全 文 ：
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 33 卷 第 17 期摇 摇 2013 年 9 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
前沿理论与学科综述
植物角质层蜡质的化学组成研究综述 曾摇 琼,刘德春,刘摇 勇 (5133)…………………………………………
中国滨海盐沼湿地碳收支与碳循环过程研究进展 曹摇 磊,宋金明,李学刚,等 (5141)…………………………
个体与基础生态
秸秆隔层对盐碱土水盐运移及食葵光合特性的影响 赵永敢,逄焕成,李玉义,等 (5153)………………………
盐地碱蓬二型性种子及其幼苗对盐渍环境的适应性 刘摇 艳,周家超,张晓东,等 (5162)………………………
不同抗旱性花生品种的根系形态发育及其对干旱胁迫的响应 丁摇 红,张智猛,戴良香,等 (5169)……………
夏季苹果新梢生理指标与抗苹果绵蚜的关系 王西存,周洪旭,于摇 毅,等 (5177)………………………………
花期海蓬子对盐胁迫的生理响应 刘伟成,郑春芳,陈摇 琛,等 (5184)……………………………………………
白蜡多年卧孔菌生物学特性及驯化栽培 鲁摇 铁,图力古尔 (5194)………………………………………………
重度火烧迹地微地形对土壤微生物特性的影响———以坡度和坡向为例
白爱芹,傅伯杰,曲来叶,等 (5201)
…………………………………………
……………………………………………………………………………
秸秆还田与施肥对稻田土壤微生物生物量及固氮菌群落结构的影响 刘骁蒨,涂仕华,孙锡发,等 (5210)……
大穗型小麦叶片性状、养分含量及氮素分配特征 王丽芳,王德轩,上官周平 (5219)……………………………
复合不育剂 EP鄄1对小鼠空间记忆与焦虑行为的影响 王晓佳,秦婷婷,胡摇 霞,等 (5228)……………………
种群、群落和生态系统
小兴安岭阔叶红松混交林林隙特征 刘少冲,王敬华,段文标,等 (5234)…………………………………………
高寒矮嵩草群落退化演替系列氮、磷生态化学计量学特征 林摇 丽,李以康,张法伟,等 (5245)………………
中亚热带人工针叶林生态系统碳通量拆分差异分析 黄摇 昆,王绍强,王辉民,等 (5252)………………………
高寒山区一年生混播牧草生态位对密度的响应 赵成章,张摇 静,盛亚萍 (5266)………………………………
乳山近海大型底栖动物功能摄食类群 彭松耀,李新正 (5274)……………………………………………………
景观、区域和全球生态
采伐干扰对大兴安岭落叶松鄄苔草沼泽植被碳储量的影响 牟长城,卢慧翠,包摇 旭,等 (5286)………………
西南喀斯特地区轮作旱地土壤 CO2 通量 房摇 彬,李心清,程建中,等 (5299)…………………………………
干湿季节下基于遥感和电磁感应技术的塔里木盆地北缘绿洲土壤盐分的空间变异性
姚摇 远,丁建丽,雷摇 磊,等 (5308)
…………………………
……………………………………………………………………………
东北温带次生林和落叶松人工林土壤 CH4 吸收和 N2O排放通量 孙海龙,张彦东,吴世义 (5320)……………
新疆东部天山蝶类多样性及其垂直分布 张摇 鑫,胡红英,吕昭智 (5329)………………………………………
玉米农田空气动力学参数动态及其与影响因子的关系 蔡摇 福,周广胜,明惠青,等 (5339)……………………
天山北坡家庭牧场复合系统对极端气候的响应过程 李西良,侯向阳,丁摇 勇,等 (5353)………………………
大城市边缘区景观破碎化空间异质性———以北京市顺义区为例 李摇 灿,张凤荣,朱泰峰,等 (5363)…………
资源与产业生态
基于 GLBM模型的中国大陆阿根廷滑柔鱼鱿钓渔业 CPUE标准化 陆化杰,陈新军,曹摇 杰 (5375)…………
三峡库区古夫河水质时空分异特征 冉桂花,葛继稳,苗文杰,等 (5385)…………………………………………
城乡与社会生态
汉、藏、回族地区农户的环境影响———以甘肃省张掖市、甘南藏族自治州、临夏回族自治州为例
赵雪雁,毛笑文 (5397)
………………
…………………………………………………………………………………………
研究简报
中国近海浮游动物群落结构及季节变化 杜明敏,刘镇盛,王春生,等 (5407)……………………………………
海洋污染物对菲律宾蛤仔的免疫毒性 丁鉴锋,闫喜武,赵力强,等 (5419)………………………………………
衰亡期沉水植物对水和沉积物磷迁移的影响 王立志,王国祥 (5426)……………………………………………
伊洛河流域外来草本植物分布格局 郭屹立,丁圣彦,苏摇 思,等 (5438)…………………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*316*zh*P* ￥ 90郾 00*1510*32*
室室室室室室室室室室室室室室
2013鄄09
封面图说: 帽儿山次生林林相———帽儿山属于长白山山脉的张广才岭西坡,松花江南岸支流阿什河的上游,最高海拔 805m,由
侏罗纪中酸性火山岩构成,是哈尔滨市附近的最高峰,因其貌似冠状而得名。 东北林业大学于 1958 年在此建立了
实验林场。 山上生长着松树、榆树、杨树及各种灌木等,栖息着山鸡、野兔等野生动物,在茂密的草地上还生长有各
种蘑菇。 其地带性植被为温带针阔混交林,目前状况为天然次生林。 部分地方次生林转变为落叶松人工林后,落叶
松林地的凋落物层影响了林地土壤水分的格局。
彩图及图说提供: 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 33 卷第 17 期
2013年 9月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol.33,No.17
Sep.,2013
http: / / www.ecologica.cn
基金项目:中国科学院西部之光人才培养计划联合学者项目(LHXZ200603)
收稿日期:2012鄄01鄄20; 摇 摇 修订日期:2013鄄05鄄29
*通讯作者 Corresponding author.E鄄mail: zhaozhi@ ms.xjb.ac.cn
DOI: 10.5846 / stxb201201200119
张鑫, 胡红英,吕昭智.新疆东部天山蝶类多样性及其垂直分布.生态学报,2013,33(17):5329鄄5338.
