全 文 :书祁连山北坡及河西走廊蝶类垂直
分布及群落多样性研究
谢宗平1,倪永清1,李志忠2,李晓明3
(1.河西学院生物系,甘肃 张掖734000;2.兰州理工大学生命科学与工程学院,甘肃 兰州730050;
3.湖州师范学院生物系,浙江 湖州313000)
摘要:1998-2004年,对祁连山北坡及河西走廊蝶类的垂直分布进行了调查,依据植被、海拔、气候、土壤等不同因
子将该地区蝶类分布的生境划分为5种类型,对不同生境(垂直带)蝶类区系组成及群落多样性进行了研究。结果
表明,祁连山北坡及河西走廊蝶类共有128种,分属8科74属,不同生境蝶类群落的组成中,科、属、种3级组成顺
序大致为:高山亚冰雪稀疏植被带<走廊绿洲、山地荒漠带<亚高山灌丛草甸带<山地草原带<山地森林草原带。
不同等级的多样性指数结果排序基本一致:山地森林草原带>山地草原带>亚高山灌丛草甸带>走廊绿洲、山地
荒漠带>高山亚冰雪稀疏植被带,多样性指数与物种丰富度相关(狉=0.9878,犘<0.01),而与均匀度不相关(狉=
0.3774,犘>0.05)。G-F指数可以简便而有效地反映昆虫区系中物种多样性信息,同时使用Shannon-Wiener指
数和 G-F指数,将科、属多样性与物种多样性综合考虑,较为全面地评价了蝶类群落多样性。各垂直带之间相似
性系数较低,蝶类垂直分布差异非常明显。
关键词:祁连山北坡;河西走廊;蝶类;群落;垂直分布;多样性
中图分类号:Q968.2 文献标识码:A 文章编号:10045759(2009)04019507
祁连山地处青藏、蒙新、黄土三大高原交错带,有其独特的自然环境,一般海拔3000~5000m。祁连山北坡
俯瞰河西走廊荒漠及绿洲,气候既具有高原气候特征又受荒漠气候的深刻影响,海拔由低到高,呈现干旱大陆性
气候向半干旱、半湿润的山地气候过渡的特征。气候的垂直差异显著,使山地气候表现出明显的变化。整个植被
构成包括亚洲中部蒙古成分、北温带成分、温带亚洲成分以及特有成分,形成了山地荒漠草原、山地森林、灌丛、高
寒草甸等不同的植被类型,呈现出明显的垂直分布特征:2500m以下是低山荒漠草原带,该带阳坡为山地荒漠
草原,阴坡为山地草原,植被稀疏,主要植被有甘青锦鸡儿(犆犪狉犪犵犪狀犪犵犪狀犵狌犵犻犮犪犾)、克氏针茅(犛狋犻狆犪犽狉狔犾狅狏犻犻)、
冷蒿(犃狉狋犲犿犻狊犻犪犳狉犻犵犻犱犪)、芨芨草(犃犮犺狀犪狋犺犲狉狌犿狊狆犾犲狀犱犲狀狊)等;2500~3200m是祁连山森林主要分布带,主要
森林树种为青海云杉(犘犻犮犲犪犮犪狉狊狊犻犳狅犾犻犪),其次为祁连圆柏(犛犪犫犻狀犪狆狉狕犲狑犪犾狊犽犻犻),零星分布有红桦(犅犲狋狌犾犪犪犾
犫狅狊犻狀犲狀狊犻狊)、山杨(犘狅狆狌犾狌狊犱犪狏犻犱犻犪狀犪)、青杨(犘.犮犪狋犺狔犪狀犪)和白榆(犎犾犿狌狊狆狌犿犻犾犪)等,灌木主要有金露梅(犘狅
狋犲狀狋犻犾犾犪犳狉狌狋犻犮狅狊犪)、锦鸡儿、高山绣线菊(犛狆犻狉犪犲犪犪犾狆犻狀犪)等,其次为刚毛忍冬(犔狅狀犻犮犲狉犪犺犻狊狆犻犱犪)、黄果悬钩子
(犚狌犫狌狊狓犪狀狋犺狅犮犪狉狆狌狊)等。草本有早熟禾(犘狅犪犪狀狀狌犪)、苔草(犆犪狉犲狓spp.)、棘豆(犗狓狔狋狉狅狆犻狊spp.)、珠芽蓼(犘狅
犾狔犵狅狀狌犿狏犻狏犻狆犪狉狀犿)等;3200~3700m下散生有青海云杉和祁连圆柏,阴坡以鬼箭锦鸡儿(犆.犼狌犫犪狋犪)、吉拉柳
(犛犪犾犻狓犵犻犾犪狊犺犪狀犻犮犪)、忍冬(犔狅狀犻犮犲狉犪spp.)、高山绣线菊、杜鹃(犚犺狅犱狅犱犲狀犱狉狅狀spp.)等落叶灌丛为主,阳坡海拔3
300~3700m,以金露梅、蒿草(犓狅犫狉犲狊犻犪spp.)、紫花针毛(犛狋犻狆犪狆狌狉狆狌狉犲犪)等形成的亚高山草甸为主;3700m
以上气候严寒,灌木不能生长,只能生长耐寒湿生的草本植物,呈现高山草甸景观。阴坡3900m以上至山顶,
