河北壩上地區(qū)蝗蟲物種多樣性及區(qū)系分析

楊志敏 李景柱 張煥強 王運濤 劉建成 黃金山 李峰 董曉峰 王偉娟 張建平 李廣有 王文濤 通文海

摘要 記錄河北壩上地區(qū)蝗蟲種類共55種及亞種，隸屬于2總科8科29屬。發(fā)現(xiàn)河北壩上1新紀錄屬及新記錄種。區(qū)系分析結(jié)果表明，河北壩上蝗蟲區(qū)系成分以古北種為主，占所有種類的74.55%（其中包括蒙新種2種）;廣布種次之，占25.45%。在中國動物地理區(qū)系中，該區(qū)域含蒙新區(qū)的種類達55種，占此次調(diào)查所獲蝗蟲種數(shù)的100%，以后依次是與華北區(qū)、東北區(qū)、青藏區(qū)、華中區(qū)、華南區(qū)和西南區(qū)的共同分布種，由此得出河北省壩上地區(qū)與中國動物地理區(qū)系中生態(tài)環(huán)境相似性最高的是蒙新區(qū)。調(diào)查區(qū)蝗蟲在中國動物地理區(qū)系上組成較為復(fù)雜，存在許多不同區(qū)系間的共有種，該研究結(jié)果說明河北壩上地區(qū)應(yīng)屬華北和東北的過渡區(qū)域。

關(guān)鍵詞 壩上地區(qū);蝗蟲;物種多樣性;區(qū)系

中圖分類號 S-812.6? 文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2021）22-0143-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.22.035

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

The Analysis of the Species Diversity and Fauna Distribution of Grasshoppers in Bashang Area of Hebei Province

YANG Zhi-min LI Jing-zhu ZHANG Huan-qiang3 et al （1.Institute of Animal Science，Zhangjiakou Academy of Agricultural Sciences，Zhangjiakou，Hebei 075000;2.College of Tourism and Environment，Zhangjiakou University，Zhangjiakou，Hebei 075000;3.Forestry and Grassland Bureau of Hebei Province，Shijiazhuang，Hebei 050000）

Abstract A total of 55 species and subspecies of grasshoppers，which belong to 2 superfamilies，8 families and 29 genera were recorded in Bashang Area，Hebei Province.This study found that 1 new recorded genera and 1 new record species in Bashang Area of Hebei Province.The results of faunal analysis showed that the dominant species of grasshoppers in Bashang Area of Hebei Province was the Palaerctic species and occupied 70% of all species （including 2 new species of Mengxin district） ，and the second was the Eurytopic species occupied 25.45%.In fauna of China，55 species were Mengxin district component，accounting for 100%，followed by North China，Northeast，Qinghai Tibetan Region，Central China，South China，and Southwest China.Therefore，it was concluded that the most similar ecological environment was Mengxin District in Bashang Area of Hebei Province.The distribution of grasshoppers in the survey area was complex，and there were many common species among different fauna in China.The results showed that the Bashang Area of Hebei Province was a transitional region between North China and Northeast China.

Key words Bashang Area;Grasshopper;Biodiversity;Fauna

我國擁有各類天然草原近4億hm 占國土面積的41.7%，草原是我國面積最大的陸地生態(tài)系統(tǒng)，也是畜牧業(yè)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)和農(nóng)牧民賴以生存發(fā)展的生產(chǎn)資料[1]?；葹?zāi)是農(nóng)牧業(yè)的重要災(zāi)害之一，與旱災(zāi)、水災(zāi)并稱為農(nóng)業(yè)的三大自然災(zāi)害[2]，歷來為農(nóng)牧業(yè)工作者所重視。2017年河北省草原蟲害面積33.14萬hm 其中，蝗蟲危害約31.57萬hm 占95.3%[3]。

蝗蟲在草地生態(tài)系統(tǒng)中占有重要的地位，是草地生境變化響應(yīng)的指示者，具有廣泛的生物地理學(xué)和生態(tài)學(xué)探針的功能[4]。蝗蟲作為生態(tài)系統(tǒng)初級消費者和能量載體，是食物鏈中重要的環(huán)節(jié)，在整個生態(tài)系統(tǒng)中占有重要的生態(tài)位[5]。

