濒危物种金斑喙凤蝶的行为特征及其对生境的适应性

金斑喙凤蝶(Teinopalpus aureus)1985年被IUCN列为红色名录种,1989年被我国列为一级保护种,此后便日益受到人们关注,然而,至今为止对其野外生存、行为及生境适应等认识仍很模糊。在广西金秀县大瑶山设定4个研究区域,以线路调查法计数成虫与幼期个体数,定点跟踪观察法记录成虫交配行为、产卵行为、幼虫取食行为等。结果显示:金斑喙凤蝶主要在湿季(4—10月底,月降水量>50 mm)生长、发育与繁殖后代。金斑喙凤蝶在行为上表现出对温度的主动选择性,幼虫在17—24℃时取食行为活跃,雄蝶在19—26℃时山顶行为活跃,均表现出中温选择性;然而,雌蝶多选择在正午时刻产卵,期间温度为27—30℃,表现出高温选择性。雄蝶活动对生境地形表现出主动选择性,(87.34±7.58)%(n=339)的雄蝶选择飞向山顶,他们每日上午6:00至11:00在山顶聚集,绕圈飞行或停息,而以山顶停息为主,占山顶活动时间的(77.87±19.32)%。雄蝶通常停息在山顶的高枝位叶片上或山顶周缘的叶片上,以便迅速发现并拦截飞经的雌蝶,获得交配机会。因而,金斑喙凤蝶在交配策略上主要采取雄蝶等候的方式。停息期间,雄蝶表现出明显的占区行为,首先停息在某一区域的雄蝶在领域权竞争中通常都是最后的胜利者,赢得领域,获得更多交配机会。野外观察发现,金斑喙凤蝶的天敌种类较多,野外存活率偏低,最后羽化率仅为38.9%(n=20)。对于存活个体而言,他们已明显进化形成一套复杂的防御体系,主要包括由保护色、颜色拟态、形状拟态等组建的初级防御体系和由眼斑展示、身体晃动、Y-腺伸出等组建的次级防御体系。另外,老熟幼虫多选择在林下层的灌木丛或竹丛的隐蔽枝条上化蛹,化蛹高度为(1.82±1.58)m(n=20),这种对化蛹场所的主动选择行为可提高其蛹期的防御能力。研究结果说明,在自然选择作用下,金斑喙凤蝶对其阔叶林生境的适应性行为特征非常明显,然而,生境破坏(砍伐等)或人类强度干扰(林下层垦殖等)将使这些适应性行为失效,并威胁到该珍稀蝴蝶种群的繁衍生息,甚至导致局部灭绝的发生。     

点格局分析函数的边缘校正及其在昆虫种群格局分析中的应用

点格局分析函数是分析种群空间分布格局的常用方法之一,其关键问题是边缘效应的校正.将边缘效应的权重值定义为以分布点为圆心,尺度距离为半径作圆,圆在样地内的面积部分与整个圆面积之比.利用该面积比定义的边缘效应系数分析了越冬水稻二化螟幼虫在不同尺度下的空间分布型.研究结果显示点格局分析函数能够反映出不同尺度下昆虫种群空间格局,其分析结果对合理制定抽样计划具有重要的指导作用. 点格局分析函数在水稻越冬二化螟幼虫的应用分析中表明:在田间研究中其取样尺度不应小于2m.     

木莲(Manglietia fordiana)的适生分布、影响因子与保护空缺研究

生境保护是维持生物多样性的基本途径,南方山地阔叶林维系着当地的生物多样性热点,而由于保护覆盖不足,保护效果亟待提高。以典型山地阔叶林树种木莲（Manglietia fordiana）为例,通过大尺度采集发生点,预测适生分布,获知影响其适生分布的关键因子。同时,以九连山种群进行案例研究,调查地方尺度下木莲植株的发生,了解其在山地地形、植被类型的选择特征。用MaxEnt构建最佳模型预测适生区,结果显示木莲适生区主体位于中国南部、西南部山地（如戴云山、南岭、罗霄山、武夷山等）,向北延至大别山南坡,向西达横断山脉。木莲适生分布主要受最干月降水量（bio14,贡献率34.6%）、海拔高度（19.2%）、温度季节性变化标准差（bio4,15.6%）、最暖季降水量（bio18,12.0%）、最冷月最低温度（bio6,7.0%）影响,其60%适生概率范围或生态位bio14为30-55mm、海拔为400-1500m、bio18为500-800mm等。在适生区基础上,叠加考虑阔叶林分布,并选择其偏好海拔高度（>700m）提取获得木莲优先保护区,经与现有自然保护区叠加分析后,进行空缺识别,结果显示优先区保护覆盖为4.1%-6.0%,而高适生区保护覆盖也<10%（占比8.03%）,覆盖比重较低。而沿<400m、400-700m、>700m海拔梯度显示>700m区域保护比重（8.7%）明显高于400-700m （4.4%）与<400（2.3%）组,说明前期保护区设计基本遵从优先区保护原则,能有效保护木莲高适生区。同样的,九连山保护区案例显示,当地木莲51.4%高适宜生境受到核心区的严格保护。研究结果表明,仍需在黄山-天目山区、苗岭东段、高黎贡山北段与南段、中越边界山区与广东西南山区6个空缺提高保护覆盖,通过建立新的自然保护区,优化当前保护网络,提高山地阔叶林的整体保护水平。     

