昆虫多样性三十年研究进展

当前, 全球昆虫数量和多样性均处于下降趋势, 而导致这一趋势的原因主要包括人为干扰及气候变化。本文基于森林、草地、农业、水生和土壤生态系统, 以植食性、访花、捕食性、寄生性、食果以及食腐昆虫为重点功能昆虫群, 综述了近三十年来国内外昆虫多样性研究领域的主要进展, 并分析了发展趋势。近年来, 昆虫多样性的研究维度不断拓展, 形态多样性研究不断深入, 系统发生多样性、功能多样性和遗传多样性等研究也显著加强。此外, 昆虫多样性研究的空间尺度也逐步扩大, 大尺度区域性研究甚至全球范围的调查持续增长。昆虫进化历史也被引入多样性格局研究中, 并随着系统发生信息学方法的普及而被整合到生态系统建成和生物多样性形成机制研究中。未来需要加强关键昆虫类群整合分类学研究、功能性状多样性、林冠昆虫多样性、互作网络结构等方向的研究。     

缘叶舌蜂与其天敌窄头褶翅蜂的生物学特性 及其与环境变量的相关性

【目的】记录亚热带地区独栖性膜翅目昆虫的生物学特性,研究乔木树种多样性对缘叶舌蜂Hylaeus perforata及其天敌窄头褶翅蜂Gasteruption corniculigerum的影响。【方法】2015年8月至2018年9月,在江西省德兴市新岗山镇的生物多样性与生态系统服务功能实验样地人工林设置了标准化的人工巢管收集缘叶舌蜂与窄头褶翅蜂,观察其生物学特性,分析缘叶舌蜂和天敌窄头褶翅蜂多度以及窄头褶翅蜂寄生率与乔木树种丰富度、海拔、坡度、北向指数和东向指数5个环境变量的相关性。【结果】缘叶舌蜂一年多代,每年5-9月筑巢,4-8月羽化活动;使用树脂筑巢;平均每次建造巢室3.75±2.24个;巢的平均直径4.73±1.31 mm;以末龄幼虫越冬;后代性比显著偏向雌性。窄头褶翅蜂营盗寄生;每年仅在7月寄生缘叶舌蜂,后代会消耗掉寄主巢内所有蜂粮;9月羽化活动;羽化时间远晚于同期的寄主缘叶舌蜂。缘叶舌蜂和窄头褶翅蜂的多度与树种丰富度呈正相关,而其他4个环境变量对缘叶舌蜂和窄头褶翅蜂的多度没有显著影响。【结论】缘叶舌蜂是典型的独栖性蜜蜂,每次筑巢会产下多个后代,在春夏及初秋活动;窄头褶翅蜂在夏季寄生缘叶舌蜂,秋季羽化活动,发育时间远长于寄主,其他盗寄生类群一般寄生单个寄主的巢室,而窄头褶翅蜂会将寄主的所有巢室破坏并消耗掉寄主储存的所有蜂粮;树种多样性更高的环境更有利于高营养级的物种生存。     

江西新岗山森林昆虫种内遗传距离研究

DNA条形码目前广泛用于昆虫多样性研究。本研究采用DNA条形码（即线粒体细胞色素c氧化酶亚基I基因COI 5′端）,通过比较所获分子分类操作单元（Molecular operational taxonomic units,MOTU）的种内遗传距离,探究DNA条形码在亚热带森林（位于我国江西省新岗山）不同昆虫类群中的物种鉴定和界定效用。数据分析中结合数据库比对信息,采用jMOTU、ABGD、bPTP、GMYC 这4种物种界定方法获得MOTU,从而开展种内遗传距离分析。本研究共挑选出479个昆虫样本,获得475条COI序列,经NCBI、BOLD在线数据库比对属于6个目,与形态初步划分一致;物种界定分析获得288个MOTU,其中鳞翅目最多,达85个,膜翅目、双翅目、半翅目、鞘翅目次之,分别为80、74、21和20个,直翅目最少,仅8个。膜翅目和双翅目的种内遗传距离均值及标准偏差较大（膜翅目：0.89%±0.87%;双翅目：0.73%±0.58%）,鳞翅目的最小（0.28%±0.20%）。研究表明：不同昆虫类群的种内遗传距离虽然整体在一定范围,但仍然存在一定的差异,因此不能笼统地依靠遗传距离的距离阈值进行物种划分;现有数据库需要补充足够的昆虫物种信息,才能提升物种鉴定效率。本研究丰富了亚热带森林昆虫分子数据库,同时也为进一步探索基于分子分类学开展昆虫多样性研究提供了基础数据和参考。     

中国亚热带森林筑巢独栖蜂类群及其寄生者多样性

筑巢独栖蜂包括捕食者和传粉者,在生态系统中具有重要的生态功能。巢管法用于研究筑巢蜂的生物学、生活史、多样性和生态学特性,但此前较少用于研究亚热带森林中的独栖蜂。经过在生物多样性-生态系统功能实验(BEF-China)新岗山样地5年的长期定点监测和实验样本积累,我们发现了独栖蜂的主要类群和发生规律。巢管法共获得128个物种,隶属于3目25科。其中传粉者占全部独栖蜂的26.6%,共2科12种,主要为分舌蜂和切叶蜂;捕食者约占全部独栖蜂的73.4%,有4科44种,以蜾蠃、蛛蜂、泥蜂和方头泥蜂为主;独栖蜂寄生者有19科72种,主要类群是麻蝇、蜂虻、青蜂、钩腹蜂和姬小蜂。独栖蜂物种组成中传粉者多样性显著低于捕食者。同时独栖蜂中普遍存在着雌雄羽化异律现象,即雄性先羽化,并在越冬个体中更明显。切叶蜂科和方头泥蜂科的发生时间比蜾蠃亚科和蛛蜂科的发生时间更集中。此外,通过构建独栖蜂及其寄生者的互作网络,我们发现寄生者多度和多样性受较低营养级寄主的上行控制效应调节。上述结果揭示了对中国亚热带森林地区独栖蜂及其寄生者多样性,有利于更好地保护野生独栖蜂资源,发挥其生态服务功能。