多为裸露险峰石岩或雪线,主要生长稀疏垫状植被,如繁缕(犛狋犲犾犾犪狉犻犪sp.)、点地梅(犃狀犱狉狅狊犪犮犲sp.)、风毛菊
(犛犪狌狊狊狌狉犲犪spp.)、西北蚤缀(犃狉犲狀犪狉犻犪狆狉狕犲狑犪犾狊犽犻犻)、红景天(犚犺狅犱犻狅犾犪sp.)、地衣(犔犻犮犺犲狀狊)等。从水平分布看,
祁连山东部植被相对丰富,西部较为贫乏。该保护区内森林、草原、荒漠、农田、河流和冰川等生态景观多样,生物
种类复杂而丰富,其中构成森林生态系统的高等植物已知有119科600属1620多种,脊椎动物有3纲229种。
第18卷 第4期
Vol.18,No.4
草 业 学 报
ACTAPRATACULTURAESINICA
195-201
2009年8月
收稿日期:20080601;改回日期:20081220
作者简介:谢宗平(1964),男,甘肃武威人,副教授。
通讯作者。Email:niyq02@st.lzu.edu.cn
昆虫资源相当丰富,已鉴定的种类达1500多种。
河西走廊地势较为平坦,气候干燥,年降水量160~230mm。区内植被以耐热、旱生半灌木以及春小麦
(犜狉犻狋犻犮狌犿犪犲狊狋犻狏狌犿)、玉米(犣犲犪犿犪狔狊)、马铃薯(犛狅犾犪狀狌犿狋狌犫犲狉狅狊狌犿)、瓜类、各种果树等经济作物为主。走廊北
依腾格里、巴丹吉林沙漠以及断断续续低矮的北山山脉(自东向西依次为龙首山、东大山、合黎山、马鬃山,海拔
1500~3600m),与内蒙古高原西部荒漠带相接,气候十分干燥,年降水量不足100mm,植被单调,物种资源贫
乏,呈现出较为典型的荒漠戈壁、荒漠草原特点。位于张掖盆地北部的东大山,在地域上与祁连山分隔,海拔
2300~3600m,植被比北山其他地带丰富,海拔由低到高垂直分带明显,与祁连山有相似性,有岩羊、马鹿、褐马
鸡等野生动物栖息,昆虫资源及其区系特点研究较少。
祁连山北坡及河西走廊蝴蝶的种类、区系组成已有报道[1],国内目前对各地蝴蝶的垂直分布、群落结构及多
样性的研究也有多篇报道[2~9]。因此本研究重点对祁连山北坡及河西走廊不同生境蝶类群落的垂直分布特点进
行分析,并研究了不同生境蝶类群落的多样性。
1 材料与方法
1.1 取样方法
1998-2004年,根据不同的季节、生境、植被群落类型确定较典型的采样点,包括祁连山东段植被较丰富的
天祝小三峡林区、中段西营河林区、中西段大黄山、大都麻、寺大隆林区、北山东大山林区以及河西走廊绿洲农林
经济区和荒漠地区。对不同采样点不同海拔生境中多个样地采样,同时采用样线法和观察法直接计数和大面积
随机网捕累计计数相结合的方法进行蝴蝶种类及数量调查。系统取样是在蝶类生长季节5-9月间隔取样,每个
样带面积为200m×40m;路线网捕法以精确计数为主导,对数量极大的优势类群采用估算,将采集的标本带回
实验室进行分类鉴定[10~14]。
1.2 数据分析方法
1.2.1 多样性指数[2,8,15,16]
采用Shannon-Wiener公式:犎′=-∑
狊
犻=1
狆犻ln狆犻,狆犻=犖犻/犖
式中,犎′为多样性指数;犛为群落中的物种数;狆犻是第犻物种的个体比例;犖犻是第犻物种的个体数;犖 是群落中全
部物种的个体总数。
1.2.2 G-F指数[7,17]
F指数 (科的多样性):犇犉=∑
犿
犽=1
犇犉犓
式中,犇犉 为F指数;犿为群落中的科数;犇犉犓为犓 科中的物种多样性,其计算公式为:
犇犉犓=-∑
狀
犻=1
狆犻ln狆犻
式中,狆犻为群落中犓 科犻属中的物种数占犓 科物种总数的比值;狀为犓 科中的属数。
G指数 (属的多样性):犇犌=-∑
狆
犼=1
狇犼ln狇犼
式中,犇犌 为G指数;狇犼为群落中犼属的物种数与总的物种数之比;狆为群落中的属数。
G-F指数:犇犌-犉=1-犇犌/犇犉
式中,犇犌-犉为G-F指数,如果该群落仅有1个物种,或仅有几个分布在不同科的物种,则定义该群落的犌-犉
