蝴蝶随海拔变化分布特征.doc

2010年生态班小龙门实习报告
蝴蝶随海拔变化分布特征

摘要：本研究立足于穿过小龙门林场的国道，分析国道生境上的蝴蝶类群随海拔变化的分布特征。1.蝴蝶数量在750—1250米随海拔升高呈单峰增加趋势；2.优势种为蛱蝶，粉蝶和灰蝶次之，弄蝶、凤蝶和喙蝶只在特定海拔发现；3.各个海拔段间均匀性指数和多样性指数差异较小，优势度指数在750米时有较大突出，只要是因为凤蝶的影响。
关键词：蝴蝶 海拔 特征指数
小龙门林场(40°00′—40°02′N , 115°26′—115°30′E) 距北京市区114 km , 地处太行山脉北段, 海拔1 000 —1 763 m ,面积70514 hm2 , 属于温带季风气候, 年均温418 ℃, 年均降水量约500 —700 mm。主要植被为次生落叶阔叶林和人工针叶林, 阔叶林的主要树种有山杨( Populus davidiana) 、青杨( P. cathayana) 、绢柳( Salix viminalis ) 、黄花柳( S . caprea) 、核桃楸( J uglans mandshurica ) 、白桦( Betula platyphyl2la) 、棘皮桦( B . dahurica ) 、蒙古栎( Quercusmongolica) 和元宝槭(Acer truncatum) 等, 针叶林的主要树种有华北落叶松( Larix principis2rup2prechtii ) 、日本落叶松( L . kaempferi ) 和油松( Pi2nus tabulaeformis ) 等。林场内动植物资源丰富，生物多样性稳定。小龙门林场内的蝴蝶资源十分丰富。因为蝴蝶类群在生物多样性中的特殊性及其在环境评价和监测中的指标性作用，各地区针对蝴蝶的研究很多。研究小龙门林场的蝴蝶随海拔分布特征有利于对林场中蝴蝶资源合理利用和保护，也可以预测公路对生态系统的影响。
1样地概况和研究方法
1.1样地概况
本研究着重蝴蝶随海拔变化的分布特征，所以变化因子只能是海拔，尽量减少生境差异性。经过实地考察，确定蝴蝶研究区域为海拔变化为700—1200之间的区域，此区域有盘山公路通过，且整段公路旁都有溪流，公路两侧的生境较相似，一面是离森林较远的开阔区域，另一面是高耸且光照充足的岩石壁。
1.2研究方法
调查时间选择在7月，此时正值盛夏，昆虫活动活跃。调查周期为5天，共用8个捕虫网，每天在中午11：00到下午14：00用捕虫网捕捉公路沿岸能看捕到的蝴蝶。捕到后就地处死并记录海拔高度，捕捉时间和生境特征，装到临时标本袋带回实验区进一步识别种别和统计分析。
采用Shannon wiener 的多样性指数公式反映蝴蝶多样新：
H ′= - ΣP i lnP i
P i= Ni / N( i= 0, 1, 2, 3, ……, S )
式中：P i 是群落中第i 个物种的个体数量占群落中总个体数的比例，N i 为第i 个物种的个体数量，S 是群落中物种数，N 为群落个体总数。

采用Pielou 均匀度指数公式表示不同昆虫物种的多度分布的均匀程度：
J = H′/ H ′max
H ′max= lnS

采用Simp son 指数的计算公式表示昆虫优势度:
λ= Σ[N i (N i- 1) / N (N - 1) ]　　( i= 0, 1, 2, 3, ……, S )。
2结果与分析
2.1经过五天的捕捉，将不同海拔段的蝴蝶统计如下表1.

