【科学论文】 广州车八岭自然保护区步甲科昆虫多样性评价及保护建议

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李一航1,王忠淇2,杨晓红3,封紫3,冯璐3

1.普渡大学,美国印第安纳州西拉法叶市47907   2.北京大学附属中学,北京100863.中国生物多样性保护与绿色发展基金会,北京 10035

摘要:为编写广东省车八岭自然保护区步甲科昆虫名录,评估该区域步甲科物种多样性作者于20207月使用陷阱诱集,灯光诱集及徒手采集等方法调查了车八岭自然保护区饭池嶂及附近地区步甲科昆虫多样性共调查到步甲11亚科,19族,39属,56种,以壶步甲族(Lebinini)、狭胸步甲族(Stenolophini和青步甲族(Chlaeniini)物种为主。这次调查还发现了广东省新记录种台湾宽胸步甲 Coptodera taiwana Nakane)和雅沟胸步甲(Holcoderus gracilis Oberthur),以及一例疑似新种宽胸步甲 Coptodera sp. )。以上结果表明车八岭自然保护区步甲生物多样性较高,保护区生态环境良好。继续深入开展调查,完善保护区步甲生物多样性名录,为步甲多样性保护奠定基础。   

   

关键词:车八岭自然保护区;步甲;生物多样性;名录;保护

李一航,王忠淇,杨晓红,封紫,冯璐. 广州车八岭自然保护区步甲科昆虫多样性评价及保护建议.生物多样性保护与绿色发展,第1卷第2期,2022年1月,ISSN2749-9065

       

Diversity of ground beetle (Coleoptera: Carabidae) in Chebaling National Nature Reserve in Guangdong

LI Yihang1, WANG Zhongqi2, YANG Xiaohong3, FENG Zi3, FENG Lu3

1.Purdue University, West Lafayette 47907 2.The Affiliated High School of Peking University, Beijing 100863.China Biodiversity Conservation and Green Development Foundation, Beijing 10035

AbstractWe armed to conduct species inventories of ground beetle (Coleoptera: Carabidae) in Chebaling National Nature Reserve, Guangdong   Province and assassess   the diversity of ground beetle communities in this region. In July 2020, the authors investigated patterns of ground beetle diversity in Fanchizhang mountain and the nearby areas by using pitfall trap, light trap and artificial capture. In total, we discovered 56 species, belonging to 11 subfamilies, 19 families and 39 genera. Most species were included in the families of Lebinini, Stenolophini and Chlaeniini. The survey also identified the newly recorded species Carabidae from Guangzhousuch as Coptodera taiwana Nakane, Holcoderus gracilis Oberthurand a suspected new species Coptodera sp. Our results indicated that the diversity of carabid beetle was rich in the reserve. It is necessary   to carry out in-depth investigation to improve the checklist of   carabid beetle diversity in the reserve, which is the foundation for protecting   the diversity.

KeywordsChebaling National Nature Reserve, ground beetle, diversity,   checklist, protection


步甲是昆虫纲(Insecta)鞘翅目(Coleoptera)步甲科(Carabidae)物种的统称, 全球已知步甲185932561种(Holland2002Kotze et al.2011)。步甲分布非常广泛,除南极洲外各大洲均有踪迹,是森林、农田和草原的重要多样性组分(Brust, et al.1986。多种步甲是许多地下害虫的重要天敌,对抑制虫害的爆发及维持生态系统平衡具有重要的作用(Jukes et al.2001)。凹翅宽颚步甲最喜捕食美国白蛾幼虫,还有杨扇舟蛾(Clostera anachoreta Fabricius)、榆掌舟蛾(Phalera takasagoensis Matsumura)、黄刺蛾(Cnidocampa flavescens Walker)等17种农林害虫的幼虫(王健生等,1999)。步甲也是许多牧草害虫的天敌,如毛婪步甲(Harpalus griseus)、毛胸青步甲(Chlaenius naeviger Morawitz)、中华广肩步甲(Calosoma maderae Chinense Kirby)等(ZHAO et al.2010)。诸如此类的研究报道还有许多(田明义,2000;耿显胜等,2018)。

甲虫对生境的变化高度敏感,可以作为监测生境和生物多样性变化的指示种群(Eyreet al.1996Bohac1999)。步甲对人为干扰非常敏感,比如农药的使用和土壤重金属含量的增加,所以步甲的种群能一定程度上反映生态系统的持续性,或生态系统的健康。经证实土壤中的镉和锌对 Poecilus cupreus Linnaeus的生长和体内热量都有影响,化肥和除草剂也会通过改变植物种群而简介影响步甲的种群(Koivula2011)。此外,由于不同步甲种类对栖息地种类和生态演替阶段的专一性,步甲也能作为主导指示物,用于反映该区域的独特栖息地种类、干扰程度和生态恢复等(Koivula2011)。

