河北小五台山国家级自然保护区昆虫垂直分布与植被垂直带谱间的关系

河北小五台山国家级自然保护区昆虫垂直分布与植被垂直带谱
间的关系
郝敏
【期刊名称】《《河北林业科技》》
【年(卷),期】2019(000)003
【总页数】4页(P26-29)
【关键词】小五台山保护区; 昆虫分布; 植被带谱; 关系
【作者】郝敏
【作者单位】河北小五台山国家级自然保护区管理局河北蔚县075700
【正文语种】中文
【中图分类】Q968
小五台山自然保护区辖区内高差较大，山峰挺拔峻峭，山中小气候明显，气候复杂多变，孕育了河北省范围内较丰富的植物资源，滋养着以这些植物的花、果、种子、根、茎、叶等为食料的多姿多彩、充满灵性、斑斓绚丽的昆虫。

作者通过对保护区内植物资源进行植被垂直分布带谱分类，实地调查各带谱中乔木、灌木、草本植物的种类、分布规律及其生境特点，同时在不同带谱区域内进行昆虫采集和标本制作。

根据昆虫种类分布规律和特点，结合采集点高程，划分昆虫的垂直分布带谱，从而分析植被垂直带谱和昆虫垂直带谱之间的关系。

阐述维护良好的森林生态系统，保护丰富的生物资源的重要性，今后可结合考虑气候变化和人类干扰的影响因素，观
察昆虫、植物种类和数量变化，研究气候变化（增加温度和降水量改变）对植物多样性与昆虫多样性关系的影响研究，旨在为更加科学高效地保护好保护区内生物资源提供理论依据。

1 研究区域自然概况
河北小五台山国家级自然保护区行政区域位于河北省张家口市蔚县和涿鹿县境内，区域内有东台、西台、南台、北台、中台5个凸出的山峰，其中东台为太行山主峰，河北最高峰，海拔2882m。

这里的植物资源和昆虫资源都非常丰富，已知分布的高等植物有106科486属1350种，昆虫24目223科2143种。

植被垂直
分布带谱是华北地区的典型代表，垂直变化分布明显，具有独特的自然森林生态系统，是野生昆虫的重要栖息地，有较高的保护价值。

2 调查材料与方法
通过深入地对小五台山进行实地调查，对植被垂直分布带谱及谱内植物种类进行实地调研，掌握各带谱内植物分布规律及生境特点，特别是对植被分布带谱最明显的保护区下辖的杨家坪管理区西灵山林区进行着重的实地考察，着重调查植物的种类、数量、分布情况及物候期、生境特点。

同时在昆虫不同带谱区域进行昆虫采集和标本制作，主要调查昆虫种类、分布特点及规律，并对制作的昆虫标本体长、翅展长度等进行测量。

同时对野外生物资源和生境进行生态照拍摄留档。

根据昆虫分布数量、规律和特点，划分昆虫的垂直分布带谱，从而分析出植被垂直带谱和昆虫垂直带谱之间的关系。

3 植被垂直分布带谱
在自然环境中，海拔、坡位、凋落层厚度、土壤导电率、土壤温度、土壤湿度、土壤厚度和干扰程度8个环境因子对森林群落的分布起较大的作用，影响森林群落
的分布格局，从而形成不同的植被垂直分布带谱。

河北小五台山国家级自然保护区按照自低海拔到高海拔的植被垂直分布带谱，见表1。

表1 河北小五台山国家级自然保护区植被垂直带谱类型?
4 不同植被垂直带谱内昆虫相关因子数据分析
对不同植被垂直带谱区域内进行昆虫采集和标本制作，记录标本采集地点、海拔、时间段等因子，终极目的是调查清楚昆虫种类，分析其分布特点及规律。

