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海南海口五源河国家湿地公园蝴蝶多样性及时空动态分析

杨梓煊 朱遵燕 李加慧 林晓丹

杨梓煊,朱遵燕,李加慧,等. 海南海口五源河国家湿地公园蝴蝶多样性及时空动态分析[J]. 热带生物学报,2025, 16(0):1−12. doi:10.15886/j.cnki.rdswxb.20240164 doi:  10.15886/j.cnki.rdswxb.20240164
引用本文: 杨梓煊,朱遵燕,李加慧,等. 海南海口五源河国家湿地公园蝴蝶多样性及时空动态分析[J]. 热带生物学报,2025, 16(0):1−12. doi:10.15886/j.cnki.rdswxb.20240164 doi:  10.15886/j.cnki.rdswxb.20240164
YANG Zixuan, ZHU Zunyan, LI Jiahui, LIN Xiaodan. Spatiotemporal dynamics of butterfly diversity in Wuyuan River National Wetland Park, Haikou, Hainan[J]. Journal of Tropical Biology. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240164
Citation: YANG Zixuan, ZHU Zunyan, LI Jiahui, LIN Xiaodan. Spatiotemporal dynamics of butterfly diversity in Wuyuan River National Wetland Park, Haikou, Hainan[J]. Journal of Tropical Biology. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240164

海南海口五源河国家湿地公园蝴蝶多样性及时空动态分析

doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240164
基金项目: 中科协第八届青年人才托举工程项目(2022QNRCO01);海南省自然科学基金青年项目(320QN201);海南大学科研启动项目(KYQD(ZR)20026);蚂蚁森林海口五源河湿地公益保护地项目(MCF-S-2020-008)
详细信息
    第一作者:

    杨梓煊(2000—)性别男,海南大学热带农林学院2022级硕士研究生。E-mail:2440409490@qq.com

    通信作者:

    林晓丹(1991—),性别女,海南大学热带农林学院副教授。E-mail:994239@hainanu.edu.cn

  • 中图分类号: Q968.1

Spatiotemporal dynamics of butterfly diversity in Wuyuan River National Wetland Park, Haikou, Hainan

  • 摘要: 蝴蝶作为一类重要的环境监测指示生物,其群落的组成和多样性与生境类型有着密切联系,其多样性及分布在一定程度上能很好反应当地生态环境质量。为掌握海南海口五源河国家湿地公园里的不同生境与蝴蝶多样性的关系,笔者自2023年2月至2024年1月,用样线法对海南海口五源河国家湿地公园常绿阔叶灌木林、灌丛、农田、草地沼泽4种生境的蝴蝶进行了系统性调查,探究了海南海口五源河国家湿地公园里的不同生境中蝴蝶分布的情况。本次调查共记录2107头蝴蝶,隶属6科90属128种,其中区系组成成分中以东洋区物种为主,不同科的种类组成中蛱蝶科的种类和数量最多;群落多样性在时空上存在明显差异,成虫月发生动态显示物种数和个体数变化均呈现双峰状,分别在5月和9月达到峰值;不同生境的蝴蝶物种组成、多样性指数等均存在较大差异,其中常绿阔叶灌木林的蝴蝶群落多样性指数、丰富度指数和均匀度指数均最高,草本沼泽的蝴蝶群落多样性指数、均匀度指数最低。本研究结果补充了海南海口五源河国家湿地公园蝴蝶资源的基础数据,并为该地区蝴蝶多样性保护和利用及生态环境评估提供理论依据。
  • 图  2  海南海口五源河国家湿地公园蝶类的物种数与个体数时序动态

    A.蝶类物种数与个体数时序动态;B.4种生境的蝶类物种数时序动态;C.4种生境的蝶类个体数时序动态

    Fig.  2  The temporal dynamics of butterfly species and individual numbers in Wuyuan River National Wetland Park, Haikou, Hainan

    A. The temporal dynamics of butterfly species and individual numbers; B. Time-series dynamics of butterfly species number in four habitats; C. Time-series dynamics of butterfly individual number in four habitats.

