丁艮鳳 劉洋 曾愛平 游蘭韶

摘要：對湖南省南岳、壺瓶山、天平山和舜皇山4個自然保護區(qū)蝶類資源進行了系統(tǒng)的調查，共鑒定4個自然保護區(qū)蝶類398種，分屬于11科，169屬。利用Jacard的相似性系數(shù)計算方法對4個保護區(qū)蝶類的區(qū)系相似性進行對比，并通過UPGMA聚類運算驗證。結果顯示南岳和舜皇山兩個保護區(qū)的相似性系數(shù)大于0.6，為中等相似水平；南岳、舜皇山和壺瓶山、天平山4個保護區(qū)的相似性系數(shù)都在0.4以下，為中等不相似，并分析了原因，給出了4個自然保護區(qū)蝶類分布的相似性聚類圖。

關鍵詞： 蝶類資源；多樣性；相似性系數(shù)；自然保護區(qū)；湖南省

中圖分類號：Q969.44 文獻標識碼：ADOI編碼：10.3969/j.issn.1006－6500.2012.01.024

Study on Diversity and Similarity of Butterfly in Four Nature Reserves in Hunan

DING Gen-feng,LIU Yang, ZENG Ai-ping, YOU Lan-shao

(College of Bio-Safety Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha, Hunan 410128, China)

Ａｂｓｔｒａｃｔ:Surveys on butterfly were conducted on Nanyue, Hupingshan, Tianpingshan and Shunhuangshan nature reserve in Hunan, 398 species in 169 genera of 11 famies were recorded in the study. The similarities among 4 nature reserve were studied by using clustering analysis with Jaccards similarity coefficient in this paper. The results showed that the similarity coefficient between Nanyue and Shunhuangshan nature reserve came up to 0.6. Similarity coefficient between Nanyue, Shunhuangshan and Hupingshan, Tianpingshan nature reserve was lower than 0.4. According to the result of faunal analysis similarity, similarity coefficient between Nanyue and Shunhuangshan nature reserve was high, mainly because of the geographical position, latitude and forestry vegetation were very similar. The 0.4 similarity coefficient between Nanyue, Shunhuangshan and Hupingshan, Tianpingshan nature reserve, mainly were the cause of geographical position, because both the formerly were located in central-south of Hunan, both the latterly were located near West-North of Hunan. Finally, dendrogram of butterfly in 4 nature reserve was also present.

Key words: butterfly resource; diversity; similarity coefficient; nature reserve; Hunan

中國動物地理區(qū)劃中，古北界被分為4個區(qū)，即東北區(qū)、華北區(qū)、蒙新區(qū)、青藏區(qū)；東洋界被分為3個區(qū)，即西南區(qū)、華南區(qū)、華中區(qū)[1]。湖南省屬華中區(qū)，地處北緯24°39′~30°28′，東經108°47′~114°45′之間，位于長江中游南岸，東臨江西，南毗廣西和廣東，西接四川、貴州，北連湖北。境內東、南、西3面環(huán)山，幕阜山、羅霄山綿亙于東，五嶺山脈屏障于南，武陵山、雪峰山逶迤于西，因西部與云貴高原相連，地勢較東部高。中部大部分為丘陵盆地。北部有中國第二大淡水湖——洞庭湖。全省整體地勢特征是：西、南、東三面地勢高，向中部和東北部傾斜，形成一個馬蹄形向北敞口的不完整性盆地狀態(tài)[2]。自然保護區(qū)是陸地生態(tài)系統(tǒng)中結構最完美、功能最穩(wěn)定、物種最豐富的自然生態(tài)系統(tǒng)，保存了許多珍稀物種，其動植物種類極具代表性。研究自然保護區(qū)系相似性對于各個自然保護區(qū)的管理有一定的意義。李密等[3]曾對湖南省自然保護區(qū)的天蛾科昆蟲的相似性做過初步的研究。

筆者對壺瓶山、天平山、南岳和舜皇山4個自然保護區(qū)[4]的蝶類資源進行系統(tǒng)的對比，研究其區(qū)系相似性，以期為中國蝶類區(qū)系研究提供參考資料。