4.1 数据分析
经统计分析，发现分布在农田果林-落叶阔叶林带的昆虫有24目108科1325种，其中鳞翅目、鞘翅目、膜翅目、双翅目昆虫分别有59种、296种、180种、90种，共计总发现昆虫数占已知昆虫叫数61.9%，鳞翅目、鞘翅目、膜翅目、双翅
目昆虫种类所占比例分别为57.3%、22.3%、13.6%、6.8%，昆虫种类最丰富；
针阔混交-针叶林带分布的昆虫种类明显减少，发现昆虫种数为510种，仅为农田果林-落叶阔叶林昆虫种数的38.5%，其中磷翅目昆虫220种，鞘翅目昆虫145种，膜翅目昆虫91种，双翅目昆虫46种，从发现的各类昆虫种类分析发现，鳞
翅目昆虫较上一带有所较少，由57.3%降为43.1%，而鞘翅目、膜翅目、双翅目
昆虫种类所占比例出现不同程度的上升趋势，分别占比为28.4%、17.8%、9%，
较上一带增加了6.1%、4.2%、和2.2%；亚高山灌丛-亚高山草甸带昆虫种类极少，仅发现17科35种。

这种情况表明：昆虫种类和数量随着海拔的增高，气温递减，湿度增大，降水量递增，依次以农田果林-落叶阔叶林带到针阔混交-针叶林带，再到亚高山灌丛-亚高山草甸带，呈现出昆虫种类和数量递减现象，表明昆虫种类和
数量同海拔高度呈现负相关关系（表2）。

表2 河北小五台山国家级自然保护区不同植被垂直带谱内昆虫调查数据结果带谱
类型农田果林-次生灌草丛带落叶阔叶林带针阔混交林带针叶林带亚高山灌丛带亚
高山草甸带采集地点（小地名）风沟北沟九龙洼西灵山东灵山西台东台采集地海拔/m 950～1450 860～1200 1400～1550 1500～1800 1700～1900 1800～2100 2000～2200采集昆虫种类18目60科800种10目50科780种4目9科
400种2目4科110种2目4科8种3目8科20种4目6科15种分布特点及
规律分布广，数量多，阴坡较多分布广，数量多，阴坡较多较少很少稀少偶见，数量很少偶见，数量极少采集时间段/年.月2017.6～2017.9 2018．6～2018.9 2017.8 2018.6 2018.7 2017.6 2019.7
4.2 适应性分析
通过观察所采集制作的昆虫标本，对照其记录的生态因子和生境特点分析得出如下结论：一是同一种类的昆虫，随着海拔的逐渐升高，体型变小，如雌性帝网蛱蝶（Melitatadiamina），在海拔1200～1400m处采集到的标本，平均体长
14.83mm，平均翅展39mm，而在海拔2000～2300m处采集的标本，平均体长和翅展分布为13.57和35.5mm；二是体型较大的昆虫大部分都分布在低海拔处，高海拔处极为少见。

如体型较大的蚕蛾科的绿尾大蚕蛾（Actiasselene ningpoana）和天蛾科的豹蠹天蛾（Langia zenzeroides）等均采集于海拔
1300m以下，高海拔处未有采集。

目前在海拔1500m处采集到的最大型蛾类为
腊蛾科的波水腊蛾（Brahmaea undulate），经测量体长和翅展分别为40和
123mm；三是海拔高的地方，个体大而粗壮的胡蜂科和熊蜂科的昆虫种类增多，初步分析可能是为了适应山高风大的自然环境。

目前已鉴定出胡蜂16种，熊蜂8种，还有部分未鉴定出的蜂类标本；四是发现采集到的蝶类和蛾类昆虫标本，颜色艳丽的少，灰暗、褐色的多，而且同一昆虫，随着海拔升高，体色逐渐变深，如鳃金龟科的日本鳃金龟（Melolontha japonica），采集自1000m处的体翅为黄褐色，采集自2650m处的体翅为黑褐色，这种现象产生的原因，初步分析为昆虫对高海拔处强烈紫外线的适应，深色的体翅能更好的吸收光和热，在高海拔处气温较低的情况下，有利于积攒有效积温，以更好完成其生长发育和后代繁衍；五是从昆虫标本采集数量和采集时间来看，6～9月份采集到的昆虫种类和数量最多，10月份后逐渐减少，仅见蝽类、枯叶蛾类和少量天蛾类昆虫，11月份就几乎采集不到
了，一直需持续到翌年4月下旬开始出现昆虫成虫，分析认为这种现象和昆虫所需食料有关。

