宋園亮 陳絢麗 李澤華 張愛女 孫濤
摘要:指出了螢火蟲是具有很高經(jīng)濟價值的觀賞性昆蟲,曾在十堰市境內(nèi)廣泛分布,但目前數(shù)量急劇減少,僅分布于降雨量大和生態(tài)破壞少的部分濕地地區(qū)。綜合多次野外調(diào)查,分析了螢火蟲在丹江口水庫濕地、武當山景區(qū)濕地以及房縣濕地的分布狀況,發(fā)現(xiàn)了螢火蟲在濕地的天然分布狀況、種類與水土的關系,并針對性提出了十堰濕地螢火蟲資源保護的合理建議。
關鍵詞:濕地;螢火蟲;十堰;保護
中圖分類號:Q969
文獻標識碼:A文章編號:16749944(2017)18002503
1引言
螢火蟲為起源于數(shù)億年前的鞘翅目(Coleoptera)昆蟲,屬于螢科(Lampyridae),多分布于溫帶、亞熱帶和熱帶地區(qū)。鞘翅目是昆蟲綱中最大的一個目,通稱甲蟲,基本特征前翅角質(zhì)化鞘質(zhì)堅硬,稱為“鞘翅”而得名,后翅膜質(zhì),生境廣泛。目前全球約有兩千多螢火蟲品種,包括水生型、陸生型和半水生型。我國大陸幅員遼闊,有豐富的螢火蟲資源,我國臺灣地區(qū)已確定的種類就有58種。螢火蟲蟲體下腹部有2~3節(jié)可由蟲體控制發(fā)光的發(fā)光器,包括卵、幼蟲、蛹和成蟲4期,各期均可不同程度發(fā)光。
濕地是水棲昆蟲與濕地植物、魚類、水禽等相關生物的棲息場所,在生態(tài)意義上也具有保護生物多樣性的重要功能。濕地泛指不論天然或人為、永久或暫時、靜止泥沼地、泥煤地或水域所構成的地區(qū)。螢火蟲天然生態(tài)區(qū)由螢火蟲賴以生存的生物與非生物環(huán)境構成,天然生態(tài)區(qū)保護是野生生物保護的根本措施之一。近年來,城市化進程和經(jīng)濟的發(fā)展對野生動物生態(tài)系統(tǒng)造成種種破壞,作為環(huán)境指示物種的螢火蟲幾乎在現(xiàn)代城市中絕跡,且由于農(nóng)藥化肥的濫用,許多鄉(xiāng)村的螢火蟲也所剩無幾。螢火蟲具有觀賞和經(jīng)濟價值,也是許多有害生物如蝸牛、血吸蟲的中間宿主釘螺等的天敵,螢火蟲能維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,減少有害生物爆發(fā)的幾率。螢火蟲保護不但是科學的、自然的、生態(tài)的,也是具有濃厚的人文、地域的色彩。昆蟲的種類調(diào)查和分析是生物多樣性保護及利用的前提。
目前,我國大陸螢火蟲的種群調(diào)查研究偶有零星報道,媒體報道的螢火蟲出現(xiàn)也不多見,缺少系統(tǒng)調(diào)查及整理分析,較準確的種類及分類情況尚未明確。本研究選擇湖北省十堰市的武當山風景區(qū)、丹江口大壩和房縣濕地作為調(diào)查區(qū)域,調(diào)查該地區(qū)螢火蟲種群數(shù)量以及分布情況,從而為螢火蟲資源的利用和保護提供理論參考。
2調(diào)查區(qū)域地理環(huán)境概況
2.1丹江口水庫及周邊濕地
水庫所在區(qū)域為中國南北氣候交接地帶,屬秦巴小氣候特征。呈現(xiàn)東低西高的主體氣候分異現(xiàn)象和多樣性氣候現(xiàn)象以及區(qū)域光熱水分布不均勻性。平均氣溫 15~17℃,極端最高溫42℃,極端最低溫 -13 ℃,庫區(qū)降雨量呈現(xiàn)西低東高的地勢特點,集中于夏末秋季且分布不均。庫區(qū)黃棕壤分布廣泛,有紫色土、石灰土、水稻土和黃棕壤的4個土類的10多個亞類以及土屬。
2.2武當山景區(qū)濕地
