河北坝上地区蝗虫物种多样性及区系分析

杨志敏 李景柱 张焕强 王运涛 刘建成 黄金山 李峰 董晓峰 王伟娟 张建平 李广有 王文涛 通文海

摘要 记录河北坝上地区蝗虫种类共55种及亚种，隶属于2总科8科29属。发现河北坝上1新纪录属及新记录种。区系分析结果表明，河北坝上蝗虫区系成分以古北种为主，占所有种类的74.55%（其中包括蒙新种2种）;广布种次之，占25.45%。在中国动物地理区系中，该区域含蒙新区的种类达55种，占此次调查所获蝗虫种数的100%，以后依次是与华北区、东北区、青藏区、华中区、华南区和西南区的共同分布种，由此得出河北省坝上地区与中国动物地理区系中生态环境相似性最高的是蒙新区。调查区蝗虫在中国动物地理区系上组成较为复杂，存在许多不同区系间的共有种，该研究结果说明河北坝上地区应属华北和东北的过渡区域。

关键词 坝上地区;蝗虫;物种多样性;区系

中图分类号 S-812.6  文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2021）22-0143-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.22.035

开放科学（资源服务）标识码（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

我國拥有各类天然草原近4亿hm 占国土面积的41.7%，草原是我国面积最大的陆地生态系统，也是畜牧业发展的重要物质基础和农牧民赖以生存发展的生产资料[1]。蝗灾是农牧业的重要灾害之一，与旱灾、水灾并称为农业的三大自然灾害[2]，历来为农牧业工作者所重视。2017年河北省草原虫害面积33.14万hm 其中，蝗虫危害约31.57万hm 占95.3%[3]。

蝗虫在草地生态系统中占有重要的地位，是草地生境变化响应的指示者，具有广泛的生物地理学和生态学探针的功能[4]。蝗虫作为生态系统初级消费者和能量载体，是食物链中重要的环节，在整个生态系统中占有重要的生态位[5]。

对于河北省的蝗虫种类，一些学者作过考察并报道过[6-10]。1982—1983年河北省前后组织2次较大规模的全省蝗虫种类考察，张长荣[9]对河北的蝗总科种类及一些生物学特性进行了记录，按Bey-Bienko（1951）的分类系统列出了种类名录;2003年，李新江等[10]记述河北省蝗总科昆虫78种（亚种），增加3种，其中新纪录1属1种。而截至目前，关于河北坝上地区蝗虫多样性及区系分析未见报道。笔者通过对河北坝上蝗虫标本的鉴定和资料统计，进一步对河北坝上蝗虫种类及区系组成进行了分析，由此编写了河北坝上蝗虫调查名录，标本保存于张家口市农业科学院。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

河北省坝上地区位于内蒙古高原向冀北山地过渡带，涉及围场、丰宁、沽源、张北、康保及尚义6县，总国土面积15 954 km 占河北省总面积的8.5%。地跨113.76°～118.38°E、40.66°～42.62°N，地势南高北低，平均海拔1 200～1 500 m，年平均气温2.6 ℃左右，年日照时数2 700 h左右，常年平均降水260～460 mm。无霜期90～120 d，属大陆性半干旱高原山地气候。坝上地区海拔高，气候寒冷，干旱少雨，土壤含盐、碱量大。植被类型以干草原类型为主，植物种类较少，地理成分单纯，植物群落以耐寒的多年生草本植物为主，间有小灌木伴生。

1.2 标本采集 于2015—2018年，每年6—9月不定期进行，按照不同的草原类型，每个县选取5个固定调查点，每个调查点调查面积不少于1 000 m 采集不少于100头成虫。4年来共采集蝗虫标本23 000余头。

1.3 标本分类鉴定 鉴定参考传统的形态分类方法，按照印象初1982年建立、后经夏凯龄修改的新分类系统进行分类鉴定[11-19]。

2 结果与分析

2.1 科属组成

通过野外调查，据鉴定结果并结合文献资料[7-10]，河北坝上地区共有蝗虫55种（其中14种未采到標本），隶属于2总科8科29属（表1）。其中蚱总科（Tetrigoidea）1科2属2种，蝗总科（Acridoidea）7科27属53种（亚种）。发现河北省1新纪录属及新纪录种，即金属蝗属（Chrysacris Zheng，198 Chrysacris sp.）。

