楊麗坤,任國棟,董賽紅
(河北大學 生命科學學院,河北 保定 071002)
河北省小五臺山自然保護區(qū)成立于1983年11月,并于2002年7月被批建為國家級自然保護區(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,因境內有東、西、南、北、中五臺而得名,其中東臺海拔2 882m,為河北省最高峰.小五臺山土壤的垂直變化導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個垂直分布帶,而復雜的氣候條件和豐富的植物資源又孕育了豐富的動物物種資源,目前保護區(qū)已記錄野生高等植物106科486屬1 350種,占河北全省 總數的50%;陸 生 脊 椎 動 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],使得小五臺山享有“華北地區(qū)物種基因庫”的美譽.
小五臺山昆蟲區(qū)系形成的時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)系組成和性質也隨其自然選擇性和適應進化而改變,即一些、甚至是大量昆蟲可能因為不適應新環(huán)境而滅亡,也可能因為適應新環(huán)境而進化成更多的新類型,構成了現在的小五臺山全昆蟲區(qū)系,這就是本地區(qū)特有種比較豐富的原因之一.
對于小五臺山的昆蟲,一些學者對其進行了研究與分析[1,4-16],但對小五臺山昆蟲區(qū)系的組成與分析未見報道.
2007-2009年,河北大學與小五臺山自然保護區(qū)管理局聯手組織國內40余位專家進行了昆蟲資源考察和資料整理,共計獲得3 000多種昆蟲和蛛形動物.本文僅根據昆蟲考察結果,對其區(qū)系組成和性質進行初步分析.
研究材料來自2007~2009年間對小五臺山自然保護區(qū)昆蟲資源的考察和資料整理結果,其中包括大量河北大學博物館鑒定的物種,一些種類來自河北大學組織完成的5卷《河北動物志》[17]和《中國動物志》[18-19]等相關資料記錄.
中國動物地理區(qū)和昆蟲分布類型均參考張榮祖[20]、陳學新[21]觀點,歐亞大陸的溫帶陸地,包括不列顛群島和日本構成古北界;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,在世界各動物地理區(qū)均有分布者稱為“世界廣布型”,在中國各動物地理區(qū)均有分布者稱為“全國分布型”,將同時分布于多個地理區(qū)者稱為“跨區(qū)分布型”.
對河北省小五臺山自然保護區(qū)考察獲得的昆蟲標本進行整理、檢查,參考國內外標準進行鑒定,同時對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數據顯示,小五臺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;種級階元組成以鱗翅目和鞘翅目為主,共占總種數的59.15%,而其他14目共占40.85%;科級組成以鞘翅目最多,鱗翅目、半翅目次之,其次為雙翅目,分別占科級總數的23.65%,19.21%,19.21%和13.30%,這4目昆蟲共占總種數的75.37%,構成該區(qū)昆蟲區(qū)系的主體.
表1 小五臺山昆蟲的種類組成Tab.1 Composing of insects species from Xiaowutai mountain
依據張榮祖[20]對動物地理區(qū)劃的劃分觀點,小五臺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個區(qū)有密切的聯系,可通過分布類型看其中的聯系.通過對小五臺山2 382種昆蟲(除分布地記載不詳的22種外)的地理分布分析,該區(qū)昆蟲在世界動物地理區(qū)劃中可劃分為6類28種分布類型,包括2個Ⅰ區(qū)型,5個Ⅱ區(qū)型,8個Ⅲ區(qū)型,7個Ⅳ區(qū)型,5個Ⅴ區(qū)型和1個世界分布型(表2).
表2顯示,小五臺山昆蟲在世界動物地理區(qū)劃中共分28個分布類型,種類最多者為古北界和東洋界共有成分,共計1 083種,占總數的45.47%;古北界成分次之,共計1 028種,占總數的43.16%,東洋界成分3種,占總數的0.13%;其他區(qū)系成分所占比例僅為11.25%.說明小五臺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,并與東洋界關系密切,這與小五臺山所處地理位置相一致.對小五臺山昆蟲在世界動物地理區(qū)中跨區(qū)分布類型進行復計比較(表3),也得出同樣結論,含東洋界的跨區(qū)分布型復計種數17式1 288種,復計比率為54.07%;含新北界跨區(qū)分布型復計種數15式201種,占8.44%;含熱帶界的跨區(qū)分布型復計種數12式97種,占4.07%;含新熱帶界跨區(qū)分布類型的復計種數12式75種,占3.15%;含大洋界的跨區(qū)分布型復計種數11式104種,占4.37%.