武當山景區(qū)地處東經(jīng)110°57′~110°14′,北緯32°23′~32°33′,北臨丹江口水庫,南依神農(nóng)架林區(qū),屬大巴山東延支脈,海拔在100~1612.1 m之間。該區(qū)屬北亞熱帶季風氣候區(qū),具有南北過渡氣候特點,山區(qū)垂直地帶性氣候明顯,年平均氣溫15.8℃,極端高氣溫39.5℃,極端低氣溫-12.1℃。降雨量843~1106 mm。武當山地帶性土壤多樣,海拔500 m以下以黃棕壤為主,500~800 m以上以紫壤和灰?guī)r壤為主。
2.3房縣水源村落
房縣位于十堰市中南部,界于大巴山與武當山之間,東經(jīng)110°02′~111°15′,北緯31°24′~32°31′。房縣地勢西高東低、南陡北緩。屬于北亞熱帶氣候,年均氣溫在9~14℃,年均降雨量914 mm。山林密布,植被豐富。典型土壤為黃棕壤。由于地處偏僻,經(jīng)濟發(fā)展比較緩慢,貧困人口相對較多。
3螢火蟲分布調(diào)查方法
2014年3月至2016年11月對十堰地區(qū)代表性濕地生境下的螢火蟲進行廣泛實地采集,按濕地容量和海拔分別在庫區(qū)、風景區(qū)周邊和山村設置14個調(diào)查樣地,從不同時節(jié)不同時期調(diào)查。其中丹江庫區(qū)大壩公園(樣點1~4)和武當山六里坪(樣點5~8)各設置4個采樣點,房縣明月村設置6個采樣點(樣點9~14)。一般用捕蟲網(wǎng)采集,每在一個地點采集后,在每個樣點內(nèi)記錄螢火蟲的數(shù)量做好分類,記錄好收集地方。國外和我國臺灣有完整的螢火蟲分類,大陸目前一些類別尚屬空白。在與國內(nèi)外大量文獻資料進行對照的基礎上,參考源發(fā)地特點整理出記載分布于此區(qū)域的螢火蟲品類。
4調(diào)查地點土質(zhì)和水文分析
在14個調(diào)查地點對每個采樣點水土分別取樣測試。
4.1土壤分析
采用土壤分類法鑒定土壤類型;土壤樣品干密度、顆粒密度以土壤密度儀檢測;以鋁盒和比重瓶法分別測定樣品的容重和比重,并計算孔隙度??紫抖?(1-容重/比重)×100%;pH值測定采用酸度計法;失重法測定土壤的水分系數(shù);以重鉻酸鉀法測定土壤樣品的有機質(zhì)含量。
4.2水質(zhì)分析
于水下以溫度計測定水溫;酸度計測定水樣pH值;碘量法測定溶氧值(DO);以濾膜過濾水樣并將過濾物烘干測定固體懸浮物(SS);微生物電極法測定生化需氧量(BODs);以電導率儀測定水樣電導率(EC)。
5結果分析
土壤是動植物養(yǎng)分循環(huán)的重要介質(zhì),也是螢火蟲做穴化蛹的場所。水和適宜濕度對螢火蟲的生存尤為重要。土壤的肥力與土壤機械性質(zhì)土壤的容重、土壤比重、孔隙度等和土壤密度密切相關,進而影響到賴以生存的微生物與動植物。喜濕的動植物傾向于分布在松軟易吸收水分的土壤區(qū)。土壤過于松軟也影響植物的生長密度。有機質(zhì)含量也影響著肥力與生物多樣性。螢火蟲的生長也極大地依賴于水質(zhì),對水體的含氧量和清潔度要求較高。土質(zhì)和水質(zhì)測量結果如表1所示。endprint
結合螢火蟲調(diào)查區(qū)域的土質(zhì)和水質(zhì)以及水文條件的分析,螢火蟲適于生存在pH值為6.6~7.2圍內(nèi)、水分系數(shù)約為1且含相對高的有機質(zhì)的弱酸性或中性土壤區(qū)域。水土的pH值、土壤濕度及有機質(zhì)、水的溶氧量等不同程度地影響著螢火蟲分布(表2)。
水質(zhì)分析可以看出丹江口、武當山和明月村采樣點水質(zhì)最適宜螢火蟲生存的為明月村。另外水的流速對螢火蟲非常重要,水生螢火蟲一般發(fā)現(xiàn)于緩流的溪水。