表1.小龙门公路蝴蝶随海拔变化统计数据

种类 / 平均海拔
800
900
1000
1100
1200
灰蝶科
春型灰蓝蝶
2

1
2
2
蓝灰蝶

1

绿燕灰蝶

1

无尾洒灰蝶

1

蛱蝶科
长眉闪蛱蝶

3
4

重环蛱蝶

2

5
1
网蛱蝶

4
2
2
2
单环蛱蝶

4

灿豹蛱蝶
1

秋型黄钩蛱

2
2

黄钩蛱蝶

1

大闪蛱蝶

1

猫蛱蝶

1

粉蝶科
小菜粉蝶
1
2
2
2

白绢粉蝶
2

绢粉蝶

1
花斑云粉蝶

1

凤蝶科
软尾亚凤蝶
9

弄蝶科
黄斑弄蝶

1

喙蝶科
朴喙蝶

2

眼蝶科
珍眼蝶
1

2
1

矍眼蝶

1

1
莎草眼蝶

1

总和

16
14
16
24
6

2.2小龙门林场蝴蝶群落随海拔变化的特征分
2.2.1各类蝴蝶分布比例与海拔的关系
根据调查结果,统计蝴蝶群落数量特征随海拔变化的数据和各项指数,将结果汇总于表2,3。表1明显看出蛱蝶科的蝴蝶分布范围广，数量多，是整个调查区域内的优势种，其次是粉蝶科，虽然数量不及蛱蝶科，但分布范围广泛。此种蝴蝶类群可以被某些景点引入或某些蝴蝶已消失的区域引入，作为适应强的蝴蝶类群，可以起到建群的作用。
表2从横向比较分析，即比较不同海拔段内的蝴蝶数量和分布差异。每个海拔段内的蝴蝶科的总数基本接近，分布比较均匀。但是每个海拔段内的蝴蝶科别相差较大，有些特殊的科，如弄蝶科、凤蝶科和喙蝶科只在特定的海拔段内发现，且数量上较少，说明该种类的蝴蝶分布不广泛且不均匀，适应能力较弱，同时说明该海拔段的生境适合该种群的生存。从表的最后一列并结合图1和图2可以看出，各海拔段内的蝴蝶数量差别较大，在高海拔和低海拔的地域蝴蝶数较少，最适生存区域是在海拔为1050—1250段内，且包含特殊种弄蝶。蛱蝶和灰蝶在最适生境中分布最广。从分布比例可以看出，从低海拔到高海拔，蝴蝶数量呈现单峰趋势，即先增加到最高的水平，再降低如图3。
表2从纵向分析，即比较同种蛱蝶在各个海拔段内的分布差异和不同种蝴蝶在同个海拔内的分布特征。蛱蝶是分布数量最多广度最宽的蝴蝶，在各个海拔段内都有分布，在每一个海拔段内的分布数量都明显的占较大比例。眼蝶科和灰蝶科在各个海拔段都有较均匀的分布，虽然分布数量不及蛱蝶。而凤蝶科、弄蝶科和弄蝶科只有在特定的海拔段内才分布，而且分布优势较明显如凤蝶，只在750—850米分布，且数量较多。说明不同蝴蝶的适应能力不同，分布范围较广且数量占优势的蛱蝶科适应能力强，其次是灰蝶科和眼蝶科，也能适应各种不同的环境。但是凤蝶、弄蝶和喙蝶只能分布在特定的区域，说明其适应能力弱，同时也说明该类蝴蝶与其生境有较紧密的联系，一旦破坏或消失都会对该种类的蝴蝶造成很大的影响。

表2.蝴蝶的科别随海拔变化分布特征
海拔
灰蝶
蛱蝶
粉蝶
凤蝶
喙蝶
弄蝶
眼蝶
数量
比例
750-850
2
1
3
9

1
16
0.21
850-950
1
9
2

2

14
0.18
950-1050
1
9
3

3
16
0.21
1050-1150
4
15
2

1
2
24
0.31
1150-1250
2
2
1

1
6
0.078
数量
10
36
11
9
2
1
7
76
1
比例
0.131
0.473
0.144
0.118
0.026
0.013
0.092

图1.不同种类蝴蝶占总数的比例 图2.不同海拔蝴蝶数量所占比例

图3.数量比例随海拔变化趋势

2.2.2蝴蝶多样性指数、优势度指数和均匀性指数与海拔的关系
经数据统计分析，将各个海拔段的蝴蝶特征指数反映在表3中。

表3.蝴蝶特征指数分析
海拔
种类
数量
多样性指数
均匀性指数
优势度
750-850
6
16
1.36
0.76
0.32
850-950
7
14
1.85
0.95
0.11
950-1050
10
16
2.22
0.96
0.058
1050-1150
11
24
2.21
0.92
0.09
1150-1250
5
6
1.63
0.99
0.13
总
23
76

