世界象蜡蝉科系统发育及重要族属的分类订正研究

The planthopper family Dictyopharidae, one of larger families of 28 Fulgoroidea families currently recognized, is a large, diverse, and cosmopolitan group. Historically, systematics and phylogeny of Dictyopharidae is poorly studied. Most species were described rather briefly and even not illustrated, so standard revisionary work on this group is highly needed. Few phylogenetic studies on Dictyopharidae have been undertaken, and the monophyly of the family, as well as the taxonomy of subfamilies and tribes, is uncertain. Furthermore, the systematic position of some taxa is questionable. Since 2006, a series of papers of Dictyopharidae systematics from the Oriental and eastern Palaearctic Regions have been published by the applicant and his collaborators. Our researches create an opportunity to develop some analyses on the phylogeny and biogeography of the Oriental and eastern Palaearctic Dictyopharidae. The study results provide a reference frame with which to review and investigate the phylogenetic relationships and evolution of the World Dictyopharidae. In this project, comprehensive taxonomic and phylogenetic analyses of World Dictyopharidae will be performed on the basis of the classical taxonomy, cladistics, comparative morphology, geometric morphometrics, and historical biogeography in order to revise and reclassify the family. The origin and evolution of Dictyopharidae will be discussed based on the results of phylogenetic analyses.

象蜡蝉可危害多种草本作物，传播植物病毒病，也有望用于防控入侵物种，具有重要的经济意义。该科世界性分布、物种多样性丰富、特有种类众多、区系特征显著，在蜡蝉总科系统演化中占有重要地位。然而，其单系性、高级阶元分类及其系统发育关系等诸多问题尚未得到充分解答。申请人具备良好的工作基础和优势积累，在完成东洋界全部属的分类修订和部分族属系统发育研究的基础上，继续开展世界范围内象蜡蝉族属级阶元的分类订正与系统发育研究。通过整合国内和国际相关资源，结合经典分类学、比较形态学、支序系统学、几何形态学和生物地理学等工作，综合采用多种技术和研究手段，强调国际合作，对世界现生和化石象蜡蝉属及其以上阶元（族、亚科）的单系性进行检验，开展包括全部族在内的象蜡蝉科系统发育分析，根据其结果对该科高级分类系统进行修订和重建，探讨象蜡蝉的起源与演化，切实解决存在的问题，使我国象蜡蝉系统学研究保持国际领先地位。

象蜡蝉科世界性分布、物种多样性丰富、特有种类众多、区系特征显著，在蜡蝉总科系统演化中占有重要地位，但其单系性、高级阶元分类及其系统发育关系等问题尚未充分解答。本研究强调国际合作，通过深入本底调查，发现并描记新分类单元，修订相关类群，开展基于形态和化石数据的系统发育分析，探讨世界象蜡蝉起源与演化。本项目完成世界象蜡蝉48属170余种的分类订正，包括1新族、8新属、3新恢复属、37新种、14属（种）新异名、12新组合等，解决众多单型属和寡型属的分类地位问题。首次对世界象蜡蝉科开展基于形态特征系统发育分析，内群涵盖象蜡蝉亚科大部分已知属种，提出象蜡蝉系统发育假说，为建立一个象蜡蝉科新分类系统提供了理论和数据支持 (Song et al., Syst. Entomol., 2018)。首次在世界范围内修订了长象蜡蝉族，基于形态学特征对该族及其近缘类群进行系统发育分析，探讨了该族的起源及历史生物地理演化进程，证实该族是象蜡蝉科的最原始类群，起源于冈瓦纳大陆，随印度次大陆的漂移扩散至东南亚及新几内亚等地 (Song et al., Zool. J. Linnean Soc., 2016a)。首次对东洋界丽象蜡蝉族修订和系统发育分析，该族分为4大分支，属于冈瓦纳大陆起源，随印度次大陆的漂移扩散至东南亚，并在东南亚发生显著的适应辐射和分化 (Song et al., Zool. J. Linnean Soc., 2016b)。在缅甸琥珀中新发现1新科—神蜡蝉科，该新科处于蜡蝉总科系统发展中基部类群的一分支，与菱蜡蝉科和颖蜡蝉科有较强的亲缘关系，但一些特征在象蜡蝉科中也有较多体现，是半翅目昆虫形态高度异化的又一例证，为蜡蝉总科系统发育研究提供更多古老的形态特征数据 (Song et al., Cretaceous Res., 2019)。项目期内发表SCI论文10篇，包括昆虫学领域Top 3%期刊1篇，动物学领域Top 10%期刊2篇，古生物学领域Top 20%期刊1篇。我们的结果为世界象蜡蝉物种多样性的保护与利用提供了重要的基础资料和数据，也为研究世界蜡蝉总科高级分类、起源演化及分布格局形成提供了重要的科学证据和观点。