珍稀蝴蝶的亚种分类问题及保护意义：以喙凤蝶属为例

亚种是种的一个亚单位,由于分类学上的不同定义和主观性而受到质疑。然而,在分类学实践中,所有试图用不同的术语取代亚种或完全放弃亚种的尝试都是不可接受的。亚种同样是生物多样性的重要组成,有一定独特性,为自然进程的一部分,具有保护研究价值。本文基于亚种概念、特征认为亚种分类需参考地理隔离(如异域分布)与表型差异2个原则。我们以珍稀喙凤蝶属Teinopalpus为例,系统收集亚种分类文献,采集该属亚种的地理分布、形态描述与差异等信息,综合分析该属蝶类的亚种分类现状、问题与原因。1843-2007年喙凤蝶属金带喙凤蝶T. imperialis及其姊妹种金斑喙凤蝶T. aureus各自记录了8个亚种。然而,部分亚种记录于同一行政区,如金带喙凤蝶T. i. imperialis, T. i. himalaicus与T. i. behludinii 均在中国四川有记录,而金斑喙凤蝶在中国浙江有2个亚种记录,这显示名称应用的不确定性。考虑到两姊妹种同域分布在亚洲东南部,通过比对亚种正模所在地植被群落(biome)、生态区(ecoregion)的一致性判定地理隔离,发现金带喙凤蝶(覆盖3个植被群落)比金斑喙凤蝶(仅覆盖1个)的种下生态位分化程度更高。而据所处生态区的一致性,建议将金带喙凤蝶亚种分类修订为T. i. imperialis, T. i. himalaicus, T. i. miecoae, T. i. behludinii, T. i. imperatrix(含T. i. bhumipholi), T. i.gillesi和T. i. gerritesi 7个;金斑喙凤蝶亚种分类修订为T. a. aureus(含T. a. wuyiensis, T. a. guangxiensis与T. a. nagaoi), T. a. eminens(含T. a. laotiana), T. a. shinkaii与T. a. hainani 4个。由于可参考标本少,喙凤蝶属亚种确立时可用形态比对信息有限、不完整(如只依据单性的形态比对结果等),易“过度亚种化”。珍稀亚种分类问题(如“过度亚种化”、信息不确定性等)影响其保护措施,因为管理者常需权衡投入成本与成效、明确优先保护区域或对象,并以此做出决策。因此,在更多确定信息未获得前,不建议进行亚种分类。     

我国林业重大害虫松毛虫的灾害研究进展

我国松毛虫种类丰富,已报道27种,其中6种频繁暴发,年危害松林面积达200万hm2以上、经济损失数亿元。松毛虫灾害研究可以为综合治理松毛虫提供重要的理论依据与相关技术。近年来,我国在影响松毛虫种群发生的关键性因子分析、性信息素的研究与开发利用、松树挥发性物质的成分鉴定及其对寄生蜂或寄生蝇的定位作用、卫星遥感监测技术等方面的研究取得了较大进步,但缺少系统性的归纳总结。为此,文章就近些年来我国在松毛虫灾害机制与暴发机理研究、治理现状与技术措施等方面进行综述,展望今后我国松毛虫治理研究工作的重要方向和趋势。     

中国农业昆虫生态调节服务价值估算

昆虫是生物多样性最丰富的物种类群,其在维持生态系统功能,维系并保持着自然界的生态平衡,满足人类需求中的具有重要作用。讨论了昆虫生态服务价值的定量估算方法,基于2007年统计数据,计算了我国农牧业生产中昆虫传粉功能、天敌昆虫控害功能和分解作用的服务价值。结果表明,昆虫在我国农业生产中传粉服务价值为6790.30×108元,占其当年农作物生产总经济价值的54.05%;天敌昆虫的控害服务价值为2621.00×108元,占其当年重要作物总经济价值的9.09%;分解昆虫(甲虫)对牧场牛羊排泄物的分解作用的价值远超过90.84×108元。由此估计出了我国2007年农业昆虫生态调节服务总价值超过9502.14×108元,相当于当年国内生产总值GDP的3.7%。显示昆虫所产生的生态调节服务价值,与我国森林或草地生态系统的直接和间接服务价值处于同一数量级,同样具有巨大的经济价值。为保护与利用昆虫生物多样性,发挥其生态服务功能奠定了基础。     