Zhang X, Hu H Y, L俟 Z Z.Butterfly diversity and vertical distribution in eastern Tianshan Mountain in Xinjiang.Acta Ecologica Sinica,2013,33(17):
5329鄄5338.
新疆东部天山蝶类多样性及其垂直分布
张摇 鑫1,2, 胡红英3,吕昭智1,*
(1. 中国科学院新疆生态与地理研究所, 中国科学院干旱区生物地理与生物资源重点实验室, 乌鲁木齐摇 830011;
2. 中国科学院大学, 北京摇 100049; 3. 新疆大学生命科学与技术学院, 乌鲁木齐摇 830046)
摘要:2006—2008年研究了新疆东部天山蝶类多样性和垂直分布。 结果表明:研究区域内共记录蝴蝶 7科 43属 63 种,占新疆
已记录蝶类种数的 24.80%,区系组成主要是古北种,占 73%;其次是广布种,占 27%,没有发现东洋种。 其中蛱蝶科的物种数最
多,为 11属 19种,蚬蝶科的物种数最少,只有 1属 1种。 按海拔将生境分为 5个垂直自然带,包括低山灌木草原带、山地森林
草原带、亚高山草甸带、高山草甸带、垫状植被带。 蝶类物种数和个体数排序为亚高山草甸带>山地森林草原带>低山灌木草原
带>高山草甸带>垫状植被带。 采用 Shannon鄄Wiener指数和 G鄄F 指数对蝶类物种和科、属的多样性进行了分析评价,结果显示
亚高山草甸带的蝶类多样性最为丰富,其次是山地森林草原带和低山灌木草原带,而高山草甸带和垫状植被带的蝶类多样性相
对较低,物种和科、属多样性分析结果均一致。 蝶类垂直分布明显,物种数和个体数随海拔变化的趋势类似,均为先增加后下
降。 蝶类区系成分随着海拔升高发生改变,广布种的比例逐渐降低,高山草甸带和垫状植被带只有古北种分布。 研究结果显
示,生境改变对蝴蝶群落影响明显,保护生境是保护蝴蝶生存的最主要措施。
关键词:东部天山; 蝶类; 多样性; 垂直分布
Butterfly diversity and vertical distribution in eastern Tianshan Mountain
in Xinjiang
ZHANG Xin1, 2, HU Hongying3, L譈 Zhaozhi1,*
1 Key Laboratory of Biogeography and Bioresource in Arid Land of Chinese Academy of Sciences, Xinjiang Institute of Ecology and Geography, Chinese
Academy of Sciences, Urumqi 830011, China
2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
3 College of Life Science and Technology, Xinjiang University, Urumqi 830046, China
Abstract: The Tianshan Mountain area is a large system of mountain ranges that spans China and a number of other Central
Asian countries, with a length of more than 1700 km within the Xinjiang Uyghur Autonomous Region, northwest China. It
has a typical temperate continental climate, has abundant forest and grassland resources, and is one of the most important
water sources in the arid region of Central Asia. The Tianshan Mountains are also considered a biodiversity hotspot that plays
a key role in the function of regional ecosystems, providing various habitats for plants and animals, including butterflies,
which are considered environmentally sensitive and thus have potential to be used as ecological indicators. Surveys in the
Xinjiang eastern Tianshan Mountains from 2006 to 2008 recorded 63 species of butterflies, which belonged to seven families
and 43 genera, accounting for 24.80% of the total butterfly species recorded in Xinjiang. Palearctic species were dominant
(73%), while widely distributed species made up the rest of the species ( 27%). No oriental species were recorded
because of the geographical isolation. The Nymphalidae were the most diverse group with 19 species and 11 genera, while
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only 1 species of Riodinidae was recorded. The butterfly habitats in the Xinjiang eastern Tianshan Mountain area were
divided into 5 altitudinal zones, including low mountain shrub grassland, mountain forest steppe, subalpine meadow, alpine
meadow, and the cushion vegetation zone. In terms of butterfly species richness and total butterfly abundance these habitat
zones were ranked from highest to lowest as follows: subalpine meadow > mountain forest steppe > low mountain shrub
grassland > alpine meadow > cushion vegetation zone. The diversity of butterfly species, genera, and families were
comprehensively evaluated using the Shannon鄄Wiener index and the G鄄F index. The results indicated that subalpine meadow
habitats had the highest species diversity, followed by mountain forest steppe, low mountain shrub grassland, alpine
meadow habitats, and finally the cushion vegetation zone. The Shannon and G鄄F indices showed similar patterns,
demonstrating high species evenness among habitats and similar distribution patterns of butterfly families, genera, and
species diversity in the study area. Changes in the number of species and butterfly abundance were related to changes in
altitude, initially increasing with altitude and then declining. The fauna composition also changed along the altitudinal
gradient. The proportion of widely distributed species gradually declined, and there was no distribution especially in meadow
and cushion vegetation zone. However, Palearctic species showed an opposite trend, rising with increasing altitude. Our
results indicate that butterfly communities in the eastern Tianshan Mountain area were different from those at Altai Mountain
and two other parts of the Tianshan Mountain area. Both diversity and fauna composition were strongly affected by different
types of habitats. Attention should be paid to the potential consequences of habitat loss on butterflies that are only
distributed in the cushion vegetation and alpine meadow zones. These species and habitats are particularly vulnerable as
temperatures are expected to rise by a greater amount at higher altitudes in the future, which could cause the snowline to
rise. To avoid the irreversible loss of biodiversity, habitat protection should be considered fundamental for the conservation
of butterflies, and particularly the preservation of higher altitude habitats.
