周善森,劉 偉,周紅敏,劉國龍,陳杏林
(1. 浙江省龍泉市林業(yè)科學(xué)研究所,浙江 龍泉 323700;2. 浙江省龍泉市林業(yè)局,浙江 龍泉 323700;3. 浙江省龍泉市鳳陽山自然保護區(qū)管理處,浙江 龍泉 323700)
寬尾鳳蝶(Agehana elwesi)屬鱗翅目(Lepidoptera)鳳蝶科(Papilionidae)寬尾鳳蝶屬(Agehana)[1~2]。中國寬尾鳳蝶是中國特有的兩個蝶種之一,2000年,中國國家林業(yè)局第7號令頒布《國家保護的有益的或者有重要經(jīng)濟、科學(xué)研究價值的陸生野生動物名錄》將其列為國家保護種,主要分布于北京、陜西、四川、江西、浙江、安徽、湖南、福建、貴州、廣東、廣西等12個省市、自治區(qū)[3~5]。另一個臺灣寬尾鳳蝶(Agehana maraho)只分布于臺灣[6]。寬尾鳳蝶的特點是后翅尾突特別寬闊,在尾突內(nèi)分布有兩條翅脈(第3脈及第4脈),因而與別的鳳蝶明顯不同。
為了促進和加強對中國寬尾鳳蝶繁衍和發(fā)展的保護,拯救珍稀瀕危的蝶種,通過野外調(diào)查和室內(nèi)飼養(yǎng)相結(jié)合,對中國寬尾鳳蝶的生物學(xué)、生態(tài)學(xué)特性以及各蟲期的形態(tài)學(xué)特征進行了觀察和研究,以利于保育工作的開展。
調(diào)查地點:浙江龍泉鳳陽山自然保護區(qū)、昴山風(fēng)景區(qū)、慶元百山祖自然保護區(qū),海拔500 ~ 1929 m。
生境選擇:山谷、路邊、田野、山脊和山頂,以寄主植物為中心考察棲息環(huán)境分布和蟲口密度。
調(diào)查時間:2009-2010年每年3月上旬至當(dāng)年的12月底。
1.2.1 卵的孵化 將剛產(chǎn)到葉面上的卵采回后置于直徑15cm的培養(yǎng)器皿進行室內(nèi)飼養(yǎng),共8只培養(yǎng)皿,每皿置卵3枚。結(jié)合野外卵進行對比觀察孵化期的生物學(xué)特性,每天記載3次,8:00、13:00、22:00各1次。
1.2.2 幼蟲飼養(yǎng) 把同一天孵化的幼蟲放進養(yǎng)蟲皿內(nèi)(20 cm×38 cm,特制的有機玻璃器皿),盡量使養(yǎng)蟲皿的環(huán)境與野外生境相近,養(yǎng)蟲皿內(nèi)放置廣口瓶一個,裝滿水插上寄主植物,器皿蓋上有兩排小孔用于通氣,分齡期飼養(yǎng),編號記載各齡期生物學(xué)特性。
1.2.3 蛹飼養(yǎng) 將同一天化的蛹做標(biāo)記,放在同一個養(yǎng)蟲皿內(nèi),觀察蛹的羽化過程并記錄。
1.2.4 成蟲飼養(yǎng) 將羽化的成蟲放進養(yǎng)蟲室里,蟲室里為3 m×3 m×4 m的四面磚墻,上面蓋上網(wǎng),透光、透雨、透風(fēng)。觀察記錄交尾、產(chǎn)卵情況。
2.1.1 成蟲 雄蝶體長 38.5 ~ 58.9 mm,翅展 90.2 ~ 132.8 mm;雌蝶體長 40.2 ~ 61.3 mm,翅展 106.5 ~ 151.3 mm;頭黑色;觸角球桿狀,黑色;復(fù)眼大、淺褐色;體翅黑色;胸部密披黑色絨毛;前翅近三角形狹長外緣呈深黑色寬帶,后翅狹三角形,外緣內(nèi)凹,自前緣部至中室區(qū)呈褐色,其余部分深黑色,后翅外緣波浪狀在第2至第8翅室外緣區(qū)有血紅色新日形斑紋并有白色眉線,臂角有一血紅色環(huán)斑;尾突寬闊,長達18.8 ~ 26.3 mm,寬13.2~ 15.2 mm,第3、第4翅脈伸達,后緣具黑色長緣毛。