    表  1  海南海口五源河国家湿地公园样线分布信息

    Table  1  Distribution of transects in Wuyuan River National Wetland Park, Haikou, Hainan

    生境类型样线位置人为干扰干扰强度
    Habitat typesTransectLocationAnthropogenic interferenceInterference
    intensity
    常绿阔叶灌木林
    Laurifruticeta
    A119.959722°~19.956944°N放牧
    Grazing
    +
    110.239444°~110.242500°E
    A219.962222°~19.961389°N放牧,水坝建设
    Grazing, Dam construction
    +
    110.241944°~110.245556°E
    灌丛
    Shrubbery
    B119.954444°~19.958611°N放牧
    Grazing
    +
    110.257778°~110.258333°E
    B220.020833°~20.018611°N放牧
    Grazing
    +
    110.222500°~110.224722°E
    农田
    Farmland
    C120.014444°~20.013056°N放牧,毁林、毁草开垦
    Grazing, Destroy forest or grass for reclamation
    ++
    110.235000°~110.230833°E
    C220.006944°~20.005556°N放牧,毁林、毁草开垦
    Grazing, Destroy forest or grass for reclamation
    ++
    110.232778°~110.236389°E
    草本沼泽
    Emersiherbosa
    D119.999722°~19.997500°N放牧
    Grazing
    ++
    110.232500°~110.232222°E
    D220.058056°~20.050556°N放牧,旅游开发
    Grazing, tourism development
    +++
    110.206389°~110.203889°E
      注:按照生境干扰程度,将其分为三类:+为干扰强度弱;++为干扰强度中等;+++为干扰强度强
      Note: The disturbance degree of the habitat divided into three categories: +, weak interference intensity; ++, indicates moderate interference intensity; +++, indicates strong interference intensity
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    表  2  海南海口五源河国家湿地公园蝴蝶群落的多样性指数分析

    Table  2  The analysis of butterfly diversity index in Wuyuan River National Wetland Park, Haikou, Hainan

    科名
    Family
    物种数
    Species
    number
    个体数
    Individual
    number
    多样性指数
    Diversity index H
    丰富度指数
    Richness index R
    优势度指数
    Dominance index D
    均匀度指数
    Evenness index J
    弄蝶科Hesperiidae201782.6843.6670.1520.896
    灰蝶科Lycaenidae294652.9154.5590.0950.866
    蛱蝶科Nymphalidae476043.4517.1830.1010.896
    凤蝶科Papilionidae204052.5423.1650.2740.848
    粉蝶科Pieridae104392.2431.4790.1730.974
    蚬蝶科Riodinidae2160.6620.3610.6250.954
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    表  3  4种生境蝴蝶群落结构的多样性指数分析

    Table  3  The analysis of butterfly diversity index in four habitats

    生境类型
    Habitat types
    物种数
    Species
    number
    个体数
    Individual
    number
    多样性指数
    Diversity
    index H
    丰富度指数
    Richness
    index R
    优势度指数
    Dominance
    index D
    均匀度指数
    Evenness
    index J
    常绿阔叶灌木林Laurifruticeta 101 790 4.2827 14.9879 0.0418 0.9280
    灌丛Shrubbery 82 698 4.0011 12.3698 0.0759 0.9080
    农田Farmland 61 447 3.7012 9.8319 0.0738 0.9003
    草本沼泽Emersiherbosa 36 172 3.2385 6.7994 0.0930 0.9037
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    表  4  不同季节蝴蝶蝴蝶群落结构的多样性指数分析

    Table  4  The analysis of butterfly diversity index in different seasons

    季节 物种数 个体数 多样性指数
    Diversity index H
    丰富度指数
    Richness
    index R
    优势度指数
    Dominance index D
    均匀度指数
    Evenness index J
    Season Species number Individual number
    春Spring 106 903 4.3128 15.4282 0.0343 0.9248
    夏Summer 94 584 4.0796 14.5999 0.0908 0.8979
    秋Autumn 72 397 3.9712 11.8651 0.0605 0.9286
    冬Winter 55 219 3.6631 10.0203 0.0594 0.9141
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    表  5  4种生境在不同季节蝴蝶群落结构的多样性指数分析

    Table  5  The analysis of butterfly diversity index in different seasons in four habitats