Key Words: eastern Tianshan Mountain; butterfly; diversity; vertical distribution
图 1摇 研究区域示意图
Fig.1摇 The sketch map of study area
蝶类是生物多样性研究的热点类群之一,因对环境敏感常被看作是生态环境监测和评价的指示生物[1],
尤其是针对草原、草甸等缺乏高大遮蔽物的开放性生境的良好指示生物[2]。 中国西部是蝶类分布的热点区
域之一,特有属、种较多,近年来我国许多地区已经开展了蝶类多样性的研究[3鄄9],但对天山蝶类多样性的研
究极少,国内仅有黄人鑫等在 20世纪 80年代对新疆西部天山的蝶类多样性进行了调查,共记录 6科 20属 37
种[10],而对新疆东部天山的蝶类多样性研究尚未见报道。 本文通过实地调查新疆东部天山蝶类资源,对蝶类
多样性、垂直分布及区系组成进行分析,试图揭示天山东部蝶类多样性及垂直分布特征,为生物资源的合理保
护利用与全球变化背景下的生物响应提供基础资料和理论依据。
1摇 材料与方法
1.1摇 研究地区概况
天山山脉位于亚欧大陆中部,从最西端的乌兹别克
斯坦的克孜尔库木沙漠东部,经哈萨克斯坦、吉尔吉斯
斯坦,一直延伸到中国新疆维吾尔自治区,新疆境内的
天山属于东部天山部分,长度超过 1700 km[11],是重要
的森林、草原资源的集中地,也是中亚干旱区重要的水
源涵养区域。
研究区域位于新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市以南
的东部天山北坡。 范围为 43毅05忆—43毅27忆N,86毅49忆—
87毅40忆E,海拔 1150—4558 m,具有明显的温带大陆性气
候特征,年均温 5.7 益,年平均降水量 483.8 mm[11],研
0335 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33卷摇
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究区域内的植被类型主要包括山地草原、山地针叶林、亚高山草甸、高山草甸鄄垫状植被等(图 1)。
在研究区域内选取了 6个调查地点,由东向西分别是:苜蓿台子、庙儿沟、白杨沟、菊花台、后峡、一号冰
川。 调查地点的海拔由东向西逐渐升高,从最东部苜蓿台子低山草原带的 1500 m 以下上升到研究区域西南
部一号冰川垫状植被带的 3500 m以上。 依据海拔、植被群落、土壤类型等因子将研究区域内的蝶类生境划分
为 5个垂直自然带,见表 1。
表 1摇 新疆东部天山蝶类不同生境类型比较
Table 1摇 Comparison of different habitat types in Xinjiang eastern Tianshan Mountain
生境类型
Habitat types
海拔 / m
Altitude
土壤类型
Soil types
植被类型
Vegetation
玉 1500 以下 山地栗钙土 旱生灌木、草原
域 1500—2000 山地灰褐土、山地黑钙土 灌丛、针叶林
芋 2000—2800 亚高山草甸土、山地灰褐土 针叶林、亚高山草甸
郁 2800—3500 高山草甸土 高山草甸
吁 3500以上 高山草甸土、原始土 垫状植被、苔藓、地衣
1.2摇 研究地点
1.2.1摇 低山灌木草原带(海拔 1500 m以下)
处于海拔 1500 m以下相对干旱,由针茅(Stipa sp.)、狐茅(Festuca sp.)和多种蒿类(Artemisia spp.)构成的
草原地带。
1.2.2摇 山地森林草原带(海拔 1500—2000m)
位于天山云杉(Picea schrenkiana)形成的针叶林及其林下的草原区域,植物种类繁多,生长着以多种蔷薇
(Rosa spp.)、锦鸡儿(Caragana spp.)、小檗(Berberis spp.)为主的灌丛。
1.2.3摇 亚高山草甸带(海拔 2000—2800 m)
本带包括一部分由天山云杉(Picea schrenkiana)形成的针叶林,以及针叶林上部的亚高山草甸区域。
1.2.4摇 高山草甸带(海拔 2800—3500 m)
本带已经没有成片的针叶林生长,仅在海拔较低的地方零星存在,而主要的植物类群是以多种苔草
(Carex spp.)、蒿草(Kobresia spp.)、朱芽蓼(Polygonum viviparum)等为主的高山草甸。
1.2.5摇 垫状植被带(海拔 3500 m以上)
本带气候严寒,植被单一,只有少量红景天(Rhodiola spp.)、四蕊山莓草(Sibbaldia tetrandra) [12]以及一些
苔藓和地衣组成小的垫状植物群落。
1.3摇 样线调查方法
于 2006年—2008年每年的 6—8月对所有调查地点的蝶类资源进行实地调查,每月 15 日对每个调查地
点采集 1 d,如遇阴雨天气则顺延。 选择蝶类飞翔频繁的 10:00—16:00,在调查地点内选择 10 km的样线,沿
样线行走,网捕采集线路两侧各 2.5 m、高 5 m范围内的所有蝶类成虫[13],将采集到的标本装入三角纸袋,带
回实验室对照文献资料进行分类鉴定和统计。 鉴定采用周尧分类系统[14鄄17]。
1.4摇 数据分析与计算
(1)物种丰富度 S用不同生境类型中的物种数量来表示。
(2)物种多样性分析采用 Shannon鄄Wiener多样性指数(H忆):
H忆 = - 移
s
i = 1
P i lnP i
式中,P i =Ni / N,为第 i 个物种个体数占群落中总个体数的比例,Ni为第 i 个物种的数量,N 为群落个体
总数[18]。
(3)科与属的多样性采用 G鄄F指数
1335摇 17期 摇 摇 摇 张鑫摇 等:新疆东部天山蝶类多样性及其垂直分布 摇
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F指数 DF =移
m
k = 1
DFK
式中,F指数代表科的多样性,其中 DF为 F指数,m为生境中的科数,DFK代表 k科的物种多样性[19],其计算公
式为:
DFK = - 移
n
i = 1
pi lnpi
式中,pi为生境中 k科 i属的物种数占 k科物种总数的比值,n为 k科中的属数[19]。
G指数: DG = - 移
p
j = 1
q j lnq j
式中,G指数代表属的多样性,其中 DG为 G指数, q j为生境中 j属的物种数与总的物种数之比,p 为生境中的
属数[19]。
G鄄F指数: DG-F = 1 - DG / DF
式中,DG鄄F为 G鄄F指数,如果该地区仅有一个物种,或仅有几个分布在不同科的物种,则定义该地区的 G鄄F 指
数为零[19]。
(4)物种均匀度分析采用 Pielou均匀度指数(J)
J忆 = H忆 / lnS
式中,H忆为 Shannon多样性指数,S为物种数[20]。
(5)物种相似性采用 Jaccard相似性系数(Cs)
Cs = c / (a + b - c)
式中,c为两种生境类型的共同物种数, a 和 b 分别为生境类型 A和生境类型 B 的物种数。 当相似性系数 Cs
为 0.00—0.25时为极不相似,Cs为 0.25—0.50时为中等不相似,Cs为 0.50—0.75时为中等相似,Cs为 0郾 75—1.