4.3 昆虫分布垂直带谱
水分、温度、食料是昆虫生存繁衍必要的条件，不同种类的昆虫对自然要素有不同的条件要求。

河北小五台山国家级自然保护区海拔从最低海拔高度860m到最高海拔高度2882m，海拔高差超2000m，如此巨大的高差使自然要素条件在不同的空间有着多样的不同组合，从而形成不同的气候类型、土壤类型、植被类型，也孕育了种类繁多的昆虫。

经对实地野外捕捉采集到的昆虫种类进行分析统计，并参照采集点高程的记录，对河北小五台山国家级自然保护区昆虫的垂直分布，大致分为3个带。

表3 河北小五台山国家级自然保护区昆虫分布的垂直带谱类型带谱类型农田果林-落叶阔叶林带针阔混交-针叶林带亚高山灌丛-草甸带海拔/m 860～1600 1600～1900 1900以上昆虫分布24目108科1325种昆虫均有分布，以鳞翅目昆虫最多主要有鞘翅目、膜翅目、双翅目昆虫分布分布明显较少，仅发现了35种昆虫主要代表物种女贞尺蛾Naxa seriaria红斑郭公虫Trichodes sinae Chevrolat杨叶甲Chrysomela populi Linnaeus红头黑芫菁Epicauta sibirica Pallas蚁蛉Grocus bore Tjeder红足真蝽 Pentatoma rufipes（Linnaeus）暗脉粉蝶Pieris napi黑灰蝶Niphanda fsca胡蜂科的Vespula sp.
表1、表3综合对比观察可知，从海拔高度观察，昆虫垂直分布的果林-落叶阔叶林带大致对应植物垂直分布带的农田果林次生灌草林带至针阔混交林带，针阔混交-针叶林带大致对应针阔混交：林带至针叶林带、亚高山灌丛-草甸带大致对应亚高山灌丛带和亚高山草甸带。

发现昆虫分布的垂直带谱与植物的垂直带谱之间有明显的相关性，但带与带之间也有一定的过渡阶段，他们之间存在内在联系，不是截然分开的，这主要源于大部分昆虫赖以生存的物质基础——食料因素；另外从野外
调查中发现，阴坡与阳坡的植物类型和数量明显存在差异，而且经济价值大的森林植物主要分布在阴坡，阳坡较少，所以即使处于同一海拔高程上，捕捉到的昆虫种类及组成也不尽相同，而且在河北小五台山国家级自然保护区的阴坡采集到的昆虫种类明显多于阳坡，数量却少于阳坡。

5 研究价值及应用
通过研究昆虫垂直分布带和植被垂直分布带之间关系，以及昆虫种类分布同海拔、物候期之间的关系，首先可以掌握各种类昆虫不同的生物学特性，以及它们的年发生代数，分析出森林病虫害发生发展的基本规律，探索出森林有害生物的预防和防治方法，提前做好预防监测和防治工作；再者可为自然保护区管理机构提供数据和理论支持，使其充分认识植被恢复和加强森林生态系统保护的重要性，强化日常资源管理长效机制，使自然生态和各物种（类）群间的消长变化保持一种动态平衡，保证各带谱间植物生长良好，形态完整，实现植物和昆虫的自然平衡，确保自然生物资源的自身优良发展，避免出现大的森林病虫害危机，杜绝“无烟”的森林火灾发生，最终建造一个有一定自然修复和维护动态平衡能力的森林生态系统。

参考文献
【相关文献】
［1］赵建成，郭书彬，李盼威.小五台山植物志［M］.北京：科学出版社，2011.
［2］徐志华，郭书彬，彭进友.小五台山昆虫资源［M］.北京：中国林业出版，2013.
［3］王美平.小五台山国家级自然保护区植被垂直分布特点［J］.绿色科技，2018（3）.
［4］杜娟，郝明亮，田智慧，等.小五台山地区植物多样性研究［J］.河北林果研究，2016（3）. ［5］亢海英.小五台山亚高山草甸植被研究现状与恢复研究［J］.河北林业科技，2016（5）.。