南岭国家级自然保护区蝴蝶多样性与区系研究

广东南岭国家级自然保护区位于南岭山脉中段的核心区域,在生物进化史中具有特殊的地位。对栖息微环境变化敏感的蝶类是生态环境变化的指示物种,对其进行多样性和区系的研究,可为南岭蝶类资源的保护和利用等提供科学依据。于1990-1997年,2006-2016年连续多次对该保护区蝶类进行了调查,结果显示:共记录蝴蝶11科218属501种,是国内诸保护区中蝴蝶种数最多的。分布在东洋区的蝴蝶共377种,占蝶类种数的75.2%,古北区94种,占18.8%,其它跨区系分布的只有30种,属东洋区主导的分布型;国内分布于华南、西南、华中3区的蝴蝶共391种(78.04%),其它分布区种类少,这些说明南岭蝴蝶与南岭植物一样主要属亚热带成分。从自然保护区尺度的蝴蝶区系相似性比较看出,种类数和区系相似性都随着离南岭的距离增大而减少,与海南尖峰岭相比热带成分明显减少,这些说明南岭蝴蝶组分不仅有热带向亚热带过渡的特点,而且明显表现出以南岭为核心向周边扩散,暗示了南岭中段可能为我国蝴蝶的起源和分化中心。弄蝶是蝶类中系统发育过程中最古老的类群,该保护区弄蝶达132种,占我国弄蝶种数的35.68%,这可能与丰富而古老的植物区系紧密相关;黛眼蝶属(幼虫以竹子为寄主)有28种,居国内各保护区之首,这与南岭山地丰富的竹类资源有关,这些表明植物与蝴蝶间密切的协同进化关系。

南岭国家级自然保护区眼蝶的区系组成与生态分布

1990—1998年和2006—2015年每年对广东省南岭国家级自然保护区蝶类进行区系调查,结果表明,南岭共有眼蝶科68种,其中东洋区共57种,东洋区属主导分布型;中国华南、西南、华中区的共有种共50种,其它分布区种类少,说明南岭眼蝶与南岭植物一样主要属亚热带区系;眼蝶科中的黛眼蝶属有29种,超过云南、海南、台湾、福建省等地的黛眼蝶属种数。2012—2015年对南岭南北坡不同海拔的蝶类分布进行了研究,共发现眼蝶39种669头,其中南坡32种417头,北坡23种180头,山顶5种72头。在区系组成上,南坡拥有更多的南亚热带至热带的眼蝶种类;在海拔分布上,南北坡栖息于中海拔(1 000~1 100 m)森林中的眼蝶种数比低海拔(500~600 m)多。造成眼蝶南北坡分布差异的可能原因是南坡冬季温度高于北坡,且南坡植物区系中拥有更多的热带广布成分;而造成中海拔眼蝶种数较多的原因是该区域人为活动较少、原始植被保留比较完整。

南岭南北坡灰蝶的区系组成与生态分布

南岭是我国重要的动植物发源地和保存地,研究南岭蝴蝶的区系和生态分布对保护蝴蝶的多样性具有重要意义。通过对南岭中段南北坡的灰蝶进行多年的调查,结果表明:南岭保护区共记录到灰蝶101种,82.178%的种分布在东洋区。按中国动物区系划分,南岭灰蝶主要分布在华南、华中、西南三个区。从灰蝶在南岭南北坡的分布来看,2012-2014年在南北坡调查点共发现灰蝶865头,分别属于31个种,其中南坡共发现470头(隶属于27个种)、北坡228头(隶属于13个种)。这说明南坡的灰蝶种数多,是北坡种数的2倍;南坡的种群密度也比北坡高,是北坡的2.06倍。从同一坡向不同海拔来看,南坡1000-1100 m与500-600 m两个海拔的灰蝶种类数相同,但前者的种群密度为后者的1.55倍;北坡灰蝶种数与种群密度1000-1100 m均高于500-600 m;山顶灰蝶种类少。

雨雪冰冻灾害后南岭凤蝶多样性恢复研究

南岭是广东省生物资源、生物基因最丰富的宝库。2008年1—2月份,南岭遭遇到几十年甚至百年一遇的特大雨雪冰冻灾害,给森林生态系统造成了极大的破坏,使南岭林区位于海拔500—1000 m之间的林木雪折、倒伏及包括昆虫在内野生动物的大量死亡。林地清除风倒木和粗大的树技,树木园内基本清除地面各种覆盖物,作为森林生态修复与重建的最重要措施,此措施使冰灾后形成的大量林窗很快萌生各种植物,从而改善了林分结构,使森林生态系统得到修复和重建,经3年的恢复期,林分及其凤蝶多样同步获得恢复,也使生物多样性比冰灾前更为丰富,树木园内凤蝶种群数比冰灾前2年平均值增加144.44%,种群密度比冰灾前2年的平均值降低4.62%;500—1902 m灾后林区调查,3年后凤蝶种群数比冰灾当年增加为156.25%。因此,此研究结果然说明冰冻灾害后只要及时对原始林采取森林生态的恢复措施,不仅不会导致种群的灭绝,而且还有可能丰富生物多样性。

冰灾后南岭树木园眼蝶科物种多样性的恢复研究

2008年1-2月南岭遭遇百年一遏的特大雨雪冰冻灾害，给森林生态系统造成了极大的破坏，使南岭国家级自然保护区位于南岭林区海拔500～600m的树木园内林木折断、倒伏及包括昆虫在内的野生动物大量死亡，其中眼蝶科灾后（2008年）种数比灾前2年（2006-2007年）的平均值降低50％、个数降低67．12％。灾后采取及时清理枯落物等恢复措施，有利于地面新生植物的萌生、预防森林火灾和可能引发的次生病虫害。经过5a的恢复期，林分及其生物多样性同步获得恢复。冰灾后形成的林窗萌生各种植物后，改善了林分结构，使森林生态系统得到修复和重建，也使植物种类比冰灾前更为丰富，生长势旺盛；眼蝶科种数比冰灾当年增加62．5％，个数比冰灾当年增加266．67％。可见，虽然冰冻灾害对森林生态系统产生严重影响，只要恢复措施得当，灾后的生态系统会逐渐优化。