    生境类型
    Habitat types
    季节
    Season
    物种数
    Species
    number
    个体数
    Individual
    number
    多样性指数
    Diversity
    index H
    丰富度指数
    Richness
    index R
    优势度指数
    Dominance
    index D
    均匀度指数
    Evenness
    index J
    常绿阔叶灌木林
    Laurifruticeta
    春Spring 82 346 4.1814 13.8546 0.0462 0.9489
    夏Summer 68 203 3.9304 12.6101 0.064 0.9315
    秋Autumn 51 164 3.6022 9.8042 0.0915 0.9162
    冬Winter 39 77 3.4635 8.7481 0.0909 0.9454
    灌丛
    Shrubbery
    春Spring 65 282 3.9615 11.3437 0.0461 0.949
    夏Summer 58 195 3.6495 10.8098 0.1385 0.8988
    秋Autumn 40 133 3.3606 7.9749 0.1128 0.911
    冬Winter 29 88 3.1596 6.2537 0.1023 0.9383
    农田
    Farmland
    春Spring 47 191 3.5267 8.7581 0.0942 0.916
    夏Summer 47 143 3.3656 9.2689 0.1399 0.8742
    秋Autumn 31 71 3.268 7.0378 0.0986 0.9517
    冬Winter 23 42 2.9681 5.886 0.119 0.9466
    草本沼泽
    Emersiherbosa
    春Spring 29 89 3.135 6.238 0.0899 0.931
    夏Summer 18 43 2.7014 4.5198 0.1395 0.9346
    秋Autumn 15 27 2.5896 4.2478 0.1481 0.9563
    冬Winter 9 13 2.1384 3.119 0.1538 0.9732
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    表  6  4种生境之间蝴蝶的共有种数与相似性系数

    Table  6  Number of butterfly species and similarity coefficient in four habitats

    生境类型
    Habitat types
    常绿阔叶灌木林
    Laurifruticeta
    灌丛
    Shrubbery
    农田
    Farmland
    草本沼泽
    Emersiherbosa
    常绿阔叶灌木林
    Laurifruticeta
    0.53780.40870.2232
    灌丛
    Shrubbery
    640.64370.3258
    农田
    Farmland
    47560.4265
    草本沼泽
    Emersiherbosa
    252929
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    [18] 李晨笛, 李东海, 杨小波, 史建康, 赵俊福, 李龙, 陈琳, 张培春, 田璐嘉.  海南中部山区天然林物种组成与群落特征变化 . 热带生物学报, doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2022.03.012
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    [20] 侯祥文, 徐诗涛, 王德立, 梁靖雯, 司更花.  海南岛鸟巢蕨自然种群遗传多样性SRAP分析 . 热带生物学报, doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2021.01.004
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-10-29
  • 录用日期:  2025-03-21
  • 修回日期:  2025-01-21

海南海口五源河国家湿地公园蝴蝶多样性及时空动态分析

doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240164
    基金项目:  中科协第八届青年人才托举工程项目(2022QNRCO01);海南省自然科学基金青年项目(320QN201);海南大学科研启动项目(KYQD(ZR)20026);蚂蚁森林海口五源河湿地公益保护地项目(MCF-S-2020-008)
    作者简介:

    杨梓煊(2000—)性别男,海南大学热带农林学院2022级硕士研究生。E-mail:2440409490@qq.com

    通讯作者: 林晓丹(1991—),性别女,海南大学热带农林学院副教授。E-mail:994239@hainanu.edu.cn
  • 中图分类号: Q968.1

摘要: 蝴蝶作为一类重要的环境监测指示生物,其群落的组成和多样性与生境类型有着密切联系,其多样性及分布在一定程度上能很好反应当地生态环境质量。为掌握海南海口五源河国家湿地公园里的不同生境与蝴蝶多样性的关系,笔者自2023年2月至2024年1月,用样线法对海南海口五源河国家湿地公园常绿阔叶灌木林、灌丛、农田、草地沼泽4种生境的蝴蝶进行了系统性调查,探究了海南海口五源河国家湿地公园里的不同生境中蝴蝶分布的情况。本次调查共记录2107头蝴蝶,隶属6科90属128种,其中区系组成成分中以东洋区物种为主,不同科的种类组成中蛱蝶科的种类和数量最多;群落多样性在时空上存在明显差异,成虫月发生动态显示物种数和个体数变化均呈现双峰状,分别在5月和9月达到峰值;不同生境的蝴蝶物种组成、多样性指数等均存在较大差异,其中常绿阔叶灌木林的蝴蝶群落多样性指数、丰富度指数和均匀度指数均最高,草本沼泽的蝴蝶群落多样性指数、均匀度指数最低。本研究结果补充了海南海口五源河国家湿地公园蝴蝶资源的基础数据,并为该地区蝴蝶多样性保护和利用及生态环境评估提供理论依据。

