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        河北小五臺(tái)山昆蟲區(qū)系分析

        2013-07-24 05:50:46楊麗坤任國(guó)棟董賽紅
        關(guān)鍵詞:小五臺(tái)山跨區(qū)區(qū)系

        楊麗坤,任國(guó)棟,董賽紅

        (河北大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,河北 保定 071002)

        河北省小五臺(tái)山自然保護(hù)區(qū)成立于1983年11月,并于2002年7月被批建為國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū),其行政管轄隸屬張家口市蔚縣、涿鹿兩縣,屬暖溫帶大陸季風(fēng)型山地氣候,一年中四季鮮明,降水量大且多集中在夏季,因境內(nèi)有東、西、南、北、中五臺(tái)而得名,其中東臺(tái)海拔2 882m,為河北省最高峰.小五臺(tái)山土壤的垂直變化導(dǎo)致了植被的垂直差異,其植被類型從高海拔到低海拔可分為7個(gè)垂直分布帶,而復(fù)雜的氣候條件和豐富的植物資源又孕育了豐富的動(dòng)物物種資源,目前保護(hù)區(qū)已記錄野生高等植物106科486屬1 350種,占河北全省 總數(shù)的50%;陸 生 脊 椎 動(dòng) 物4 綱18 目49 科137 種;昆 蟲 資 源16 目203 科2 404 種;真 菌 和 粘 菌135屬468種[1-3],使得小五臺(tái)山享有“華北地區(qū)物種基因庫”的美譽(yù).

        小五臺(tái)山昆蟲區(qū)系形成的時(shí)期基本與喜馬拉雅山脈和青藏高原地區(qū)昆蟲區(qū)系相似,形成于退海成陸之后.在此前由于沒有高大山體阻隔,古北界和東洋界的昆蟲成分可以在本地區(qū)自由交流;在此后,物種交流被大量天然屏障所阻隔,以古北界為主體的新的昆蟲區(qū)系面貌逐漸形成.昆蟲的區(qū)系組成和性質(zhì)也隨其自然選擇性和適應(yīng)進(jìn)化而改變,即一些、甚至是大量昆蟲可能因?yàn)椴贿m應(yīng)新環(huán)境而滅亡,也可能因?yàn)檫m應(yīng)新環(huán)境而進(jìn)化成更多的新類型,構(gòu)成了現(xiàn)在的小五臺(tái)山全昆蟲區(qū)系,這就是本地區(qū)特有種比較豐富的原因之一.

        對(duì)于小五臺(tái)山的昆蟲,一些學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了研究與分析[1,4-16],但對(duì)小五臺(tái)山昆蟲區(qū)系的組成與分析未見報(bào)道.

        2007-2009年,河北大學(xué)與小五臺(tái)山自然保護(hù)區(qū)管理局聯(lián)手組織國(guó)內(nèi)40余位專家進(jìn)行了昆蟲資源考察和資料整理,共計(jì)獲得3 000多種昆蟲和蛛形動(dòng)物.本文僅根據(jù)昆蟲考察結(jié)果,對(duì)其區(qū)系組成和性質(zhì)進(jìn)行初步分析.

        1 材料與方法

        研究材料來自2007~2009年間對(duì)小五臺(tái)山自然保護(hù)區(qū)昆蟲資源的考察和資料整理結(jié)果,其中包括大量河北大學(xué)博物館鑒定的物種,一些種類來自河北大學(xué)組織完成的5卷《河北動(dòng)物志》[17]和《中國(guó)動(dòng)物志》[18-19]等相關(guān)資料記錄.

