以开花植物为主的蝶类多样性生境环境营造.pdf
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1、2023四川林业科技编辑部研究报告Jun.20233年2023Journal of Sichuan Forestry Science and Technology6月No.3Vol.44,第4 4 卷第3 期四川林业科技以开花植物为主的蝶类多样性生境环境营造刘颖la,张喆*,李翔宇l,a,马红艳la,黄秋霞l,a1西南林业大学a.园林园艺学院,云南昆明6 50 0 0 02022-08-22收稿,2 0 2 3-0 3-0 4 网络版发表开放科学(资源服务)标识码(OSID)基金项目国家自然科学基金(3 18 6 0 2 3 4 0);云南省基础研究计划(2 0 19 FD076);西南林业大
2、学科技创新基金(KY21044)刘颖(19 9 8),女,硕,2 9 2 53 7 56 0 5 *通信作者ZZ摘要通过对昆明市3 个湿地公园内开花植物实地调查,探讨了昆明市湿地公园全年开花植物与蝶类多样性之间的关系。结果表明,蝴蝶物种丰富度和多度不仅受到季节变化的影响,还受到开花植物花朵丰富程度、花朵颜色影响。在时序变化上,温度、季相变化、开花植物和植物配置是维持蝴蝶物种多样性的重要因素。从公园整体上出发,合理配置开花植物和植物花色对蝴蝶的多样性提高,以及促进城市湿地公园生物多样性的发展有促进作用。关键词湿地公园;开花植物;蝶类蝴蝶已被公认为可用作气候 、生态环境 2 与生境结构 3 等变化
3、的指示物种。湿地公园易被人类扰动的生态脆弱区特性及保持湿地原生境的矛盾使得其未来可能成为人类扰动下生态脆弱区生态系统研究的重要基地,同时兼有物种及其栖息地保护、生态旅游和生态教育功能的湿地景观区域,所以湿地公园的保护应放在首要的地位 4 。昆明市处于亚热带高原季风气候,其中滇池是云南省第一大淡水湖,孕育了许多生物多样性,其管理和保护尤为重要 5。通过选取蝴蝶作为指示性物种,探索滇池东岸三个湿地公园开花植物与蝶类多样性之间的关系,有利于蝶类多样性的保护和湿地公园开展以四季开花植物为主的蝶类生境景观的营造。访花是蝶类日常生活中主要的行为之一。开花植物是蝶类赖以生存和繁殖的前提条件,其丰富程度将会在
4、一定程度上决定当地蝶类的多样性 6 。蝴蝶多样性常随植物多样性的增加而增加 7 ,不同科属的蝴蝶有自己的访花偏好。湿地公园的开花植物多以观赏性为主,色彩比较丰富,且花卉种植更替频繁,影响蝴蝶与蜜源植物的群落结构 8 。秋冬季节由于气候原因开花植物较少,影响蝶类生存 9 。为了解昆明市开花植物对蝶类多样性的影响,2021年8 月一2 0 2 2 年7 月,在昆明市滇池东岸的湿地公园以蝶类为指示因子,调查了全年的蝶类多样性与开花植物之间关系,探讨了春夏秋冬的开花植物对蝶类多样性的影响,以期为湿地公园以开花植物为主的蝶类栖息地生境营建提供参考。1研究区域概况与方法1.1研究区域概况研究地点选择了位于
5、昆明市滇池东岸的湿地公园3 个,作为蝴蝶数据调查的研究地点(见图1)。分别是海洪湿地公园(2 5.53 hm)、斗南湿地公园(4 3.3 h m)、捞鱼河湿地公园(4 6.6 hm)。1.2研究方法蝶类调查采用样线调查法,根据公园的面积(不包含水面和建筑集中片区),每两公项绿地设引用格式:刘颖,张喆,李翔宇,等.以开花植物为主的蝶类多样性生境环境营造 J.四川林业科技,2 0 2 3,4 4(3):54-6 3.LIU Y,ZHANG Z,LI X Y,et al.Construction of butterfly diversity habitat environment based on
6、flowering plantsJ.Journal of SichuanForestry Science and Technology,2023,44(3):54-63.doi:10.12172/202208220002.55刘颖,全等:以开花植物为主的蝶类多样性生境环境营造研究报告捞鱼河湿地公园海洪混地公园斗南湿地公间图例图例样线样线HH-D1HH-D2HH:D3HH-D4DN-D9DN-D8DN-D9DN-D1DN-D2DN-D3DN-D41DN-DSDNHD6DN-D7LYH-D1LYH-D2LYH-D3LYH-D4LYH-DSLYH-D6LYH-D7图1各公园内部样线实际调查图Fig.