指数为0。
1.2.3 均匀度指数[15,16]
采用Pielou公式:犲=犎′/ln犛
式中,犎′为多样性指数;犲为均匀度指数;犛为物种数。
1.2.4 优势度指数[16]
采用Berger-Parker公式:犱=犖max/犖狋
式中,犱为优势度指数;犖max为优势种的种群数量;犖狋为全部物种的种群数量。
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1.2.5 物种丰富度[16] 直接用生境类型中的物种数犛表示。
1.2.6 相似性系数[18]
采用Jaccard公式:犆狊=犮/(犪+犫-犮)
式中,犆狊为相似性系数;犮为2种生境类型中共有物种数;犪、犫分别为生境类型A、B所具有的物种数。
2 结果与分析
2.1 祁连山北坡和河西走廊蝶类群落的垂直分布
依据植被、海拔、气候、土壤等不同因子将该地区生境从海拔由低到高依次划分为5种类型(表1):走廊绿
洲、山地荒漠带(A)、山地草原带(B)、山地森林草原带(C)、亚高山灌丛草甸带(D)、高山亚冰雪稀疏植被带
(E)[19,20],并分析了不同生境(垂直带)蝶类区系组成(表2)。
表1 祁连山北坡和河西走廊不同生境(垂直带)基本情况比较
犜犪犫犾犲1 犆狅犿狆犪狉犻狊狅狀狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犺犪犫犻狋犪狋狊犻狀狀狅狉狋犺犲狉狀狊犾狅狆犲狅犳犙犻犾犻犪狀犕狅狌狀狋犪犻狀狊犪狀犱犎犲狓犻犆狅狉狉犻犱狅狉
生境类型
Habitat
types
海拔
Altitude
(m)
气候指标Climateindices
≥10℃年积温
Accumulatedtemperature
(℃)
年降水量
Meanannualprecipitation
(mm)
植被
Vegetation
土壤
Soil
A 1400~2100 1905~2410 160~230 耐干旱灌木
Aridresistanceshrubs
低山黄褐土、山地栗钙土
Yelowcinnomonsoilandchestnutsoil
B 2100~2500 1060~1905 230~330 旱生稀疏灌木
Sparsexerophyticshrubs
山地栗钙土、山地灰褐土
Chestnutsoilandgraybrownsoil
C 2500~3200 500~1060 330~530 森林灌木、草原
Forestshrubsandsteppe
山地灰褐土、灌丛草甸土
Graybrownsoilandshrubmeadowsoil
D 3200~3700 <500 <400 灌木草原
Shrubsandsteppe
高山草甸土、寒漠土
Alpinemeadowsoilandcolddesertsoil
E >3700 - - 耐寒草本植物、草甸
Coldtolerancemeadow
寒漠土、裸石冰雪
Colddesertsoilandbarestone
表2 祁连山北坡和河西走廊不同生境(垂直带)蝶类区系组成
犜犪犫犾犲2 犉犪狌狀犪狊狅犳犫狌狋狋犲狉犳犾犻犲狊犻狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋犺犪犫犻狋犪狋狊犻狀狀狅狉狋犺犲狉狀狊犾狅狆犲狅犳犙犻犾犻犪狀犕狅狌狀狋犪犻狀狊犪狀犱犎犲狓犻犆狅狉狉犻犱狅狉
生境类型
Habitattypes
古北区种Palaearcticspecies
物种数
Species
百分比
Percentage(%)
东洋区种Orientalspecies
物种数
Species
百分比
Percentage(%)
广布种Cosmopolitanspecies
物种数
Species
百分比
Percentage(%)