2.2 种类丰富度

从表1可以看出，在属级阶元上，此次调查的蝗虫有10个属归属斑翅蝗科，占总属数的34.48%，占据优势地位;有6个属归属网翅蝗科，占总属数的20.70%，位居次;在此之后，归属于斑腿蝗科、槌角蝗科、剑角蝗科、蚱科、癞蝗科、锥头蝗科的属数则逐次减少。种级阶元上，此次采集到的蝗虫中，有24种归属于网翅蝗科，占总种数的43.64%，因此网翅蝗为坝上六县的优势种群;斑翅蝗科次之，共有15种，占总种数的27.27%，在此之后，槌角蝗科、斑腿蝗科、剑角蝗科、蚱科、癞蝗科、锥头蝗科的种数则依次减少。总体上看，河北坝上地区蝗虫物种的丰富度较高，这与蝗虫具有很强的适应性和该地区近些年的生态环境保护情况有一定关联[20]。

所有采集到的标本中，种群数量最多的为宽须蚁蝗，占所有采集标本的21.65%，其余排在第2～5位的依次为亚洲小车蝗（11.49%）、华北雏蝗（8.71%）、毛足棒角蝗（8.13%）和异色雏蝗（7.99%）。由此可见，该地区草原蝗虫的优势种为宽须蚁蝗。

2.3 区系分析

据陈学新[21]的《昆虫生物地理学》，通过对河北坝上地区蝗虫分布区系分析可知，河北坝上蝗虫区系成分以古北种为主，占所有种类的74.55%（其中包括蒙新种2种）;广布种次之，占25.45%（表2）。

从调查区蝗虫在中国动物地理区系上的归属来看（表3），该区域含蒙新区的种类达55种，占此次调查所获蝗虫种数的100%，以后依次是与华北区、东北区、青藏区、华中区、华南区和西南区的共同分布种，占比分别为76.37%、67.27%、54.55%、18.18%、9.09%和9.09%。由此可知，河北省坝上地区在中国动物地理区划中应属于蒙新区，其蝗虫区系成分与其他区系成分的相似性由高到低依次是华北区、东北区、青藏区、华中区、华南区、西南区。

调查区蝗虫在中国动物地理区系上组成较为复杂，存在许多不同区系间的共有种。通过对蝗虫种类跨区类型进行分析和整理，结果显示，河北省坝上地区的蝗虫在中国动物地理区系中分为16种分布型。该地区蝗虫仅分布在蒙新区的只有2种，占比为3.64%;跨两区、三区、四区和五区以及全国分布的蝗虫种类占比分别为25.45%、25.45%、27.27%、16.37%和1.82%。16种分布型中，蒙新—华北—东北—青藏系型蝗虫种数最多，为11种;其次是蒙新—华北—东北和蒙新—华北系型，分别占7种和6种。说明河北坝上地区蝗虫区系成分主要由蒙新区种、华北区种和东北区种组成。由于河北坝上地区位于河北省北部，因此，上述结果也与该地区位于中国动物地理区系中的蒙新区并毗邻华北区和东北区有关，且该区域应属华北和东北的过渡区域。

3 讨论

张长荣[9]记录河北蝗总科昆虫75种及亚种;李新江等[10]记述河北省蝗总科昆虫78种及亚种，增加3种，其中新纪录1属1种。该研究共记录河北坝上蝗总科昆虫53种，其中包括新纪录1属1种，即金色蝗属（Chrysacris Zheng，1983）金色蝗（Chrysacris sp.）。按照印象初1982年建立、后经夏凯龄修改的新分类系统，调查结果表明，国内蝗总科已知的8科在河北坝上地区分布7科。

该试验采集时间跨度短，采集时间主要集中于7—8月，故采集时间段可能与某些蝗虫活动时间不一致;近些年坝上地区草原草场退化，植被类型多样性下降明显，这都是造成蝗虫种类减少的重要原因，也可以由蝗虫生物多样性的减少推测生态环境的变化。

一些学者[22-27]将河北（含京、津）动物地理区划分为5个区：张北围场坝上高原区、冀北燕山区、冀西北间山盆区、冀西太行山区和河北平原区。其中张北围场坝上高原区属于蒙新区的东部草原亚区，该研究结果和上述研究结果一致。

该研究结果表明，在河北坝上蝗虫区系组成中，尚无特有种。造成这种现象的原因是河北坝上地区地处内蒙古高原南缘，与其邻近地区缺少高山等影响物种分布的天然屏障，而且植被类型相近，造成该区物种与其他地区交流频繁，缺少特有种。由于所采标本数量有限，一些种类还未能采到，尤其蚱总科标本采集较少，还有待于进一步研究。

参考文献

[1]

洪军，杜桂林，王广君.我国草原蝗虫发生与防治现状分析[J].草地学报，201 22（5）：929-934.