2.1.2 卵 卵圓球形,直徑1.8 ~ 2.0 mm,表面光滑,初產(chǎn)時葉綠色,以后逐漸變成黃綠色、褐黃色,孵化前變成黑色。
圖1 寬尾鳳蝶的各期形態(tài)Figure 1 Morphology of Agehana elwesi
2.1.3 幼蟲 5個齡期,各齡幼蟲體長、頭寬見表1。
2.1.3.1 一齡幼蟲 頭黑色,體黃褐色,隨時間的變化體色加深,第3至第5腹節(jié)及第9至第11腹節(jié)背板呈灰白色,每節(jié)背板兩側(cè)具4根刺狀突,排列4個縱行,前胸、中胸和第10腹節(jié)背板的1對刺狀突較長。臭丫腺橙紅色。
2.1.3.2 二齡幼蟲 體色灰黑、淡黃和灰白色相間,前胸背板和腹部兩側(cè)呈黑褐色,第7至第9腹節(jié)背板、側(cè)板乳白色,第10、第11腹節(jié)短小,下彎,黑色,鳥糞狀,刺狀突退化,無明顯突起。僅在前胸、中胸和腹部第10節(jié)背板有刺痕。
表1 各齡幼蟲體長和頭寬Table 1 Length and width of each instar larvae
2.1.3.3 三齡幼蟲 胸部背板和腹部背板兩側(cè)的黑斑處出現(xiàn)絲帶狀的白色斑紋,刺狀突消失,僅前胸背板有刺痕。
2.1.3.4 四齡幼蟲 體色黑白分明,頭部回縮,胸部縮起,背板向上突起,側(cè)板明顯向兩側(cè)突出,前胸背中部具暗黑色大斑,中、后胸背板有一對模糊眼狀斑,無刺痕。
2.1.3.5 五齡幼蟲 體綠色,頭縮小,前胸背板黑色,與中后胸分界明顯,后胸背面中線兩側(cè)有一對明顯眼狀斑,斑塊中央黑色深外緣淺,斑內(nèi)具蘭紫色短紋,中后胸體節(jié)愈合緊密,背板擴張呈三角形,胸腹部交界處明顯向上隆起,孤形,腹部第 1、第2節(jié)腹節(jié)背面有兩個相連接的倒雙峯狀黑色斑,第4至第7腹節(jié)背板側(cè)面具有相連的棕褐色不規(guī)則的斑塊,并鑲嵌黑邊,第10腹節(jié)背面棕褐色,氣門線以下棕褐色,腹部腹面和腹足棕黃色,趾鉤3序中帶,氣門長橢圓形,淺褐色,臭丫腺乳黃色。
2.1.4 蛹
2.1.4.1 預(yù)蛹 靜伏不動,各腹節(jié)逐漸縮短,蟲體顯著縮短,體色呈褐色,體形短棒狀。
2.1.4.2 蛹 縊蛹,體形粗壯,紡綞形,體表粗糙,褐色,長35 ~ 51 mm,寬8 ~ 11 mm,吐絲作尾墊,以暗黑色絲帶環(huán)繞胸腹交界處,呈45°角懸掛在樹枝上,頭部前端兩側(cè)和上下側(cè)向前突出,胸部背板有灰白色“凸”字形斑紋,與腹部背板灰白色斑紋相連接,腹部第4至第7腹節(jié)具銅綠色斑點,中胸背板呈棱形角狀突起,后胸和腹部背板第1至第6節(jié)各具一對小瘤突,腹部分節(jié)明顯;翅芽和喙伸達第4腹節(jié)中部,前足明顯可見腹部未端尖削。
2.2.1 生活史 中國寬尾鳳蝶1年發(fā)生2代,也有個別1年發(fā)生1代[7],以蛹懸掛,在寄主的下部枝條或附近的灌木、草叢和石縫處越冬。翌年5月上旬至6月上旬陸續(xù)羽化。5月中旬成蟲開始產(chǎn)卵,中旬孵出第1代幼蟲,一直延續(xù)至7月上旬。6月下旬幼蟲開始化蛹,7月上旬成蟲開始羽化,一直延續(xù)至8月下旬,直至9月上旬還可見到成蟲。7月下旬第2代幼蟲孵化,直至9月下旬可見到初孵幼蟲。8月下旬第2代幼蟲開始化蛹越冬。各代蟲態(tài)歷期為:第1代,卵的孵化期9 ~ 13 d,幼蟲期34~ 48 d,蛹期13 ~ 18 d,成蟲期18 ~ 30 d;第2代,卵的孵化期6 ~ 10 d,越冬蛹期 205 ~ 260 d,其他蟲態(tài)與第一代相近,其生活史及各世代歷期表2。