总数
Total
占总数百分比
Percentage
(%)
A 11 52.38 0 0 10 47.62 21 16.40
B 49 69.01 0 0 22 30.99 71 55.47
C 63 82.90 2 2.63 11 14.47 76 59.38
D 40 95.24 0 0 2 4.76 42 32.81
E 10 100.00 0 0 0 0 10 7.81
全区域Totalarea 99 77.34 2 1.56 27 21.10 128 100.00
2.1.1 走廊绿洲、山地荒漠带(1400~2100m) 该带分布有蝶类6科14属21种,占全部蝶类的16.40%(表
2),其中古北区种占52.38%,广布种占47.62%,以适应能力强的世界性广布种以及能适应干旱气候的中亚区系
成分为主,所以不存在单带种,常见优势种(属)群明显,从物种数到个体数来看,均多为危害农作物及经济树种的
种类,如斑缘豆粉蝶(犆狅犾犻犪狊犲狉犪狋犲)、绢粉蝶(犃狆狅狉犻犪spp.)、欧洲粉蝶(犘犻犲狉犻狊犫狉犪狊狊犻犮犪犲)、菜粉蝶东方亚种(犘犻犲狉犻狊
791第18卷第4期 草业学报2009年
狉犪狆狉犲)、云粉蝶(犘狅狀狋犻犪犱犪狆犾犻犱犻犮犲)、箭纹云粉蝶(犘.犮犪犾犾犻犱犻犮犲)、牧女珍眼蝶(犆狅犲狀狅狀狔犿狆犺犲犪犿犪狉狔犾犾犻狊)、柳紫闪蛱
蝶(犃狆犪狋狌狉犪犻犾犻犪)、小红蛱蝶(犞犪狀犲狊狊犪犮犪狉犱狌犻)、橙灰蝶(犔狔犮犪犲狀犪犱犻狊狆犪狉)、多眼灰蝶(犘狅犾狔狅犿犿犪狋狌狊犲狉狅狊)、维纳斯
眼灰蝶(犘.狏犲狀狌狊)等。
2.1.2 山地草原带(2100~2500m) 该带分布有蝶类6科42属71种,占全部蝶类的55.47%(表2),其中古
北区种占69.01%,广布种占30.99%,是蝶类分布较丰富的地带。不论从物种组成还是个体数量来看,均以粉蝶
科最多,其次是蛱蝶科和眼蝶科,而灰蝶科和弄蝶科大多为偶见种。单带种有19种,其中大多分布于植被较丰富
的祁连山东段,而在我国华北区这些种是危害经济作物的常见种,如暗脉菜粉蝶(犘犻犲狉犻狊狀犪狆犻)、黑纹粉蝶(犘.
犿犲犾犲狋犲)、东方菜粉蝶(犘.犮犪狀犻犱犻犪)、尖勾粉蝶(犌狅狀犲狆狋犲狉狔狓犿犪犺犪犵狌狉狌)、蓝灰蝶(犈狏犲狉犲狊犪狉犵犻犪犱犲狊)、直纹稻弄蝶
(犘犪狉狀犪狉犪犵狌狋狋犪狋犲)、小赭弄蝶(犗犮犺犾狅犱犲狊狏犲狀犪狋犪)等。该带优势种群有豆粉蝶(犆狅犾犻犪狊spp.)、绢粉蝶、牧女珍眼蝶、
斗毛眼蝶(犔犪狊犻狅犿犿犪狋犲犱犲犻犱犪犿犻犪)、仁眼蝶(犈狌犿犲狀犻狊犪狌狋狅狀狅犲)、蟾福蛱蝶(犉犪犫狉犻犮犻犪狀犪狀犲狉犻狆狆犲)、朱蛱蝶(犖狔犿狆犺
犪犾犻狊狓犪狀狋犺狅犿犲犾犪狊)和荨麻蛱蝶(犃犵犾犪犻狊狌狉狋犻犮犪犲)。
2.1.3 山地森林草原带(2500~3200m) 该带是蝶类区系和多样性最复杂的地带,有8科50属76种,占全部
蝶类种类的59.38%(表2),其中古北区种占82.90%,东洋区种占2.63%,广布种占14.47%。其中以蛱蝶科物
种数和个体数量最多,其次为眼蝶科和粉蝶科,相对其他垂直带来说该带分布有较多的灰蝶科种类。由于祁连山
山地森林草原带林区属于寒温带针叶林,气候、植被与我国东北地区北部相似,因此该带与我国东北地区昆虫区
系组成相似,蝶类以适应寒温带山地的中国东北亚区及欧洲-西伯利亚亚区成分为主,同时分布有少量的适应干
旱气候的中亚区系种,此外出现一定比例的高寒山地种群,所以单带种相对较少,有16种,包括祁连山东段偶见
分布的我国华北区林区常见分布的一些种类,如中华黄芭蛱蝶(犘犪狋狊狌犻犪狊犻狀犲狀狊犻狊)、锦瑟蛱蝶(犛犲狅犽犻犪狆狉犪狋狋犻)、老
豹蛱蝶(犃狉犵狔狉狅狀狅犿犲犾犪狅犱犻犮犲)等,此外包括一些特有种类,如小型林眼蝶(犃狌犾狅犮犲狉犪狊狔犫犻犾犾犻狀犲)、喜马林眼蝶(犃.
