中国菌食性蓟马纬度梯度分布格局及其形成机制研究

Fungus-feeding thrips are an important component of soil macroinvertebrate who are found in tropical and subtropical disconnected continents. They would contribute to studies of comparative biological diversity, forest management and conservation, bioindicators of the ecological sustainability and geographical distribution of animal. The author's survey indicated that species number of these fungus-feeding insect gradually increased from north to south in temperate China. This project will continue investigations on assemblage compositions of fungus-feeding thrips from the different latitudinal gradients in China, identify the species of thrips, identify the species of fungi which were eaten by thrips, and study on the molecular phylogenetics of fungus-feeding thrips, revise the taxonomy on fungus-feeding thrips from China, analyze the fauna and zoogeography, compare the relatives between species diversity, zoogeographical characteristic and the fungi, discuss species molecule evolution and distributions pattern, reveal the forming mechanism of distribution pattern of fungus-feeding thrips. The final aims were to provide the evidence on enriching the biodiversity of soil animal, studying thysanpteran fauna and origin, explaining the position and role of fungus-feeding thrips on forest ecosystems.

菌食性蓟马是一类间断分布在世界各地理区系森林生态系统的土壤动物类群。它们在动物地理分布、生物防治、生物多样性保护、森林管理和生物监测等方面具有重要的研究价值。申请人前期研究结果表明了菌食性蓟马种类数在我国暖温带以南地区从北到南有逐渐升高的趋势。本项目拟通过对我国不同地理纬度菌食性蓟马的取样调查，形态鉴定，消化道内所取食真菌的鉴定，及分子地理学的研究，系统整理我国菌食性蓟马的种类，分析菌食性蓟马区系特征和纬度梯度格局，运用现代的数据分析方法，探讨菌食性蓟马的纬度梯度分布特征与系统演化、气候、食物等的关系，揭示菌食性蓟马纬度梯度分布格局形成机制。研究结果为丰富我国土壤动物的生物多样性的研究内容提供基础，为研究缨翅目昆虫的地理区系分析及起源提供材料，对将来利用菌食性蓟马监测森林环境变化具有重要的理论和实践意义。

蓟马不仅是一类具有重要经济意义的昆虫类群，而且还在动物地理分布、生物防治、生物多样性保护等方面具有重要的研究价值。本项目进行了大规模的随机取样和定量取样，制作了大量蓟马标本，对标本进行了形态鉴定和分子鉴定，探索了蓟马的纬度梯度和高度梯度分布规律，构建了中国缨翅目及其2个重要属的系统进化树，调查了中国东北地区访花蓟马和危害农作物蓟马的物种组成和数量动态。在全国57个取样点，共采集蓟马1.2万余头，制作永久玻片标本3500余号，提取蓟马线粒体COI基因序列387条，这些蓟马隶属于3科38属117种，其中新种11个，中国新纪录属1个，中国新纪录种4个，吉林省新记录种13个，黑龙江省新纪录种9个，4个物种世界范围内首次报道雄虫；发现热带、亚热带地区菌食性蓟马的平均密度和每样方物种数平均值显著高于暖温带地区，热带、亚热带地区的多样性指数H′、优势度指数D均比暖温带地区大，均匀度指数J比暖温带地区小，不同纬度保护区蓟马物种及其数量组成有明显差异，长白山的蓟马在海拔1850 m处物种数和密度均最大；发现基于线粒体COI基因数据的缨翅目系统进化树可以反映很多属蓟马的形态演化关系，呆蓟马属Anaphothrips系统进化树可以解释该属物种的地理演化规律，简管蓟马属Haplothrips系统进化树可以反映该属物种生态演化现象；发现中国东北地区访花蓟马和危害农作物蓟马物种数量都很丰富，制作了访花蓟马和危害农作物蓟马的图鉴和检索表，发现重大入侵害虫西花蓟马在设施农业中普遍发生，应该引起相关部门重视并及时进行防控。研究结果丰富了我国昆虫的物种多样性，为研究缨翅目昆虫的地理区系分析及起源提供了材料，对于阐明蓟马在生态系统中的地位和作用，而且对农作物、蔬菜和花卉的生产具有重要经济意义。本研究相关一些成果，已经在SCI 收录刊物上发表论文4篇，还有2篇准备投稿；申请发明专利2项；培养硕士研究生4名， 其中2名已经顺利毕业；一些研究成果在美国科普文章专题新闻网站“Science Daily”、搜狐网站等媒体进行了报道。