图4.蝴蝶多样性指数随海拔变化
如表3和图4所示，各个海拔段的蝴蝶多样性指数呈现先增加后降低的趋势，即单峰值的波形线峰值出现在950至1150米之间的海拔段，与表1中和图4中的数据相关联，在这个海拔段上，蝴蝶种类较多且多样性指数较高，此海拔段形成的生境适合大部分的蝴蝶种类，特别是分布较广的蝴蝶。
如图5，在海拔为750至850米，优势度指数明显高于其他海拔段。这主要因为在这个海拔段中，凤蝶的种类占了较大的比例，分析可能与该海拔段中特定生境相关，凤蝶只在这个海拔段发现，且数量占有绝对优势比例，该海拔段形成的特定生境适合凤蝶的生存，当然也有其他物种生存。优势度最低的是在海拔段950至1050米之间，在这个海拔段内，多样性丰富，物种数量多，没有明显的优势种群，群落分布稳定，在这个海拔段内没有发现特属于这个海拔的蝴蝶物种，更加说明了改海拔具有一般的生境特点。其他海拔段的优势度指数差异不大，说明在该类海拔段中蝴蝶群落分布还是很均匀的。

图5.优势度随海拔变化

图6.均匀性随海拔变化
如图6所示，均匀性指数海拔变化没有较大差异，低海拔段750至850米的均匀性指数较低，与图5中的优势度指数和图4中的多样性指数相关联。一般情况下，多样性指数，均匀性指数和优势度指数相互影响，通常情况下，均匀性指数与优势度指数正相关，与多样性指数负相关。低海拔段750至850米的数据指数变化说明此关联，但是高海拔段的1150—1250的均匀性比海拔段在950至1050的高，而多样性指数却是后者的高。除了750至850米的海拔段均匀性指数有较大差别外，其他几个均匀性指数差别不大，所以造成950至1050和115至1250间均匀性指数和多样性指数不是正相关的原因可能是采集标本数据不足造成的。

3结论
(1) 蝴蝶的种类和数量因海拔高度的不同而有较大的差别，在本次调查中蛱蝶和灰蝶数量较多、分布广泛，生存于整个调查海拔段内，而凤蝶只在750至850米海拔段内，喙蝶在850至950米海拔段内，弄蝶只在的海拔为1050至1150米段内；蝴蝶数量和丰富度随海拔高度从低到高呈现单峰增长的趋势，即数量随海拔变化先增加到最大值再降低。
(2) 蝴蝶分布多样性指数随海拔先增加再降低，但幅度不大。
(3) 优势度指数因海拔高度不同而有差异,在调查区内低海拔地区的优势度指数显著高于其他海拔区域，因为此区域有明显的优势种——凤蝶。
(4) 低海拔段内的均匀性指数与其他海拔段的均匀性指数有较大的差别，与该海拔段中的多样性指数和优势度指数相关联。
(5) 最适蝴蝶生存生境为1050至1150米的海拔段，适应性最强的蝴蝶为蛱蝶科。弄蝶、凤蝶和喙蝶对特定生境的依赖性很高，需要特殊保护生境。

参考文献：
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4黎璇, 袁兴中, 邓合黎, 横断山区蝶类的垂直分布及其多样性[J], 生态学杂志2009, 28 (9) : 1847- 1852
5. 徐中志, 和加卫, 杨少华, 云南玉龙雪山自然保护区蝴蝶区系结构及垂直分布[J], 西南农业学报, 2009,22(3)：847-856