气候变化条件下曲纹紫灰蝶在中国的潜在适生区预测

曲纹紫灰蝶(Chilades pandava)是一种以幼虫危害苏铁(Cycas revolute)嫩枝嫩叶的园林害虫,对苏铁的生长繁殖、生产者的经济效益以及城市园林的美观造成严重影响。基于曲纹紫灰蝶和苏铁的现存分布点,利用最大熵模型(MaxEnt)、ArcGIS、R软件对当前和未来气候条件下曲纹紫灰蝶在中国的潜在适生区分布及当前气候条件下寄主苏铁在中国的潜在适生区分布进行了预测,其中当前气候数据基于1970—2000年的历史数据,未来气候数据(2021—2040年、2041—2060年和2061—2080年)选择第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)中中国北京气候中心中等分辨率气候系统模式(BCC⁃CSM2⁃MR)下的3种共享社会经济路径(SSP126(属于低强迫情景),SSP370(属于中等至高等强迫情景),SSP585(属于高强迫情景))。结果表明:(1)模型预测结果非常好,各组模型的受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)值均高于0.95,昼夜温差月均值(bio2)、等温性(bio3)、最热季平均温度(bio10)、最湿月份降水量(bio13)是影响曲纹紫灰蝶分布的主导气候因子;(2)当前气候条件下曲纹紫灰蝶的适生区面积占国土面积的29.7%,其中高适生区主要分布于长江以南,如海南、广东、广西、香港地区、江西、湖南、福建、中国台湾、四川东南部、重庆北部、安徽南部、上海、江苏、浙江等区域;(3)曲纹紫灰蝶与其寄主苏铁的适生重叠区占国土面积的25.9%;(4)未来气候变化条件下曲纹紫灰蝶的总适生区面积均比当前气候条件下的总适生区面积大,尤其是山东、河北、河南、天津、北京等高适生区面积扩增明显,其中2061—2080年SSP585情景下的曲纹紫灰蝶总适生面积最大,占国土面积的41.33%,比当前气候条件下预测的多出111.57万km2。构建的MaxEnt模型预测结果可信度高,可以为制定防治曲纹紫灰蝶相关检疫措施以及保护中国苏铁资源提供理论依据。

气候变化情景下裸冠菊在中国的潜在适生区分布预测

外来入侵植物裸冠菊(Gymnocoronis spilanthoides)具有较强的入侵适应性能快速繁殖扩散,会对本土物种的生长繁殖及本地生态安全、景观格局等产生不良影响。基于265个有效分布点和7个环境变量,调整优化预测模型的调控倍频和特征组合参数,应用MaxEnt、ArcGIS、R软件预测当前和未来(2050s, 2070s)不同气候情景(SSP126, SSP245,SSP370, SSP585)下裸冠菊在中国的潜在地理分布,定量分析其适生区的空间变化及质心移动轨迹,最后采用受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)和测试遗漏率评估模型的精确性。未来气候模式选择中国国家气候中心开发的CMIP6中BCC-CSM2-MR。结果表明:(1)模型预测结果极准确,各组模型的AUC值均高于0.97;(2)最干季降水量(bio17)、最冷季度平均温(bio11)、温度季节性变化(bio4)和最暖季度平均降雨量(bio18)是影响裸冠菊地理分布的主导气候因子;(3)当前气候条件下,裸冠菊的总适生区面积达到191.18×10^(4)km^(2),约占国土总面积的19.9%,其中高适生区主要分布于我国湖南西北部、浙江东北角、台湾地区、广东和广西零星区域等;(4)未来气候变化情境下,裸冠菊的总适生面积和低适生面积均比当前气候条件下预测的面积大,且呈现沿低适生区边缘向北扩散的趋势,其中2050s的SSP245情境下总适生区面积增加的最多,达到216.64×10^(4)km^(2);(5)未来气候变化情境下,裸冠菊适生区扩增或收缩的变动区域主要集中于四川东北部和南部、陕西南部、河南南部、湖北北部、安徽北部、江苏北部。总体上看,裸冠菊在中国的潜在分布未达到饱和,呈现以长江以南为中心,向北辐射扩散趋势。从当前到未来(2050s, 2070s),裸冠菊适生区的分布质心变化大体方向是先向东北迁移,再向西南迁移。对裸冠菊在中国的潜在分布格局及对气候变化的响应研究,将有助于对其进行早期防控减少入侵所带来的危害。

