中國猛蟻型亞科群昆蟲區(qū)系分析

李文杰， 陳志林， 周善義

(1.廣西師范大學(xué)珍稀瀕危動植物生態(tài)與環(huán)境保護(hù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 桂林 541004； 2.廣西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，廣西 桂林 541004)

蟻科(Formicidae)昆蟲具有改良土壤、傳播植物種子、幫助植物授粉、作為生物防治天敵等作用[1]，對生態(tài)環(huán)境具有重要的影響[2]，同時也是評價生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和生物多樣性的重要指標(biāo)生物[3]。此外，螞蟻還具有很高的藥用和食用價值[4-6]，中國自古已有食用蟻醬及螞蟻粉煉蜜入藥的記載[7]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界目前已記載19亞科412屬15 000余種[8]。中國幅員遼闊，地跨古北界和東洋界2個動物地理區(qū)，動物物種多樣性豐富[9]。中國已記載蟻科昆蟲7亞科24屬1 083種(亞種/變種)[10-20]。猛蟻型亞科群(poneromorph subfamilies)是蟻科中非常古老、分化程度極高的類群，包括鈍猛蟻亞科Amblyoponinae、刺猛蟻亞科Ectatomminae、異猛蟻亞科Heteroponerinae、擬猛蟻亞科Paraponerinae、猛蟻亞科Ponerinae和卷尾猛蟻亞科Proceratiinae共6亞科，主要分布在熱帶和亞熱帶地區(qū)，全世界已記載67屬1 964種，中國已記載30屬140種[13,20]。

近年來，國內(nèi)學(xué)者對中國部分區(qū)域的螞蟻進(jìn)行了區(qū)系研究[21-32]，但對全國性的特定螞蟻類群進(jìn)行區(qū)系分析的研究尚未見報道。本研究對中國猛蟻型亞科群的昆蟲區(qū)系進(jìn)行研究分析，以期豐富中國蟻科昆蟲的區(qū)系結(jié)構(gòu)并了解其起源特性，從而為中國蟻科昆蟲在生物多樣性和系統(tǒng)發(fā)育學(xué)研究等方面提供科學(xué)依據(jù)。

1 自然地理概況

中國位于亞洲東部，太平洋西岸，地勢西高東低，自西向東逐級下降，大致成3級階梯；地形多樣，山地、高原、盆地、平原和丘陵5種地形類型都有分布。其中，山地、高原和丘陵約占陸地面積的67%，盆地和平原約占陸地面積的33%。山脈多呈東西和東北-西南走向[33]。從緯度跨度看，中國南北跨緯度較廣，大部分位于中緯度地區(qū)，屬北溫帶，南部少數(shù)地區(qū)位于北回歸線以南的熱帶，無寒帶，只有在高山地區(qū)才有終年冰雪帶。從海陸位置看，中國位于世界上最大的大陸——亞歐大陸的東部，西部深入亞歐大陸內(nèi)部，與許多國家接壤；東部瀕臨世界上面積最大的大洋——太平洋，有眾多的島嶼和港灣，是一個海陸兼?zhèn)涞膰?。中國地表高低起伏，西部以山地為主，東部則以平原和丘陵為主，地勢總特征為西部高，東部低[34]。

中國季風(fēng)特色顯著，具有明顯的大陸性氣候和多樣的氣候類型。夏季南北普遍高溫(平均20 ℃)；冬季南北溫差較大(相差50 ℃)。中國幅員遼闊，最長的漠河位于53°N以北，屬寒溫帶，最南的南沙群島位于3°N，屬赤道氣候。而且高山深谷，丘陵盆地眾多，青藏高原4500 m以上的地區(qū)四季常冬，南海諸島終年皆夏，云南中部四季如春，其余絕大部分地區(qū)四季分明[35]。

2 區(qū)系分析

2.1 區(qū)系分析方法

陳學(xué)新[36]認(rèn)為，世界昆蟲地理區(qū)劃與世界陸地動物地理區(qū)劃基本一致，可劃分為6個界，即古北界、東洋界、非洲界、澳洲界、新北界、新熱帶界；章士美[37]將中國動物地理區(qū)劃分為7個區(qū)，即華南區(qū)、西南區(qū)、華中區(qū)、東北區(qū)、華北區(qū)、青藏區(qū)和蒙新區(qū)。本研究采用上述常用的世界動物地理6界系統(tǒng)和中國動物地理7區(qū)系統(tǒng)進(jìn)行區(qū)系分析。

2.2 區(qū)系特征分析

2.2.1 中國猛蟻型亞科群的地理分布 中國猛蟻型亞科群在世界動物地理區(qū)劃和中國動物地理區(qū)劃中的分布情況見表1。

表1 中國猛蟻型亞科群的地理分布Table 1 Geographical distribution of the poneromorph subfamilies in China

續(xù)表

續(xù)表

續(xù)表

續(xù)表

續(xù)表

注：“+”表示有分布。

Note:“+” indicates the genus occurs in this region or realm.

