中国纤足大蚊亚科昆虫多样性及地理分布格局研究

The subfamily Dolichopezinae belong to the family Tipulidae (craneflies) of the insect order Diptera, which is considered to be the most primitive group in Tipulidae and possesses rather significant systematic status. The larvae of Dolichopezinae live in moist to wet cushions of mosses or liverworts growing on rocks or earth near the clean spring, which are sensitive to the pollution of environment and water. It can be used as an environmental indicator. Because of the poor flight ability, it can hardly disperse to long-distance away. And the generic divergence and speciation of Dolichopezinae are prone to be affected by some geographical vicariance. Therefore, the Dolichopezinae is a kind of good materials for the study of biogeography. However, the biodiversity and biogeography of Dolichopezinae from China are still not comprehensive, and the species resources of this subfamily are running out by the deteriorating environment. Based on preliminary study, the present project is aimed to study and clarify the biodiversity and geographical distribution patterns of Dolichopezinae from China. The phylogeny of the species will be reconstructed by combining morphological and molecular data. The natural history of biogeography will be revealed by the combination of the above results. This project will provide new data to the biodiversity and fauna of Tipulidae. This project will also play important role in evolutionary history revealing, pest controlling, biodiversity conservation and sustainable explotation of craneflies.

纤足大蚊亚科隶属于双翅目大蚊科，是大蚊科中最古老的类群，占据着尤为关键的系统地位。其幼虫分布在洁净溪流附近的潮湿泥土和石头上生长的垫状苔藓和地衣中，对环境和水质变化敏感，可作为水质变化的指示生物；成虫飞行能力弱，远距离扩散能力极弱，属种分化易受地理隔离的影响，是理想的生物地理学研究材料。我国纤足大蚊亚科至今仍缺乏系统的多样性和生物地理学研究，且随着水环境逐年恶化物种资源流失严重。本项目拟对我国纤足大蚊亚科昆虫的生物多样性和地理分布格局进行研究，阐明我国纤足大蚊亚科属种的多样性，揭示其分布特点及空间分布格局；结合形态学和分子数据重建该类群种间系统发育关系，揭示动物地理格局演化的历史过程。研究结果将增加中国生物多样性基础数据，极大地丰富世界大蚊科区系，对揭示大蚊系统演化和生物多样性保护具有重要意义，对大蚊科昆虫的防治和利用研究也具有重要的理论依据和实践价值。

纤足大蚊亚科隶属于双翅目大蚊科，是大蚊科中最古老的类群，占据着尤为关键的系统地位。其幼虫分布在洁净溪流附近的潮湿泥土和石头上生长的垫状苔藓和地衣中，对环境和水质变化敏感，可作为水质变化的指示生物；成虫飞行能力弱，远距离扩散能力极弱，属种分化易受地理隔离的影响，是理想的生物地理学研究材料。在本项目实施前，我国纤足大蚊亚科缺乏系统的多样性和生物地理学研究，且随着水环境逐年恶化物种资源流失严重。本项目建立了我国纤足大蚊亚科昆虫的地理分布数据库，使用GIS对该类群的地理分布进行研究，获得该亚科丰富度格局图，对各亚属的地理分布进行研究发现台湾省与福建省纤足大蚊生物多样性最高，裸纤足大蚊亚属和华纤足大蚊亚属在各省区呈连续分布，而其余各亚属仅为单省区分布或间断分布，该研究结果阐明我国纤足大蚊亚科属种的多样性，揭示各亚属在国内的分布特点及空间分布格局。在对国内及新北区和新热带区分布的纤足大蚊提取DNA后获得130条COI序列，利用获得的序列重建该类群亚属及种间的亲缘关系，纤足大蚊各亚属的单系性在本研究中得到支持，遗传距离树也阐明了各种间的亲缘关系；同时，使用COI基因建立遗传距离树也是一种鉴定易混及难以鉴定的纤足大蚊雌虫的方法。研究结果增加了中国生物多样性基础数据，极大地丰富世界大蚊科区系，为研究海峡两岸生物多样性及生物地理演化提供了新思路，对揭示大蚊系统演化和生物多样性保护具有重要意义，对大蚊科昆虫的防治和利用研究也具有重要的理论依据和实践价值。