00时为极相似[21]。
2摇 研究结果
2.1摇 新疆东部天山蝶类物种组成及区系分析
在研究区域内共采集到蝶类 7科 43属 63种,共计 2072只,见附表 1。 其中蛱蝶科的属、种和个体数量最
多;眼蝶科属和种的数量仅次于蛱蝶科,但其个体数量小于粉蝶科和灰蝶科;粉蝶科的属和种数要小于眼蝶
科,但个体数量超过眼蝶科很多;蚬蝶科仅有 1属 1种,种类和个体数量最少。 见表 2。
从动物地理区系分析,新疆东部天山位于古北区中亚干旱区,蝶类区系成分以古北区种类为主,共有 46
种;其次是广布种,共有 17种,未发现东洋种分布。
表 2摇 新疆东部天山蝶类组成及区系成分统计表
Table 2摇 The composition and fauna of butterflies in Xinjiang eastern Tianshan Mountain
科名
Families
属
No. of
genera
种
No. of
species
个体数量
No. of
individuals
区系成分 Fauna element
古北种
Palearctic species
广布种
Widely鄄distributed species
凤蝶科 Papilionidae 2 4 158 3 1
粉蝶科 Pieridae 4 12 572 8 4
眼蝶科 Satyridae 9 13 299 13 0
蛱蝶科 Nymphalidae 13 19 686 13 6
蚬蝶科 Riodinidae 1 1 10 1 0
灰蝶科 Lycaenidae 11 11 313 7 4
弄蝶科 Hesperiidae 3 3 34 1 2
合计 Total 43 63 2072 46 17
2335 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33卷摇
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2.2摇 新疆东部天山蝶类垂直分布情况
2.2.1摇 低山灌木草原带( 海拔 1500 m以下)
分布有蝶类 5 科 17 属 19 种,占调查蝶类物种的 30. 16% (表 3),其中古北种占 47. 37%,广布种占
52郾 63%,广布种所占的比例超过了古北种,说明该区域由于相对干旱温暖,更有利于适应能力强的广布种生
存。 粉蝶科在这一区域相对数量较多,尤其是绢粉蝶(Aporia crataegi)、云粉蝶(Pontia edusa)、斑缘豆粉蝶
(Colias erate)等种类,蛱蝶科的朱蛱蝶(Nymphalis xanthomelas)数量也较多。
2.2.2摇 山地森林草原带(海拔 1500—2000 m)
分布有蝶类 6科 30属 38种,占所调查蝶类物种的 60.32%,其中古北种占 65.79%,广布种占 34.21%,随
着海拔的升高,广布种的比例大幅下降,更适应低温环境的古北种比例超过了广布种。 本带蝶类物种的组成
丰富,飞翔能力较强的金凤蝶(Papilio machaon)在这里容易见到,取食小檗(Berberis sp.)的中亚绢粉蝶
(Aporia leucodice)代替了分布于较低海拔的绢粉蝶(A. crataegi)成为本带数量最多的粉蝶科种类,而世界性分
布的小红蛱蝶(Vanessa cardui)是本带的优势种类。 灰蝶科的埃爱灰蝶(Aricia eumedon)出现在本带的蓝花老
鹳草(Geranium pseudosibiricum)组成的花丛附近,是本带数量最多的小型蝶类。
2.2.3摇 亚高山草甸带(海拔 2000—2800 m)
分布有蝶类 6科 33属 48种,占所调查蝶类物种的 76.19%,是所有垂直分布带中蝶类种类和数量最丰富
的区域,其中古北种占 72.92%,显著超过广布种所占 27.08%,说明本带的温度进一步降低,气候条件已经不
适宜分布在较低海拔的一部分广布种的生存。 有多种蝶类仅分布在这里,如绿云粉蝶(Pontia chloridice)、黑
纹粉蝶 ( Pieris napi)、浅橙豆粉蝶 ( Colias staudingeri);槁眼蝶 ( Karanasa regeli)、寿眼蝶 ( Pseudochazara
hippolyte)、白室岩眼蝶(Chazara heydenreichi);孔雀蛱蝶( Inachis io)、白距朱蛱蝶(Nymphalis vau鄄album)、豹蛱
蝶(Argynnis paphia)、珠蛱蝶( Issoria lathonia)、狄网蛱蝶(Melitaea didyma);弄蝶(Hesperia comma)和璃灰蝶
(Celastrina argiolus)等。
2.2.4摇 高山草甸带(海拔 2800—3500 m)
分布有蝶类 6科 11属 13种,占所调查蝶类物种的 20.63%,蝶类的种数已显著减少,广布种消失(图 2),
主要是由于本带气候寒冷,年平均气温低至-5.4 益 [11],绝大多数的蝶类已经难以生存。 天山绢蝶(Parnassius
tianschanicus)和中亚丽绢蝶(P. actius)成为本带耐寒蝶类的代表。 时酒眼蝶(Oeneis hora)在研究区域内仅分
布于该带。
2.2.5摇 垫状植被带(海拔 3500 m以上)
分布有蝶类 3 科 3 属 3 种,仅占所调查蝶类物种的 4.76%,均为古北种,包括中亚丽绢蝶(Parnassius
actius)、天山小蚬蝶(Polycaena timur)和中亚宝蛱蝶(Boloria sipora)。
表 3摇 新疆东部天山不同生境类型蝶类区系组成
Table 3摇 Faunas of butterflies in different habitat types in Xinjiang eastern Tianshan Mountain
生境类型
Habitat
types
古北种 Palearctic species
物种数
Species
百分比
Percentage / %
广布种 Wide鄄distributed species
物种数
Species
百分比
Percentage / %
总数
Total
占总物种数百分比
Percentage / %
玉 9 47.37 10 52.63 19 30.16
域 25 65.79 13 34.21 38 60.32
芋 35 72.92 13 27.08 48 76.19
郁 13 100 0 0 13 20.63
吁 3 100 0 0 3 4.76
2.3摇 新疆东部天山蝶类的垂直分布变化
从图 2可以看出,新疆东部天山的蝶类物种数和个体数随着海拔的升高呈现明显变化趋势,随着海拔高
3335摇 17期 摇 摇 摇 张鑫摇 等:新疆东部天山蝶类多样性及其垂直分布 摇
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度上升到 2500 m,蝶类物种数和个体数均逐渐增加;而海拔从 2500 m上升到 3500 m的过程中,蝶类物种数和
个体数均迅速下降。 从整体来看,新疆东部天山蝶类物种数和个体数随着海拔上升呈现先增加后下降的趋
势,而广布种所占的比例随海拔上升从 52.63%降至 0%。
图 2摇 新疆东部天山蝶类垂直分布变化图
Fig.2摇 The vertical distribution of butterflies in Xinjiang eastern Tianshan Mountain