犫狉犪犺狀犻狀狅犻犾犱犲狊)、豹蚬蝶(犜犪犽犪狊犺犻犪狀犪狀犪)、喇嘛小蚬蝶(犘狅犾狔犮犪犲狀犪犾犪犿犪)、露娅小蚬蝶(犘.犾狌犪)等。常见优势种
(属)群有大卫粉蝶(犘犻犲狉犻狊犱犪狏犻犱犻狊)、阿芬眼蝶(犃狆犺犪狀狋狅狆狌狊犺狔狆犲狉犪狀狋犺狌狊)、银斑豹蛱蝶(犛狆犲狔犲狉犻犪犪犵犾犪犼犪)、珍蛱
蝶(犆犾狅狊狊犻犪狀犪犵狅狀犵)、龙女宝蛱蝶(犅狅犾狅狉犻犪狀犪狆犪犲犪)、曲斑珠蛱蝶(犐狊狊狅狉犻犪犲狌犵犲狀犻犪)、密蛱蝶(犕犲犾犾犻犮狋犪spp.)、单环
蛱蝶(犖犲狆狋犻狊狉犻狏狌犾犪狉犻狊)、网蛱蝶(犕犲犾犻狋犪犲犪spp.)、珠灰蝶(犔狔犮犪犲犻犱犲狊spp.)、弄蝶(犛狔狉犻犮犺狋狌狊spp.)等。
2.1.4 亚高山灌丛草甸带(3200~3700m) 该带分布的蝶类有7科28属42种,占全部蝶类种数的32.81%
(表2),其中古北区种占95.24%,广布种占4.76%。该带蝶类以适应高寒气候的种类为主,就种群的个体数量
来说,以亚高山灌丛草甸带蝶类的典型代表绢蝶科最多,其次为眼蝶和灰蝶;就种类来说以适应青藏高原高寒气
候的眼蝶最多,其他蝶类数量较少。优势种群有依帕绢蝶(犘犪狉狀犪狊狊犻狌狊犲狆犪狆犺狌狊)、小红珠绢蝶(犘.狀狅犿犻狅狀)、妹粉
蝶(犕犲狊犾犪狆犻犪狆犲犾狅狉犻犪)、枯灰蝶(犆狌狆犻犱犲犿犻狀犻犿狌狊)、大斑霾灰蝶(犕犪犮狌犾犻狀犲犪犪狉犻狅狀犻犱犲狊),常见种群也往往是该带的
特色种群,如珍珠绢蝶(犘犪狉狀犪狊狊犻狌狊狅狉犾犲犪狀狊)、四川绢蝶(犘.狊狕犲犮犺犲狀狔犻犻)、君主绢蝶(犘.犻犿狆犲狉犪狋狅狉)、元首绢蝶(犘.