由表1可知，在世界動物地理區(qū)劃中，中國猛蟻型亞科群140種在東洋界均有分布；其次為古北界，共20種，占總數(shù)的14.3%；再次為澳洲界，共7種，占5%；其余區(qū)系均為1種，分別占0.7%。在中國動物地理區(qū)劃中，華南區(qū)分布的種類最為豐富，共118種，占84.3%；其次為西南區(qū)，共59種，占42.1%；再次為華中區(qū)，共27種，占19.3%；其余各地理區(qū)依次為華北區(qū)(4種)和東北區(qū)(1種)，分別占2.85%和0.71%，而青藏區(qū)和蒙新區(qū)均無分布。

2.2.2 中國猛蟻型亞科群在世界動物地理區(qū)劃中的分布格局 基于對表1分布情況的統(tǒng)計(jì)，中國猛蟻型亞科群在世界動物地理區(qū)劃中的種數(shù)及其比例見表2。

表2 中國猛蟻型亞科群在世界動物地理區(qū)劃中的分布型及所占比例

由表2可知，在世界動物地理區(qū)劃中，中國猛蟻型亞科群共有6個分布型。其中單界分布型以“東洋界”分布型為主，共114種，占總數(shù)的81.4%，推測東洋界為猛蟻型亞科群的分布中心。在跨界分布型中，“東洋界-古北界”分布型占比最大，共18種，占比12.9%，表明其與古北界關(guān)系密切；其次為 “東洋界-澳洲界”分布型，為5種，占比3.5%，表明其與澳洲界關(guān)系較遠(yuǎn)；其余分布型均占比極小，表明其與非洲界、新北界和新熱帶界關(guān)系最遠(yuǎn)。

2.2.3 中國猛蟻型亞科群在中國動物地理區(qū)劃中的分布格局 基于對表2分布情況的統(tǒng)計(jì)，中國猛蟻型亞科群在中國動物地理區(qū)劃中的種數(shù)及其比例見表3。

表3 中國猛蟻型亞科群在中國動物地理區(qū)劃中的分布型及所占比例Table 3 Fauna types and their ratio of the poneromorph subfamilies in China in Chinese zoogeographical divisions

由表3可知，中國猛蟻型亞科群在中國動物地理區(qū)劃中共有8個分布型。其中單區(qū)分布型以“華南區(qū)”分布型為主，共75種，占53.6%；其次為“西南區(qū)”分布型，為18種，占12.9%；再次為“華中區(qū)”分布型，為4種，占2.9%。在跨區(qū)分布型中，“華南區(qū)-西南區(qū)”分布型占比最大，為20種，占14.3%；其次為“華南區(qū)-西南區(qū)-華中區(qū)”分布型，有17種，占12.1%；“華南區(qū)-華中區(qū)”分布型為2種，占1.4%，表明中國猛蟻型亞科群昆蟲區(qū)系華南區(qū)與西南區(qū)關(guān)系最密切，與華中區(qū)有一定聯(lián)系。其余分布型均占比較小，表明其與華北區(qū)和東北區(qū)關(guān)系較遠(yuǎn)。

3 結(jié)論與討論

在世界動物地理區(qū)劃中，中國猛蟻型亞科群以東洋界成分為主，與古北界關(guān)系密切，結(jié)果與瓢蟲科(Coccinellidae)[38]、蝽科(Pentatomidae stinkbug)[39]、夜蛾科(Noctuidae)[40]、瓢蠟蟬科(Issidae)[41]區(qū)系特征一致。在中國動物地理區(qū)劃中，中國猛蟻型亞科群以華南區(qū)成分為主，與西南區(qū)和華中區(qū)關(guān)系密切，與瓢蠟蟬科和瓢蟲科區(qū)系特征相似，而與蝽科和夜蛾科略有不同。造成這種分布格局的原因，可能與猛蟻型亞科群種類的生活習(xí)性有關(guān)。猛蟻型亞科群的種類喜好溫暖潮濕的環(huán)境，常在環(huán)境良好的闊葉林枯枝落葉、腐質(zhì)土、朽木和石塊下生活。華南區(qū)氣候溫暖，雨量充沛，植物生長茂盛，植被類型多樣，藤蘿密布，為猛蟻型亞科群物種的多樣性提供了良好的棲息和繁殖條件。因此，華南區(qū)成為中國猛蟻亞科群的起源與分化中心。