        中國(guó)動(dòng)物地理區(qū)和昆蟲分布類型均參考張榮祖[20]、陳學(xué)新[21]觀點(diǎn),歐亞大陸的溫帶陸地,包括不列顛群島和日本構(gòu)成古北界;東洋界包括亞洲南部和位于巽他大陸架上的一些大島(加里曼丹、蘇門答臘、爪哇)以及菲律賓,東達(dá)帝汶島的西里伯斯和小巽他群島,形成一條過渡到大洋洲區(qū)的地帶;在伊朗則有一個(gè)向西到古北區(qū)的過渡帶;喜馬拉雅山以及它的東部和西部的延長(zhǎng)部分在古北區(qū)和東洋區(qū)之間形成一條從東到西的屏障.本文將分布地在古北界的昆蟲稱為“古北界成分”,分布地在東洋界的昆蟲稱為“東洋界成分”,小五臺(tái)山特有種類稱為“土著昆蟲”.將分布類型按Ⅰ-Ⅵ區(qū)型分別列出,在世界各動(dòng)物地理區(qū)均有分布者稱為“世界廣布型”,在中國(guó)各動(dòng)物地理區(qū)均有分布者稱為“全國(guó)分布型”,將同時(shí)分布于多個(gè)地理區(qū)者稱為“跨區(qū)分布型”.

        2 結(jié)果與分析

        2.1 小五臺(tái)山昆蟲組成

        對(duì)河北省小五臺(tái)山自然保護(hù)區(qū)考察獲得的昆蟲標(biāo)本進(jìn)行整理、檢查,參考國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鑒定,同時(shí)對(duì)已有專家工作整理分析,共得到該地區(qū)昆蟲16目203科1 404屬2 404種(表1).表1數(shù)據(jù)顯示,小五臺(tái)山昆蟲在大類上的組成情況是:由6目137科2 115種完全變態(tài)類和10目66科289種不完全變態(tài)類組成;種級(jí)階元組成以鱗翅目和鞘翅目為主,共占總種數(shù)的59.15%,而其他14目共占40.85%;科級(jí)組成以鞘翅目最多,鱗翅目、半翅目次之,其次為雙翅目,分別占科級(jí)總數(shù)的23.65%,19.21%,19.21%和13.30%,這4目昆蟲共占總種數(shù)的75.37%,構(gòu)成該區(qū)昆蟲區(qū)系的主體.

        表1 小五臺(tái)山昆蟲的種類組成Tab.1 Composing of insects species from Xiaowutai mountain

        2.2 小五臺(tái)山昆蟲在世界動(dòng)物區(qū)的分布類型

        依據(jù)張榮祖[20]對(duì)動(dòng)物地理區(qū)劃的劃分觀點(diǎn),小五臺(tái)山隸屬古北界東北亞界的華北區(qū),位于東北區(qū)和華中區(qū)的過渡地帶,其昆蟲種類的分布與這2個(gè)區(qū)有密切的聯(lián)系,可通過分布類型看其中的聯(lián)系.通過對(duì)小五臺(tái)山2 382種昆蟲(除分布地記載不詳?shù)?2種外)的地理分布分析,該區(qū)昆蟲在世界動(dòng)物地理區(qū)劃中可劃分為6類28種分布類型,包括2個(gè)Ⅰ區(qū)型,5個(gè)Ⅱ區(qū)型,8個(gè)Ⅲ區(qū)型,7個(gè)Ⅳ區(qū)型,5個(gè)Ⅴ區(qū)型和1個(gè)世界分布型(表2).