2.4摇 新疆东部天山蝶类多样性分析
由表 4可知,反映物种多样性的 Shannon鄄Wiener 指数和反映科、属多样性的 G 指数、F 指数、G鄄F 指数均
为芋>域>玉>郁>吁,结果显示亚高山草甸带的蝶类多样性最为丰富,其次是山地森林草原带和低山灌木草原
带,而高山草甸带和垫状植被带的蝶类多样性相对较低,物种多样性和科、属多样性分析结果一致。 各个生境
之间的均匀度指数均较高,之间没有显著差异。
表 4摇 新疆东部天山不同生境类型蝶类多样性指数
Table 4摇 The diversity of butterflies in different habitat types in Xinjiang eastern Tianshan Mountain
生境类型
Habitat
types
科数
No. of
families
属数
No. of
genera
物种数
No. of
species
G指数
G鄄F
index
F指数
F index
G鄄F指数
G鄄F
index
Shannon指数
Shannon
index
均匀度指数
Evenness
index
玉 5 17 19 2.799 5.147 0.456 2.577 0.875
域 6 30 38 3.332 8.523 0.609 3.160 0.869
芋 6 33 48 3.365 8.664 0.612 3.442 0.894
郁 6 11 13 2.352 3.121 0.247 2.328 0.908
吁 3 3 3 1.099 0.000 0.000 1.040 0.946
2.5摇 新疆东部天山蝶类相似性分析
由表 5可知,新疆东部天山蝶类不同生境间相似性不高,仅生境玉和生境域、生境域和生境芋之间达到中
等相似,而其他生境之间相似性均极低。 说明生境变化对蝴蝶种类与分布影响较大。
表 5摇 新疆东部天山各生境蝶类的相似性系数
Table 5摇 The similarity coefficient of butterflies in different habitat types in Xinjiang eastern Tianshan Mountain
生境类型
Habitat types
相似性系数 Similarity coefficient
域 芋 郁 吁
玉 0.500 0.175 0 0
域 0.458 0.020 0
芋 0.173 0
郁 0.231
吁
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摇 摇 由表 6可知,东部天山的蝶类与西部天山、北部天山和阿尔泰山相似性均为中等相似,但与西部天山和阿
尔泰山相比,东部天山与北部天山之间的蝶类相似性略高,这说明东部天山和阿尔泰山之间不但距离很远,而
且存在准噶尔盆地的阻隔,栖息在中高海拔的蝶类无法互相迁移,因此两地蝶类物种的相似程度要低于同属
天山山脉的不同区域蝶类物种的相似程度。
表 6摇 天山山脉蝶类的相似性系数
Table 6摇 The similarity coefficient of butterflies within Tianshan Mountain
范围
Range
相似性系数 Similarity coefficient
西部天山[10]
Western Tianshan
北部天山[22]
Northern Tianshan
阿尔泰山[23]
Altai
东部天山 Eastern Tianshan 0.266 0.312 0.306
西部天山 Western Tianshan[10] 0.124 0.200
北部天山 Northern Tianshan[22] 0.249
阿尔泰山 Altai Mountain[23]
3摇 结论与讨论
3.1摇 结论
3.1.1摇 本研究共记录蝶类 7科 43属 63种,占新疆已记录蝶类种数 254种的 24.80%[24],种类超过新疆西部天
山(37种) [10],低于北部天山[22]和阿尔泰山[23]。 蝶类区系成分以古北种为主,占调查总种数的 73%,广布种
占调查总种数的 27%,由于暖湿气流很难穿越青藏高原到达新疆,蝶类中的东洋种很难迁移到该区,目前尚
未发现东洋种。
3.1.2摇 海拔高度的变化明显影响蝶类的分布情况,大部分蝶类生活在山地森林草原带(38 种)和亚高山草甸
带(48种),而高山草甸带和垫状植被带由于气温低,蝶类种类相对较少,这与阿尔泰山蝶类多样性的研究结
果相似[23]。 随着海拔的升高,广布种的比例逐渐下降,高山草甸带和垫状植被带已经没有广布种分布。 由于
温度是影响蝶类物种分布的最主要因素之一[25],这也反映尽管广布种相对古北种具有更广泛的适应环境的
能力,但其耐受寒冷的能力弱于古北种。
3.1.3摇 从多样性角度分析,Shannon鄄Wiener 指数和 G 指数、F 指数、G鄄F 指数反映的结果相对一致,这说明在
研究区域内,蝶类的物种多样性和科、属的多样性的分布格局趋于相同,这与广东石门台的蝶类多样性研究结
果存在差异[26],这可能与研究区域内分布的蝶类科、属数虽然较多,但缺乏含有很多种的“大属冶有关。
3.1.4摇 从相似性角度分析,新疆东部天山的蝶类与天山其他区域以及阿尔泰山的相似性不高,仅达到中等相
似,说明东部天山作为天山山脉最东端的一部分,蝶类多样性相对天山山脉其他区域相对特殊。 而研究区域
内部不同生境之间相似性也不高,显示蝶类在这一区域存在显著的垂直分布形态。
3.2摇 讨论与建议
新疆东部天山作为天山山脉的最东段,蕴含着丰富的水、矿产、森林和动植物资源,是蝶类良好的栖息环
境,也是受人类活动干扰频繁的地区之一,随着全球气候变化的影响[27鄄28],高山地区温度的上升更加明显,并
导致雪线上移[29],部分仅分布在高山草甸带和垫状植被带的蝶类物种的栖息地将受到影响。 从物种多样性
保护的角度上看,对蝶类而言最大的威胁就是因栖息地的破坏[30鄄31],从而导致相应寄主植物群落的消亡,尤
其是中、高海拔地区的生境遭受破坏后生态恢复速度更为缓慢,甚至导致不可逆的生物多样性丧失。 因此,对
于新疆东部天山蝶类生物多样性的保护工作必须重视对天然生境的保护,尤其是海拔 1500 m 以上区域的蝶
类物种多样性最为丰富,更需要作为保护的重点保护区域。 针对这些地区进行的工业建设、农牧业生产、旅游
开发等应得到充分的评估,以避免对新疆东部天山自然环境的不良影响。 而如何在维持区域环境动态平衡的
前提下对生物资源进行有计划的合理利用也应当成为今后研究的主要方向。
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附表 1摇 新疆东部天山蝶类名录及垂直分布与区系
Appendix 1摇 A checklist of butterflies fauna and vertical distribution in Xinjiang eastern Tianshan Mountain
物种
Species
个体数量 Individuals
垂直分布 Vertical distribution
玉 域 芋 郁 吁
区系 Fauna
古北 东洋 广布
金凤蝶 Papilio machaon 0 13 6 0 0 +
阿波罗绢蝶 Parnassius apollo 0 37 11 0 0 +
中亚丽绢蝶 Parnassius actius 0 0 0 5 3 +
天山绢蝶 Parnassius tianschanicus 0 0 61 22 0 +
