我国主要地理区域蝴蝶多样性的研究性学习
2022-06-08
摘 要 开展了中学生研究性学习，于2005～2014年间调查了全国25个省，60多个市、县的蝴蝶资源，采集了我国主要蝶类分布区的蝴蝶标本。共采集蝴蝶标本计12科、223属、514种（标本材料存放于安徽师范大学生命科学院）。同时，对采集的标本及安徽师范大学保存的其他蝶类标本进行了物种多样性及相关地理分布的统计分析，结果表明：华中区蝶类物种多样性最为丰富，康滇、华南、华北依序次子，蒙新区蝶类物种多样性贫乏，但青藏、东北、蒙新区却有一些独特的类群分布（如绢蝶），且七大区域的蝴蝶物种都是相互关联的，且有不同的相似度。推测蝶类的多样性可能与其地理分布区的温度、湿度、海拔高度、植被分布等环境因素相关。
教育期刊网http://www.jyqkw.com/
关键词 蝴蝶 多样性 地理分布 环境因素
中图分类号 G633.91 文献标志码 A
蝴蝶属昆虫纲鳞翅目锤角亚目。蝴蝶种类繁多，体型大小不一，凤蝶、环蝶体型大，弄蝶、小灰蝶体型小，而蛱蝶、斑蝶、眼蝶、粉蝶、蚬蝶、绢蝶等体型中等。蝴蝶色彩鲜艳、斑纹灿烂，飞翔姿态优美。蝴蝶不仅与人类关系密切，而且与植物进化休戚相关;不仅是访花的使者，同时也是美化大自然的使者，通常被人们喻为“会飞的花朵”。我国蝴蝶资源丰富，物种多样，根据周尧的《中国蝶类志》记载，我国蝴蝶有369属，1 222种（不含亚种）。出于对蝴蝶的共同爱好和关注，学生在教师的指导下开展了研究性学习，对我国主要蝴蝶分布区的蝶类资源进行了调查研究。
1 研究方法
1.1 蝴蝶标本的采集
本项目采集时间跨度10年，每年采集时间绝大部分是7、8月份，5、6月份也有之。采集地：安徽：合肥岳西、黄山、天堂寨★、宁国夏霖风景区★、宣城★、滁州琅琊山、芜湖★、阜阳、马仁奇峰★;江苏：南京★、紫金山★、连云港;浙江：雁荡山、天目山、台州;江西：宜春、九连山;四川：重庆、都江堰、九寨沟、青城山;贵州：贵阳★、安顺;广西：桂林、阳朔;湖北：神农架、武昌珞珈山;湖南：张家界、长沙岳麓山;福建沿海;云南：景洪★、勐腊★、大理★、丽江★、玉溪★、香格里拉、德钦、独龙江;海南：琼州★、文昌★、五指山★、尖峰岭★;广州海安★;山东：泰山、德州、青岛崂山;甘肃：徽县、天水★、兰州石佛沟、巴咪山★、甘肃合作卡加曼★、天祝小三峡、迭部岷县★、迭部光盖山★、甘南碌曲★、肃南大阪;青海：格尔木、祁连县城、祁连大阪、祁连龙孔大阪、冰沟大阪、海东羊安县青沙山、海东循化杨起台堡;陕西：西安★、渭南、宝鸡黄柏源;河南洛阳;河北廊坊;辽宁：沈阳★、大连★、盘锦、兴城、朝阳、铁岭;山西五台山;吉林：长春★、长白山★、通化;黑龙江佳木斯;内蒙古：赤峰、呼和浩特、锡林贝尔盟;新疆禾木村、天山天池等地，使用专业捕蝶网，寻找适宜蝴蝶生存的地方重点采集，每次采集时间大约有20～50 d。其中带有★号的都是笔者采集的地方。
1.2 蝴蝶标本的鉴定
采集蝴蝶后，立即放入装有体积分数为95%乙醇的密封袋中，带回实验室冷冻储藏，集中分类鉴定。鉴定的主要依据是周尧的《中国蝶类志》（2000年修订版）和《中国蝴蝶原色图鉴》（1999年）及王敏、范骁凌的《中国灰蝶志》（2002年）。
2 结果与分析
2.1 已采集蝴蝶的组成以及结构比例
从2005～2014年，10年共采集蝴蝶12科223属514种，其中凤蝶科15属，占79%，43种，占48%;绢蝶科1属，占100%，15种，占43%;粉蝶科21属，占91%，65种，占62%;斑蝶科5属，占83%，15种，占58%;环蝶科2属，占25%，4种，占29%;眼蝶科31属，占66%，82种，占39%;蛱蝶科62属，占74%，160种，占56%;珍蝶科1属，占100%，2种，占100%;喙蝶科1属，占100%，1种，占33%;蚬蝶科5属，占71%，10种，占38%;灰碟科46属，占43%，73种，占32%;弄蝶科33属，占49%，43种，占23%（表1）。