犮犲狆犺犪犾狌狊)、夏梦绢蝶(狆.犼犪犮狇狌犲犿狅狀狋犻犻)、白斑新灰蝶(犖犲狅犾狔犮犪犲狀犪狋犲狀犵狊狋狉狅犲犿犻)、古北拟酒眼蝶(犘犪狉狅犲狀犲犻狊狆犪犾犪犲
犪狉犮狋犻犮狌狊)、侧条槁眼蝶(犓犪狉犪狀犪狊犪犾犪狋犻犳犪狊犮犻犪狋犪)、毛拉酒眼蝶(犗犲狀犲犻狊犿狌犾犾犪)、菩萨酒眼蝶(犗.犫狌犱犱犺犲)、山眼蝶
(犘犪狉犪犾犪狊犪犫犪狋犪狀犵犪)、西门珍眼蝶(犆狅犲狀狅狀狔犿狆犺犲狊犲犿犲狀狅狏犻)、阿芬眼蝶(犃狆犺犪狀狋狅狆狌狊犺狔狆犲狉犪狀狋犺狌狊)等。
2.1.5 高山亚冰雪稀疏植被带(3700m以上) 该带由于气候异常寒冷,植被单一,仅分布少量的绢蝶科种类,
如西猴绢蝶(犘犪狉狀犪狊狊犻狌狊狊犻犿狅)、依帕绢蝶(犘犪狉狀犪狊狊犻狌狊犲狆犪狆犺狌狊)、安度绢蝶(犘.犪狀犱狉犲犼犻)、珍珠绢蝶、四川绢蝶,未
发现其他科属种类。
2.2 祁连山北坡和河西走廊不同生境蝶类群落的多样性
2.2.1 蝶类群落的种属组成及特点 祁连山北坡及河西走廊蝶类群落由128种组成,分属8科74属。从各科
属的组成看,由多到少的顺序为:蛱蝶科Nymphalidae(19属)、眼蝶科Satyridae(16属)、灰蝶科Lycaenidae(15
属)、粉蝶科Pieridae(9属)、弄蝶科Hesperidae(8属)、蚬蝶科Riodinidae(2属)、绢蝶科Parnassidae(1属)、凤蝶
科Papilionidae(1属);从各科物种组成看,由多到少的顺序为:蛱蝶科(28种)、眼蝶科(26种)、粉蝶科(26种)、灰
蝶科(21种)、弄蝶科(11种)、绢蝶科(11种)、蚬蝶科(3种)、凤蝶科(2种),其中单属单种38种。在属一级,以绢
蝶科中绢蝶属犘犪狉狀犪狊狊犻狌狊的物种数量最多,达11种,是分布于祁连山高海拔地区的特色种类,也是国家颁布保
891 ACTAPRATACULTURAESINICA(2009) Vol.18,No.4
护的蝴蝶种类。其次为粉蝶科的豆粉蝶属(犆狅犾犻犪狊)、粉蝶属(犘犻犲狉犻狊)、绢粉蝶属(犃狆狅狉犻犪),分别有7,6和4种,而
这些都是分布于低海拔地带的危害经济作物的常见种类。
2.2.2 不同生境蝶类群落的多样性指数 不同生境蝶类群落的组成中,除在科一级亚高山灌丛草甸带大于山地
草原带(表3),而山地草原带等于荒漠绿洲带之外,科、属、种3级组成顺序均为:高山亚冰雪稀疏植被带<走廊
绿洲、山地荒漠带<亚高山灌丛草甸带<山地草原带<山地森林草原带。不同等级的多样性指数结果表明,祁连
山北坡及河西走廊不同垂直带生境中蝶类群落的多样性指数结果排序基本一致,为:山地森林草原带>山地草原
带>亚高山灌丛草甸带>走廊绿洲、山地荒漠带>高山亚冰雪稀疏植被带;不同生境中蝶类群落的均匀度指数排
序为:山地森林草原带>山地草原带>高山亚冰雪稀疏植被带>走廊绿洲、山地荒漠带>亚高山灌丛草甸带;而
不同生境中优势种群的优势度指数大小为:高山亚冰雪稀疏植被带<山地森林草原带<山地草原带<亚高山灌
丛草甸带<走廊绿洲、山地荒漠带。可以看出由于高山亚冰雪稀疏植被带植被单一、气候严寒,只零星分布有少
量的绢蝶,所以不存在优势种群,优势度计为0外,优势度指数与多样性指数排序相反,山地森林草原带蝶类物种
丰富,但每种个体数量相差不大,优势种不明显,所以优势度最小,其他生境优势度依次增加,走廊绿洲、山地荒漠
带分布的蝶类以危害经济作物的广布种为主,物种数较少,但每个种群的个体数较多,优势度显著,达到0.667。
表3 祁连山北坡和河西走廊不同生境(垂直带)蝶类群落的多样性指标
犜犪犫犾犲3 犇犻狏犲狉狊犻狋狔犻狀犱犻犮犲狊狅犳犫狌狋狋犲狉犳犾犻犲狊犮狅犿犿狌狀犻狋狔犻狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋犺犪犫犻狋犪狋狊
犪狋狀狅狉狋犺犲狉狀狊犾狅狆犲狅犳犙犻犾犻犪狀犕狅狌狀狋犪犻狀狊犪狀犱犎犲狓犻犆狅狉狉犻犱狅狉
生境类型
Habitattypes
科数
No.offamily
属数
No.ofgenus
物种数犛
No.ofspecies
多样性指数Diversityindex
犎′ 犇犉 犇犌 犇犌-犉
均匀度指数犲
Evennessindex
优势度指数犱
Dominanceindex
A 6 14 21 2.650 4.082 2.561 0.373 0.870 0.667
B 6 42 70 3.787 9.934 3.538 0.644 0.891 0.229
