4.3摇 蛾类群落的多样性
均匀度和丰富度(物种数)是与多样性指数密切
相关的两个参数。 荒漠草原昆虫群落的多样性指数
与均匀度是一致的,表明群落结构是稳定的[26]。 稻
田昆虫群落则在不同季节多样性指数与均匀度不一
致[27]。 相同气候条件下,蛾类群落多样性受到植被
多样性的影响,同时也表明蛾类昆虫对环境的敏感
性,相反,蛾类群落的变化表明蛾类昆虫所处环境的
变迁[20,28]。 在美国选取保护较好的山林及破坏较为
严重,植被较为混杂的地区进行调查,发现尺蛾科多
样性在受干扰地区明显增加,分析认为毗邻生境中
昆虫的扩散活动是造成这种现象的部分原因,而且
结果中较高的单个数量的物种数也预示着那些路过
物种的比例较高[29]。 蟒河猕猴国家级自然保护区
不同植被类型中蛾类的多样性指数与均匀度表现为
正相关或弱的正相关,但是落叶阔叶林中蛾类种类
最少,数量最多且均匀指数最低,其中尺蛾科种类和
数量也是最多的,说明该生态环境受到的干扰最严
重,生态环境正趋于恶化。
4.4摇 植被与蛾类的相关性
植被是反映保护区生态环境的重要标志,是保
护区蛾类生存的重要依据。 植被种类越丰富,则蛾
类种就越多;植被资源越丰富,种的个体数就越多。
不同林型蛾类群落组成的变化主要是蛾类各科在不
同林型间的变化所导致[30]。 说明蛾类群落种类与
数量和植被有相关性。 从蛾类总物种丰富度和蛾类
个体总数上看,灌木林中蛾类种类数量明显高于其
它植被类型,针阔叶混交林和杂木林则蛾类种类相
差无几,但个体数量后者明显多于前者,可能是由于
这两种植被类型植物丰富度相似,而植物资源量后
者远多于前者造成的[22,31]。 不同的植被状况和气候
条件的各种组成产生了各林带间多样性参数的较大
差异,表明了蛾类对微环境的敏感性,这与尤平等人
的结论相一致,说明把蛾类作为环境变化的指示物
是可行的[19]。 有关蟒河猕猴国家级保护区植被与
蛾类群落定量的相关性,有待进一步研究。
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