表2表明，华中区、康滇区、华南区蝴蝶物种最为丰富，科目也较全。采集种数在所采集514种中占有很大的比例。华中区共计273种，占53%;康滇区149种，占29%;华南区119种，占23%，其中蛱蝶、眼蝶、灰蝶、粉蝶、凤蝶、弄蝶物种较多;而华北、青藏、东北、蒙新的物种相应较少，尤其是青藏、东北、蒙新更少，华北区111种，占22%;而青藏、东北、蒙新分别是78种、70种、32种，各占15%、14%、6.2%，四区都有绢蝶。蝴蝶分布不同的主要原因可能与华中、康滇、华南区所处的地理位置、气候、温度、湿度相关。三区处于秦岭―淮河―线以南，属于亚热带和热带地区，7、8月份平均气温约在20～32℃，以平原、高原和丘陵为主，属于亚热带季风气候，少数地区属于热带季风气候，7、8月份晴天多，日照时间长，又位于湿润区，年降水量400～800 mm，同时又属森林和草原的过渡地带。这种气候的植被是亚热带常绿阔叶林和热带雨林，植被类型多样，蝴蝶寄主多，并且气候条件也适于蝴蝶生存，所以这里的蝴蝶多样，类型丰富。
华北区和青藏区蝴蝶分布特点较为相似，有种类较少的粉蝶、蛱蝶和灰蝶分布，但绢蝶分布很广，尤其青藏高原区海拔高，7、8月份平均气温约在4～12℃，属于半湿润和半干旱地区，多分布景天科等绢蝶寄生植物，而绢蝶也适宜生活在高海拔地带，那里人际罕至，原始生态保留完整，很容易产生小生境。笔者已采集绢蝶15种，占我国绢蝶种类43%（表1），仅青藏区采集11种，占已采集的73%。
蒙新区和东北区以平原、高原和盆地为主，属于中温带，小部分属于寒温带，属于温带大陆性气候，7、8月间平均气温约0～10℃，气温较低，且主要以草原和沙漠为主，不适合蝴蝶生存，所以，大部分类型的蝴蝶在蒙新区和东北区分布极少，在蒙新区和东北区总共采集的种类还不到华中区的40%，但蒙新区却分布着极为珍贵的国家二级保护动物阿波罗等绢蝶。 （注：以上所有地理区域均以中国动物地理区系图为准。）
2.3 不同地理区域物种多样性的相似程度
表3表明，各个区域的蝴蝶都是互相关联的，尤其华中区和其他区的蝴蝶都有很多共有种，有较高的相似度。例如华中和华南凤蝶科共有种14种，占已采集的35%，蛱蝶科共有种13种，占已采集的9%，眼蝶科共有种2种，已占采集的3%，斑蝶科共有种4种，占已采集的27%，灰蝶科共有种3种，已占采集的5%;华中区与华南、华北、东北区的喙蝶科共有种1种，占已采集的100%;华中区与华南、康滇区的凤蝶科共有种9种，占已采集的23%，环蝶科共有种1种，占已采集的25%，蚬蝶科共有种1种，占已采集的10%;华中区与华北、东北区绢蝶科共有种1种，占已采集的8%;华中区与东北蛱蝶科共有种14种，占已采集的9%;华中与华北粉蝶科共有种4种，占已采集的7%，蛱蝶科共有种15种，占已采集的10%，眼蝶科共有种7种，占已采集的10%，弄蝶科共有种3种，占已采集的8%等。这是因为华中区的气候属于过度类型气候，南北类型相混杂，南北纬度跨度较大，温度适宜。同时华中区还拥有平原、山地、丘陵、众多河流和许多可供蝴蝶生存的栖息地，例如华中区拥有长江、淮河二大水系，同时也拥有很多海拔不太高的山脉，如安徽的黄山与大别山、江西的九连山、浙江的雁荡山与天目山、四川的峨眉山与青城山、湖北的神农架原始森林、湖南的岳麓山、福建的武夷山、江苏的紫金山等，都是低海拔的山地、丘陵，而恰恰这些山地丘陵植被最丰富，山花野草品种繁多，所以才会有如此之多的蝴蝶类群。由此可见华中区是蝴蝶分布的中心枢纽。同时从表3也可看出，华北与康滇的粉蝶科共有种11种，占已采集的18%;华南与康滇的蛱蝶科共有种16种，占已采集的11%，斑蝶科共有种4种，占已采集的27%;华北与东北的凤蝶科、粉蝶科，华北与青藏的绢蝶科，华北与青藏、蒙新等也都有一定的相似度。