绢粉蝶 Aporia crataegi 75 13 0 0 0 +
中亚绢粉蝶 Aporia leucodice 0 42 2 0 0 +
云粉蝶 Pontia edusa 59 22 17 0 0 +
箭纹云粉蝶 Pontia callidice 0 0 32 7 0 +
绿云粉蝶 Pontia chloridice 0 0 11 0 0 +
黑纹粉蝶 Pieris napi 0 0 8 0 0 +
粉蝶 Pieris rapae 39 19 0 0 0 +
欧洲粉蝶 Pieris brassicae 26 8 17 0 0 +
豆粉蝶 Colias hyale 0 16 25 8 0 +
斑缘豆粉蝶 Colias erate 55 41 1O 0 0 +
浅橙豆粉蝶 Colias staudingeri 0 0 4 0 0 +
砂豆粉蝶 Colias thisoa 0 0 11 15 0 +
7335摇 17期 摇 摇 摇 张鑫摇 等:新疆东部天山蝶类多样性及其垂直分布 摇
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摇 摇 续表
物种
Species
个体数量 Individuals
垂直分布 Vertical distribution
玉 域 芋 郁 吁
区系 Fauna
古北 东洋 广布
天山小蚬蝶 Polycaena timur 0 0 0 4 6 +
绿斑珍眼蝶 Coenonympha sunbecca 0 15 28 0 0 +
蟾眼蝶 Triphysa phryne 0 2 0 0 0 +
图兰红眼蝶 Erebia turanica 0 32 13 0 0 +
褐眉云眼蝶 Hyponephele lycaon 16 12 3 0 0 +
西方云眼蝶 Hyponephele dysdora 5 4 0 0 0 +
时酒眼蝶 Oeneis hora 0 0 0 3 0 +
仁眼蝶 Hipparchia autonoe 0 52 14 0 0 +
槁眼蝶 Karanasa regeli 0 0 7 0 0 +
寿眼蝶 Pseudochazara hippolyte 0 0 16 0 0 +
突厥寿眼蝶 Pseudochazara turkestana 0 0 6 2 0 +
八字岩眼蝶 Chazara briseis 22 13 11 0 0 +
白室岩眼蝶 Chazara heydenreichi 0 0 18 0 0 +
艾岩眼蝶 Chazara enervata 0 4 1 0 0 +
单环蛱蝶 Neptis rivularis 35 8 8 0 0 +
小红蛱蝶 Vanessa cardui 17 102 32 0 0 +
孔雀蛱蝶 Inachis io 0 0 15 0 0 +
白钩蛱蝶 Polygonia c鄄album 5 1 0 0 0 +
白距朱蛱蝶 Nymphalis vau鄄album 0 0 8 0 0 +
朱蛱蝶 Nymphalis xanthomelas 56 19 7 0 0 +
黄缘蛱蝶 Nymphalis antiopa 0 7 1 0 0 +
荨麻蛱蝶 Aglais urticae 15 41 25 0 0 +
豹蛱蝶 Argynnis paphia 0 0 9 0 0 +
银斑豹蛱蝶 Argynnis aglaja 0 0 41 17 0 +
灿福蛱蝶 Argynnis adippe 0 0 28 6 0 +
福蛱蝶 Argynnis niobe 0 15 8 0 0 +
珠蛱蝶 Issoria lathonia 0 0 12 0 0 +
中亚珍蛱蝶 Clossiana hegemone 0 29 64 0 0 +
中亚宝蛱蝶 Boloria sipora 0 0 0 7 3 +
狄网蛱蝶 Melitaea didyma 0 0 10 0 0 +
阿拉网蛱蝶 Melitaea ala 0 1 4 0 0 +
网蛱蝶 Melitaea cinxia 0 15 2 0 0 +
月牙网蛱蝶 Melitaea sibina 9 4 0 0 0 +
卡弄蝶 Carcharodus alceae 5 1 0 0 0 +
星点弄蝶 Muschampia tessellum 0 1 6 0 0 +
弄蝶 Hesperia comma 0 0 21 0 0 +
新灰蝶 Neolycaena sinensis 0 16 0 0 0 +
灰蝶 Lycaena phlaeas 8 4 0 0 0 +
橙灰蝶 Thersamonolycaena dispar 2 5 0 0 0 +
昙灰蝶 Thersamonia thersamon 11 1 0 0 0 +
珠灰蝶 Lycaeides argyrognomon 0 15 3 0 0 +
依眼灰蝶 Polyommatus icarus 0 0 73 24 0 +
灿灰蝶 Agriades pheretiades 0 0 3 7 0 +
埃爱灰蝶 Aricia eumedon 0 62 27 0 0 +
点灰蝶 Agrodiaetus damone 0 4 3 0 0 +
璃灰蝶 Celastrina argiolus 0 0 2 0 0 +
豆灰蝶 Plebejus argus 6 15 22 0 0 +
8335 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33卷摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 33,No. 17 Sep. ,2013(Semimonthly)
CONTENTS
Frontiers and Comprehensive Review
The overview and prospect of chemical composition of plant cuticular wax ZENG Qiong, LIU Dechun, LIU Yong (5133)……………
Research progresses in carbon budget and carbon cycle of the coastal salt marshes in China
CAO Lei,SONG Jinming,LI Xuegang,et al (5141)
…………………………………………
…………………………………………………………………………………
Autecology & Fundamentals
Effects of straw interlayer on soil water and salt movement and sunflower photosynthetic characteristics in saline鄄alkali soils
ZHAO Yonggan, PANG Huancheng, LI Yuyi, et al (5153)
…………
………………………………………………………………………
Adaptations of dimorphic seeds and seedlings of Suaeda salsa to saline environments
LIU Yan, ZHOU Jiachao, ZHANG Xiaodong, et al (5162)
…………………………………………………
………………………………………………………………………
