我国沼大蚊科传粉昆虫研究现状及最新进展

2021-11-07 10:32张晓陈龙飞郑润泽
科技信息·学术版 2021年22期

张晓 陈龙飞 郑润泽

摘要:传粉昆虫拥有巨大的价值,是社会经济可持续发展的物质基础。沼大蚊科昆虫习性多样,很多种类是自然界中的重要传粉昆虫。但目前我国沼大蚊科传粉昆虫的多样性调查仍十分缺乏,大量新种有待发现,生物地理学方面的研究也仅局限于物种的零星分布记述,可用于快速、准确鉴定种类的分类鉴定体系更是空白。我国沼大蚊科传粉昆虫的物种多样性最新数据为4属63種,但我国沼大蚊科传粉昆虫的物种多样性还远不止如此,大量新属种有待发现,未来开展更多的物种多样性研究十分必要。

关键词:传粉昆虫;访花昆虫;沼大蚊科;双翅目

自然界中有近80%的被子植物是虫媒花,这些虫媒植物必须依靠昆虫传粉来完成授粉、结实和繁殖后代。在农业生产上,昆虫传粉占所有动物传粉的80%~85%,对象包括水果、蔬菜、油料作物、谷物、饲料,代表了全球近1/3的粮食产量。同时,传粉昆虫还具有重要的生态作用(张立微,张红玉 2015)。双翅目Diptera在传粉昆虫中具有重要地位,而沼大蚊科Limoniidae是双翅目中物种数量最为庞大的类群之一,其中传粉昆虫的种类也非常丰富,对其进行深入地研究用以弥补我国传粉昆虫种类的空缺具有重大意义。沼大蚊科广泛分布于世界各地,全世界已报道的种类达11000种,中国已知近700种。沼大蚊的生活环境多样,幼虫从水生到陆生均有,很多种类会吸食花蜜补充养分,是自然界中的重要传粉昆虫,且物种数量庞大,有重大的开发和利用潜力。

(1) 世界传粉昆虫研究欧美较强、亚洲较弱

世界上对传粉昆虫的研究不同步,欧美国家起步较早,发展迅速且体制完备,其他地区发展缓慢,亚洲相对较弱。欧美国家对家养蜜蜂传粉的研究工作极为重视,也开展较早。1947年美国农业部农业局 (USDA-ARS) 在犹他州建立了“蜜蜂生物学及分类学实验室”,并将主要科研力量用于家养蜂和野生蜂对农作物授粉的研究方面,并制定了一套从种类调查到应用的研究方案。欧洲议会投入大量的人力和物力对欧洲各国授粉蜜蜂、野生蜂和其它昆虫进行了详细调查研究,对蜜蜂和其它昆虫赖以生存的环境进行了考察,对利用蜜蜂和其它昆虫进行授粉的现状也进行了研究。在此基础上,欧美国家对包括沼大蚊在内的其它传粉昆虫也进行了一定的多样性研究。在亚洲,日本和韩国对于传粉昆虫有一定研究,而我国相关起步较晚,总体研究水平与发达国家相比差距较大。由此可见,世界各国对于传粉昆虫的研究是不均衡的,我国需要加大对传粉昆虫的研究力度,尤其是沼大蚊科传粉昆虫研究更是匮乏。

(2) 沼大蚊科昆虫习性多样,很多种类是自然界中的重要传粉昆虫

沼大蚊科是双翅目中最大的科之一,广泛分布于世界各地,全世界已报道的种类达11000种。该类昆虫体细长,小至中型。体色多为黄色至黄褐色,也有黑色。喙一般较短,部分属种延长。口器位于喙末端,下颚须四节,末节未延长。复眼常分开,无单眼。触角一般14至16节,卵圆形或圆柱形,部分属种特化。中胸背板发达,单色或具纵条纹,中胸盾片具V型沟。足细长,胫节很少有具端距,部分属种跗节白色。前翅较狭长,M1脉和M2脉常合并,M脉有2支达翅缘,Rs脉常有2分支。腹部细长,雄虫末端膨大,生殖刺突分为内、外两部分;雌虫末端一般较尖。沼大蚊种类繁多,习性也复杂多样。幼虫从水生到陆生均有,食性有腐食性,也有植食性,主要取食腐殖质和一些藻类植物,是重要的有机质分解者,对维持生态平衡具有重要意义。成虫生命周期短,基本不取食,偶尔吸食露珠。很多属种会吸食花蜜补充养分,是自然界中的重要传粉昆虫。

(3) 我国沼大蚊科传粉昆虫研究匮乏

我国沼大蚊科传粉昆虫的研究起步较晚,20世纪初期才开始,且早期的研究主要由国外学者完成。1911至1981年期间,Alexander对我国沼大蚊的分类研究做出了重要贡献,发表了我国80%的种类,他发表的种描述详尽,大多都对雄性外生殖器进行了准确的绘图,部分种还有翅的图片。但他的研究主要集中于我国东南地区,尤其是四川和浙江。1916至1928年,Edwards发表了我国沼大蚊新种10余种,其中大部分来自台湾。此后的很长一段时间里,我国沼大蚊科传粉昆虫的研究几乎毫无进展。

我国的传粉昆虫资源丰富,种类繁多,极有必要在资源保护、人工利用及繁殖等方面对传粉昆虫进行研究,充分发挥它们在农业生产中的作用。只有掌握了更多的传粉昆虫资源才能有更多的选择余地和机会,并从中筛选出传粉能力和抗逆能力强、繁殖力高、易驯化的传粉者。因此,开展传粉昆虫的多样性研究,尤其是对不同传粉昆虫类群开展全面研究势在必行。2015年起,我国学者才开始对我国沼大蚊科传粉昆虫进行分类研究。2015至2017年间,他们发表新种10余种,并地理分布做了一定研究。目前,我国沼大蚊科传粉昆虫的物种多样性最新数据为4属63种(杨定等 2020,Qian & Zhang 2020)。但我国沼大蚊科传粉昆虫的物种多样性还远不止如此,大量新属种有待发现,未来开展更多的物种多样性研究十分必要。

致谢

本研究受山东省大学生创新创业训练项目(S202110435045)资助。

参考文献

[1]杨定,李竹,刘启飞等. 2020. 中国生物物种名录. 第二卷. 动物. 昆虫. V,双翅目. 1,长角亚目. 北京:科学出版社,1–691.

[2]张立微,张红玉. 传粉昆虫生态作用研究进展. 江苏农业科学,2015,43(07):9–13.

[3]Qian X & Zhang X. 2020. Two new Geranomyia Haliday (Diptera,Limoniidae) crane flies from Mount Jiulong in China,with an updated key to Chinese species. ZooKeys 953:105–118.

作者简介:张晓,男,山东潍坊,汉族,1989.1,博士研究生,昆虫分类与进化,青岛农业大学植物医学学院,讲师