3 结论
我国蝴蝶资源丰富，物种多样，在地理区域以华中区为中心枢纽，各个区域蝴蝶的种类都有独特性和共有性，由此可见，蝶类的多样性与其地理分布区的温度、湿度、海拔高度、植被分布等环境因素密切相关。通常情况下，热带和亚热带地区，温度、湿度较高，植被（许多植物种类是蝶类幼虫的寄主植物）分布丰富，所以蝶类种类多;而温带地区、寒带地区，特别是高海拔的寒冷地区以及荒漠和沙漠地区，蝶类的种类较少，然而，这样一些地区由于其独特的生态环境和其中的植被分布，导致一些特殊的蝴蝶类群的快速适应进化，如绢蝶属的蝶类主要分布在高海拔的高原荒漠和高原草甸上。同时，本研究分析结果表明，从蝶类这一昆虫类群来说，将中国的生物地理区系划分为东北区、华北区、华中区、华南区、蒙新区、康滇区和青藏区是合理的。
参考文献：
[1] 周尧.中国蝶类志（上、下册）[M].郑州：河南科学技术出版社，2000.
[2] 周尧.中国蝴蝶原色图鉴[M].郑州：河南科学技术出版社，1999.
[3] 王敏、范骁凌.中国灰蝶志[M].郑州：河南科学技术出版社，2002.
[4] 张永仁.蝴蝶100[M].台北：远流出版公司，2007.
[5] 王翠莲.皖南山区蝴蝶资源调查研究[J].安徽农业大学学报，2007，34（3）：446-450.
[6] 欧剑锋等.白云山蝴蝶资源调查[J].安徽农业科学， 2010，38（33）：18 858-18 860.
[7] 吕龙石等.长白山蝴蝶资源的调查与开发利用现状[J].延边大学农学学报，1999，21（2）：125-129.
[8] 陈明勇.云南省西双版纳州蝴蝶资源调查报告[J].吉林农业大学学报，2001，23（3）：50-57.
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关键词 蝴蝶 多样性 地理分布 环境因素
中图分类号 G633.91 文献标志码 A
蝴蝶属昆虫纲鳞翅目锤角亚目。蝴蝶种类繁多，体型大小不一，凤蝶、环蝶体型大，弄蝶、小灰蝶体型小，而蛱蝶、斑蝶、眼蝶、粉蝶、蚬蝶、绢蝶等体型中等。蝴蝶色彩鲜艳、斑纹灿烂，飞翔姿态优美。蝴蝶不仅与人类关系密切，而且与植物进化休戚相关;不仅是访花的使者，同时也是美化大自然的使者，通常被人们喻为“会飞的花朵”。我国蝴蝶资源丰富，物种多样，根据周尧的《中国蝶类志》记载，我国蝴蝶有369属，1 222种（不含亚种）。出于对蝴蝶的共同爱好和关注，学生在教师的指导下开展了研究性学习，对我国主要蝴蝶分布区的蝶类资源进行了调查研究。
1 研究方法
1.1 蝴蝶标本的采集
本项目采集时间跨度10年，每年采集时间绝大部分是7、8月份，5、6月份也有之。