Responses of root morphology of peanut varieties differing in drought tolerance to water鄄deficient stress
DING Hong, ZHANG Zhimeng, DAI Liangxiang, et al (5169)
………………………………
……………………………………………………………………
The relationship between physiological indexes of apple cultivars and resistance to Eriosoma lanigerum in summer
WANG Xicun, ZHOU Hongxu,YU Yi, et al (5177)
……………………
………………………………………………………………………………
Physiological responses of Salicornia bigelovii to salt stress during the flowering stage
LIU Weicheng, ZHENG Chunfang, CHEN Chen, et al (5184)
…………………………………………………
……………………………………………………………………
Biological characteristics and cultivation of fruit body of wild medicinal mushroom Perenniporia fraxinea
LU Tie, BAU Tolgor (5194)
………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
The study of characteristics of soil microbial communities at high severity burned forest sites for the Great Xingan Mountains: an
example of slope and aspect BAI Aiqin,FU Bojie, QU Laiye, et al (5201)………………………………………………………
Effect of different fertilizer combinations and straw return on microbial biomass and nitrogen鄄fixing bacteria community in a paddy
soil LIU Xiaoqian, TU Shihua, SUN Xifa, et al (5210)…………………………………………………………………………
Structural characters and nutrient contents of leaves as well as nitrogen distribution among different organs of big \headed wheat
WANG Lifang, WANG Dexuan, SHANGGUAN Zhouping (5219)
……
…………………………………………………………………
Effects of EP鄄1 on spatial memory and anxiety in Mus musculus WANG Xiaojia, QIN Tingting, HU Xia, et al (5228)………………
Population, Community and Ecosystem
Gap characteristics in the mixed broad鄄leaved Korean pine forest in Xiaoxing忆an Mountains
LIU Shaochong, WANG Jinghua,DUAN Wenbiao, et al (5234)
……………………………………………
……………………………………………………………………
Soil nitrogen and phosphorus stoichiometry in a degradation series of Kobresia humulis meadows in the Tibetan Plateau
LIN Li, LI Yikang, ZHANG Fawei, DU Yangong, et al (5245)
………………
……………………………………………………………………
An analysis of carbon flux partition differences of a mid鄄subtropical planted coniferous forest in southeastern China
HUANG Kun,WANG Shaoqiang,WANG Huimin, et al (5252)
…………………
……………………………………………………………………
The niche of annual mixed鄄seeding meadow in response to density in alpine region of the Qilian Mountain, China
ZHAO Chengzhang, ZHANG Jing, SHENG Yaping (5266)
……………………
…………………………………………………………………………
Functional feeding groups of macrozoobenthos from coastal water off Rushan PENG Songyao, LI Xinzheng (5274)……………………
Landscape, Regional and Global Ecology
Effects of selective cutting on vegetation carbon storage of boreal Larix gmelinii鄄Carex schmidtii forested wetlands in Daxing忆anling,
China MU Changcheng, LU Huicui, BAO Xu, et al (5286)………………………………………………………………………
CO2 flux in the upland field with corn鄄rapeseed rotation in the karst area of southwest China
FANG Bin, LI Xinqing, CHENG Jianzhong, et al (5299)
…………………………………………
…………………………………………………………………………
Monitoring spatial variability of soil salinity in dry and wet seasons in the North Tarim Basin using remote sensing and electromagn鄄
etic induction instruments YAO Yuan, DING Jianli, LEI Lei, et al (5308)………………………………………………………