作为重要的天敌昆虫和环境监测指示性物种,加大对步甲科的区域调查研究具有十分重要的经济和生态意义。车八岭国家级自然保护区位于 24°40' 24°46'N114°07' 114°16'E 地处于南亚热带向中亚热带的过渡地带,其地貌、气候、生态环境适合南北物种的繁衍和渗透(饶纪腾等,2013)。保护区保持着完整的天然森林林貌,森林覆盖率为96%,有林地面积7182.5公顷,其中有2000公顷亚热带常绿阔叶林。保护区海拔 1256 m 330 m,复杂以及多样的环境为多种昆虫提供了良好的生存场所,已记录昆虫种类1220种,拥有丰富的昆虫多样性。2000年,田明义及陈守坚报道了在车八岭采集到一新种黑连唇步甲(Sofota nigrum Tian & Chen)(田明义等,2000),但对该地区步甲生物多样性的调查研究还未见报道。因此,本研究于202071324日对车八岭国家级自然保护区步甲昆虫进行初步调查,为该保护区步甲生物多样性的进一步研究及生态环境保护提供一定的参考依据。


1 材料与方法


1.1 样地设置

根据车八岭国家级自然保护区的植被特点,选取饭池嶂地区4种典型生境,分别为阔叶林、针阔混交林、竹林和山顶灌丛草坡,海拔范围为300-1036m,进行步甲科生物多样性调查。具体路线详见图1

1   车八岭步甲调查路线

Figure 1 survey route of ground beetle (Coleoptera: Carabidae) in Chebaling National Nature Reserve


1.1 调查方法

由于步甲科成虫具地栖性,主要在地表活动,或者在途中挖掘隧道,白天一般隐匿于树下落叶层、树皮下、苔藓下或洞穴中,具有趋光性,因此本次采用随机抽样调查法,通过灯光诱捕法、陷阱诱捕法和人工捕捉法对车八岭保护进行步甲科多样性进行调查。

野外采集到的昆虫放置于乙酸乙酯或者75%酒精中浸泡,用塑料密封袋密封,标注采集的时间和地点,带回实验室制成标本并进行分类鉴定。将带回的死体进行还软、整姿制成干制标本,并附上标签,标记昆虫的学名、鉴定人、采集时间、地点等信息。


1.2 标本鉴定

标本的鉴定工作依据《中国珍稀昆虫图鉴》(陈树椿,1999)、以及文献进行初步鉴定(陈守坚,1984;田明义,2000;刘漪舟等,2019LIANG et al.2007)(采用认可度较高的34亚科分类系统),未确定物种由广东省生物资源应用研究室协助鉴定。在后期使用数码相机记录标本的照片。


2 结果与分析


在车八岭自然保护区饭池嶂共采集到步甲物种56种,隶属于步甲11亚科,19族,39属(详见附件表1,标本照片见附件2)。其中以壶步甲族(Lebinini)、狭胸步甲族(Stenolophini)物种为主,分别占所有族种数之和的 21.8 %14.5%   青步甲族(Chlaeniini 种数次之,占9% ,其他族种数相对较少。本次调查发现了2种广东省新记录种,台湾宽胸步甲 Coptodera taiwana Nakane (fig.23)——仅记录于台湾和日本(Liang et al.2007),和雅沟胸步甲(Holcoderus gracilis Oberthur (fig.9fig.49)——在国内仅记录于广西(刘漪舟等,2019)。另外,有一例宽胸步甲疑似新种(Coptodera sp.)fig.17),其形态特征与已知种均有差异,但因雌性个体无法进行确认,故暂时无法确实是否为新种。

本次调查记录的步甲物种中,华南区的代表性物种居多,如种类最多的壶步甲亚科Lebiinae,共16种,14属,4族。其次是婪步甲亚科Harpalini,共10种,5属,2族,广布种居多;其中狭胸步甲属Stenolophus种类最多,共计6种。