螢火蟲分布受氣候影響較大,年降雨量大的區(qū)域、生態(tài)破壞較少的稍偏遠區(qū)域螢火蟲數(shù)目相對較多,大壩公園和六里坪為陸生螢火蟲為主的代表性天然分布區(qū)和明月村為水生螢火蟲、半水生和陸生螢火蟲均有的代表性天然分布區(qū)。分布較為廣泛的是胸窗螢、邊褐端黑螢、端黑螢、條背螢、雷氏螢、黃脈翅螢(表3)。
6復育和保護措施
螢火蟲是生態(tài)環(huán)境的重要指標,有螢火蟲的地方,生態(tài)環(huán)境必定是清凈、自然、豐富的。在螢火蟲生境地如濕地的動、植物群相中,每一樣都環(huán)環(huán)相扣。近年來人為活動影響導致很多水源的污染及土質(zhì)的惡化及濕地植物多樣性的減少,濕地生態(tài)功能削弱。根據(jù)實地調(diào)查和分析的結果,發(fā)現(xiàn)大多樣點或區(qū)域螢火蟲數(shù)量逐年減少,結合其他學者的研究,總結螢火蟲棲地保護和復育的幾個基本條件:①減少人類活動的干擾,避免光源的干擾如形成封閉度高的闊林。②水文條件如 pH值6~8、溶氧6~10×10-6、水深小于50 cm、流速小于1 m/s。③保留緩坡的平原與水稻田。緩坡坡度小流速較慢,土壤不容易流失,形成質(zhì)地細的泥沙堆積的河床,便利螢火蟲做蛹和產(chǎn)卵。④松軟以及中性偏弱酸性土壤。⑤保證螢火蟲食物種群如螺螄或蝸牛的豐盛。針對十堰地區(qū)及省內(nèi)其他螢火蟲天然棲地生態(tài)破壞情況,提出以下的保護措施:
6.1按生態(tài)功能區(qū)進行河流治理和改造
規(guī)劃實施生態(tài)水利工程。根據(jù)不同濕地分布地區(qū)的地理位置、地質(zhì)、土壤、植被、水文等自然條件以及濕地生態(tài)服務功能與生態(tài)系統(tǒng)結構、過程、格局的關系,將景觀結構一致的區(qū)域劃分為一個生態(tài)功能區(qū),因地制宜地種植規(guī)劃喬灌草比例和水域深度與面積。如建設半人工濕地,彌補天然濕地和人工濕地的不足,淺水區(qū)和深水區(qū)合理搭配和引流,保證足夠的濕地水域面積,更好地促進濕地生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)交換和外交換。旱季對有必要的區(qū)域進行適量的水體補充。再如代表性區(qū)域主河道建造簡易中小型攔河壩,可擴增濕地水域面積。沿岸采取退耕還濕,保證水質(zhì)優(yōu)良。河流治理還包括河流沿岸居民區(qū)綜合治理和流域內(nèi)企業(yè)監(jiān)測。對沿岸居民的生活垃圾進行有序管理,定點堆放和統(tǒng)一分類清理,防止雨水沖刷至河水造成污染。另外要減少或者禁止施化肥和用除草劑。對沿岸企業(yè)也要重點定期監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)污染及時治理,防止工業(yè)三廢污染河流。
6.2特異性保護措施
近年來十堰地區(qū)禁止了水體網(wǎng)箱養(yǎng)殖,一定程度上減輕了水產(chǎn)的人工養(yǎng)殖造成的水源污染。再如禁止過度采沙,濕地地下沙層的過度開采嚴重破壞植被和有機質(zhì),根本上損耗生態(tài)系統(tǒng),降低了濕地體系的結構和功能。再如發(fā)展特異性的生態(tài)補償,優(yōu)化破壞后的補償措施。
2017年9月綠色科技第18期
6.3合理恢復和利用梯田,推行有機稻田