English Abstract

杨梓煊,朱遵燕,李加慧,等. 海南海口五源河国家湿地公园蝴蝶多样性及时空动态分析[J]. 热带生物学报,2025, 16(0):1−12. doi:10.15886/j.cnki.rdswxb.20240164 doi:  10.15886/j.cnki.rdswxb.20240164
引用本文: 杨梓煊,朱遵燕,李加慧,等. 海南海口五源河国家湿地公园蝴蝶多样性及时空动态分析[J]. 热带生物学报,2025, 16(0):1−12. doi:10.15886/j.cnki.rdswxb.20240164 doi:  10.15886/j.cnki.rdswxb.20240164
YANG Zixuan, ZHU Zunyan, LI Jiahui, LIN Xiaodan. Spatiotemporal dynamics of butterfly diversity in Wuyuan River National Wetland Park, Haikou, Hainan[J]. Journal of Tropical Biology. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240164
Citation: YANG Zixuan, ZHU Zunyan, LI Jiahui, LIN Xiaodan. Spatiotemporal dynamics of butterfly diversity in Wuyuan River National Wetland Park, Haikou, Hainan[J]. Journal of Tropical Biology. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240164
  • 蝴蝶隶属于昆虫纲Insecta鳞翅目Lepidoptera锤角亚目Rhopalocera,对栖息地的生境结构、植物组成变化及气候变化特别敏感[12],应对生境变化反应速度比其寄主植物快3~30倍[34],其生活周期短,数量多,分布广,易于观察﹑捕捉、标记、鉴定和监测,常被作为监测环境变化的重要指示生物。对特定环境区域进行蝶类的群落组成及其多样性的研究,不仅可以丰富物种资源数据,还能为生态监测提供理论依据[56]

    近年来,中国许多地区开展了蝴蝶的群落结构与多样性、多样性与环境变化相关性等研究。孙明等[7]对陕北地区的黄陵县与榆阳区的蝴蝶种类及群落结构进行了调查,共记录蝴蝶78种,发现蝴蝶多样性与其生境密切相关,植物覆盖度越高、蜜源植物越多的样区,蝴蝶物种多样性和丰富度越高。王旭等[8]对南岭中段区域的弄蝶生态分布及多样性进行调查,记录弄蝶83种,发现弄蝶的群落物种多样性指数存在随海拔梯度先升高后逐渐降低的现象,即在中等海拔高度上群落物种多样性达到最大值,这种生态分布符合生物多样性的中间高度膨胀假说。易浪等[6]对横断山脉西部的高黎贡山地区开展蝴蝶群落多样性的分析,记录蝶类151种,并发现蝶类多样性随海拔、生境及季节变化的规律,为加强区域物种多样性监测、保护生物多样性提供了科学依据。黄敦元等[9]对南岭山地北坡齐云山国家级自然保护区蝶类群落多样性的调查,记录蝶类189种,发现群落多样性和其稳定性与生境类型以及人为活动密切相关。

    海南岛地处中国最南端,是中国最大的一块热带土地,岛内地形复杂多样,气候为典型的热带海洋性气候;由于其独特的地理位置、优良的气候条件和多样化的生境,岛上保留了丰富的生物多样性资源[1011],是当下全球生物多样性热点地区之一[12]。然而,关于海南岛的蝴蝶群落及其多样性的相关研究较少[1316]。海南海口五源河国家湿地公园坐落在海南省海口市秀英区,是一条重要生态廊道,园区内有多种生境,为动物提供了丰富的栖息地与繁衍场所,也为蝴蝶提供了优质的生活环境。本研究通过对海南海口五源河国家湿地公园的蝶类进行全面调查,分析了园区内蝴蝶的群落多样性和时序动态,为进一步深入拓展该区域的蝴蝶资源保护、利用以及生态系统健康评价提供基础资料。

    • 海南海口五源河国家湿地公园位于海南省海口市秀英区,总面积1 300.58 hm2,其中湿地面积958.39 hm2,湿地率为73.69%,是海口市的“生命之源”,地势东南高西北低,水系纵横交错,主要水体包括东南部永庄水库、五源河和海口湾部分海域[17]