马尾松毛虫高海拔种群发生对光周期的响应:基于年龄-时期、两性生命表分析

马尾松毛虫Dendrolimus punctatus Walker是南方林业重大害虫,目前对其在高海拔区(>700 m)的发生特点仍不清楚。本研究从湖南绥宁(26.35°N,110.09°E)高海拔区采虫,放在5个光周期处理下饲养,以年龄-时期、两性生命表法计算种群参数,揭示光周期对该种群发生的影响。结果显示:L∶D=15.5∶8.5(15.5 h)和L∶D=14.5∶9.5(14.5 h)光周期处理组种群发生正常,而L∶D=11.5∶12.5(11.5 h)、L∶D=12.5∶11.5(12.5 h)和L∶D=13.5∶10.5(13.5 h)光周期处理组未观察到成虫发生。15.5 h组内禀增长率(r)为0.057 d-1,净生殖力(R0)为55.73粒,单雌产卵力(fecundity)为241.5粒,平均世代时间T为71.05 d,14.5 h组r为0.018 d-1,R0为6.29粒,显著低于15.5 h组。该种群在14.5 h光周期处理下表现出分散繁殖行为,即出现两个繁殖期,时差1个月左右。与15.5 h处理组相比,14.5 h处理组成虫寿命显著缩短。该研究表明:马尾松毛虫高海拔种群对光周期变化响应强烈,而湖南绥宁光周期在7月底就开始变短,当地马尾松毛虫在这种光周期诱导下较早进入滞育发育,因而种群年发生仅一代。     

气候变暖、干旱加重江西省森林病虫灾害

近50年来,气候变化加剧、全球变暖明显、陆地表面趋向干旱,与此同时,森林病虫灾害损失不断增加,两者关系密切。以江西省为研究区域,采集1961-2010年气温、湿度、日照等气候要素及1992-2010年森林病虫灾害发生面积、程度数据,获知研究区过去50年年均气温、冬季均温都在以0.16℃/10a、0.27℃/10a速率在上升,而年均相对湿度则以-0.45%/10a的速率在下降,显示其气候变暖、干旱化趋势显著。同时,其森林病虫灾害面积则以58125hm~2/10a速率扩增。研究以相关分析、主成分分析法对所选24个气候要素降维、筛选,以逐步回归法构建模型,以小波分析研究区内时空变化等分析两者关系。得到16(与病害发生)或17(与病虫害与虫害发生)个显著相关气候要素,最大正相关要素为夏季均温滑动均值等,而最大负相关要素三者均为温湿系数滑动均值(温湿系数=年均相对湿度/年均温);获得4或5个主成分,而代表温度或温湿度联合变量特征主成分贡献率最高(病虫害、虫害:41.43%病害:42%);建立3个以森林病虫灾害为纵轴、温湿系数滑动均值作横轴且具预测能力的最优回归模型(Y_(病虫害)=3.582×10~6-7.750×10~5X、Y_(虫害)=-6.375×10~5X+2.95×10~6与Y_(病害)=-1.375×10~5X+6.321×10~5),其线性拟合度分别为77.9%、79.1%与56.7%,平均预测准确率分别为66.2%、68.6%、47.9%,而研究区温湿系数滑动均值过去50年在显著下降,并在1993年后转向负距平。这说明气候变暖与环境干旱化对区内森林病虫灾害发生具驱动作用,促使其发生加重,尤其在进入20世纪90年代后表现更烈。得知温湿系数滑动均值具29a周期变化,若以1993年为起始,不考虑非气候要素作用则其病虫害加重态势将持续到2022年。在空间上,过去50年赣南温湿系数滑动均值最低,预判其森林病虫灾害将较其他区域发生更重,而赣东、北温湿系数滑动均值倾向率最高,预判其森林病虫灾害发生的变动性可能更大。以上结果说明,气候变暖与环境干旱加重江西省森林病虫灾害,赣南应为重点防治工作区域,要加强赣东、北的监测预警工作。     

金斑喙凤蝶广西亚种的蛹及寄主植物的发现

描述了广西大瑶山金斑喙凤蝶广西亚种TeinopalpusaureusguangxiensisChouetZhou的蛹,并与分布于越南的斯金卡亚种T.aureusskinkaiiMorita的蛹的形态特征进行比较;根据挂蛹植物推断金斑喙凤蝶广西亚种的寄主植物为桂南木莲(ManglietiachingiiDandy)。     

马尾松毛虫对马尾松和湿地松的选择与适应研究

用马尾松老叶、新叶,湿地松老叶、新叶,当年生马尾松新叶、湿地松新叶和当年生以20％和40％β-蒎烯处理过的马尾松新叶作食料饲养马尾松毛虫。结果表明：马尾松毛虫幼虫在第1代发生期取食马尾松老叶、马尾松新叶、湿地松老叶和湿地松新叶等4种不同质量的食料后,因其食料中10种必需氨基酸含量和挥发性物质β-蒎烯含量的不同,导致幼虫的存活率差异显著。其中,取食马尾松老叶的幼虫成活率最高（44％）,依次为马尾松新叶（32.7％）、湿地松老叶（4％）,而取食湿地松新叶的幼虫全部死亡。通过马尾松针叶增加外援β-蒎烯喂养马尾松毛虫实验,表明增加了外源β-蒎烯的松针饲养的马尾松毛虫幼虫与用同样松针未增加外源β-蒎烯饲养的幼虫相比,死亡率明显提高;松树中β-蒎烯含量的增加与幼虫成活率呈显著负相关。由此,我们阐明了马尾松与湿地松对马尾松毛虫的抗虫机制。