表2 小五臺山昆蟲的地理分布類型Tab.2 Form of geographic distribution of insects from Xiaowutai mountain
表3 小五臺山昆蟲在世界動物地理區(qū)中跨區(qū)分布型的復計率比較Tab.3 Accumulating percentage of the spanned distribution patterns from insects from Xiaowutai mountain in zoogeographic area of the world
對小五臺山昆蟲在中國動物地理區(qū)中的分布進行統(tǒng)計分析,得到7類62個分布類型,其中Ⅰ-Ⅵ區(qū)分布型分別是1,6,15,17,16個和6個,全國廣布型1個(表4).
表4 小五臺山昆蟲在中國動物區(qū)劃中各種分布型的種數和比例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,小五臺山昆蟲的分布類型比較復雜,它與中國其他動物區(qū)有或近或遠的關系,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%);在中國各動物區(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%).從這些數據看出,小五臺山昆蟲在地理分布上與東北區(qū)關系最為密切,與華中區(qū)和蒙新區(qū)的關系次之,而與其他動物區(qū)的關系較遠,這與小五臺山所處的地理位置相吻合.
為進一步探討小五臺山與中國地理區(qū)之間的關系,對小五臺山昆蟲進行跨區(qū)分布類型的復計統(tǒng)計(表5).
表5顯示,小五臺山昆蟲在中國動物區(qū)中的跨區(qū)分布類型的復計率由高到低依次是: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)的復計率分別為24.69%和28.17%,相對較少.同樣說明小五臺山昆蟲的分布與東北區(qū)關系緊密,與華中區(qū)、西南區(qū)和蒙新區(qū)關系較近,與青藏區(qū)和華南區(qū)較遠.
表5 小五臺山昆蟲在中國動物地理區(qū)跨區(qū)分布的復計率比較Tab.5 Accumulating percentage of the spanned distribution patterns from the insects from Xiaowutai mountain in zoogeographic area of China
目前已知分布于小五臺山及其毗鄰地區(qū)的土著昆蟲17種,占總種數的0.71%.這些土著種是昆蟲長期自然選擇、適應該山特定氣候條件的結果,同時也是生物作用該生態(tài)環(huán)境并形成適應進化特性的真實寫照,盡管大量昆蟲種類還需要挖掘,但從這些初步數字可以了解小五臺山生態(tài)景觀的特殊性.
小五臺山昆蟲的組成以完全變態(tài)類占優(yōu)勢,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,占到總種數的59.15%,而其他14目僅占40.85%;科級組成以鞘翅目(48科)、鱗翅目(39科)、半翅目(39科)和雙翅目(27科)最多,分別占科級總數的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%.
1)研究數據顯示,小五臺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,占總數的45.47%;古北界成分占總數的42.16%,古北界、東洋界以及2界共有成分占已知總數的88.75%,而其他地理界的成分僅占11.25%,說明其與古北界、東洋界的聯系緊密,而與其他動物界的關系疏遠.
2)對種類分布的復計表明,小五臺山昆蟲分布與東北區(qū)關系緊密,種數復計率為60.74%,與蒙新區(qū)、西南區(qū)和華中區(qū)的種數復計率相差不大,與華南區(qū)、青藏區(qū)關系疏遠.表明小五臺山位居華北區(qū)的東北部,它北鄰東北區(qū)和蒙新區(qū),與這2個地區(qū)的昆蟲區(qū)系關系最為密切.同時也由于小五臺山是華北區(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)不無聯系.
小五臺地區(qū)的土著昆蟲17種,占總種數的0.71%,它們是在自然選擇壓力下形成的適應小五臺山特殊生境的進化生物.
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