3 讨论


昆虫作为生态系统的重要组成部分,其多样性与生境多样性和生态系统的健康程度密切相关(师丹等,2009),是生态恢复和环境监测的重要的生物指标之一(张媛 2009),对评价自然保护区生态系统保护具有重要意义(Chen et al.2011)。步甲作为重要的天敌昆虫,对生境的变化非常敏感,其发生规律可以提供可预见性的、易观察性的和量化的物种及种群变化规律(张孝羲,2002),是监测生境变化的有效指示类群(Eyre et al.1996Rainio Nienele2003)。车八岭国家级自然保护区饭池嶂步甲科甲虫涉及11亚科,19族,39属,56种,呈现出丰富的多样性,一定程度上反映了保护区良好的生态系统和保护成果。由于保护区面积大,生境类型丰富,本研究调查的区域相对较小,因此还需要进一步开展步甲科昆虫的调查研究,建立有效的监测系统,建立保护区步甲科资源数据库,跟踪步甲科群落的变化,为保护区环境变化预警提供重要依据。     

步甲对周围环境比较敏感,栖息地碎片化造成小而间断的生境斑块温度、光照、湿度和风力等的改变,这都影响着包括步甲在内的生物多样性(Rainio Jet al.2003)。随着具体研究区域和对象的不同,生境斑块的减小可能使步甲群落的物种多样性减少、维持不变或增加,但特化种与泛化种的数量比例却呈现明显下降的趋势(Davieset al.1998)。另外,较小生境斑块(0.5~3.0 hm2)中步甲的物种数比中等(4~8 hm2)或较大生境斑块中多(11 hm2)。但当生境斑块面积不足75hm2时,扩散能力很低的物种就会明显较少(De Vries1994)。另外斑块的形状也会影响步甲的物种多样性,高的边缘与面积的比有助于增加迁入率,可以维持更多的物种多样性(Usheret al.1993)。在调查中发现部分生境被道路分割,保护区栖息地碎片化对步甲生物多样性的影响还需要做进一步的调查研究。

步甲物种的种类组成和个体数量分布在一定程度上受人为或自然干扰的影响。剧烈干扰减少物种种类和数量;在中等干扰的情况下,物种种类较多;在轻度干扰的情况下,物种个体数量较多;在几乎没有干扰的情况下,物种的种类和数量呈下降趋势(于晓东等,2001)。所以,适度的干扰对步甲物种多样性的丰富是有助的。但车八岭自然保护区夜间车辆行驶众多,这种频繁的干扰在一定程度上限制了步甲昆虫的扩散。因此,加强保护区的保护力度,增加科普宣传,限制夜间车辆行驶,适度减少人为干扰,提高步甲生物多样性的丰富度。

致谢:感谢广东车八岭国家级自然保护区、广东省生物资源应用研究室和中国生物多样性保护与绿色发展基金会提供的支持和帮助!


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附件1


1车八岭自然保护区饭池嶂步甲科物种名录

Table 1 species list of ground beetle (Coleoptera: Carabidae) at Banchizhang of   Chebaling National Nature Reserve


物种

照片Photo




亚科Subfamily

Tribe

Genus

Species


气步甲亚科Brachininae


气步甲族Brachinini

屁步甲属 Pheropsophus


耶屁步甲

Pheropsophus jessoensis Morawiitz, 1862

fig.1

虎甲亚科Cicindelinae

虎甲族Cicindelini

球胸虎甲属

Therates

球胸虎甲

Therates sp.

fig.2

虎甲亚科Cicindelinae

虎甲族Cicindelini

圆虎甲属

Cylindera

虎甲

Cylindera sp.

fig.3


虎甲亚科Cicindelinae

虎甲族Cicindelini

虎甲属

Cicindela

金斑虎甲

Cicindela aurulenta juxtata Acciavatti & Pearson, 1989

fig.4

逮步甲亚科Dryptinae


逮步甲族Dryptini


敌步甲属Dendrocellus

敌步甲

Dendrocellus confusus Hansen, 1968

fig.5, fig.6

逮步甲亚科Dryptinae


逮步甲族Dryptini


敌步甲属Dendrocellus

中华敌步甲

Dendrocellus sinicus Liang & Kavanaugh 2007

fig.7


逮步甲亚科Dryptinae


盔步甲族Galeritini


盔步甲属Galerita

广东盔步甲

Galerita guangdongensis Hoverka, 2019

fig.8, fig.9


逮步甲亚科Dryptinae


盔步甲族Galeritini


盔步甲属Galerita

盔步甲

Galerita sp.

fig.10

逮步甲亚科Dryptinae


盔步甲族Galeritini


Planetes

双斑平步甲

Planetes puncticeps Andrewes, 1919

fig.11


婪步甲亚科Harpalinae


婪步甲族Harpalini


斑步甲属Anisodactylus

点翅斑步甲

Anisodactylus punctatipennis A.Morawitz, 1862.