十堰地區(qū)很多農(nóng)村可以保留和利用梯田來改善和維持生態(tài)。梯田位于農(nóng)田濕地與森林兩個生態(tài)系交會處,是森林—群落—梯田—溪流共構型農(nóng)業(yè)濕地,生物多樣性程度高,成為許多水生植物、魚類和蟲鳥類的重要棲地。在河流和山坡地開墾,如種植水稻就可成為水梯田,有蓄水、保持水土和生物多樣性等功能,還可攔截泥沙高達90%以上。日本推動水梯田保育螢火蟲已經(jīng)有20多年時間。我們國內(nèi)可借鑒在螢火蟲科學保育規(guī)劃的基礎上,發(fā)展森林、水梯田、河溪、農(nóng)家、山地錯落的多重地景,展現(xiàn)保留農(nóng)耕文化、景觀美學及鑲嵌地貌的特征環(huán)境。留有水稻田且保留水生螢火蟲天然分布的鄉(xiāng)村已較為罕見。多數(shù)鄉(xiāng)村只能看到陸生的品種。水生螢火蟲對環(huán)境的要求比陸生螢火蟲更高。臺灣有很多示范性的水梯田濕地生態(tài)保存與復育工作。有機稻田不僅利于螢火蟲復育同時也可以為農(nóng)產(chǎn)品帶來升值。螢火蟲是一種具吸引力和文化性的標志物種,復育后的環(huán)境成為越來越多螢火蟲的棲地可提升農(nóng)產(chǎn)品的附加價值。我國可借鑒日本建立生物多樣性認證,日本地方政府給農(nóng)民示范生產(chǎn)具生物多樣性監(jiān)測認證的稻米,提高了農(nóng)民生產(chǎn)積極性和增進農(nóng)民和公眾的環(huán)境意識。
6.4提高公眾參與度和對螢火蟲保護的認知
對螢火蟲的保護需要公眾參與和成立地方性螢火蟲保護組織。近年媒體對螢火蟲較為關注,反對野外抓捕用于直接售賣的民眾呼聲得到一些地方政府支持。目前淘寶也開始禁止售賣野生螢火蟲。Yuma曾提出“螢火蟲的水,就是人類的水”,如能將螢火蟲保育成功,也就是保護了人類的環(huán)境。教授勞埃德和教育家浮世德認為:“當螢火蟲不見了,孩子會失去自我教育與照顧大自然的動機。螢火蟲不只讓人想了解其奇妙,更使人觀察能力、環(huán)境保育與尊重生命能互相聯(lián)結,是點亮文明的動力?!?/p>
6.5保護濕地螢火蟲的法律法規(guī)
從國家和政府層面還有待出臺和完善螢火蟲的法律法規(guī)。目前不少國家和地區(qū)如日本早年已出臺了對2種珍稀螢火蟲的立法保護。我國臺灣地區(qū)已也有明確的珍稀品種保護法規(guī)。盡管國家林業(yè)局已出臺《濕地保護管理規(guī)定》國家層面倡導發(fā)展生態(tài)旅游,生態(tài)旅游相關的法律法規(guī)在我國還不盡完善。我國《野生動物保護法》尚不包含螢火蟲品種保護,難以保證濕地螢火蟲不被人為抓捕。各地方管理的大多為行政規(guī)章,效力十分有限,需要系統(tǒng)化和法律化。另外利用梯田和推行有機稻田也需要政府的法規(guī)支持。
6.6濕地的管理
包括資金、規(guī)劃和指導人員。濕地保護的資金投入和責任。除國有、和當?shù)卣馁Y金支持,可按照國家相關法律適當引入一些私有資金進行個人責任承包,同時也保障個人的合法權益。建立地方性的法律法規(guī)管理濕地。也可實施濕地生態(tài)功能區(qū)劃。根據(jù)區(qū)劃設定一些管理中心,部分區(qū)域在合理保護的基礎上開放休閑旅游,使?jié)竦刭Y源合理利用。濕地可專門聘請專業(yè)人士管理,結合生態(tài)大數(shù)據(jù)的研究來促進濕地體系更合理更高效地安排和利用發(fā)展,更好地帶動社會價值和相關效益。
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