采集地：安徽：合肥岳西、黄山、天堂寨★、宁国夏霖风景区★、宣城★、滁州琅琊山、芜湖★、阜阳、马仁奇峰★;江苏：南京★、紫金山★、连云港;浙江：雁荡山、天目山、台州;江西：宜春、九连山;四川：重庆、都江堰、九寨沟、青城山;贵州：贵阳★、安顺;广西：桂林、阳朔;湖北：神农架、武昌珞珈山;湖南：张家界、长沙岳麓山;福建沿海;云南：景洪★、勐腊★、大理★、丽江★、玉溪★、香格里拉、德钦、独龙江;海南：琼州★、文昌★、五指山★、尖峰岭★;广州海安★;山东：泰山、德州、青岛崂山;甘肃：徽县、天水★、兰州石佛沟、巴咪山★、甘肃合作卡加曼★、天祝小三峡、迭部岷县★、迭部光盖山★、甘南碌曲★、肃南大阪;青海：格尔木、祁连县城、祁连大阪、祁连龙孔大阪、冰沟大阪、海东羊安县青沙山、海东循化杨起台堡;陕西：西安★、渭南、宝鸡黄柏源;河南洛阳;河北廊坊;辽宁：沈阳★、大连★、盘锦、兴城、朝阳、铁岭;山西五台山;吉林：长春★、长白山★、通化;黑龙江佳木斯;内蒙古：赤峰、呼和浩特、锡林贝尔盟;新疆禾木村、天山天池等地，使用专业捕蝶网，寻找适宜蝴蝶生存的地方重点采集，每次采集时间大约有20～50 d。其中带有★号的都是笔者采集的地方。
1.2 蝴蝶标本的鉴定
采集蝴蝶后，立即放入装有体积分数为95%乙醇的密封袋中，带回实验室冷冻储藏，集中分类鉴定。鉴定的主要依据是周尧的《中国蝶类志》（2000年修订版）和《中国蝴蝶原色图鉴》（1999年）及王敏、范骁凌的《中国灰蝶志》（2002年）。
2 结果与分析
2.1 已采集蝴蝶的组成以及结构比例
从2005～2014年，10年共采集蝴蝶12科223属514种，其中凤蝶科15属，占79%，43种，占48%;绢蝶科1属，占100%，15种，占43%;粉蝶科21属，占91%，65种，占62%;斑蝶科5属，占83%，15种，占58%;环蝶科2属，占25%，4种，占29%;眼蝶科31属，占66%，82种，占39%;蛱蝶科62属，占74%，160种，占56%;珍蝶科1属，占100%，2种，占100%;喙蝶科1属，占100%，1种，占33%;蚬蝶科5属，占71%，10种，占38%;灰碟科46属，占43%，73种，占32%;弄蝶科33属，占49%，43种，占23%（表1）。
表2表明，华中区、康滇区、华南区蝴蝶物种最为丰富，科目也较全。采集种数在所采集514种中占有很大的比例。华中区共计273种，占53%;康滇区149种，占29%;华南区119种，占23%，其中蛱蝶、眼蝶、灰蝶、粉蝶、凤蝶、弄蝶物种较多;而华北、青藏、东北、蒙新的物种相应较少，尤其是青藏、东北、蒙新更少，华北区111种，占22%;而青藏、东北、蒙新分别是78种、70种、32种，各占15%、14%、6.2%，四区都有绢蝶。蝴蝶分布不同的主要原因可能与华中、康滇、华南区所处的地理位置、气候、温度、湿度相关。三区处于秦岭―淮河―线以南，属于亚热带和热带地区，7、8月份平均气温约在20～32℃，以平原、高原和丘陵为主，属于亚热带季风气候，少数地区属于热带季风气候，7、8月份晴天多，日照时间长，又位于湿润区，年降水量400～800 mm，同时又属森林和草原的过渡地带。这种气候的植被是亚热带常绿阔叶林和热带雨林，植被类型多样，蝴蝶寄主多，并且气候条件也适于蝴蝶生存，所以这里的蝴蝶多样，类型丰富。
华北区和青藏区蝴蝶分布特点较为相似，有种类较少的粉蝶、蛱蝶和灰蝶分布，但绢蝶分布很广，尤其青藏高原区海拔高，7、8月份平均气温约在4～12℃，属于半湿润和半干旱地区，多分布景天科等绢蝶寄生植物，而绢蝶也适宜生活在高海拔地带，那里人际罕至，原始生态保留完整，很容易产生小生境。笔者已采集绢蝶15种，占我国绢蝶种类43%（表1），仅青藏区采集11种，占已采集的73%。
蒙新区和东北区以平原、高原和盆地为主，属于中温带，小部分属于寒温带，属于温带大陆性气候，7、8月间平均气温约0～10℃，气温较低，且主要以草原和沙漠为主，不适合蝴蝶生存，所以，大部分类型的蝴蝶在蒙新区和东北区分布极少，在蒙新区和东北区总共采集的种类还不到华中区的40%，但蒙新区却分布着极为珍贵的国家二级保护动物阿波罗等绢蝶。 （注：以上所有地理区域均以中国动物地理区系图为准。）