對于河北省的蝗蟲種類，一些學(xué)者作過考察并報道過[6-10]。1982—1983年河北省前后組織2次較大規(guī)模的全省蝗蟲種類考察，張長榮[9]對河北的蝗總科種類及一些生物學(xué)特性進行了記錄，按Bey-Bienko（1951）的分類系統(tǒng)列出了種類名錄;2003年，李新江等[10]記述河北省蝗總科昆蟲78種（亞種），增加3種，其中新紀錄1屬1種。而截至目前，關(guān)于河北壩上地區(qū)蝗蟲多樣性及區(qū)系分析未見報道。筆者通過對河北壩上蝗蟲標本的鑒定和資料統(tǒng)計，進一步對河北壩上蝗蟲種類及區(qū)系組成進行了分析，由此編寫了河北壩上蝗蟲調(diào)查名錄，標本保存于張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

河北省壩上地區(qū)位于內(nèi)蒙古高原向冀北山地過渡帶，涉及圍場、豐寧、沽源、張北、康保及尚義6縣，總國土面積15 954 km 占河北省總面積的8.5%。地跨113.76°～118.38°E、40.66°～42.62°N，地勢南高北低，平均海拔1 200～1 500 m，年平均氣溫2.6 ℃左右，年日照時數(shù)2 700 h左右，常年平均降水260～460 mm。無霜期90～120 d，屬大陸性半干旱高原山地氣候。壩上地區(qū)海拔高，氣候寒冷，干旱少雨，土壤含鹽、堿量大。植被類型以干草原類型為主，植物種類較少，地理成分單純，植物群落以耐寒的多年生草本植物為主，間有小灌木伴生。

1.2 標本采集 于2015—2018年，每年6—9月不定期進行，按照不同的草原類型，每個縣選取5個固定調(diào)查點，每個調(diào)查點調(diào)查面積不少于1 000 m 采集不少于100頭成蟲。4年來共采集蝗蟲標本23 000余頭。

1.3 標本分類鑒定 鑒定參考傳統(tǒng)的形態(tài)分類方法，按照印象初1982年建立、后經(jīng)夏凱齡修改的新分類系統(tǒng)進行分類鑒定[11-19]。

2 結(jié)果與分析

2.1 科屬組成

通過野外調(diào)查，據(jù)鑒定結(jié)果并結(jié)合文獻資料[7-10]，河北壩上地區(qū)共有蝗蟲55種（其中14種未采到標本），隸屬于2總科8科29屬（表1）。其中蚱總科（Tetrigoidea）1科2屬2種，蝗總科（Acridoidea）7科27屬53種（亞種）。發(fā)現(xiàn)河北省1新紀錄屬及新紀錄種，即金屬蝗屬（Chrysacris Zheng，198 Chrysacris sp.）。

2.2 種類豐富度

從表1可以看出，在屬級階元上，此次調(diào)查的蝗蟲有10個屬歸屬斑翅蝗科，占總屬數(shù)的34.48%，占據(jù)優(yōu)勢地位;有6個屬歸屬網(wǎng)翅蝗科，占總屬數(shù)的20.70%，位居次;在此之后，歸屬于斑腿蝗科、槌角蝗科、劍角蝗科、蚱科、癩蝗科、錐頭蝗科的屬數(shù)則逐次減少。種級階元上，此次采集到的蝗蟲中，有24種歸屬于網(wǎng)翅蝗科，占總種數(shù)的43.64%，因此網(wǎng)翅蝗為壩上六縣的優(yōu)勢種群;斑翅蝗科次之，共有15種，占總種數(shù)的27.27%，在此之后，槌角蝗科、斑腿蝗科、劍角蝗科、蚱科、癩蝗科、錐頭蝗科的種數(shù)則依次減少?？傮w上看，河北壩上地區(qū)蝗蟲物種的豐富度較高，這與蝗蟲具有很強的適應(yīng)性和該地區(qū)近些年的生態(tài)環(huán)境保護情況有一定關(guān)聯(lián)[20]。

所有采集到的標本中，種群數(shù)量最多的為寬須蟻蝗，占所有采集標本的21.65%，其余排在第2～5位的依次為亞洲小車蝗（11.49%）、華北雛蝗（8.71%）、毛足棒角蝗（8.13%）和異色雛蝗（7.99%）。由此可見，該地區(qū)草原蝗蟲的優(yōu)勢種為寬須蟻蝗。