    • 根据海南海口五源河国家湿地公园实际地理情况,采用样线法,选择常绿阔叶灌木林、灌丛、农田和草本沼泽4种生境类型,共设置8条长度1 km的样线(表1),生境类型与干扰程度划分参照中华人民共和国生态环境部发布的《生物多样性观测技术导则−蝴蝶》[18]。本研究于2023年2月至2024年1月的每月下旬开展调查,选择晴朗微风蝴蝶活动的时间(9:00−17:00),调查时采用直接观察法记录样线左右2.5 m,上方5 m范围内所遇见的全部蝴蝶,如有无法目测识别的则将其采集带回制成标本,参考专业书籍进行鉴定[1920]

      表 1  海南海口五源河国家湿地公园样线分布信息

      Table 1.  Distribution of transects in Wuyuan River National Wetland Park, Haikou, Hainan

      生境类型样线位置人为干扰干扰强度
      Habitat typesTransectLocationAnthropogenic interferenceInterference
      intensity
      常绿阔叶灌木林
      Laurifruticeta
      A119.959722°~19.956944°N放牧
      Grazing
      +
      110.239444°~110.242500°E
      A219.962222°~19.961389°N放牧,水坝建设
      Grazing, Dam construction
      +
      110.241944°~110.245556°E
      灌丛
      Shrubbery
      B119.954444°~19.958611°N放牧
      Grazing
      +
      110.257778°~110.258333°E
      B220.020833°~20.018611°N放牧
      Grazing
      +
      110.222500°~110.224722°E
      农田
      Farmland
      C120.014444°~20.013056°N放牧,毁林、毁草开垦
      Grazing, Destroy forest or grass for reclamation
      ++
      110.235000°~110.230833°E
      C220.006944°~20.005556°N放牧,毁林、毁草开垦
      Grazing, Destroy forest or grass for reclamation
      ++
      110.232778°~110.236389°E
      草本沼泽
      Emersiherbosa
      D119.999722°~19.997500°N放牧
      Grazing
      ++
      110.232500°~110.232222°E
      D220.058056°~20.050556°N放牧,旅游开发
      Grazing, tourism development
      +++
      110.206389°~110.203889°E
        注:按照生境干扰程度,将其分为三类:+为干扰强度弱;++为干扰强度中等;+++为干扰强度强
        Note: The disturbance degree of the habitat divided into three categories: +, weak interference intensity; ++, indicates moderate interference intensity; +++, indicates strong interference intensity
    • 根据群落生态学的统计方法,使用Shannon-Wiener多样性指数(H′)、Margalef物种丰富度指数(R)、Berger-Parker物种优势度指数(D)和Pielou物种均匀度指数(J)来评估海南海口五源河湿地公园不同生境与不同类群蝴蝶种群的多样性状况。

      $$ {P}_{i}={N}_{i}/N \text{,} $$
      $$ H'=-\sum _{i=1}^{s}{P}_{i}\mathrm{ln}{P}_{i} {,} $$
      $$ R=\left(S-1\right)/\mathrm{ln}N \text{,} $$
      $$ D={N}_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}}/N \text{,} $$
      $$ J=H'/S \text{,} $$

      式中,Pi是第i种的个体比例;Ni是第i种的个体数;N是全部物种的个体总数;S是物种数;Nmax是群落优势种的个体数。

      对于两两生境之间的相似度,采用Jaccard相似性系数(C)进行测定。

      $$ \mathrm{C}=\mathrm{c}/\left(\mathrm{a}+\mathrm{b}-\mathrm{c}\right) \text{,} $$

      式中,C是相似性系数;a、b为两个不同群落的物种数;c为两个不同群落共有的物种数。当相似性系数C=0~0.25时为极不相似;C=0.25~0.50时为中等不相似;C=0.50~0.75时为中等相似;C=0.75~1.00时则为极相似。

    • 图1可知,总体调查曲线随着个体数的不断积累,呈先急剧增加,后逐渐平缓趋于水平,表明调查抽样强度充分。

      图  1  海南海口五源河国家湿地公园蝴蝶物种累计曲线

      Figure 1.  Butterfly species accumulation curve in Wuyuan River National Wetland Park, Haikou, Hainan

      在为期1 年(2023年2月——2024年1月)的调查中,共记录2 107头蝴蝶,隶属6科90属128种(附录1),不同科的种类组成有较大差异,其中蛱蝶科Nymphalidae的种数与个体数最多,分别达到了28种与604头;多样性指数和物种丰富度指数蛱蝶科均最高,灰蝶科Lycaenidae次之;物种优势度指数最高为蚬蝶科Riodinidae,凤蝶科Papilionidae次之;物种均匀度指数最高为粉蝶科Pieridae,蚬蝶科次之(表2)。区系组成成分表明128种蝴蝶中,广布种12种,占比9.38%;东洋区物种116种,占比90.63%。