[2] 石旺鹏，谭树乾.蝗虫生物防治发展现状及趋势[J].中国生物防治学报，2019，35（3）：307-324.

[3] 河北省农业厅.河北省草原保护建设利用总体规划（2017-2030）[Z].2017.

[4] 李馨，王丽红，王文强，等.中国蝗虫物种多样性研究进展[J].延安大学学报（自然科学版），201 33（3）：59-63.

[5] 郝会文，鲍敏，柯君，等.青海省蝗虫区系成分及生态地理分布[J].生物学杂志，2019，36（4）：62-68.

[6] 郝金凤，张晓红，王昱淞，等.白洋淀湿地蝗虫多样性调查及DNA条形码应用研究[J].生物多样性，2017，25（4）：409-417.

[7] 李新江，史秋月，张振群，等.河北蝗虫分类、鉴定专家系统的设计与开发[J].天津师范大学学报（自然科学版），201 35（3）：50-54.

[8] 河北省蝗虫调查研究协作组.河北省蝗虫种类、优势种及其分布[J].华北农学报，198 9（3）：55-63.

[9] 张长荣.河北的蝗虫[M].石家庄：河北科学技术出版社，1991：17-23.

[10] 李新江，张道川，张悦，等.河北蝗虫区系研究[J].河北大学学报（自然科学版），200 23（2）：175-179.

[11] 印象初.青藏高原的蝗虫[M].北京：科学出版社，1984.

[12] 郑哲民.中国蝗虫的分类学研究[J].陕西师范大学学报（自然科学版），200 31（S2）：46-58.

[13] 郑哲民.蝗虫分类学[M].西安：陕西师范大学出版社，1993.

[14] 刘举鹏.中国蝗虫鉴定手册[M].杨凌：天则出版社，1990.

[15] 夏凯龄，郑哲民，印象初，等.中国动物志：昆虫纲 第四卷 直翅目 蝗总科 癞蝗科 瘤锥蝗科 锥头蝗科[M].北京：科学出版社，1994.

[16] 梁铬球，郑哲民.中国动物志：昆虫纲 第十二卷 直翅目 蚱总科[M].北京：科学出版社，1998.

[17] 郑哲民，夏凯龄.中国动物志：昆虫纲 第十卷 直翅目 蝗总科 斑翅蝗科 网翅蝗科[M].北京：科学出版社，1998.

[18] 印象初，夏凯龄.中国动物志：昆虫纲 第三十二卷 直翅目 蝗总科 槌角蝗科 剑角蝗科[M].北京：科学出版社，1994.

[19] 李鸿昌，夏凯龄.中国动物志：昆虫纲 第四十三卷 直翅目 蝗总科 斑腿蝗科[M].北京：科学出版社，2006.

[20] 蒋宇婕，陈斌，闫振天.重庆市城口县蝴蝶种类调查及区系分析[J].重庆师范大学学报（自然科学版），2019，36（6）：47-52.

[21] 陈学新.昆虫生物地理学[M].北京：中国林业出版社，1997.

[22] 武润.河北省啮齿动物地理区划[J].中国鼠类防制杂志，198 2（3）：156-160.

[23] 王所安，曹玉萍，武明录.河北省（北京市、天津市）两栖动物区系与地理区划[M]//赵尔宓.中国两栖动物地理区划（蛇蛙研究丛书）：增刊.成都：《四川动物》杂志社，1995：57-61.

[24] 崔景岳，王宝升.河北省地下害虫区系调查研究[J].华北农学报，1987，2（1）：97-104.

[25] 孙立汉.河北哺乳及两栖爬行动物研究史与地理区划[J].地理学与国土研究，200 18（2）：64-68.

[26] 李恩庆.河北省啮齿动物地理區划[M].北京：科学出版社，1990：95-101.

[27] 章士美.中国农林昆虫地理区划[M].北京：中国农业出版社，1998.