7、1Actual survey map of internal sample line in different parks置一个样段,每个绿地最多设置15个。沿绿地内部的道路每10 0 m画一条样线,并且两条样线间距离不小于10 0 ml10。同时为保证每条样线上的植物群落没有相似性,相似的植物群落的样线只选取一条,三个公园总计2 1条样线。调查工作于早上9 点一17 点进行,选取晴朗无风天气(,使用网捕进行蝶类的现场鉴别分类 12-13 ,每月调查一次,每月调查三天。在蝴蝶调查的同时开展开花植物调查,每月调查一次。记录样线两侧开花植物的植物名、花朵丰富度、花色、花期等。花蜜植物的开花程度以5
8、个等级 14 来衡量植物的开花情况(1朵单一花、2 花稀疏、3 花一般、4 花丰富、5花密集)。等级越高表明当月该类开花植物花朵处于盛花期,花蜜和开花量越大,反之则反。1.3数据分析方法1)不同季节蝶类种数(个体数)占总蝶类种数(个体数)的百分数,百分数Pi=(Ni/S)100%。式中,Ni为第i季节的物种数(个体数),S为总的物种数(个体数)。2)不同季节蝶类多样性指数,多样性指数用Shannon-Wiener 指数,公式为:H=-Zpilnpi,Pi=Ni/N,式中,Pi为该季节第i物种个体(Ni)占该季节总个体(N)比例,S为总的物种数。3)优势度系数,优势度指数采用Berger-Par
9、ker指数,N=Nmax/NT,式中,Nmax为优势种的个体数量,N为该季节全部物种的种群数量。4)均匀度,采用Pielou公式计算,J-H/lnS,式中,H为多样性指数,S为该季节的总物种数。2研究结果2.1湿地公园季节蝴蝶多样性在2 0 2 1年8 月至2 0 2 2 年7 月,在昆明市滇池东岸三个湿地公园共调查到蝶类13 3 4 只,隶属7 科70种。其中凤蝶科(Papilionidae)12 种、粉蝶科(Pi e r i d a e)16 种、蝶科(Nymphalidae)14 种、斑蝶科(Danaidae)8 种、灰蝶科(Lycaenidae)9种、眼蝶科(Satyridae)6 种
10、、弄蝶科(Hesperidae)5种。各个季节蝶类个体数为:秋季 春季 夏季 冬季,其中春夏秋三个季节的蝴蝶科数相当,蝴蝶种数夏季和秋季相近,冬季蝴蝶的种数最少。秋季和夏季的多样性指数和均匀度都比较突出,春季的多样性指数比冬季高,但是均匀度指数春季低于冬季(见表1)。各季节优势度指数为:冬 春 夏 秋,表明冬季优势种所占的数量比较多,加上冬季蝴蝶种数和个体数最少,秋季蝴蝶种数和个体数最多,使得冬季种群优势度明显,秋季种群优势度降低。562023年四川林业科技第4 4 卷第3 期表1不同季节蝶类群落多样性指标Tab.1Diversity index of butterfly community
11、in different seasons季节科数种数个体数多样性指数均匀度优势度SeasonsFamilySpeciesNumbersDiversity indexEvenness indexDominanceindex春Spring7343542.5740.7240.1261夏Summer7463462.8730.75030.115秋Autumn7484333.1540.81460.0744冬Winter6172012.0820.73470.17482.2季节上开花植物分布情况在一年开花植物调查中,共记录到开花植物53科118 种,开花植物花期主要集中在春夏季节,秋季其次,冬季开花植物最少(
12、见表2),其中蔷薇科(Rosaceae)、菊科(Asteraceae)、十字花科(Br a s s i c a c e a e)、石蒜科(Amaryllidaceae)的开花植物比较多。草本开花植物比灌木和乔木多。从花朵丰富度可以看出杜鹃(Rhododendronsimsi)、白花车轴草(Trifoliumrepens)、蒲公英(Taraxacummongolicum)鬼针草(Bidenspilosa)黄金菊(Eur-yops pectinatus)月见草(Oenothera glazioviana)美人蕉(Cannaindica)马鞭草(Verbenaofficinalis)浆草(Oxali