        表2顯示,小五臺(tái)山昆蟲在世界動(dòng)物地理區(qū)劃中共分28個(gè)分布類型,種類最多者為古北界和東洋界共有成分,共計(jì)1 083種,占總數(shù)的45.47%;古北界成分次之,共計(jì)1 028種,占總數(shù)的43.16%,東洋界成分3種,占總數(shù)的0.13%;其他區(qū)系成分所占比例僅為11.25%.說明小五臺(tái)山昆蟲以古北界和東洋界共有成分為主,古北界成分占重要地位,并與東洋界關(guān)系密切,這與小五臺(tái)山所處地理位置相一致.對(duì)小五臺(tái)山昆蟲在世界動(dòng)物地理區(qū)中跨區(qū)分布類型進(jìn)行復(fù)計(jì)比較(表3),也得出同樣結(jié)論,含東洋界的跨區(qū)分布型復(fù)計(jì)種數(shù)17式1 288種,復(fù)計(jì)比率為54.07%;含新北界跨區(qū)分布型復(fù)計(jì)種數(shù)15式201種,占8.44%;含熱帶界的跨區(qū)分布型復(fù)計(jì)種數(shù)12式97種,占4.07%;含新熱帶界跨區(qū)分布類型的復(fù)計(jì)種數(shù)12式75種,占3.15%;含大洋界的跨區(qū)分布型復(fù)計(jì)種數(shù)11式104種,占4.37%.

        表2 小五臺(tái)山昆蟲的地理分布類型Tab.2 Form of geographic distribution of insects from Xiaowutai mountain

        表3 小五臺(tái)山昆蟲在世界動(dòng)物地理區(qū)中跨區(qū)分布型的復(fù)計(jì)率比較Tab.3 Accumulating percentage of the spanned distribution patterns from insects from Xiaowutai mountain in zoogeographic area of the world

        2.3 小五臺(tái)山昆蟲在中國(guó)動(dòng)物地理區(qū)的分布類型

        對(duì)小五臺(tái)山昆蟲在中國(guó)動(dòng)物地理區(qū)中的分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,得到7類62個(gè)分布類型,其中Ⅰ-Ⅵ區(qū)分布型分別是1,6,15,17,16個(gè)和6個(gè),全國(guó)廣布型1個(gè)(表4).

        表4 小五臺(tái)山昆蟲在中國(guó)動(dòng)物區(qū)劃中各種分布型的種數(shù)和比例Tab.4 Number and percentage of the distribution form of the insects from Xiaowutai mountain in zoogeographic area of China

        續(xù)表4Continue tab.4

        由表4可知,小五臺(tái)山昆蟲的分布類型比較復(fù)雜,它與中國(guó)其他動(dòng)物區(qū)有或近或遠(yuǎn)的關(guān)系,依次是:Ⅰ區(qū)型(僅在華北區(qū)分布)311種(13.06%);Ⅱ區(qū)型(華北區(qū)+東北區(qū))203種(8.52%);Ⅲ區(qū)型(華北區(qū)+東北區(qū)+蒙新區(qū))194種(8.14%);在中國(guó)各動(dòng)物區(qū)廣泛分布者164種(6.88%);Ⅳ區(qū)型(華北區(qū)+東北區(qū)+華中區(qū)+西南區(qū))108種(4.53%);華北區(qū)+蒙新區(qū)分布型105種(4.41%).從這些數(shù)據(jù)看出,小五臺(tái)山昆蟲在地理分布上與東北區(qū)關(guān)系最為密切,與華中區(qū)和蒙新區(qū)的關(guān)系次之,而與其他動(dòng)物區(qū)的關(guān)系較遠(yuǎn),這與小五臺(tái)山所處的地理位置相吻合.

        為進(jìn)一步探討小五臺(tái)山與中國(guó)地理區(qū)之間的關(guān)系,對(duì)小五臺(tái)山昆蟲進(jìn)行跨區(qū)分布類型的復(fù)計(jì)統(tǒng)計(jì)(表5).

        表5顯示,小五臺(tái)山昆蟲在中國(guó)動(dòng)物區(qū)中的跨區(qū)分布類型的復(fù)計(jì)率由高到低依次是:含東北區(qū)的跨區(qū)分布型有31 式1 447種(60.74%);含華中區(qū)的跨區(qū)分布型有32式1 119種(46.98%);含蒙新區(qū)的 跨 區(qū) 分 布 型 有 31 式 1 070 種(44.92%),與 西 南 區(qū) 的 跨 區(qū) 分 布 型 有32式1 050種(44.08%);含華南區(qū)和青藏區(qū)的復(fù)計(jì)率分別為24.69%和28.17%,相對(duì)較少.同樣說明小五臺(tái)山昆蟲的分布與東北區(qū)關(guān)系緊密,與華中區(qū)、西南區(qū)和蒙新區(qū)關(guān)系較近,與青藏區(qū)和華南區(qū)較遠(yuǎn).

