昆虫是动物界中物种丰富度最高的类群，在生态系统功能与服务中扮演着重要的角色。然而，当前的生物多样性研究往往偏重于脊椎动物，而忽视了昆虫这一重要类群。事实上，许多研究表明昆虫多样性同样受到极大的威胁，而昆虫研究的不足，特别是昆虫分布信息的匮乏，严重阻碍了昆虫多样性保护策略的制定。中国气候多样、地理环境复杂，生物种类十分丰富，是生物多样性保护的重点地区。加强昆虫多样性的研究将有利于我国生物多样性保护工作向更大范围的推进。
Global Ecology and Biogeography
2024年12月13日，北京大学生命科学学院、生态研究中心王戎疆课题组在Global Ecology and Biogeography以“Butterfly Diversity Patterns Provide New Insights Into Biodiversity Conservation in China”为题在线发表了中国蝴蝶物种多样性格局的研究成果。研究团队全面搜集了中国及周边地区1950至2023年间的蝴蝶调查和观测记录，共获得1,920种蝴蝶的247,248条观测记录，构建了迄今为止最全面的中国蝴蝶分布数据库；运用集成物种分布模型等方法，预测了每种蝴蝶的潜在分布区，通过图层叠加获得了中国蝴蝶物种多样性的分布格局。
研究结果表明，中国蝴蝶物种多样性呈现东南高，西北低的格局，物种丰富度的热点主要集中在中国南部的山区（图1）；通过随机森林模型分析，发现实际蒸散量（AET）是与物种丰富度相关性最强的环境变量，这表明水资源的可用性对蝴蝶分布具有显著影响（图2）。
图1. 中国蝴蝶物种丰富度的空间格局。物种多样性热点地区：(A)喜马拉雅山脉东部；(B) 横断山脉；(C) 秦岭-大巴山脉；(D) 武陵山脉；(E) 南岭山脉；(F) 武夷山脉；(G) 台湾岛和 (H) 海南岛。
图2. 中国蝴蝶物种丰富度的环境驱动因素。AET：实际蒸散量。
研究团队还发现，列入《国家重点保护野生动物名录》的蝴蝶物种的分布范围并不小，例如，国家一级保护动物金斑喙凤蝶的潜在分布区为287个栅格（每个栅格为50 km ´ 50 km），在1,920种蝴蝶中位列1120（从低到高）。这种情况在二级保护的蝴蝶物种中也普遍存在。这意味着我国蝴蝶保护物种名录需要依托更全面的科学依据进行重新梳理。
此外，研究团队还依据《生物多样性公约》2011-2020战略计划（保护17%的陆地面积），基于蝴蝶物种分布格局划定了保护优先区，结果发现所构建的保护优先区与中国现有保护区的重叠不足30%（图3a），说明当前保护区的设置并未考虑蝴蝶等昆虫的需求。当依据《生物多样性公约》到2030年保护30%陆地面积的目标时，新增加的蝴蝶保护优先区主要分布于我国南方的城市、农田等非传统保护区（图3b），说明这些非传统保护区在蝴蝶多样性保护中可能具有不可忽视的作用。
这项研究不仅填补了中国蝴蝶多样性知识空白，还为制定更有效的生物多样性保护策略提供了科学支持。
图3. 中国蝴蝶保护优先区域与现有保护区的分布。（a）17%陆地面积的保护区目标（爱知目标），（b）30%陆地面积的保护区目标（2020后框架）。
北京大学生命科学学院已毕业博士王迪和2019级博士研究生张一帆为共同第一作者，北京大学生命科学学院、生态研究中心王戎疆副教授为通讯作者，北京大学生命科学学院已毕业博士卢良芝和北京大学生命科学学院、生态研究中心李晟研究员作为共同作者参与了此项研究。本研究获得生命科学学院和生态研究中心的资助，也获得了科技部国家重点研发计划（2022YFF0802300）的资助。
王戎疆：
北京大学生命科学学院、生态研究中心，副教授、博士生导师。
实验室研究领域：
1. 种群生态学
栖息地破坏是物种绝灭的最主要的原因之一。日益加剧的人类活动将生物原有栖息地分割成小的斑块，大量物种就只能生活于这样片段化的栖息地中。小的斑块只能维持有限数量的种群，面临很高的绝灭风险，而现有种群迁出个体可以在空的栖息地中重新建立种群，物种可以在绝灭和重定殖的平衡中得以维持，即以集合种群（metapopulation）形式存在。栖息地片段化将给生活于其中的物种带来怎样的影响，同时物种又是如何适应栖息地片段化并得以续存，这是我们现在所关注的主要问题，这对探讨物种的保护策略及保护区设计原则具有重要意义。本研究组以庆网蛱蝶（Melitaea cinxia）为主要研究对象，通过和芬兰庆网蛱蝶种群的比较研究，探讨不同片段化程度下集合种群结构动态及其影响因素，从而分析栖息地片段化对庆网蛱蝶的影响，以及庆网蛱蝶的适应机制。目前，主要涉及集合种群动态对迁移能力快速进化的影响、近交衰退对集合种群动态的影响、种群结构和遗传结构、雄蝶的求偶及交配策略等方面。
2. 分子生态学
将分子生物学技术应用到生态学研究中，是对生态学研究的有利补充，这就是分子生态学。本研究组目前重点研究庆网蛱蝶对不同环境条件的适应性及其分子机制，通过和芬兰庆网蛱蝶种群的比较研究，分析蝴蝶的高温适应、滞育调节等生理现象的分子机制。同时，还利用分子生物学技术研究物种的系统发育、种群的遗传分化、个体的亲缘关系以及某些蛋白的起源与演化等。
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