13、s corniculata)再力花(Thaliadealbata)等,在公园内种植数量多、分布广、开花量大。表2 湿地公园开花植物统计表Tab.2Statistics of flowering plants in wetland park科名植物名开花颜色花期1朵(单一花)2花(稀疏)3花(一般)4花(丰富)5花(密集)卫矛科大叶黄杨黄白色6-71山茱英科头状四照花白色5-61海桐花科海桐花白色3-514736小檗科南天竹白色3-61241珊瑚树白色3-512忍冬科大花六道木粉白色6-11213茜草科六月雪红、白5-71131金森女贞白色6-7121小蜡淡黄、白3-6243木棍科大叶女贞淡黄、
14、白4-51224女贞淡黄、白5-74644石楠白色5-71杏花白色3-42紫叶李白色42桃花白、粉红、红3-612碧桃粉红色3-41梨树白色3-411222火棘白色3-5112蔷薇科绣线菊深红、紫红8-92444蛇莓黄色6-82143蔷薇粉红、大红、紫红4-94214红花羊蹄甲红、紫红11-423冬樱花粉红、深红10-11132云南樱花粉红色3-41垂丝海棠粉红色3-41紫葳科蓝花楹蓝色5-61534锦葵科木芙蓉淡红、深红8-101大载科乌柏黄白色4-82257刘颖,等:以开花植物为主的蝶类多样性生境环境营造研究报告(续表2)科名植物名开花颜色花期1朵(单一花)2花(稀疏)3花(一般)4花(丰
15、富)5花(密集)蓝果树科喜树淡绿色5-7163木棍科桂花淡黄色9-104343木兰科玉兰白色3-41323紫薇玫红、大红、深粉红、淡红6-91千届菜科萼距花深紫色5-923564千屈菜红紫、淡紫7-924214杜鹃花科杜鹃玫红色4-611423108木棍科云南黄素馨黄色11-823211山茶科山茶红色1-4112瑞香科结香黄色冬末春初6423金缕梅科红花继木紫红色4-512五加科八角金盘黄白色10-11246三角梅红、粉、紫、复色11-6113紫茉莉科紫茉莉紫红、黄、白6-10111银荆黄色3-41落花生黄色、金黄9-10豆科车轴白色5-10421392830双英决明黄色10-1137野豌豆粉
16、紫色6135首紫色5-611红车轴紫红色5-914169藿香蓟淡紫色全年26575蒲公英黄色4-101710920鬼针草白色8-911931012木商蒿粉红色2-101牛膝菊白色7-1024956钻叶紫苑紫红色6-101黄鹤菜黄色4-6221万寿菊黄色7-922菊科荷兰菊蓝紫色1-101322天人菊黄、金黄、枣红6-812紫荆泽兰白色3-4123菊苣蓝紫、淡紫5-10312波斯菊紫红、粉红6-83466姬小菊白、紫、粉、玫红4-111121黄金菊黄色6-9131271013瓜叶菊黄白色1-41苦菜黄色5-12221蓝色矢车菊紫、蓝、浅红、白2-82一年蓬黄白色6-9225钻叶紫苑淡红、红、紫红
17、、紫6-101353唇形科鼠尾草蓝紫色6-919566柳叶菜玫瑰红、粉红、紫红6-811121柳叶菜科月见草粉红色6-93101612美丽月见草粉红色4-11341312十字花科荠菜淡黄色3-51111香雪球白色6-72582023年四川林业科技第3 期第44卷(续表2)科名植物名开花颜色花期1朵(单一花)2花(稀疏)3花(一般)4花(丰富)5花(密集)碎米荠白色4-6112油菜黄色3-4113美人蕉红色3-1217232626美人蕉科马兰白黄5-62旋花科牵牛花白紫7-8122茄科龙葵白色夏季112美女樱粉红5-11332马鞭草科马鞭草蓝紫色6-101127711科淡红色5-911睡莲科睡莲