2.3 不同地理区域物种多样性的相似程度
表3表明，各个区域的蝴蝶都是互相关联的，尤其华中区和其他区的蝴蝶都有很多共有种，有较高的相似度。例如华中和华南凤蝶科共有种14种，占已采集的35%，蛱蝶科共有种13种，占已采集的9%，眼蝶科共有种2种，已占采集的3%，斑蝶科共有种4种，占已采集的27%，灰蝶科共有种3种，已占采集的5%;华中区与华南、华北、东北区的喙蝶科共有种1种，占已采集的100%;华中区与华南、康滇区的凤蝶科共有种9种，占已采集的23%，环蝶科共有种1种，占已采集的25%，蚬蝶科共有种1种，占已采集的10%;华中区与华北、东北区绢蝶科共有种1种，占已采集的8%;华中区与东北蛱蝶科共有种14种，占已采集的9%;华中与华北粉蝶科共有种4种，占已采集的7%，蛱蝶科共有种15种，占已采集的10%，眼蝶科共有种7种，占已采集的10%，弄蝶科共有种3种，占已采集的8%等。这是因为华中区的气候属于过度类型气候，南北类型相混杂，南北纬度跨度较大，温度适宜。同时华中区还拥有平原、山地、丘陵、众多河流和许多可供蝴蝶生存的栖息地，例如华中区拥有长江、淮河二大水系，同时也拥有很多海拔不太高的山脉，如安徽的黄山与大别山、江西的九连山、浙江的雁荡山与天目山、四川的峨眉山与青城山、湖北的神农架原始森林、湖南的岳麓山、福建的武夷山、江苏的紫金山等，都是低海拔的山地、丘陵，而恰恰这些山地丘陵植被最丰富，山花野草品种繁多，所以才会有如此之多的蝴蝶类群。由此可见华中区是蝴蝶分布的中心枢纽。同时从表3也可看出，华北与康滇的粉蝶科共有种11种，占已采集的18%;华南与康滇的蛱蝶科共有种16种，占已采集的11%，斑蝶科共有种4种，占已采集的27%;华北与东北的凤蝶科、粉蝶科，华北与青藏的绢蝶科，华北与青藏、蒙新等也都有一定的相似度。
3 结论
我国蝴蝶资源丰富，物种多样，在地理区域以华中区为中心枢纽，各个区域蝴蝶的种类都有独特性和共有性，由此可见，蝶类的多样性与其地理分布区的温度、湿度、海拔高度、植被分布等环境因素密切相关。通常情况下，热带和亚热带地区，温度、湿度较高，植被（许多植物种类是蝶类幼虫的寄主植物）分布丰富，所以蝶类种类多;而温带地区、寒带地区，特别是高海拔的寒冷地区以及荒漠和沙漠地区，蝶类的种类较少，然而，这样一些地区由于其独特的生态环境和其中的植被分布，导致一些特殊的蝴蝶类群的快速适应进化，如绢蝶属的蝶类主要分布在高海拔的高原荒漠和高原草甸上。同时，本研究分析结果表明，从蝶类这一昆虫类群来说，将中国的生物地理区系划分为东北区、华北区、华中区、华南区、蒙新区、康滇区和青藏区是合理的。
参考文献：
[1] 周尧.中国蝶类志（上、下册）[M].郑州：河南科学技术出版社，2000.
[2] 周尧.中国蝴蝶原色图鉴[M].郑州：河南科学技术出版社，1999.
[3] 王敏、范骁凌.中国灰蝶志[M].郑州：河南科学技术出版社，2002.
[4] 张永仁.蝴蝶100[M].台北：远流出版公司，2007.
[5] 王翠莲.皖南山区蝴蝶资源调查研究[J].安徽农业大学学报，2007，34（3）：446-450.
[6] 欧剑锋等.白云山蝴蝶资源调查[J].安徽农业科学， 2010，38（33）：18 858-18 860.
[7] 吕龙石等.长白山蝴蝶资源的调查与开发利用现状[J].延边大学农学学报，1999，21（2）：125-129.
[8] 陈明勇.云南省西双版纳州蝴蝶资源调查报告[J].吉林农业大学学报，2001，23（3）：50-57.