        表5 小五臺(tái)山昆蟲在中國(guó)動(dòng)物地理區(qū)跨區(qū)分布的復(fù)計(jì)率比較Tab.5 Accumulating percentage of the spanned distribution patterns from the insects from Xiaowutai mountain in zoogeographic area of China

        2.4 土著種類

        目前已知分布于小五臺(tái)山及其毗鄰地區(qū)的土著昆蟲17種,占總種數(shù)的0.71%.這些土著種是昆蟲長(zhǎng)期自然選擇、適應(yīng)該山特定氣候條件的結(jié)果,同時(shí)也是生物作用該生態(tài)環(huán)境并形成適應(yīng)進(jìn)化特性的真實(shí)寫照,盡管大量昆蟲種類還需要挖掘,但從這些初步數(shù)字可以了解小五臺(tái)山生態(tài)景觀的特殊性.

        3 小結(jié)

        3.1 小五臺(tái)山昆蟲的組成特點(diǎn)

        小五臺(tái)山昆蟲的組成以完全變態(tài)類占優(yōu)勢(shì),不完全變態(tài)類昆蟲次之,前者6目137科2 115種,分別占該區(qū)昆蟲目的37.50%、科的67.49%和種的87.98%;后者10 目66 科289 種,分別占該區(qū)昆蟲目的62.50%、科的32.51%和種的12.02%;種類組成以鱗翅目和鞘翅目為主,占到總種數(shù)的59.15%,而其他14目?jī)H占40.85%;科級(jí)組成以鞘翅目(48科)、鱗翅目(39科)、半翅目(39科)和雙翅目(27科)最多,分別占科級(jí)總數(shù)的23.65%,19.21%,19.21%和13.30%,這4目昆蟲種類占該區(qū)已知昆蟲總體的84.86%.

        3.2 小五臺(tái)山昆蟲的分布特點(diǎn)

        1)研究數(shù)據(jù)顯示,小五臺(tái)山地處古北界向東洋界的過渡地帶,其昆蟲的區(qū)系組成以古北界+東洋界共有種類為主體,占總數(shù)的45.47%;古北界成分占總數(shù)的42.16%,古北界、東洋界以及2界共有成分占已知總數(shù)的88.75%,而其他地理界的成分僅占11.25%,說明其與古北界、東洋界的聯(lián)系緊密,而與其他動(dòng)物界的關(guān)系疏遠(yuǎn).

        2)對(duì)種類分布的復(fù)計(jì)表明,小五臺(tái)山昆蟲分布與東北區(qū)關(guān)系緊密,種數(shù)復(fù)計(jì)率為60.74%,與蒙新區(qū)、西南區(qū)和華中區(qū)的種數(shù)復(fù)計(jì)率相差不大,與華南區(qū)、青藏區(qū)關(guān)系疏遠(yuǎn).表明小五臺(tái)山位居華北區(qū)的東北部,它北鄰東北區(qū)和蒙新區(qū),與這2個(gè)地區(qū)的昆蟲區(qū)系關(guān)系最為密切.同時(shí)也由于小五臺(tái)山是華北區(qū)的組成部分,其整體性分布與往南往西延伸的黃淮平原地區(qū)、黃土高原區(qū)不無聯(lián)系.

        3.3 土著昆蟲

        小五臺(tái)地區(qū)的土著昆蟲17種,占總種數(shù)的0.71%,它們是在自然選擇壓力下形成的適應(yīng)小五臺(tái)山特殊生境的進(jìn)化生物.

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