C 8 50 76 3.942 10.796 3.751 0.653 0.910 0.197
D 7 28 42 3.104 6.587 3.023 0.542 0.830 0.275
E 2 2 10 2.021 0 0.325 0 0.878 0
2.2.3 不同生境类型间的物种相似性 群落的相似
性大小以共有物种的多少决定,不同生境间具有的相
同蝶类种数以及相似性系数见表4。从5种生境类型
相似性系数看,山地草原带和山地森林草原带之间的
相似性系数最大(0.3486),山地森林草原带和亚高山
灌丛草甸带之间相似性系数次之(0.2967),但都在
0.25~0.50,属于中等不相似水平;而其他带之间的相
似性系数均在0~0.25,属于极不相似水平,如中间跨
越1个垂直带的2个带之间的相似性系数极低,分别
为0.0762,0.0698和0.0361;中间跨越2或3个垂
直带的2个带之间的相似性系数为0,生境类型间没
有相同物种。由此可见,各垂直带之间的蝶类差异非
常明显。
表4 祁连山北坡和河西走廊不同生境(垂直带)蝶类
群落的物种相似性系数
犜犪犫犾犲4 犛犻犿犻犾犪狉犻狋狔犮狅犲犳犳犻犮犻犲狀狋狅犳犫狌狋狋犲狉犳犾狔狊狆犲犮犻犲狊犻狀
犱犻犳犳犲狉犲狀狋犺犪犫犻狋犪狋狊犪狋狀狅狉狋犺犲狉狀狊犾狅狆犲狅犳
犙犻犾犻犪狀犕狅狌狀狋犪犻狀狊犪狀犱犎犲狓犻犆狅狉狉犻犱狅狉
生境类型
Habitattypes
B C D E
A 0.2466(18) 0.0698(6) 0(0) 0(0)
B 0.3486(38)0.0762(8) 0(0)
C 0.2967(27)0.0361(3)
D 0.1818(8)
注:括弧中数字代表2个不同生境之间的共有物种数。
Note:Numericalvalueinthebracketrefertothebutterflyspecies
whichinhabitcommonlyintwohabitats.
3 讨论
3.1 祁连山北坡和河西走廊不同生境(垂直带)随着垂直高度的变化,其气候、土壤、植被差异显著,蝶类与其他
动植物一样具有显著的垂直地带性特点,不同垂直带之间的蝶类物种差异明显,相似性系数较小,说明海拔和植
被状况等对蝶类的分布起着重要作用。其中种群数量的垂直分布受气候和植被的影响较大,蝶类的分布与其气
991第18卷第4期 草业学报2009年
候环境和寄主植物的分布有相关性。如分布于高海拔地带的绢蝶身布密毛,不仅能耐寒,而且很可能是对红景
天(犚犺狅犱犻狅犾犪spp.)等寄主植物选择与协同进化的结果,此项工作有待于从生物化学生态学的角度做进一步研
究。蝶类区系以古北界种类占绝对优势,随着海拔的增加,各垂直带中适应能力强的世界性广布种以及能适应干
旱气候的中亚区系种类及组成百分比递减(47.83%→0),相反古北区种成分依次增加,到海拔3200m以上的亚
高山灌丛草甸带,广布种种群数量极小,仅偶见飞翔能力较强的种类(如金凤蝶短尾亚种),而呈现出典型的、适应
青藏高原高寒山地的特有成分。
3.2 多样性分析表明,中海拔地带(山地森林草原带、山地草原带)植被相对复杂多样,温度、湿度适宜,蝴蝶物种
丰富度最高,优势度不明显,均匀度较大。相反,高山亚冰雪稀疏植被带由于生境海拔高,气候寒冷、植被稀疏,不
利于蝶类的生存繁衍,偶见耐寒的绢蝶分布,优势度计为0,但均匀度为0.878,高于走廊绿洲低山荒漠带和亚高
山草甸带。而2100m低海拔地带以下(走廊绿洲低山荒漠带),由于受人类生产活动的长期影响,生态恶化、植
被单一、气候干旱,分布的蝶类种群以危害经济作物的、耐干旱的广布种为主,蝶类物种数、多样性指数、均匀度指
数较低,优势度指数最高(0.667)。因此,祁连山北坡和河西走廊不同生境(垂直带)蝶类群落的物种分布、丰富度
与多样性状况是气候和植被综合作用的结果,即气候和植被对蝶类物种的分布起着关键作用。生境中的植物种
类丰富和空间结构多样,整个生态环境稳定而复杂,有利于不同种蝶类生存和繁衍,蝶类物种丰富度较大,不同蝶
类个体数相差较小,均匀度也较大。
3.3 群落的多样性是群落丰富度与均匀度的函数,一般说来,丰富度较高的群落其多样性指数亦偏高;均匀性较
低的群落其多样性指数也较低。但不同类型的群落以及同一群落不同季节的结构分析表明,二者之间没有绝对
的相关性[15,21~23]。祁连山北坡和河西走廊不同生境(垂直带)蝶类群落多样性指数与丰富度一致(相关系数狉=
0.9878,犘<0.01),而与均匀度指数不一致(相关系数狉=0.3774,犘>0.05)。
