洋县天牛区系组成、演化及其关系分析

　　摘    要：　对陕西洋县天牛科 (Cerambycidae) 昆虫的种类组成和区系进行了初步分析, 结果显示:陕西洋县共有天牛科昆虫4亚科54属71种, 其中沟胫天牛亚科 (Lamiinae) 是该地区最大亚科, 其次是天牛亚科 (Cerambycinae) , 锯天牛亚科 (Prioninae) 最少, 仅采集到1种。在世界动物区划中一共有3大类3个分布类型, 其中, 跨“东洋界+古北界”两界分布的种类最多, 占总种数的83.10%, 东洋界性质典型, 与古北界联系紧密, 与新北界关系疏远。天牛在我国动物区划中一共有7大类19个分布型, 其中跨4区分布的种类最多, 共计20种, 占总种数的28.17%, 具明显特有型 (华中区) , 与华北区关系最为密切, 同时与东北区和蒙新区联系也较紧密, 与青藏区关系最疏远。

　　关键词：　天牛科 (Cerambycidae) ; 物种组成; 区系; 洋县;

　　随着科技的进步和社会经济的迅速发展, 人类越来越意识到生物多样性与环境保护的重要性, 有关昆虫生物多样性及区系的研究也在越来越多的类群、地区和生境中展开[1,2,3,4]。天牛科 (Cerambycidae) 是鞘翅目 (Coleoptera) 中最大的科之一, 全世界约有45000种, 是鞘翅目 (Coleoptera) 昆虫中形态变异具多样性的类群之一。迄今为止, 已记录的中国天牛科昆虫有3100余种[5]。天牛科昆虫对农林经济造成了巨大损失, 极大地阻碍了我国农、林业的发展, 天牛残害农、林业生产的事例更是不可胜数[6], 例如黄斑星天牛 (Anoplophora nobilis) 在幼虫时蛀食树干和枝干, 使树木失去经济价值, 其成虫可直接在树干上刻槽、挖洞并产卵, 严重时可造成树木死亡;还有松墨天牛 (Monochamus alternatus) 可传播松材线虫病, 现已蔓延数十个省份。到目前为止针对陕西洋县天牛区系的研究较为缺乏。通过分析陕西洋县天牛区系组成、区系演化和区系关系, 可以为天牛科的分类及生物地理学提供新的证据, 同时也为天牛科昆虫的有效防治和检疫提供新的线索。

　　1、 材料与方法

　　1.1 、研究区概况

　　陕西洋县位于秦岭南坡, 地理坐标东经107°11′～108°33′, 北纬33°02′～33°43′, 海拔389～3071m, 呈东高南低中平的地势, 全县总面积3206km2, 境内气候温暖湿润, 光照充足, 日照率39%, 年平均降雨日数为120d, 月平均降雨日数为10d, 降雨量最多的月份为9月和10月[7,8]。洋县是黑米的原产地[9], 并享有“朱鹮故乡”的美称[10]。该地区是我国南北气候的分界线, 同时也是中国动物地理区划上古北、东洋两界的分界线, 正因为洋县特殊的地理位置, 使得该地区不仅动植物资源丰富, 而且区系十分复杂, 目前已知昆虫有600多种, 植物1600多种, 植被良好[11,12,13]。

　　1.2 、野外调查与标本鉴定

　　本课题组分别于2017年和2018年的5～8月份赴陕西洋县采用扫网、震布、灯诱等方法采集天牛成虫标本。在野外采集过程中及时地记录采集地点、经纬度、海拔高度、采集日期、采集方法、采集人以及采集环境。将采集标本带回实验室整理制作并鉴定, 然后采用Excel进行数据整理、统计和分析。

　　1.3 、区系分析

　　参照张荣祖[14]所作的中国动物区划标准以及Wallace[15]所作的世界动物区划标准, 从世界动物地理区划和中国动物地理区划2个方面, 分析陕西洋县天牛区系成分, 进而分析天牛科在中国和世界的地理分布规律。

　　2 、结果与分析

　　2.1 、洋县天牛科昆虫种类组成

　　表1 陕西洋县天牛科昆虫种类组成

　　表2 陕西洋县天牛科昆虫在世界动物区划中的区系类型及比例

　　经调查统计陕西洋县天牛科昆虫共有71种, 隶属于4个亚科54属 (表1) 。由表1可以看出, 沟胫天牛亚科有26属31种, 占总属数的48.15%和总种数的43.66%, 为最大的亚科;其次是天牛亚科, 有18属25种, 占总属数的33.33%和总种数的35.21%;再次为花天牛亚科, 有9属14种, 占总属数的16.67%和总种数的19.72%;而锯天牛亚科最少, 仅有1属1种, 占总属数的1.85%和总种数的1.41%。因此, 沟胫天牛亚科是陕西洋县天牛科昆虫的优势亚科。

　　2.2 、洋县天牛科昆虫区系分析

　　2.2.1、 洋县天牛科昆虫在世界动物地理区划的分布情况

　　由表2可以看出, 洋县天牛科昆虫在世界动物区划中一共有3大类3个分布类型。其中, 跨“东洋界+古北界”两界分布的种类最多, 占总种数的83.10%;东洋界分布的较少, 占总种数的15.49%;跨“东洋界+古北界+新北界”三区分布的最少, 仅有1种。由此可见, 陕西洋县天牛科昆虫区系东洋界性质典型, 与古北界联系极为密切, 区系融汇度较高, 与新北界联系较为疏远。