fig.12

婪步甲亚科Harpalinae


婪步甲族Harpalini


狭步甲属Oxycentrus

狭步甲

Oxycentrus sp.

fig.13


婪步甲亚科Harpalinae

狭胸步甲族Stenolophini

怠步甲属Bradycellus

怠步甲

Bradycellus sp.

fig.14


婪步甲亚科Harpalinae

狭胸步甲族Stenolophini

Loxoncus

寡行步甲

Loxoncus circumcinctus Motschulsky, 1858

fig.15

婪步甲亚科Harpalinae

狭胸步甲族Stenolophini

狭胸步甲属

Stenolophus

五斑狭胸步甲

Stenolophus quinquepustulatus Widemann, 1823

fig.16

婪步甲亚科Harpalinae

狭胸步甲族Stenolophini

狭胸步甲属

Stenolophus

狭胸步甲

Stenolophus sp. 1

fig.17

婪步甲亚科Harpalinae

狭胸步甲族Stenolophini

狭胸步甲属

Stenolophus

狭胸步甲

Stenolophus sp. 2

fig.18

婪步甲亚科Harpalinae

狭胸步甲族Stenolophini

狭胸步甲属

Stenolophus

狭胸步甲

Stenolophus sp.3

fig.19

婪步甲亚科Harpalinae

狭胸步甲族Stenolophini

狭胸步甲属

Stenolophus

狭胸步甲

Stenolophus sp.4

fig.20


婪步甲亚科Harpalinae

狭胸步甲族Stenolophini

狭胸步甲属

Stenolophus

狭胸步甲

Stenolophus sp.5

fig.21

壶步甲亚科Lebiinae

六角步甲族 Hexagoniini

六角步甲属Hexagonia

黑尾六角步甲:

Hexagonia insignis Bates, 1883

fig.22

壶步甲亚科Lebiinae

壶步甲族 Lebinini


丽步甲属Calleida

灿丽步甲

Calleida splendidula Fabricius, 1801

fig.23


壶步甲亚科Lebiinae

壶步甲族 Lebinini

丽步甲属Calleida

丽步甲

Calleida sp.

fig.24

壶步甲亚科Lebiinae

壶步甲族 Lebinini

唇步甲属

Catascopus

带凹唇步甲

Catascopus ignicinctus Bates,1883

fig.25

壶步甲亚科Lebiinae

壶步甲族 Lebinini

宽胸步甲属

Coptodera

台湾宽胸步甲

Coptodera taiwana Nakane, 1956 (广东新纪录种)

fig.26


壶步甲亚科Lebiinae

壶步甲族 Lebinini

宽胸步甲属

Coptodera

宽胸步甲

Coptodera sp. (疑似新种)

fig.27


壶步甲亚科Lebiinae

壶步甲族 Lebinini

沟胸步甲属Holcoderus

雅沟胸步甲

Holcoderus gracilis Oberthur, 1883 (广东新纪录种)

fig.28

壶步甲亚科Lebiinae

壶步甲族 Lebinini

Lachnoderma

毛皮步甲

Lachnoderma sp.

fig.29

壶步甲亚科Lebiinae

壶步甲族 Lebinini

中国壶步甲属

Lebia

单斑壶步甲

Lebia monostigma Andrewes, 1923

fig.30


壶步甲亚科Lebiinae

壶步甲族 Lebinini

隶步甲属Mochtherus

四斑隶步甲

Mochtherus tetraspilotus Macleay, 1825

fig.31

壶步甲亚科Lebiinae

壶步甲族 Lebinini

长唇步甲属Dolichoctis

四斑长唇步甲

Dolichoctis rotundata Schmidt-Goebel, 1846

fig.32


壶步甲亚科Lebiinae

壶步甲族 Lebinini

宽颚步甲属

Parena

宽颚步甲

Parena sp.

fig.33

壶步甲亚科Lebiinae

壶步甲族 Lebinini

蜿步甲属Sinurus

蜿步甲

Sinurus sp.

fig.34

壶步甲亚科Lebiinae

佩步甲族Perigonini

步甲Perigona

围缘步甲

Perigona sp.