1材料和方法

1.1確定湖南省蝶類種類名錄

本研究對湖南農業(yè)大學昆蟲標本室蝶類標本進行整理鑒定，仔細核對了保存在湖南省林科院由中國科學院動物研究所方承萊、趙仲苓鑒定的150多種標本，并參考《湖南森林昆蟲圖鑒》等國內可信的專著和論文的蝶類名錄[5-16]，確定湖南省蝴蝶種類名錄，調研了在幾個自然保護區(qū)的分布情況，所有種類均有可靠的來源和記錄。

1.2自然保護區(qū)的選擇

湖南省共有政府設立的自然保護區(qū)23個[4]，為了得到準確的研究結果，我們選擇了已鑒定有較多蝶類標本，年代較久遠的湘西、湘南各2個大的自然保護區(qū)作研究對象。

1.3數(shù)據(jù)處理方法

首先，采用Jacard的二元相似性系數(shù)公式來衡量4大自然保護區(qū)中蝴蝶種類分布的差異程度：SI=C/(A+B-C)；其中，A、B分別為要進行比較的兩個不同地區(qū)的蝴蝶種類數(shù)量，C為兩個區(qū)的共同種類數(shù)量，SI為相似性系數(shù)。當SI值為0.25～0.5時，為中等不相似；當SI值為0.5～0.75時，為中等相似；當SI大于0.75時，為極相似。然后運用phylip3.6軟件進行UPGMA聚類運算驗證[3]。

2結果與分析

2.14個自然保護區(qū)概況

2.1.1衡山南岳自然保護區(qū)衡山南岳自然保護區(qū)位于湖南省中南部，衡山縣城以西的30 km處，地處東經112°45′，北緯27°12′，屬湘中丘陵地區(qū)，海拔400~1 000 m，最高點祝融峰海拔1 289.8 m。共有古木大樹45科、109種，均為珍貴瀕危樹種，本區(qū)現(xiàn)有蝶類245種。

2.1.2石門壺瓶山自然保護區(qū)壺瓶山自然保護區(qū)地處湖南省最北端，常德石門縣西北，地處東經110°29′~110°59′,北緯29°58′。北與湖北鶴峰、五峰兩縣交界，是武陵山脈與鄂西山地相連處，有海拔1 000 m以上山峰26座，主峰虎坪2 098.7 m。氣候溫暖濕潤，保護對象為第三紀孑遺的許多古老樹種及珍稀獸類，本區(qū)有蝶類162種。

2.1.3桑植天平山自然保護區(qū)天平山自然保護區(qū)在湖南省西部，應包括在八大公山自然保護區(qū)內，位于桑植縣的西北邊境，西北部與湖北的宣恩、鶴峰相鄰，位于云貴高原東側，鄂西山地南端，屬武陵山脈中山及中山山原地貌，地理位置為東經110°06′，北緯29°24′，最高峰海拔1 890.4 m。峰巒林立，植被豐富，氣候溫涼。受第四紀冰川影響較小，保存有大量的第三紀植物及延續(xù)下來的原始次生林。有國家規(guī)定的珍稀物種18種。本區(qū)現(xiàn)有蝶類193種。

2.1.4東安舜皇山自然保護區(qū)舜皇山跨新寧、東安兩地，分別稱新寧舜皇山自然保護區(qū)（東經111°02′，北緯26°25′）和東安舜皇山自然保護區(qū)（東經110°59′，北緯26°17′）。東安舜皇山在湖南省中南部，南與廣西資源、龍勝交界，西與新寧舜皇山相鄰。本區(qū)地處越城嶺主脈東坡，湘江水系楊江上游，海拔1 500 m以上高峰17座，最高海拔1 882.4 m，氣候溫濕多雨，保護對象為珍貴的動植物種類，其中珍稀瀕危樹種18種，二級保護植物10種，有蝶類302種。