      表 2  海南海口五源河国家湿地公园蝴蝶群落的多样性指数分析

      Table 2.  The analysis of butterfly diversity index in Wuyuan River National Wetland Park, Haikou, Hainan

      科名
      Family
      物种数
      Species
      number
      个体数
      Individual
      number
      多样性指数
      Diversity index H
      丰富度指数
      Richness index R
      优势度指数
      Dominance index D
      均匀度指数
      Evenness index J
      弄蝶科Hesperiidae201782.6843.6670.1520.896
      灰蝶科Lycaenidae294652.9154.5590.0950.866
      蛱蝶科Nymphalidae476043.4517.1830.1010.896
      凤蝶科Papilionidae204052.5423.1650.2740.848
      粉蝶科Pieridae104392.2431.4790.1730.974
      蚬蝶科Riodinidae2160.6620.3610.6250.954
    • 海南海口五源河国家湿地公园蝶类的种类与个体数随时间变化。海南海口五源河湿地公园的蝶类物种数从2月到5月持续增加,从5月到8月回落,在9月小幅增长,随后缓慢下降至11月,12月又小幅增长后持续下降至翌年1月(2023年2月至2024年1月)(图2-A)。成虫月发生动态曲线表明物种数变化呈现双峰状,分别在5月和9月达到峰值。个体数的月份动态变化与物种数动态趋于一致。

      图  2  海南海口五源河国家湿地公园蝶类的物种数与个体数时序动态

      Figure 2.  The temporal dynamics of butterfly species and individual numbers in Wuyuan River National Wetland Park, Haikou, Hainan

      4种生境蝶类的种类与个体数的时序动态变化存在差异。常绿阔叶灌木林的蝶类物种数在2—3月大幅度增加,4月至5月有小幅度下降,4—5月上升到最高值64种,5—8月持续下降,8—9月再次小幅度上升,9—11月持续下降,11—12月小幅上升,12—翌年1月持续下降到最低值8种(图2-B);灌丛相较于常绿阔叶灌木林其蝶类物种数增长的幅度较缓,3—5月持续增加,于5月达到最高值49种,5—8月回落,8—10月小幅增长,10—12月下降,12—翌年1月小幅增加;农田的蝶类物种数变化趋势与常绿阔叶灌木林一致,分别在5月上升到最高值38种和2月达到最低值9种;草本沼泽的物种数始终保持在20种及以下,但也在5月达到最高值20种和2月达到最低值3种。4种生境的个体数动态变化与物种数动态趋于一致(图2-C)。

    • 4种生境的蝴蝶群落多样性指数结果(表3)表明多样性指数(H′)和丰富度指数(R)的大小依次为常绿阔叶灌木林生境>灌丛生境>农田生境>草本沼泽生境,优势度指数(D)的大小依次为草本沼泽生境>农田生境>灌丛生境>常绿阔叶灌木林生境,均匀度指数(J)的大小依次为常绿阔叶灌木林生境>灌丛生境>草本沼泽生境>农田生境。以上4个指数分析结果均表明,不同生境的植被组成越复杂,人为干扰越少,蝴蝶的物种多样性越高,反之植被越是单一、受人为干扰越严重,其蝶类的多样性越低。

      表 3  4种生境蝴蝶群落结构的多样性指数分析

      Table 3.  The analysis of butterfly diversity index in four habitats

      生境类型
      Habitat types
      物种数
      Species
      number
      个体数
      Individual
      number
      多样性指数
      Diversity
      index H
      丰富度指数
      Richness
      index R
      优势度指数
      Dominance
      index D
      均匀度指数
      Evenness
      index J
      常绿阔叶灌木林Laurifruticeta 101 790 4.2827 14.9879 0.0418 0.9280
      灌丛Shrubbery 82 698 4.0011 12.3698 0.0759 0.9080
      农田Farmland 61 447 3.7012 9.8319 0.0738 0.9003
      草本沼泽Emersiherbosa 36 172 3.2385 6.7994 0.0930 0.9037