18、红、粉红、橙黄4-8271石竹紫红、粉红、鲜红、白5-621石竹科繁缕白色6-712紫草科蓝蓟紫蓝色5-711紫娇花粉红色5-72223水仙白、黄11-5212石蒜科百子紫、白7-8113水鬼蕉白色6-711葱兰白色7-92746浆草科浆草粉红色5-92551419鼠尾草蓝紫色6-919566唇形科薰衣草紫色6-922黄营蒲黄色5-623322鸢尾科雄黄兰橙黄色7-8121鸢尾粉、紫、黄4-611415天南星科马蹄莲白色11-54533凤仙花科水凤仙粉红色7-10912112117牛儿苗科老鹤草黄色6-811544苋科莲子草白色5-721373萱草橙黄色5-71311百合科吊兰白色51沿阶草白
19、、淡紫6-822泽泻科泽泻白色5-10233夹竹桃深红、粉红、白色全年319夹竹桃科花叶蔓长春紫罗兰色3-5122风车草绿、棕黄8-112244莎草科莎草棕黄色5-8221旋花科打碗花淡紫、淡红5-71细叶旱芹白、绿白、粉红512伞形科蛇床白色4-7331玄参科香彩雀紫、淡紫、粉紫、白3-1112334姜科姜花白色711雨久花科梭鱼草紫、蓝5-104453竹芋科再力花白、淡紫4-10171672.3开花植物丰富度与蝶类多样性之间关系以四季开花植物丰富度与蝶类多样性做对比,探究开花植物与蝶类之间的关系。草本植物花朵丰富度为夏季 春季 秋季 冬季,可见夏季开花植物的开花量比其他季节要大。春夏季节的
20、开花植物丰富59研究报告刘颖,等:以开花植物为主的蝶类多样性生境环境营造度、开花量相近,蝴蝶的个体数也相近。冬季的花朵丰富度最低,开花量最少,蝴蝶的个体数也最少。虽然秋季开花植物丰富度低于春夏季节,但其个体数是所有季节中最高的,可见开花植物的丰富度、开花量能在一定程度上影响蝴蝶的多样性(见图2)。从蝴蝶觅食行为进一步分析四季花朵的丰富度对蝴蝶觅食选择的影响。从被访花植物来看花朵丰富度为:春季花密集 夏季花密集 秋季花密集 冬花密集,夏季花丰富 春季花丰富 秋季花丰富 冬季花丰富,夏季花一般 秋季花一般 春季花一般 冬季花一般。春季花朵丰富度、开花量大于其他季节,春季蝴蝶访花频次大于秋季,其次是
21、夏季和冬季,表明被访花植物的花朵丰富度会影响蝴蝶在该季节的访花频次(见图3)。2.4开花植物花色对蝶类吸引力在一年调查数据中,总计调查到访花蝴蝶7 科36种30 3只,在蝴蝶日常行为中占比2 2.7%。被访花植物16 科37 种32 6 次,其中草本植物是蝴蝶最喜欢访花的植物类型。蝶类的访花频次黄金菊 车轴草 蒲公英 鬼针草,4种都是菊科,可见菊科是蝴蝶最喜欢的访花类型。马鞭草科的马鞭草,访问次数27次,是除菊科外蝴蝶最喜欢的植物类。乔木和灌600一春夏秋冬4002004030乐20103210Y图2四季开花植物丰富度与蝴蝶多样性Fig.2Richness of flowering plant
22、s and butterfly diversity in four seasons200180冬花密集冬花丰富一冬花一般冬花稀疏一冬花单160秋花密集一口秋花丰富一秋花一般秋花稀疏秋花单一140120花密集一花丰富一夏花一般一夏花稀疏一夏花单一春花密集春花丰富春花一般一春花稀疏亢一春花单一1008060翼丰403020100家鬼针真碎米美丽月云南黄植物种类图3被访花植物花朵丰富度Fig.3Flower richness of the visited flowering plants602023年四川林业科技第44卷第3 期木蝶类访花记录比较少,可见草本开花植物丰富度在很大程度上影响蝴蝶访花频次
23、从图4中可以看出开花植物中颜色最多的为:白色 红色 黄色 粉红色,被访花的植物花色最多的为:黄色 白色 蓝紫色 粉红色,虽然四季开花植物的花色有所不同,但是被访花植物的颜色较多固定为黄色、白色、蓝紫色、粉红色和黄白色,可见蝴蝶在日常觅食行为中,对花朵颜色的访问具有一定的偏好性。冬季由于开花植物花色、数量少,使得冬季被访花植物的花色也随之减少。从图5可以看出,蝴蝶最喜欢的花色类型是黄色 白色 蓝紫色 粉红色,东方菜粉蝶(Pi e r i s c a n i d i a)在访花过程中偏爱白色开花植物。暗脉菜粉蝶(Pierisnapi)、斑缘豆粉蝶(Co l i a s e r a t e)、菜粉蝶
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