表2 寬尾鳳蝶生活史Table 2 Life history of Agehana elwesi
2.2.2 生活習(xí)性
2.2.2.1 成蟲 成蟲多于白天中午羽化。羽化前蛹有抖動的預(yù)兆,在羽化時蛹?xì)ぱ赜|角線裂開,并有響聲,剛羽化時成蟲停息在蛹?xì)じ浇?0 min左右,體液風(fēng)干翅平展伸開,隨后成蟲往上爬一段距離,靜伏不動1 ~ 2 h,然后開始飛翔活動。成蟲在展翅過程中常排泄出淡黃和白色混濁液。起初飛翔能力較弱,經(jīng)1 ~ 2 d吮吸花蜜補充營養(yǎng),飛翔能力增強,即行求偶。8:30-9:00成蟲開始密集于山頂(海拔700 ~ 1929 m)或空曠地帶,而后數(shù)量不斷增加,此段時間極其敏捷興奮,成群的蝶類相互追逐,并時常在樹枝、花梢上停息,當(dāng)別的蝴蝶飛來時瞬間起飛直追。如果采集到一只雌寬尾鳳蝶后握在手里,其它寬尾鳳蝶就會紛紛追趕而來,在身邊飛舞盤旋,這表明雌蝶蟲體會散發(fā)出一種引誘雄蝶求偶的雌性激素,引雄蝶追逐而至,此時是捕捉成蟲的最好時機。隨著氣溫的上升,11:00后蝶群散去,求偶活動可延續(xù)到15:00,交尾后雌蟲在寄主植物樹冠上空往返飛行,尋找適合產(chǎn)卵的葉面。每雌蟲產(chǎn)卵量為9 ~ 32粒。
2.2.2.2 卵 卵散產(chǎn)于寄主植物嫩葉正面的主脈附近,每葉多為1粒,稀為2 ~ 3粒。卵的孵化期為6 ~ 13 d,孵化前卵殼透明可看見里面幼體晃動,頂破卵殼。
2.2.2.3 幼蟲 初孵幼蟲用頭頂破卵殼,并蠶食破口處卵殼,經(jīng)20 ~ 30 min后爬出卵殼,繼續(xù)取食卵殼。而后經(jīng)4 ~ 5 h的靜止歇息開始取食寄主的葉片,從葉緣開始取食,1 ~ 2齡幼蟲食量少,取食3 ~ 4片成熟的嫩葉,葉片取食后留下的食痕大小不一;3齡幼蟲食量開始增加,取食葉片的面積增大,缺口增大,取食5片成熟的葉片;4 ~ 5齡幼蟲食量顯著增加,取食7 ~ 8片成熟的葉片,體長,體重增加較快,常食盡葉片的中部,甚至全葉1/3 ~ 2/3,再轉(zhuǎn)到新的葉片上取食。
幼蟲脫皮前要停止取食1 d,脫皮多在中午和傍晚,脫皮后有先取食蛻的習(xí)性,而后才開始取食葉片。幼蟲晝夜取食,白天少活動,休息時常至完整未取食過的葉片正面近葉脈處吐絲于葉面靜伏不動,頭緊縮于前胸下方,腹部收宿,這時身體前部呈三角形上舉,后部緊貼于葉面。受驚時翻出臭丫腺。
2.2.2.4 蛹 老熟幼蟲停食后下爬尋找合適的化蛹場所,頭尾以黑絲固定,腹部第1、第2節(jié)上掛黑絲,蟲體懸掛,靜止不動,而后身體慢慢收縮,排出大量體液,蟲體形成弧形,時常抖動,經(jīng)2 ~ 3 d脫皮化蛹,蛹以臂棘作固定,裸掛在寄主周邊的樹枝、葉背面或石縫等處。