　　2.2.2、 洋县天牛科昆虫在中国动物地理区划的分布情况

　　由表3可知, 洋县天牛科昆虫在我国动物区划中一共有7大类19个分布型:1区分布型1个, 2区分布型4个, 3区分布型2个, 4区分布型4个, 5区分布型4个, 6区分布型3个, 全国广布型 (7区) 1个。4区分布型种类最多, 共计20种, 占总种数的28.17%, 其中跨“华中+华北+东北+华南”4区分布的种类最多, 占总种数的23.94%。其次是5区分布型, 共15种, 占总种数的21.13%。2区分布型和6区分布型的各有11种, 均各占总种数的15.49%。单区分布型 (华中区) 有7种, 占总种数的9.86%。三区分布型种类较少, 共有4种, 占总种数的5.63%。全国广布型种数最少, 仅有3种, 占总种数的4.23%。

　　3、 结论与讨论

　　1) 本研究共调查了陕西洋县天牛科昆虫4亚科54属71种, 其中沟胫天牛亚科是该地天牛科昆虫的优势亚科, 共有26属31种天牛, 占总属数的48.15%和总种数的43.66%。种类最少的为锯天牛亚科, 仅采集到1种, 说明锯天牛亚科在洋县处于劣势。但由于本调查采集地点有限, 采集方法较单一, 加上天牛科昆虫独特的种群密度特征, 以及有些种类虽然数量多但种群密度小等原因, 使本调查存在一定的局限性。另外还有一些较难鉴定的种类由于其数量少、性别单一、资料不全, 因此无法将其准确鉴定出来。这还尚待更加深入系统地对洋县天牛进行更为透彻的研究。

　　表3 陕西洋县天牛科昆虫在中国动物区划中的区系类型及比例

　　2) 洋县天牛科昆虫在世界动物区划中呈现3大类3种分布类型, 1界型1种, 2界型1种, 3界型1种。其中跨“东洋界+古北界”2区分布的种类最多, 占总种数的83.10%。单独分布于东洋界的种类不多, 占总种数的15.49%。跨“东洋界+古北界+新北界”3区分布的种类最少, 只有1种。由此可见, 陕西洋县天牛科昆虫区系东洋界性质典型, 并和古北界关系极为密切, 而和新北界关系较为疏远。这与洋县处于秦岭南坡有密切相关, 因为此地属东洋区向古北区过渡地带。

　　3) 在中国动物区划中共有7大类19个分布型, 4区型种类最多, 其中以跨“华中+华北+东北+华南”4区分布的种类最多, 占总种数的23.94%。全国广布型种数最少, 仅有3种, 占总种数的4.23%, 受到气候及地理区域的限制, 加上大部分天牛迁徙能力不强、扩散范围不广等原因, 只有少数适应性强的种类才能在全国各地繁衍生存。单区 (华中区) 分布的种类较少, 共有7种, 占总种数的9.86%, 结果说明洋县天牛科昆虫区系成分的复杂性和复杂性。洋县天牛科昆虫具有明显的特有性 (华中区) , 与华北区关系最为密切, 同时与蒙新区和东北区关系也较为紧密, 与青藏区关系最为疏远。

　　参考文献

　　[1]王珊珊, 欧克芳, 夏文胜, 等.武汉市湿地公园昆虫群落多样性及季节动态研究[J].环境昆虫学报, 2012, 34 (3) :265～276.
　　[2] Forchhammer P, Wang Q .An Analysis of the Subfamily Distribution and Composition of the longicorn beetles (Coleoptera:Cerambycidae) in the Provinces of China[J].Journal of Biogeography, 1987, 14:583.
　　[3]徐红霞, 辛中尧, 王洪建, 等.甘肃白水江自然保护区的天牛群落多样性[J].林业科学, 2011, 47 (8) :182～187.
　　[4]杨立军, 张丹丹.井冈山自然保护区蛾类多样性及人为干扰的影响[J].环境昆虫学报, 2014, 36 (5) :679～686.
　　[5] Hua L Z, Nara H, Samuelson G A, et al.Iconography of Chinese longicorn beetles (1406 Species) in color[M].Guangzhou:Sun Yat-sen University Press, 2009:1～474.
　　[6] 邹霞.湖北大老岭自然保护区天牛科昆虫区系研究[D].荆州:长江大学, 2015.
　　[7]郭兆元, 黄自力, 冯立孝.陕西土壤[M].北京:科学出版社, 1992.
　　[8] 李智, 李福盈.洋县志[M].西安:三秦出版社, 1996.
　　[9]罗建华, 王继忠, 韩小丽.浅谈洋县黑米发展优势及利用[J].中国稻米, 2015, 21 (3) :90～93.
　　[10]翟天庆, 黄丽, 王超, 等.朱鹮发展现状与保护对策[J].陕西师范大学学报 (自然科学版) , 2003 (S2) :164～168.
　　[11]麻友俊, 巨婷, 麻友琴, 等.洋县虻科医药昆虫种类及其形态特性[J].现代农业科技, 2017 (18) :102～103.
　　[12]邢连喜, 袁朝辉.长青国家级自然保护区的陕西蝶类新记录[J].西北大学学报 (自然科学版) , 2002, 32 (5) :571～572.
　　[13]杨东, 王静, 袁朝晖.熊猫牌蜂蜜蜜源植物种类物候监测报告[J].现代农业科技, 2017 (2) :228～229.
　　[14]张荣祖.中国动物地理[M].北京:科学出版社, 1999.
　　[15] Wallace A R.The geographical distribution of Animals[M].London:Macmillan, 1876.