全国蝴蝶多样性观测网络(China BON-Butterflies)建设进展

生物多样性是人类赖以生存和发展的物质基础之一,开展生物多样性观测是生物多样性研究和保护的前提与基础。为贯彻落实国务院审议通过的《中国生物多样性保护战略与行动计划(2011—2030年)》,2016年环境保护部启动了蝴蝶多样性观测工作,以蝴蝶为指示生物类群,建立了首个国家级的蝴蝶多样性观测网络。目前,全国蝴蝶观测网络在31个省(自治区、直辖市)建设完成了117个标准化观测样区、629条标准化观测样线,样线累计长度达1 200 km,年度观测数据超过20万条。通过观测,初步掌握了我国蝴蝶多样性空间分布特征,物种丰度和多度较高的观测样区均集中分布于秦岭—淮河一线以南地区,其中海南岛、秦岭南麓、横断山区多样性较高。建立了全国蝴蝶观测数据库,并编制了年度观测报告。全国蝴蝶多样性观测网络的长期有效运行,将有助于掌握全国蝴蝶多样性的时空分布和动态变化规律,识别威胁因素,为环境管理提出有针对性的保护对策建议。

温度对荔枝异形小卷蛾发育和繁殖的影响

荔枝异形小卷蛾的蛀梢为害是珍贵树种格木人工林健康发展的主要限制因子。依据其天然分布和潜在推广区的温度范围设置系列温度梯度,探讨温度对荔枝异形小卷蛾发育和繁殖的综合影响。结果显示,温度对荔枝异形小卷蛾各阶段的发育历期具有显著影响,在研究温度范围内,发育历期随温度升高呈显著地下降趋势,世代历期在18℃时为66.87 d,30℃时降至35.77 d。预蛹和蛹的存活率对温度的响应不敏感,而卵、幼虫、成虫的存活率和世代存活率以及产卵量均随温度升高表现为先上升后下降的变化趋势,且繁殖力对温度的反映较存活率敏感,其存活率和繁殖力在18℃时均最低,分别为41.20%和13.90粒,在27℃时发育最适,分别为83.80%和45.40粒,在30℃时虽有下降,分别为66.00%和32.40粒,但仍高于18℃时,即其对低温较高温敏感。荔枝异形小卷蛾完整世代发育起点温度为5.77℃,所需有效积温为876.76 d℃,其中幼虫发育所需有效积温最高,占整个历期的45.23%,发育速率与温度显著正相关。根据荔枝异形小卷蛾为害方式、发育和繁殖特征分析可知,在低温地区其幼虫期长,但世代数少、存活率和繁殖力低,对寄主植物受害部位的单次为害程度严重;在高温地区则幼虫期短,但世代数多、存活率和繁殖力高,对寄主植物受害部位的单次为害程度低,但更为频繁,持续为害程度高。研究结果对于不同地区选择荔枝异形小卷蛾的防治具有借鉴意义,同时有助于指导格木人工林的合理推广和健康发展。

格木人工林内荔枝异形小卷蛾的生活史及其防治

格木(Erythrophleum fordii)是我国热带南亚热带地区一个珍贵用材树种,受荔枝异形小卷蛾(Cryptophlebia ombrodelta)蛀梢危害严重。采用野外调查和室内饲养相结合的方法,研究其生活史及各发育阶段特征,分析其各幼虫龄期特征及其在格木嫩梢的为害习性。实验室条件下,荔枝异形小卷蛾卵的发育历期平均为3.72d,其孵化可全天发生;幼虫平均为20.43d,可划分为5个龄期,各龄期头壳宽度和发育时间均随龄期上升呈指数增加;预蛹平均为3.28d,蛹历期平均为8.67d,14:00-16:00为蛹羽化高峰期;成虫寿命平均为9.38d,雌虫寿命大于雄虫;一个世代约45.48d。在广东省中部格木人工林内1a可发生5代,第1代幼虫在3月中旬开始出现,4月中旬化蛹,4月下旬见成虫;第2～4代幼虫分别出现的时间为5月中旬、7月上旬和8月中旬,第5代从9月下旬持续至翌年3月,在格木人工林其通常以幼虫在其枝梢内越冬,有世代重叠现象。该虫在格木人工林内可大面积持续发生,同时为害多个嫩梢,幼虫钻蛀孔道长度平均为67.22mm,为害高峰期为6-7月,即第2、3代为害最严重。基于荔枝异形小卷蛾生活史和格木生物学特性,探讨其防控方法及可行性,为开展格木人工林蛀梢害虫科学防控提供技术支撑。