2.3 區(qū)系分析

據(jù)陳學(xué)新[21]的《昆蟲生物地理學(xué)》，通過對河北壩上地區(qū)蝗蟲分布區(qū)系分析可知，河北壩上蝗蟲區(qū)系成分以古北種為主，占所有種類的74.55%（其中包括蒙新種2種）;廣布種次之，占25.45%（表2）。

從調(diào)查區(qū)蝗蟲在中國動物地理區(qū)系上的歸屬來看（表3），該區(qū)域含蒙新區(qū)的種類達55種，占此次調(diào)查所獲蝗蟲種數(shù)的100%，以后依次是與華北區(qū)、東北區(qū)、青藏區(qū)、華中區(qū)、華南區(qū)和西南區(qū)的共同分布種，占比分別為76.37%、67.27%、54.55%、18.18%、9.09%和9.09%。由此可知，河北省壩上地區(qū)在中國動物地理區(qū)劃中應(yīng)屬于蒙新區(qū)，其蝗蟲區(qū)系成分與其他區(qū)系成分的相似性由高到低依次是華北區(qū)、東北區(qū)、青藏區(qū)、華中區(qū)、華南區(qū)、西南區(qū)。

調(diào)查區(qū)蝗蟲在中國動物地理區(qū)系上組成較為復(fù)雜，存在許多不同區(qū)系間的共有種。通過對蝗蟲種類跨區(qū)類型進行分析和整理，結(jié)果顯示，河北省壩上地區(qū)的蝗蟲在中國動物地理區(qū)系中分為16種分布型。該地區(qū)蝗蟲僅分布在蒙新區(qū)的只有2種，占比為3.64%;跨兩區(qū)、三區(qū)、四區(qū)和五區(qū)以及全國分布的蝗蟲種類占比分別為25.45%、25.45%、27.27%、16.37%和1.82%。16種分布型中，蒙新—華北—東北—青藏系型蝗蟲種數(shù)最多，為11種;其次是蒙新—華北—東北和蒙新—華北系型，分別占7種和6種。說明河北壩上地區(qū)蝗蟲區(qū)系成分主要由蒙新區(qū)種、華北區(qū)種和東北區(qū)種組成。由于河北壩上地區(qū)位于河北省北部，因此，上述結(jié)果也與該地區(qū)位于中國動物地理區(qū)系中的蒙新區(qū)并毗鄰華北區(qū)和東北區(qū)有關(guān)，且該區(qū)域應(yīng)屬華北和東北的過渡區(qū)域。

3 討論

張長榮[9]記錄河北蝗總科昆蟲75種及亞種;李新江等[10]記述河北省蝗總科昆蟲78種及亞種，增加3種，其中新紀錄1屬1種。該研究共記錄河北壩上蝗總科昆蟲53種，其中包括新紀錄1屬1種，即金色蝗屬（Chrysacris Zheng，1983）金色蝗（Chrysacris sp.）。按照印象初1982年建立、后經(jīng)夏凱齡修改的新分類系統(tǒng)，調(diào)查結(jié)果表明，國內(nèi)蝗總科已知的8科在河北壩上地區(qū)分布7科。

該試驗采集時間跨度短，采集時間主要集中于7—8月，故采集時間段可能與某些蝗蟲活動時間不一致;近些年壩上地區(qū)草原草場退化，植被類型多樣性下降明顯，這都是造成蝗蟲種類減少的重要原因，也可以由蝗蟲生物多樣性的減少推測生態(tài)環(huán)境的變化。

一些學(xué)者[22-27]將河北（含京、津）動物地理區(qū)劃分為5個區(qū)：張北圍場壩上高原區(qū)、冀北燕山區(qū)、冀西北間山盆區(qū)、冀西太行山區(qū)和河北平原區(qū)。其中張北圍場壩上高原區(qū)屬于蒙新區(qū)的東部草原亞區(qū)，該研究結(jié)果和上述研究結(jié)果一致。

該研究結(jié)果表明，在河北壩上蝗蟲區(qū)系組成中，尚無特有種。造成這種現(xiàn)象的原因是河北壩上地區(qū)地處內(nèi)蒙古高原南緣，與其鄰近地區(qū)缺少高山等影響物種分布的天然屏障，而且植被類型相近，造成該區(qū)物種與其他地區(qū)交流頻繁，缺少特有種。由于所采標本數(shù)量有限，一些種類還未能采到，尤其蚱總科標本采集較少，還有待于進一步研究。

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