      不同季节的蝴蝶群落多样性指数结果(表4)表明多样性指数(H′)和物种丰富度指数(R)的大小依次为春季最高,分别达到了4.312815.4282,夏季次之,冬季最低分别为4.663110.0203;优势度指数(D)的大小依次为夏季最高0.0908,秋季次之,春季最低0.0343;均匀度指数(J)的大小依次为秋季最高0.9141,春季次之,夏季最低0.8979

      表 4  不同季节蝴蝶蝴蝶群落结构的多样性指数分析

      Table 4.  The analysis of butterfly diversity index in different seasons

      季节 物种数 个体数 多样性指数
      Diversity index H
      丰富度指数
      Richness
      index R
      优势度指数
      Dominance index D
      均匀度指数
      Evenness index J
      Season Species number Individual number
      春Spring 106 903 4.3128 15.4282 0.0343 0.9248
      夏Summer 94 584 4.0796 14.5999 0.0908 0.8979
      秋Autumn 72 397 3.9712 11.8651 0.0605 0.9286
      冬Winter 55 219 3.6631 10.0203 0.0594 0.9141

      4个生境在不同季节的蝴蝶群落多样性指数结果(表5)呈现一定差异。具体来看,多样性指数(H′)和物种丰富度指数(R)的大小无论在哪个生境,均依次为春季>夏季>秋季>冬季;而在同一季节中,多样性指数(H′)和物种丰富度指数(R)的大小均依次为常绿阔叶灌木林生境>灌丛生境>农田生境>草本沼泽生境。均匀度指数(J)指数结果表明,在不同季节下,常绿阔叶灌木林生境的均匀度指数在0.91~0.95之间波动,草本沼泽生境的均匀度指数在0.93~0.98之间波动,灌丛生境和农田生境的均匀度指数生境相对波动较大,分别在0.89~0.95和0.87~0.96之间波动。

      表 5  4种生境在不同季节蝴蝶群落结构的多样性指数分析

      Table 5.  The analysis of butterfly diversity index in different seasons in four habitats

      生境类型
      Habitat types
      季节
      Season
      物种数
      Species
      number
      个体数
      Individual
      number
      多样性指数
      Diversity
      index H
      丰富度指数
      Richness
      index R
      优势度指数
      Dominance
      index D
      均匀度指数
      Evenness
      index J
      常绿阔叶灌木林
      Laurifruticeta
      春Spring 82 346 4.1814 13.8546 0.0462 0.9489
      夏Summer 68 203 3.9304 12.6101 0.064 0.9315
      秋Autumn 51 164 3.6022 9.8042 0.0915 0.9162
      冬Winter 39 77 3.4635 8.7481 0.0909 0.9454
      灌丛
      Shrubbery
      春Spring 65 282 3.9615 11.3437 0.0461 0.949
      夏Summer 58 195 3.6495 10.8098 0.1385 0.8988
      秋Autumn 40 133 3.3606 7.9749 0.1128 0.911
      冬Winter 29 88 3.1596 6.2537 0.1023 0.9383
      农田
      Farmland
      春Spring 47 191 3.5267 8.7581 0.0942 0.916
      夏Summer 47 143 3.3656 9.2689 0.1399 0.8742
      秋Autumn 31 71 3.268 7.0378 0.0986 0.9517
      冬Winter 23 42 2.9681 5.886 0.119 0.9466
      草本沼泽
      Emersiherbosa
      春Spring 29 89 3.135 6.238 0.0899 0.931
      夏Summer 18 43 2.7014 4.5198 0.1395 0.9346
      秋Autumn 15 27 2.5896 4.2478 0.1481 0.9563
      冬Winter 9 13 2.1384 3.119 0.1538 0.9732
    • 根据Jaccard相似性系数分析不同生境的相似性,结果(表6)表明灌丛生境与农田生境之间的相似性系数0.643 7最高,在0.50到0.75之间,为中等相似,蝴蝶共有种类有56种,表明其生境差异相对较小,蝴蝶群落结构差异相对不明显;常绿阔叶灌木林生境与灌丛生境之间的相似性系数0.5424,仅次于灌丛生境与农田生境,也为中等相似;常绿阔叶灌木林生境与草本沼泽生境之间的相似性系数0.2252最低,在0到0.25之间,为极不相似,共有物种数仅为25种,表明生境之间差异极大,蝴蝶群落结构差异明显。其余两两生境之间的相似性系数均在0.25到0.50之间,为中等不相似,生境的蝴蝶群落结构存在一定差异。