fig. 35

壶步甲亚科Lebiinae

长颈步甲族Odacanthini


长颈步甲属

Odacantha

黑背地步甲

Odacantha metallica Fairmaire, 1889

fig.36

壶步甲亚科Lebiinae

长颈步甲族Odacanthini


长颈步甲属Ophionea

长颈步甲

Ophionea bhamoensis Bates, 1892

fig.37


畸颚步甲亚科 Licininae

青步甲族Chlaeniini


青步甲属 Chlaenius

黄边青步甲

Chlaenius circumdatus Brulle, 1835

fig.38)

畸颚步甲亚科 Licininae

青步甲族Chlaeniini


青步甲属 Chlaenius

黄斑青步甲

Chlaenius micans Fabricius, 1792

fig.39

畸颚步甲亚科 Licininae

青步甲族Chlaeniini


青步甲属 Chlaenius

南平青步甲

Chlaenius suensoni Mandl, 1992.

(fig40)


畸颚步甲亚科 Licininae

青步甲族Chlaeniini


青步甲属 Chlaenius

异角青步甲

Chlaenius variicornis A. Morawitz, 1863

fig.41

畸颚步甲亚科 Licininae

青步甲族Chlaeniini


青步甲属 Chlaenius

逗斑青步甲

Chlaenius virgulifer Chaudoir, 1876

fig.42

畸颚步甲亚科 Licininae

畸颚步甲族Licinini


重唇步甲属Diplocheila

宽重唇步甲

Diplocheila zeelandica   L. Redtenbacher, 1867

fig.43

偏须步甲亚科Panagaeinae

偏须步甲族 Panagaeini

中国裂跗步甲属Dischissus

奇裂跗步甲

Dischissus mirandus Bates, 1873

fig.44

偏须步甲亚科Panagaeinae

偏须步甲族 Panagaeini

中国裂跗步甲属Dischissus

裂跗步甲

Dischissus sp.

fig.45

偏须步甲亚科Panagaeinae

偏须步甲族 Panagaeini

角胸步甲属Peronomerus

黄毛角胸步甲

Peronomerus auripilis Bates,

1883

fig.46


偏须步甲亚科Panagaeinae

偏须步甲族 Panagaeini

真裂步甲属Euschizomerus

真裂步甲

Euschizomerus liebki Jedlička,1932

fig.47

宽步甲亚科Platyninae

宽步甲族Platynini

细胫步甲属

Agonum

细胫步甲

Agonum sp.

fig.48

通缘步甲亚科 Pterostichinae

Abacetini


Abacetus

Abacetus quadrinotatus Chaudoir, 1869

fig.49


通缘步甲亚科 Pterostichinae

Abacetini

Abacetus

Abacetus sp.

fig,50

通缘步甲亚科 Pterostichinae

通缘步甲族 Pterostichini


劫步甲属 Lesticus

绿胸劫步甲

Lesticus chalcothorax (Chaudoir, 1868)

fig.51

通缘步甲亚科 Pterostichinae

通缘步甲族 Pterostichini

短角步甲属Trigonotoma

刘氏短角步甲

Trigonotoma lewisii Bates, 1873   

fig.52

蝼步甲亚科 Scaritinae

蝼步甲族Clivinini

小蝼步甲属


Clivina

小蝼步甲

Clivina sp.

fig.53

蝼步甲亚科 Scaritinae

蝼步甲族Clivinini

小蝼步甲属


Clivina

小蝼步甲

Clivina sp.2

fig.54

行步甲亚科Trechinae

锥须步甲族Bembidiini

小步甲属 Tachys

小步甲

Tachys sp.

fig.55

行步甲亚科Trechinae

锥须步甲属

Bembidion

锥须步甲属

Bembidion

锥须步甲

Bembidion sp.

fig.56

行步甲亚科Trechinae

行步甲族Trechini

Perileptus

毛眼步甲

Perileptus sp.

fig.57









附件2:昆虫图鉴

fig. 1

fig.2

 fig3.

 fig.4


fig.5

fig.6

fig.7

fig. 8

fig.9

fig.10

fig.11

fig.12

fig.13

fig.14

fig.15

fig.16




Fig.17 fig.18


 fig.19


Fig.20

 fig.21

Fig.22

 fig.23


 fig.24

 fig.25

 fig.26

 fig.27

Fig.28

 fig.29

 fig.30

fig.31 fig.32

 fig.33 fig.34 fig.35





Fig.36

 fig.37 fig.38

 fig.39

fig. 40

fig.41



fig.42

 fig.43

fig. 44

fig.45



fig.46

 fig.47



 fig.48

Fig.49


 fig.50


 fig.51


 fig.52


 fig.53




fig.54

Fig.55

 fig.56


fig.57