荔枝异形小卷蛾(鳞翅目：卷蛾科)触角的扫描电镜观察

荔枝异形小卷蛾在格木纯林危害极为严重,导致其难以成林,目前对其形态学和生物学等方面研究极少,限制其开展营林技术防控和生物防控技术等应用。本研究利用扫描电镜对荔枝异形小卷蛾雌雄成虫的触角外部形态和感器进行了观察。结果表明:荔枝异形小卷蛾触角为线状,成虫触角上存在着7种感觉器,即:刺形感器、毛形感器、腔锥形感器、栓锥形感器、耳性感器、鳞形感器、锥形感器。绝大部分触角感觉器存在于梗节和鞭节上,并且多处于触角的腹面和侧面。其中毛形感器是最主要的感器,数量较大且分布较广。通过研究成虫触角感器为探索利用信息素防治该虫提供了理论和技术支撑。

不同生境中刺萼龙葵空间点格局分析

【目的】掌握刺萼龙葵种群的分布格局,为刺萼龙葵的有效控制提供理论依据。【方法】采用点格局方法,运用Ripley’s L函数对不同生境(河滩、草原和荒地)中的刺萼龙葵种群进行点格局及不同植株类型间的关联性分析。【结果】3种生境中的刺萼龙葵不同植株大小类型数量排序均为大型植株>中型植株>小型植株,大型和中型植株以河滩生境最多,草原生境最少。3种生境中,刺萼龙葵在小尺度上均表现为聚集分布,在大尺度上表现为随机分布或均匀分布。在河滩生境中,仅中型植株表现出微弱的聚集性;而在草原生境和荒地生境中,在中小尺度上大型植株和中型植株均表现出聚集性,且大型植株相较于中型植株表现出更强的聚集性。在河滩生境中,仅中型植株与小型植株间在小尺度上表现出显著正相关性,大、中、小3种植株类型间随着尺度的增大,不断趋于无相关性或显著负相关;在草原生境和荒地生境的中小尺度内,大、中、小3种刺萼龙葵植株类型间均表现出一定的显著正相关性,随着尺度的增大,不断趋于无相关性或显著负相关。【结论】入侵植物刺萼龙葵的群落空间格局在不同资源环境条件下均呈现有利于种群扩散的分布特征,且不同株型间易形成互利的生态关系,是其成功入侵的主要驱动因素之一。

荔枝异形小卷蛾的人工饲料配方及其效果分析

【目的】为开发一种适用于荔枝异形小卷蛾Cryptophlebia ombrodelta(Lower)的人工饲料,探讨饲喂添加寄主格木ErythrophleumfordiiOliver枝粉和叶粉的人工饲料对荔枝异形小卷蛾生长发育的影响。【方法】以混合饲料为营养基础,特别添加荔枝异形小卷蛾喜好寄主植物格木的枝粉和叶粉配置人工饲料,并对饲养效果进行比较。【结果】5种饲料配方饲养荔枝异形小卷蛾,其均能完成世代发育。5种饲料配方对荔枝异形小卷蛾的幼虫发育历期、幼虫存活率、化蛹率、蛹重、羽化率、成虫寿命和产卵量均有显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)影响,对蛹历期影响不显著(P>0.05)。相关分析表明,幼虫发育历期越短越有利于其后各阶段发育,且可提高存活率和产卵量、缩短世代发育历期。从配方组分比较饲养效果发现,添加格木枝粉优于格木叶粉,添加番茄酱优于荔枝酱。饲喂添加格木枝粉和番茄酱的成活率和产卵量显著高于饲喂添加格木叶粉和荔枝酱配方Ⅲ和饲喂添加荔枝酱的配方Ⅴ,分别提高107.58%和27.21%、48.26%和15.88%。【结论】添加格木枝粉的人工饲料对荔枝异形小卷蛾的饲养效果最佳,且材料来源不受时间、地点限制,有助于人工饲养并开展生物学和生态学研究。

人为干扰对壶瓶山国家级自然保护区蝴蝶物种多样性的影响

为了解人为干扰对壶瓶山国家级自然保护区(以下简称壶瓶山保护区)蝴蝶物种多样性的影响,调查组于2017–2018年间采用样线法抽取5条样线对壶瓶山保护区的蝴蝶群落进行调查研究,分析了人为干扰对蝴蝶发生规律的影响,并比较了壶瓶山保护区中不同程度人为干扰情况下的蝴蝶发生差异。本调查共观测到蝴蝶6,711只,隶属5科19亚科119属190种,各样线的优势种主要有宽边黄粉蝶(Euremahecabe)、东方菜粉蝶(Pieriscanidia)、酢浆灰蝶(Pseudozizeeria maha)、宽带凤蝶(Papilio nephelus)等。轻度干扰情况下物种多样性最高,其次为无干扰条件,而中度干扰情况下蝴蝶物种多样性最低,即小规模的耕作–居住环境有利于蝴蝶的聚集,而增加现有的人为干扰程度或扩大干扰范围,可致使群落中蝴蝶物种数减少、优势类群数量增加。