      表 6  4种生境之间蝴蝶的共有种数与相似性系数

      Table 6.  Number of butterfly species and similarity coefficient in four habitats

      生境类型
      Habitat types
      常绿阔叶灌木林
      Laurifruticeta
      灌丛
      Shrubbery
      农田
      Farmland
      草本沼泽
      Emersiherbosa
      常绿阔叶灌木林
      Laurifruticeta
      0.53780.40870.2232
      灌丛
      Shrubbery
      640.64370.3258
      农田
      Farmland
      47560.4265
      草本沼泽
      Emersiherbosa
      252929
    • 本研究为对海南海口五源河国家湿地公园的蝴蝶群落进行了首次的系统性的调查与研究。2023年2月到2024年1月,共记录了2107头蝴蝶,隶属6科90属128种,其中蛱蝶科的物种多样性最高,与中国许多地区如西双版纳、武夷山、秦岭等的蝶类研究结论相同[2123],推测与蛱蝶科的成虫食性广、飞行活跃,且本身种类多等原因相关,因此能适应的生境更复杂。

      蝴蝶群落的季节性受多个环境因素影响,如寄主植物、蜜源植物、气候条件等,是环境因素综合作用的结果[23]。海南海口五源河国家湿地公园蝴蝶群落的季节动态呈现双峰状,与澳大利亚和中国的云南等热带和亚热带地区的蝶类多样性调查结果相同[11,2426]。海南海口五源河国家湿地公园蝶类物种数的第一个峰值在5月,从3月开始爆发性增加,由于春季存在大量的植物嫩叶与花蜜为蝴蝶提供大量的食物,4月底迎来海南的第一个大雨季,降水增加会显著影响蝴蝶的代谢速率、生长繁殖和激素分泌等生理活动[21],推测在降水与食物的双重影响下,蝴蝶多样性增加,于5月达到最高;8月的物种数与个体数明显下降,可能由于此时正处于许多物种的世代交替期;9月继续上升达到第二个峰值,此时全年发生的蝴蝶种类完成了世代交替,春夏季蝴蝶繁育的后代成功羽化并以成虫的方式越冬。同时,蝶类多样性的季节变化是环境因子和其本身的生物学特性共同影响的结果,不同地区的季节变化均有区别。例如中国不同地区蝴蝶的发生高峰期不同,西双版纳的蝴蝶群落经过李金涛等[21]与王朝雅等[25]的研究发现,在4月与8月分别有明显的高峰,其中蝴蝶的物种数与个体数均在雨季达到最高值,与本研究结果一致;胡锦等[27]研究发现广西十万大山国家森林公园的蝴蝶个体数从4月开始增加,到5月基本稳定并持续到9月,可能与调查月份期间当地气候适宜蝴蝶生存和大多数调查月份处于雨季有关;韩婉诗等[28]研究发现,广东乳源南水湖国家湿地公园的蝶类秋季数量明显高于春季和夏季,与调查期中的春夏季持续大量降雨,湿度大且高温不利于蝶类活动有关。

      文献[23,29]分析结果表明不同生境的蝶类多样性与植被组成及人为干扰程度密切相关,与一些地区如越南北部和中国云南的研究结果一致。草本沼泽生境是4种生境中遭遇人为干扰最严重的区域,许多原生植被被景观草坪和公路替代,人员活动十分密集,直接影响了蝴蝶的栖息环境和寡食性蝶类的主要食物来源。同时本研究调查发现,海南海口五源河国家湿地公园各个生境间放牧与入侵植物(如飞机草、马樱丹等)对蝶类可能存在潜在威胁,文献[30]与本研究结果均发现放牧会促进植物群落的重新构建,而随着入侵植物对原生植物生态位的挤占,在一定程度上直接或间接影响到蝶类的食物来源。

      了解一个地区蝶类多样性和各生境的物种组成差异,是开展该区域的蝴蝶资源利用、保护以及生态系统健康评价的基础。本研究结果表明海南海口五源河国家湿地公园的蝴蝶群落时空变化受季节影响明显,不同生境的蝶类组成存在显著差异,因此海南海口五源河国家湿地公园的蝴蝶生物多样性保护应以全生境保护为宜,兼顾不同的蝴蝶类群,其中栖息地的保护至关重要,应尽可能减少生境的破坏与人为干扰。

      致谢:感谢海南大学李金花副教授对本文撰写给予指导。

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