寬尾鳳蝶是一種珍稀蝶種,多分布在人煙稀少的深山密林,在龍泉地區(qū)只在海拔500 m以上地帶有分布,由于其食性比較單一,除取食木蘭科的一些種類外還有樟科的檫樹,所以其分布與寄主的分布相關(guān),卵的孵化與環(huán)境氣溫的變化密切相關(guān),越冬代成蟲5月產(chǎn)卵,月平均氣溫15.6℃,卵期10 ~ 13 d;第2代成蟲7-8月產(chǎn)卵,月平均氣溫21.3℃,卵期6 ~ 8 d,9月產(chǎn)的卵孵化率很低,幼蟲多數(shù)不能發(fā)育成熟,幼蟲在氣溫低的陰雨天不取食。因越冬各代幼蟲發(fā)育不良死亡率高,越冬蛹又要經(jīng)受低溫、冰凍、雨雪等惡劣環(huán)境的影響,故第 1代蟲口密度低,第2代蟲口密度明顯增大。受到越冬的影響,寬尾鳳蝶種群的數(shù)量總是有限而稀少,鳥類、捕食昆蟲、寄生蜂等天敵的侵害以及人為對寄主的采伐、森林火災(zāi)等自然災(zāi)害的發(fā)生,還有作為蟲害的防治,這些更加嚴(yán)重的影響了寬尾鳳蝶野生種群的生存。
(1)寬尾鳳蝶是我國特有的世界級珍稀蝴蝶種類,該屬全世界僅有中國寬尾鳳蝶和臺灣寬尾鳳蝶2個種,被國際學(xué)術(shù)界視為中國“蝴蝶王國”的象征。隨著時間的推移,生態(tài)環(huán)境的變化以及人們對生物多樣性的重視,寬尾鳳蝶被列為國家保護蝶種[8]。應(yīng)加強對其自然棲息環(huán)境的保護,以有利于寬尾鳳蝶的繁育和發(fā)展,這對于保護生物多樣性、促進生態(tài)系統(tǒng)的完整性和寬尾鳳蝶生存力的持續(xù)性,以及對蝶類的科學(xué)研究都具有重要意義。
(2)蝴蝶這個大自然最嬌艷的生靈不僅給人們帶來愉悅和美妙的享受,也給旅游業(yè)和科普教育增添了豐富的內(nèi)容。近年來,建立蝴蝶館、蝴蝶園風(fēng)靡全球。寬尾鳳蝶體型大,色彩鮮麗,具有很高的觀賞價值,其對蝶類可持續(xù)利用具有重要意義。
(3)寬尾鳳蝶幼蟲取食木蘭科樹種的葉片,過去被視為害蟲進行防治,這與蝶類保護構(gòu)成矛盾,一邊是保護,一邊要防治,其解決的辦法就是作為資源昆蟲,進行人工飼養(yǎng),進一步開發(fā)利用[9]。
[1]周堯. 中國蝶類志:修訂版[M]. 鄭州:河南科技出版社,1999.
[2]武春生. 中國動物志:昆蟲綱:第二十五卷:鱗翅目:鳳蝶科[M]. 北京:科學(xué)出版社,2001.
[3]李密,周紅春,譚濟才,等. 壺瓶山國家級自然保護區(qū)天蛾科昆蟲資源[J]. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2009,35(4):412-414..
[4]黃邦侃. 福建昆蟲志:第四卷 [M]. 福州:福建科學(xué)技術(shù)出版社,2001.
[5]劉文萍. 重慶市蝶類調(diào)查報告(Ⅰ)鳳蝶科、絹蝶科、粉蝶科、眼蝶科、蛺蝶科[J]. 西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2001,23(6):489-493, 497.
[6]黃邦侃,齊石成,吳小玲. 海峽兩岸的寬尾鳳蝶[J]. 華東昆蟲學(xué)報,1993,2(1):5-9.
[7]陳漢林,黃水生. 中華寬尾鳳蝶的生物學(xué)特性[J]. 浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,1993,19(2)128.
[8]黃國華,李密,周紅春. 寬尾鳳蝶的保護生物學(xué)研究[J]. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)報,2009,35(6):660-663.
[9]張潮巨,盧福生,陳順立,等. 中國寬尾鳳蝶的研究[J]. 福建林學(xué)院學(xué)報,1991,11(1):59-66.