3.4 Shannon-Wiener指数作为评价生物群落物种多样性的指数,能够同时反映一个群落的物种丰富度和均匀
度。但从物种分类的角度看,该指数只考虑了种的分类,而没有涉及到科、属的分类,无法反映一个生物群落中
科、属的多样性。G-F指数是为了测度物种多样性,与常规的群落生态多样性不同,G-F指数研究属、科水平
上种的多样性,是基于物种数目的研究方法,而生态多样性研究群落中物种的个体数目,利用信息测度种属的多
样性,从本质上说,生态多样性应用于较短时间尺度中的生物群落研究,而物种在一个地区或群落中的消失或出
现需要较长的时间,而G-F指数能够反映较长时间内群落的物种多样性。G指数、F指数和G-F指数总结了
动物区系中的物种组成信息。G-F指数是测度物种多样性的一种快速有效的方法,因为生物多样性研究涉及
大量的数据收集与计算,尤其在昆虫群落生态学研究中,由于昆虫种类繁多,存在鉴定和计算的困难,因此只涉及
科、属、种名录的G-F指数可以简便而有效的反映昆虫区系中物种多样性信息。本研究在计算群落物种均匀度
和丰富度指数的基础上,同时以 G-F指数反映不同群落的生境复杂性,结果表明2种测度方法结果基本一致。
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犞犲狉狋犻犮犪犾犱犻狊狋狉犻犫狌狋犻狅狀犪狀犱犱犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犫狌狋狋犲狉犳犾犻犲狊犻狀狋犺犲狀狅狉狋犺犲狉狀狊犾狅狆犲狊狅犳
犙犻犾犻犪狀犕狅狌狀狋犪犻狀狊犪狀犱犎犲狓犻犆狅狉狉犻犱狅狉
XIEZongping1,NIYongqing1,LIZhizhong2,LIXiaoming3
(1.BiologicalDepartment,HexiUniversity,Zhangye734000,China;2.LifeScienceandEngineering
School,LanzhouUniversityofScienceandTechnology,Lanzhou730050,China;
3.DepartmentofBiology,HuzhouNormalColege,Huzhou313000,China)
犃犫狊狋狉犪犮狋:Basedonvegetation,altitude,climateandsoilofthenorthernslopesofQilianMountainsandHexi
Corridor,thehabitatsofbutterflieswereclassifiedintofivetypes.Thebutterfliesfaunalcompositionandtrait
ofverticaldistributionweresurveyed,inadditiontoananalysisofdiversityofbutterflycommunitiesindiffer
enthabitattypes.Butterflycommunitiesconsistedof128speciesbelongingto74generain8families,andthe
diversityindexdecreasedintheorder:Mountainforeststeppe,mountainsteppe,subalpineshrubmeadow,
corridoroasesandwilderness,andalpinesparsevegetation,whichareconsistentwithrichnessbutnotcom
pletelywithevennessindex.ThecombinationoftheShannon-WienerindexandG-Findexprovidesacom
prehensivemeasuretoevaluatecommunitydiversity.Furthermore,thelowercoefficientsofspeciessimilarity
amongdifferenthabitatshasbeenfound.
犓犲狔狑狅狉犱狊:northernslopeofQilianMountains;HexiCorridor;butterfliesfauna;communities;verticaldistri
bution;diversity
102第18卷第4期 草业学报2009年