2.24個自然保護區(qū)蝶類資源的種類組成

經過調查整理、鑒定湖南省壺瓶山、天平山、衡山南岳、舜皇山4個自然保護區(qū)蝶類共398種，隸屬于169屬，11科。其中以蛺蝶科種類最多，有42屬120種；其次為灰蝶科41屬，61種；再次為弄蝶科，共36屬69種，4個自然保護區(qū)蝴蝶種類的具體分布情況如表1。

從地域分布情況來看舜皇山蝴蝶種類最多，達302種，衡山南岳次之，有245種；壺瓶山和天平山分別為162和173種。各個自然保護區(qū)蝴蝶分布具體種數(shù)見表2。

2.3各保護區(qū)蝶類的相似度研究

應用Jaccard相似性系數(shù)的計算公式，將南岳、壺瓶山、天平山、舜皇山4個自然保護區(qū)的蝶類在種水平上的相似性進行了分析，結果見表3。

表3的結果顯示，南岳和舜皇山兩個自然保護區(qū)的相似性系數(shù)較高，大于0.6，為中等相似。天平山和壺瓶山及南岳的相似性系數(shù)只在0.4~0.5之間，為中等不相似；而衡山南岳和壺瓶山、天平山，壺瓶山和天平山的相似性系數(shù)處于0.3~0.4，為中等不相似。同時，運用phylip3.6軟件進行UPGMA聚類運算，結果顯示，南岳與舜皇山兩個自然護區(qū)最先聚為一類，壺瓶山和天平山聚在一起。此結果可能與各保護區(qū)的地理位置(經緯度)、海拔、氣候、林木及農業(yè)植物分布狀況有關。

3結論與討論

研究自然保護區(qū)昆蟲區(qū)系的相似性系數(shù)，有助于說明自然保護區(qū)的群落結構及穩(wěn)定性是否相似。從生物地理學的角度來說，不同的動物分布區(qū)系間由于地理屏障及氣候差異的存在，昆蟲種類和數(shù)量亦有明顯的差異，一般區(qū)系距離越遠，差異也越大，則相似性系數(shù)較低。

（1）根據(jù)蝶類相似性系數(shù)的系統(tǒng)聚類結果，南岳和舜皇山的兩個保護區(qū)之間的相似性系數(shù)大于0.6，為中等相似，說明其群落穩(wěn)定性基本相似。主要原因是兩個自然保護區(qū)所處的經緯度相近，林木及農業(yè)植物（蝶類幼蟲的食料）等植被條件相似[17]，海拔及氣候條件相近。壺瓶山和天平山兩個自然保護區(qū)雖為中等不相似，但兩者的相似性系數(shù)亦接近0.5，主要是兩個自然保護區(qū)都在湘西北，基本處于相同的經緯度上。

此外，舜皇山、南岳與壺瓶山、天平山4個自然保護區(qū)的相似性系數(shù)都在0.4以下，主要是從地理分布情況來看，南岳衡山和舜皇山處于湘中南部，而壺瓶山和天平山都處于湖南西北部，緯度差別較大，所以相似性系數(shù)也較低。本項研究所得的結果與李密等[3]對天蛾科昆蟲所得的聚類分析研究結果基本相同。

（2）世界動物區(qū)系分為6大動物區(qū)，區(qū)域的劃分則很大程度上受人為因素的影響，為便于管理，丁艮鳳等[18]的湖南省蝶類地理區(qū)劃分析研究，根據(jù)湖南省433種蝶類資源的聚類分析結果，將湖南省蝶類分為3個分布區(qū)。其聚類分析研究結果與本項研究的聚類分析結果基本吻合。

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收稿日期：2011-09-06；修訂日期：2011-12-26

基金項目：湖南省教育廳基金項目（06C415）；湖南省科技廳項目(2010NK3011)；湖南省自然科學基金蝶類資源項目(95-23)

作者簡介：丁艮鳳(1986-), 女, 重慶人, 在讀碩士生,主要從事昆蟲系統(tǒng)學及生物防治研究。通訊作者為曾愛平。