Methane and nitrous oxide fluxes in temperate secondary forest and larch plantation in Northeastern China
SUN Hailong, ZHANG Yandong, WU Shiyi (5320)
……………………………
…………………………………………………………………………………
Butterfly diversity and vertical distribution in eastern Tianshan Mountain in Xinjiang
ZHANG Xin, HU Hongying, L譈 Zhaozhi (5329)
…………………………………………………
……………………………………………………………………………………
Dynamics of aerodynamic parameters over a rainfed maize agroecosystem and their relationships with controlling factors
CAI Fu,ZHOU Guangsheng,MING Huiqing,et al (5339)
………………
…………………………………………………………………………
The response process to extreme climate events of the household compound system in the northern slope of Tianshan Mountain
LI Xiliang, HOU Xiangyang, DING Yong,et al (5353)
………
……………………………………………………………………………
Analysis on spatial鄄temporal heterogeneities of landscape fragmentation in urban fringe area: a case study in Shunyi district of
Beijing LI Can, ZHANG Fengrong, ZHU Taifeng, et al (5363)…………………………………………………………………
Resource and Industrial Ecology
CPUE Standardization of Illex argentinus for Chinese Mainland squid鄄jigging fishery based on generalized linear Bayesian models
LU Huajie, CHEN Xinjun, CAO Jie (5375)
……
………………………………………………………………………………………
Spatial鄄temporal differentiation of water quality in Gufu River of Three Gorges Reservoir
RAN Guihua, GE Jiwen, MIAO Wenjie, et al (5385)
………………………………………………
……………………………………………………………………………
Urban, Rural and Social Ecology
Comparison environmental impact of the peasant household in han, zang and hui nationality region:case of zhangye,Gannan and
Linxia in Gansu Province ZHAO Xueyan, MAO Xiaowen (5397)…………………………………………………………………
Research Notes
The seasonal variation and community structure of zooplankton in China sea
DU Mingmin,LIU Zhensheng, WANG Chunsheng,et al (5407)
……………………………………………………………
……………………………………………………………………
Immunotoxicity of marine pollutants on the clam Ruditapes philippinarum
DING Jianfeng, YAN Xiwu, ZHAO Liqiang, et al (5419)
………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
Influence of submerged macrophytes on phosphorus transference between sediment and overlying water in decomposition period
WANG Lizhi, WANG Guoxiang (5426)
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Distribution patterns of alien herbs in the Yiluo River basin GUO Yili, DING Shengyan, SU Si, et al (5438)………………………
8445 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33 卷摇
《生态学报》2013 年征订启事
《生态学报》是由中国科学技术协会主管,中国生态学学会、中国科学院生态环境研究中心主办的生态学
高级专业学术期刊,创刊于 1981 年,报道生态学领域前沿理论和原始创新性研究成果。 坚持“百花齐放,百家
争鸣冶的方针,依靠和团结广大生态学科研工作者,探索生态学奥秘,为生态学基础理论研究搭建交流平台,
促进生态学研究深入发展,为我国培养和造就生态学科研人才和知识创新服务、为国民经济建设和发展服务。
《生态学报》主要报道生态学及各分支学科的重要基础理论和应用研究的原始创新性科研成果。 特别欢
迎能反映现代生态学发展方向的优秀综述性文章;研究简报;生态学新理论、新方法、新技术介绍;新书评价和
学术、科研动态及开放实验室介绍等。
《生态学报》为半月刊,大 16 开本,300 页,国内定价 90 元 /册,全年定价 2160 元。
国内邮发代号:82鄄7,国外邮发代号:M670
标准刊号:ISSN 1000鄄0933摇 摇 CN 11鄄2031 / Q
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本期责任副主编摇 张利权摇 摇 摇 编辑部主任摇 孔红梅摇 摇 摇 执行编辑摇 刘天星摇 段摇 靖
生摇 态摇 学摇 报
(SHENGTAI摇 XUEBAO)
(半月刊摇 1981 年 3 月创刊)
第 33 卷摇 第 17 期摇 (2013 年 9 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA
摇
(Semimonthly,Started in 1981)
摇
Vol郾 33摇 No郾 17 (September, 2013)
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